perencanaan sistem perbaikan tanah dasar untuk … perhitungan tinggi timbunan awal yang...
TRANSCRIPT
Perencanaan Sistem Perbaikan Tanah
Dasar Untuk Area Pembangunan Dan
Jalan Pada Proyek Onshore Receiving
Facilities Komplek Maspion - Gresik
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
2014
Presentasi Tugas Akhir
Dosen Pembimbing: Prof. Ir. Noor Endah
Mochtar M.sc P.hd
Zaki Faray
3107100097
I. Pendahuluan
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Lokasi Studi
Lokasi Studi
Penjelasan Latar Belakang
Tujuan Proyek Onshore Receiving
Facilities adalah Menampung hasil tambang
dari pulau Madura yang berupa gas alam
Lokasi dekat dengan pantai
Kondisi tanah dasar berupa lempung
sangat lunak
Daya dukung tanah dasar sangat rendah
Tanah dasar tersebut sangat rawan terjadi
differential settlement
Site Plan Lokasi Studi
Rumusan Masalah
Bagaimana perhitungan tinggi timbunan
awal yang direncanakan untuk mengatasi
masalah settlement
Bagaimana perhitungan tinggi timbunan
awal untuk mengatasi settlement akibat
beban jalan dan pavement diatasnya
Perencanaan perbaikan tanah dasar apa
yang dilakukan
Bagaimana kestabilan timbunan dilapangan,
dan perkuatan apa yang direncanakan
Metodologi
Analisa Data Tanah
Lokasi Pengambilan:
Potongan F
Potongan C
Grafik Hasil Test SPT
Kedalaman Compressible Soil pada lokasi studi (N SPT < 12)
adalah sedalam 25 m
Zoning
Dikarenakan terlihat perbedaan pola pada
beberapa Bor Hole dari hasil analisa
tersebut
Dibuat 2 Zona pada Lokasi Studi
Zona Satu terdiri dari BH 2, 5, dan 6
Zona Dua terdiri dari BH 1, 3, 4, 7, 8, 9, 10,
11, 12, 13, 14
Hasil Olah Data Parameter
Tanah
Pada Zona Satu
Pada Zona Dua
Analisa Beban
Beban yang akan diterima oleh tanah dasar ada dua
macam yaitu beban bangunan dan beban perkerasan
jalan beserta beban lalu lintas
Untuk beban yang diakibatkan oleh bangunan,
dikarenekan pondasi bangunan menggunakan tiang
pancang dengan system end bearing, maka beban
bangunan hanya diperhitungkan sesuai dengan data yang
didapat dari perhitungan lapangan yaitu 10 kpa.
Sedangkan untuk beban perkerasan dan beban traffic,
diasumsikan sebersar qtraffic= 1 t/m2, jadi beban total
untuk tanah dasar adalah:
qtimbunan = 5 x 1.6 = 8 t/m2
qtraffic = 1 t/m2
qperkerasan = 0.35 x 2.4 = 0.84 t/m2
+
9.84 t/m2
Perencanaan Timbunan dan
Perkuatan Tanah Dasar
Perencanaan Tinggi
Timbunan Bangunan
Menghitung Settlement Menggunakan
Permisalan Beban q= 3 t/m2, 5 t/m2, 7 t/m2,
dan 11 t/m2
Hasil Perhitungan:
Grafik Hinitial
Hfinal timbunan direncanakan 2.5 m, maka
dari grafik tersebut Hinitial didapat
setinggi 4 m. dengan besar settlement 1.5
m.
Perencanaan Tinggi Timbunan
Dibawah Jalan
Karena terdapat beban perkerasan,
Hbongkar diperhitungkan untuk mencari
Hinitial
Digunakan rumus :
Tinggi Final = Hinitial - Pemampatan akibat
beban q – H bongkar Traffic
+ Tebal Pavement –
Pemampatan akibat perkerasan
Hasil Perhitungan didapat tabel berikut:
Grafik Hinitial untuk timbunan
dibawah jalan
Hfinal timbunan direncanakan 3.5 m, maka
dari grafik tersebut Hinitial didapat
setinggi 6 m. dengan besar settlement 2.5
m.
Perhitungan Waktu
Konsolidasi
perhitungan pemampatan dihitung pada saat tanah mencapai derajat konsolidasi 95%
Besarnya pemampatan tanah hanya mengandalkan Cv saja
Hal ini karena tidak adanya drainase vertikal (vertical drains) yang berfungsi memperpendek jarak aliran (drainage path) dari air pori
Berikut perhitungan untuk mencari waktu konsolidasi:
Tv95% = 1.129
Cv gab= 1.175 m2/tahun
Hdr = 24 m
Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai derajat konsolidasi 95% adalah :
t = T(Hdr)2 / Cv
=1.129 x (24)2
1.175
= 553 tahun
Perencanaan PVD
pola yang diperhitungkan ada dua macam
yaitu pola segitiga dan segiempat
Dari masing masing pola akan dicari
derajat konsolidasi untuk jarak
pemasangan yang bervariasi
waktu yang telah direncanakan sesuai
dengan perencanaan di lapangan yaitu 24
minggu (untuk mencapai derajat
konsolidasi 95%)
Perhitungan Pola PVD Segitiga
dan Segiempat
Perhitungan S, dw, dan F(n) untuk pemasangan
PVD pola segiempat
Perhitungan S, dw, dan F(n) untuk pemasangan
PVD pola segitiga
Selanjutnya dilakukan perhitungan derajat
konsolidasi gabungan rata-rata (U)% pada
berbagai variasi jarak tersebut.
Dari perhitungan tersebut dibuat grafik
hubungan antara waktu dengan derajat
konsolidasi rata-rata gabungan (U)%
Dari grafik tersebut dapat ditentukan jarak
pemasangan dan pola apa yang dipilih
Grafik Waktu vs Derajat
Konsolidasi Gabungan Grafik Hubungan Waktu Vs (U)% Pada Pola Pemasangan
PVD Segiempat
Grafik Hubungan Waktu Vs (U)% Pada Pola Pemasangan
PVD Segiempat
Dari Grafik tersebut dipilih pemasangan
PVD dengan menggunakan pola segitiga
dengan jarak pemasangan 1 m
Karena pemasangan pola dan jarak
tersebut tidak melebihi batas waktu yang
direncanakan (24 minggu)
Penentuan Kedalaman PVD
Penentuan kedalaman PVD pada tanah
lempung didasarkan pada rate of settlement
≤ 1.5 cm/tahun
Hasil perhitungan kedalaman PVD dibawah
timbunan disajikan pada tabel berikut:
Dari Tabel tersebut direncanakan
pemasangan PVD dilakukan sampai
kedalaman 11 m dari muka tanah karena
rate of settlement lapisan tanah tanah dasar
adalah 1.317 cm/tahun (≤ 1.5 cm/tahun).
Hasil perhitungan kedalaman PVD dibawah
timbunan jalan disajikan pada tabel berikut:
Dari Tabel tersebut direncanakan
pemasangan PVD dilakukan sampai
kedalaman 14 m dari muka tanah karena
rate of settlement lapisan tanah tanah dasar
adalah 1.499cm/tahun (≤ 1.5 cm/tahun).
Preloading dengan kombinasi
PVD
Penggunaaan PVD yang dikombinasikan
dengan preloading dapat mempercepat
waktu konsolidasi
Pentahapan penimbunan dilakukan 50
cm/minggu
Total dilakukan 8 tahap penimbunan
Dengan adanya parameter Cu yang
berubah, belum tentu tahapan penimbunan
akan dilakukan secara terus-menerus tiap
minggu untuk mencapai Hinitial yang
dibutuhkan
Peningkatan Cu
Dari Hasil Tersebut dapat dilihat Nilai SF
Tetap Stabil diatas angka keamanan 1.2
Maka tidak perlu adanya penundaan dalam
proses pentahapan penimbunan
Perkuatan Menggunakan
Geotextile
Perkuatan direncanakan dengan
menggunakan geotextile. Dalam
perencanaan ini dipilih geotextile
STABILENKA tipe 150/45 yang
mempunyai kekuatan tarik maximal arah
memanjang = 150 kN/m
Besar Kekuatan Geotextile:
Area yang dianalisa dengan menggunakan
program DX-STABLE dengan beban beban
yang bekerja seperti yang telah dibahas,
adalah area pada Zona Dua berikut:
Dalam perhitungan DX-STABLE untuk
stabilitas yang telah dihitung pada
potongan timbunan tersebut, dihasilkan SF
yaitu 1.518
SF rencana yang digunakan yaitu 2
MR min yang didapat adalah = 1654
kNm
Mencari nilai Momen Rencana dengan
angka keamanan rencana SFrencana = 2
MRrencana = Mdorong x SFrencana
= 1089.5915 x 2
= 2179.19 kNm
Mencari nilai Tambahan Momen Penahan
(MR)
MR = MRrencana - MRmin
= 2179.19 – 1654
= 525.183 kNm
Hasil dari perhitungan yang didapat adalah:
Momen > MR
758.89 kNm > 525.183 kNm (OK)
Jadi geotextile dipasang dengan jarak 50cm sebanyak 3
lapis.
Perhitungan Panjang Geotextile yang
diperlukan adalah sebagai berikut:
Kesimpulan
Elevasi (Hfinal) yang harus dicapai untuk
timbunan adalah 2.5 m, dan 3.5m untuk
timbunan jalan.
Tinggi awal timbunan (Hinitial) yang harus
diletakkan sebelum pemampatan terjadi
adalah 4 m dan 6 m untuk timbunan jalan.
Total Settlement (Sc) yang harus
dihilangkan adalah sebesar 1,5 m. Untuk
menghilangkan 90% dari total settlement
(U% = 95%) diperlukan waktu 24 minggu.
Kesimpulan
Metode perbaikan tanah yang dilakukan untuk mempercepat pemampatan adalah dengan cara memberikan beban timbunan (preloading) dikombinasi dengan PVD; jenis PVD tipe Nylex Flodrain dengan lebar 100mm. tebal 5 mm, pola pemasangan segi-3, jarak pemasangan sejauh 1 m.
Kedalaman PVD yang ditanam ialah 11 m pada timbunan dibawah bangunan dan 14 m untuk dibawah timbunan jalan
Digunakan geotextile type stabilenka 150/45 dengan pemasangan arah memanjang dan melintang. Memanjang dengan SF paling kritis sebesar 1.514, Geotextile dipasang setiap 50 cm sebanyak 3 lapis.