Chapter III V SKRIPSI ANALISA LERENG
description
Transcript of Chapter III V SKRIPSI ANALISA LERENG
-
74
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Data Umum
Data umum dari proyek Perbaikan Jalan Jendral Djamin Ginting, Medan-
Berastagi (Desa Sugo) adalah sebagai berikut :
1. Nama Proyek : Pemeliharaan Berkala jalan BTS. Kota
Medan BTS
Kab. Karo
2. Lokasi Proyek : Jalan Djamin Ginting Medan-Berastagi,
(Desa Sugo)
Prop. Sumatera Utara
3. Luas Lahan : 14,14 Km.
4. Pekerjaan :
a) Perusahaan : Direktorat Jenderal Bina Marga
b) Alamat : Jalan Sakti Lubis, no : 7, Medan.
3.2. Data Teknis Geogrid, Sheet Pile
Data ini diperoleh dari lapangan menurut perhitungan dari pihak konsultan
perencana dengaan data sebagai berikut :
1. Panjang Geogrid : 6 meter
2. Tinggi Sheet pile : 15 meter
Universitas Sumatera Utara
-
75
3. Mutu Beton : K-250
4. Denah Proyek : Dapat dilihat pada lampiran
5. Detail Pemasangan : Dapat dilihat pada lampiran
6. Detail Potongan : Dapat dilihat pada lampiran
3.3. Metode Pengumpulan Data
Untuk meninjau kembali perhitungan pemasangan geogrid dan sheet pile
pada proyek pemeliharaan jalan Djamin ginting di Desa Sugo, Medan, penulis
memperoleh data dari PT. Andalas Graha Utama berupa data hasil sondir, hasil SPT,
dan hasil investigation soil lab.
3.4. Metode Analisis
Dalam perhitungan pemasangan geogrid dan sheetpile ini, penulis
memperhitungkan besarnya safety faktor yang didapat, melalui langkah-langkah
berikut :
1. Menghitung besarnya Safety Faktor pada kondisi awal dengan program
Plaxis 2D 8.2.
Dari data sondir.
Dari data SPT dengan metode Meyerhoff.
Dari data Investigation Soil Lab.
2. Menghitung besarnya Safety Faktor setelah pengerjaan Proyek dengan
pemasangan Geogrid dan Sheet Pile dengan program Plaxis 2D 8.2.
Universitas Sumatera Utara
-
76
3. Menghitung besarnya Safety Faktor dengan menambahkan beban
timbunan Counterweight disamping Sheet Pile dengan program Plaxis
2D 8.2.
Universitas Sumatera Utara
-
77
MULAI
PERSIAPAN
PENGMPULAN DATA
ANALISA DATA
1.Perhitungan Safety Faktor kondisi awal
2. Perhitungan Safety Faktor setelah proyek
3.Perhitungan Safety Faktor dengan penambahan beban Counterweight
ANALISA HASIL PERHITUNGAN
KESIMPULAN
SELESAI
Universitas Sumatera Utara
-
78
Gambar 3.1. Bagan Alir Penelitian
3.5. Denah Lokasi dan Potongan Melintang Pemasangan Proyek
Pemasangan Geogrid pada proyek Pemeliharaan jalan Djamin Ginting
dipasang dengan jarak antar Geogrid adalah 0,5m dan kedalaman Sheet pile adalah
15m. Adapun gambar denah dan potongan melintang dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2. Potongan Melintang Pemasangan Geogrid dan Sheetpile.
Universitas Sumatera Utara
-
79
BAB IV
ANALISIS DAN PERHITUNGAN
4.1. KONDISI AWAL LERENG
Seperti diketahui sebelumnya bahwa kondisi pada lereng yang ditinjau memiliki
lapisan tanah yang lunak dan perkuatan tanah yang kurang kuat dengan kedalaman
berkisar antara 20m sampai 25m, dengan adanya lapisan lunak ini, ditambah
perkuatan tanah yang kurang mendukung untuk menahan beban yang berjalan
diatasnya, maka jika terjadi gangguan atau beban maksimum terjadi dibagian
permukaan tanah lereng, akan dapat menimbulkan kelongsoran.
Berikut ini akan dibahas kondisi kekuatan asli lereng dengan menggunakan program
plaxis 2D :
Gambar 4.1. Model Penampang Melintang Lereng.
Universitas Sumatera Utara
-
80
Dimana :
No Kedalaman
(m)
Tebal Lapisan
(m)
Deskripsi Tanah
1 0.00-1.00 1.00 Pasir berlanau bercampur tuffa, berwarna
kuning kecoklatan, kepadatan rendah
berplastis rendah ke sedang, kadar air
rendah sedang.
2 1.00-6.50 5.50 Lempung berlanau kepasiran, berwarna
kuning kecoklatan, kekakuan rendah,
berplastis sedang, kadar air sedang.
3 6.50-14.50 8.00 Pasir halus sedang berlempung bercampur
tuffa, berwarna abu-abu, kepadatan rendah
kesedang, berplastis sedang, kadar air
sedang.
4 14.50-24.50 10.00 Pasir sedang kelempungan bercampur
tuffa, berwarna abu-abu, kepadatan
sedang ke padat, berplastis rendah, kadar
air rendah.
5 24.50-3045 5.95 Pasir sedang ke kasar bercampur tuffa,
berwarna abu-abu, padat, berplastis
rendah, kadar air sedang.
Proses perhitungan dengan menggunakan plaxis pada kondisi awal memiliki 2 phase
, yaitu phase perhitungan kondisi awal lereng (kondisi tanpa pembebanan) dan phase
perhitungan angka keamanan.
Universitas Sumatera Utara
-
81
Hasil running dar program plaxis 2D, dapat dilihat pada gambar-gambar berikut :
Gambar 4.2 Tahapan perhitungan dengan Plaxis 2D
Total diplacements
Extreme total diplacement 51,99*10-3
m
Gambar 4.3 Kondisi displacement lereng asli
Gambar 4.3 menunjukan displacement yang terjadi pada seluruh bagian lereng.
Perbedaan warna tersebut menunjukan perbedaan displacement yang terjadi,
Universitas Sumatera Utara
-
82
displacement terkecil ditunjukan oleh bagian tanah yang berwarna biru, sedangkan
displacement yang berwarna kuning merupakan displacement terbesar dalam kondisi
awal ini.
Untuk bagian yang berwarna pada kondisi tanah mempunyai displacement yang
cukup besar sehingga bagian tersebut dinyatakan sebagai bidang keruntuhan ( artinya
pada bagian inilah yang mengalami keruntuhan di saat kondisi awal).
Pada kondisi awal ini, faktor keamanan lereng yaitu, 0,6734. Dengan nilai angka
keamanan yang lebih kecil dari 1, maka kondisi asli lereng sangat rawan terhadap
kelongsoran.
nilai ini dapat dilihat dari hasil running plaxis pada Gambar 4.4 berikut :
Gambar 4.4 Faktor keamanan asli lereng.
Universitas Sumatera Utara
-
83
4.2 KONDISI LERENG DENGAN PERKUATAN STANDAR
Perkuatan standar ini menggunakan sheet pile (CCSP W-350) dengan pemasangan
kedalaman yaitu 15m dan pemasangan geogrid dan geotextile. Model dari
perkuatan ini dapat dilihat pada Gambar 4.5 berikut :
Gambar 4.5 Potongan melintang tipikal perkuatan standar.
Untuk input program plaxis dibutuhkan data-data dari parameter sheet pile, geogrid,
dan geotextile non woven yang digunakan, yaitu :
Tabel 4.1 Data parameter sheet pile.
Section Type
Dimensions
Width Height Thickness
B H T
Cold-formed CSP1
550/500 150 8
550/500 150 10
550/500 150 12
550/500 150 14
Cold-formed CSP1-B
400/350 100 8
400/350 100 10
400/350 100 10.5
Universitas Sumatera Utara
-
84
400/350 100 12
Cold-formed CSP1-D
515/250 150 8
515/250 150 10
515/250 150 12
515/250 150 14
Cold-formed CSP2
630/575 210 8
630/575 210 10
630/575 210 12
630/575 210 14
Cold-formed CSP2-A
575/520 210 8
575/520 210 10
575/520 210 12
575/520 210 14
Cold-formed CSZ1
670/630 380 8
670/630 380 10
670/630 380 12
450/400 15 13
Tabel 4.2 Data parameter Geogrid dan Geotextile.
Parameter geogrid :
Specification Tensile
Strength Tensile Strength Tensile Strength Elongation
Carbon
Content %
(KN/M) @ 2% Elongation @ 5% Elongation % Width
(KN/M) (KN/M)
(M)
TGDG50 50 12 23
TGDG60 60 16 30
TGDG80 80 21 40 12 2
TGDG110 110 29.5 58
TGDG130 72 130 36.5
TGDG170 170 50 99
Universitas Sumatera Utara
-
85
Parameter geotextile :
ITEM 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 800
Thickness mm>= 0.8 1.2 1.6 1.9 2.2 2.5 2.8 3.1 3.4 4.2 5.5
Width m
4-6m
Tensile strength
kn/m 4.5 7.5 10 12.5 15 17.5 20.5 22.5 25 30 40
Elongation%
40~80
CBR(KN)>= 0.8 1.4 1.8 2.2 2.6 3 3.5 4 4.7 5.5 7
O90(O95),mmPore
size microns 0.07~0.2
Flow rate(cm/s)= 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49 0.56 0.63 0.7 0.82 1.1
Dengan menggunakan program plaxis 2D, perkuatan standar ini dianalisis untuk
melihat bagaimana pengaruh perkuatan standar ini terhadap lereng dan menentukan
angka keamanan lereng. Perhitungan angka keamanan lereng menggunakan tahapan
perhitungan secara umum, yaitu :
Phase 0 : Initial condition.
Phase 1 : Pembebanan berjalan.
Phase 2 : Beban gravitasi
Phase 3 : Safety Faktor.
Universitas Sumatera Utara
-
86
Hasil running dari program plaxis 2D, dapat dilihat pada gambar-gambar berikut :
Gambar 4.6 Tahapan perhitungan dengan plaxis 2D
Gambar 4.7 kondisi displacement dengan perkuatan standar
Universitas Sumatera Utara
-
87
Gambar 4.7 menunjukan displacement yang terjadi pada keseluruhan bagian.
Perbedaan warna tersebut menunjukan perbedaan displacement yang terjadi,
displacement yang kecil ditunjkukan oleh bagian tanah yang berwarna biru, dan
displacement yang terbesar ditunjukan dengan warna merah.
Gambar 4.8 Kondisi strain pada lereng dengan perkuatan standar.
Untuk Gambar 4.8, tanah-tanah meregang berada pada daerah yang mengalami
displacement yang besar seperti pada daerah yang berhubungan langsung dengan
beban (diatas permukaan) dan didaerah dasar dari perkuatan.
Jika melihat Gambar 4.7 dan Gambar 4.8 perkuatan masih berada pada bidang
kelongsoran, hal itu yang menyebabkan perkuatan standar dapat gagal pada kondisi
tertentu.
Universitas Sumatera Utara
-
88
Gambar 4.9 faktor keamanan dengan perkuatan standar
Dari analisi perhitungan plaxis 2D diatas dapat disimpulkan bahwa perkuatan srandar
mengalami kegagalan dimana perkuatan standar tersebut tidak memperkuat lereng
kelongsoran masih terjadi, beberapa penyebab terjadinya kegagalan ini yaitu :
Nilai keamanan yang kecil (1,1756), nilai angka keamanan yang mendekati
satu ini dapat beresiko terjadinya kelongsoran jika ada gangguan terhadap
lereng.
Pembebanan yang terjadi disekitar lereng, terutama beban lalu lintas berupa
beban kendaraan yang melintas disepanjang lereng.
Kedalaman tanah lunak yang cukup dalam, dimana lapisan tanah lunak ini
mencapai kedalaman 15m.
Universitas Sumatera Utara
-
89
4.3 ANALISIS DENGAN PERKUATAN ALTERNATIF
4.3.1 Analisis Perkuatan Alternatif dengan Plaxis 2D
Gambar 4.10 potongan melintang tipikal perkuatan alternatif
Perkuatan alternatif ini menggunakan counterweight. Jenis tanah yang digunakan
pada counterweight adalah tanah timbunan dari tanah sekitar dengan ketinggian
Counterweight setinggi 3meter dan kondisi tanah adalah undrained. Untuk masukan
program plaxis dibutuhkan data parameter tanah yang digunakan.
Berikut merupakan data-data parameter tanah pada daereah counterweight :
Universitas Sumatera Utara
-
90
Gambar 4.11 Data parameter tanah counterweight
Analisis perkuatan dengan program plaxis 2D :
1. pemodelan geometri tanah, perkuatan dan kondisi batas model.
Model tanah terdiri dari lima lapisan tanah, tanah timbun terdiri dari dua lapisan, dan
model konfigurasi perkuatan geogrid, sheet pile dan geotextile non woven dapat
dilihat seperti Gambar 4.12 dibawah ini :
Gambar 4.12 Potongan melintang tipikal perkuatan alternatif
Universitas Sumatera Utara
-
91
2. Mesh Generation
Pembentukan mesh pada analisis ini menggambarkan option yang paling halus,
sehingga hasil perhitungan yang diperoleh lebih akurat. Gambar pembentukan mesh
dapat dilihat pada Gambar 4.13 dibawah ini :
Gambar 4.13 Pembentukan mesh
3. Water Condition
Water condition digunakan untuk memodelkan kondisi initial active pore pressure.
Pemodelan dapat dilakukan dengan preatic line atau ground water flow. Pada kasus
ini digunakan pemodelan preatic line. Pada gambar 4.14 dibawah ini menunjukan
kondisi air tanah pada lokasi :
Universitas Sumatera Utara
-
92
Gambar 4.14 Kondisi air tanah model
4. Perhitungan Plaxis 2D.
Gambar 4.15 Perhitungan Plaxis 2D
Universitas Sumatera Utara
-
93
Gambar 4.16 Total dispacements.
Gambar 4.16 menunjukan displacement yang terjadi pada keseluruhan bagian.
Perbedaan warna tersebut menunjukan perbedaan displacement yang terjadi,
displacement yang kecil ditunjkukan oleh bagian tanah yang berwarna biru, dan
displacement yang terbesar ditunjukan dengan warna merah.
Gambar 4.17 Shear Strains.
Universitas Sumatera Utara
-
94
Untuk Gambar 4.17, tanah-tanah meregang berada pada daerah yang mengalami
displacement yang besar seperti pada daerah yang berhubungan langsung dengan
beban (diatas permukaan) dan didaerah dasar dari perkuatan.
Gambar 4.18 Safety faktor perkuatan alternatif.
Dari analisi perhitungan plaxis 2D diatas dapat disimpulkan bahwa perkuatan
alternatif menghasilkan kelongsoran yang jarang terjadi. Dimana perkuatan alternatif
menambahkan counterweight yang mengakibatkan nilai safety faktor bertambah.
Nilai keamanan yang cukup (1,3459), nilai angka keamanan yang melebihi 1,27
mengakibatkan tingkat kelongsoran jarang terjadi. Dengan asumsi tidak ada beban
tambahan yang terjadi pada kondisi jalan. Dimana pembebanan yang terjadi disekitar
lereng sebesar 20 kN/m.
Universitas Sumatera Utara
-
95
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh penulis selama mengerjakan Tugas Akhir ini adalah :
1. Nilai Safety Faktor pada kondisi awal di lokasi sebesar 0,6734. Maka
kelongsoran yang terjadi cukup besar.
2. Nilai Safety Faktor pada perkuatan standard yang menggunakan Geogrid dan
Sheet Pile sebesar 1.1756. Maka daerah tersebut dinyatakan rawan longsor.
3. Nilai Safety Faktor dengan menggunakan perkuatan alternatif dengan
penambahan Counterweight pada sheet pile, memiliki nilai Safety Faktor
sebesar 1,3459.
5.2 Saran
1. Sebaiknya dilakukan penambahan penambahan beban counterweight
disamping sheetpile, guna mengurangi kemungkinan terjadinya kelongsoran
pada lokasi proyek.
2. Untuk permukaan luar berupa blok beton, sebaiknya dilakukan cek juga
terhadap stabilitas local seperti kekuatan sambungan blok beton geogrid.
Universitas Sumatera Utara