PENDAHULUAN - digilib.its.ac.id filedengan Kabupaten Mojokerto sebagai alternatif jalan nasional....
49
Transcript of PENDAHULUAN - digilib.its.ac.id filedengan Kabupaten Mojokerto sebagai alternatif jalan nasional....
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG Jawa Timur sebagai propinsi yang mengalami perkembangan lalu lintas
yang sangat pesat. Pemerintah Republik Indonesia dalam hal ini Badan Pengatur Jalan
Tol/BPJT selaku Regulator Infrastruktur Transportasi memutuskan untuk segera membangun jalan tol yang menghubungkan Kota Surabaya dengan Kabupaten Mojokerto sebagai alternatif jalan nasional.
Dalam perencanaan jalan tol ini banyak terdapat konstruksi oprit. Pada beberapa kasus terdapat keadaan dimana terjadi kerusakan pada bagian oprit jembatan. Diantaranya yaitu penurunan elevasi oprit yang menyebabkan patahnya pelat injak pada jembatan.
Tersedia beberapa alternatif desain untuk konstruksi oprit. Pada TugasAkhir ini akan dibahas mengenai salah satu alternatif desain, yaitu penggunaan konstruksi timbunan pada oprit. Yang akan dibahas dalamtugas Akhir ini adalah mengenai perencanaan tebal perkerasan dankonstruksi timbunan yang ditambah dengan perbaikan pada tanahdasarnya.
RUMUSAN MASALAH Berapa tebal perkerasan lentur yang sesuai
dengan kondisi lalu lintas dan umur rencanayang direncanakan?
Berapakah Hinitial yang diperlukan untukmendapatkan tinggi timbunan yang diinginkan?
Bagaimana perhitungan stabilitas embankment setelah adanya perbaikan tanah denganmenggunakan PVD?
Bagaimana merencanakan perkuatan geotextilepada embankment badan jalan bila stabilitastanah yang dilakukan belum memenuhi syarat?
Berapa volume pekerjaan yang diperlukan untukdesain konstruksi tersebut?
TUJUAN TUGAS AKHIR Dapat merencanakan konstruksi oprit
yang stabil ( tidak memampat dan tidaklongsor ) beserta tebal perkerasan lenturyang sesuai dengan umur rencana danmenghitung volume pekerjaan.
BATASAN MASALAH Tidak membahas alignment dari jalan. Konstruksi jalan direncanakan menggunakan
perkerasan lentur. Umur rencana perkerasan adalah 10 tahun. Data yang digunakan adalah data sekunder yang
berasal dari owner jalan tol Surabaya-Mojokerto. Tidak membahas perhitungan upperstructure
jembatan. Tidak membahas perhitungan abutment jembatan. Hanya direncanakan pada salah satu sisi oprit saja. Tidak merencanakan drainase jalan.
LOKASI PROYEK
METODOLOGI
Mulai
Pengumpulan Data Sekunder1.Data LHR2.Data Timbunan dan CBR3.Data Tanah Dasar
4.Data Spesifikasi Bahan geotextile dan PVD
Studi Literatur
Penentuan Hinisial Timbunan
Data Tanah Data Lalu LintaS
A
Tinggi Timbunan Rencana
Perencanaan Tebal Perkerasaan
A
Cek daya dukung
Kesimpulan Perencanaan
Selesai
Ya
Metode Perbaikan Tanah Kombinasi PVD& Geotextile
Perhitungan Volume Pekerjaan
TidakStabilitas Timbunan
Ya
Tidak
DATA LHR danTANAH
Data Lalu Lintas Rencana.
Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L).
Bus Besar berat 9 ton (1.2).
Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).
Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H).
Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ).
Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ).
TOTAL LHR RENCANAGOLONGAN
Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).
Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1).
Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L).
Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).
350
114
107
0
0
3339
860
6864
1624
423
NA
TU
RA
L W
AT
ER
CO
NT
.
WE
T D
EN
SIT
Y
DR
Y D
EN
SIT
Y
SA
TU
RA
TE
D D
EN
SIT
Y
SP
EC
IFIC
GR
AV
ITY
VO
ID R
AT
IO
PO
RO
SIT
Y
DE
GR
EE
OF
SA
TU
RA
TIO
N
WN Ɣt Ɣd Ɣsat Sr WL Wp lp Class Aashto Gravel Sand Silt Clay CohesionInt. Frict.
Angle% % C Φ Cc Cv Cs
B.24 STA.26+275TW.1 1.50-2.00 40.872 1.761 1.250 1.762 2.616 1.093 0.522 97.82 74.26 42.4 31.86 MH A-7-5 0 0 42.6 57.4 0.18 7.41◦ 0.47 0.00029 0.094 74.26 42.4 31.86TW.2 3.50-4.00 35.575 1.668 1.230 1.666 2.617 1.128 0.530 82.56 77.06 37.75 39.31 MH A-7-5 0 0 48.3 51.7 0.38 11.64◦ 0.46 0.00039 0.092 77.06 37.75 39.31TW.3 5.50-6.00 35.418 1.662 1.227 1.656 2.616 1.132 0.531 81.83 88.67 39.24 49.43 MH A-7-5 0 0 40.3 59.7 0.38 9.98◦ 0.47 0.00018 0.094 88.67 39.24 49.43
TRIAXIAL TEST CONSOLIDATION TESTGRAIN SIZE DISTRIBUTION (% BY WEIGHT)
%
SAMPLE DEPTH (Meter)
BO
RIN
G N
UM
BE
R A
ND
SA
MP
LE
N
UM
BE
R
LL(%)
t/m2
PL(%) PI(%)
Gs e n%
ATTERBERG LIMITS
DATA TANAH DASAR
TEBAL PERKERASAN
Perhitungan LHR Umur Rencana
GOLONGAN LHR AWAL i umur rencana LHR pada tahun ke-n
Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1). 3339 0.02 10 4070Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1). 860 0.02 10 1048
Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L). 6864 0.02 10 8367
Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L). 0 0.02 10 0
Bus Besar berat 9 ton (1.2). 0 0.02 10 0
Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L). 1624 0.02 10 1980
Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H). 423 0.02 10 516
Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ). 350 0.02 10 427
Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ). 114 0.02 10 139
Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2). 107 0.02 10 130
CARA PERHITUNGAN EAL
Angka ekivalensi STRT =
Angka ekivalensi STRG =
Angka ekivalensi SDRG =
Angka ekivalensi STrRG =
PERHITUNGAN EAL
0.278
0.384
GOLONGAN
Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1).Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L).
15.536
6.420
5.242
5.887
Total EAL
0.001
0.002
0.278
0.278
Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).
Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ).
Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L).
Bus Besar berat 9 ton (1.2).
Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H). Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ).
Perhitungan Lintas Ekivalen Permulaan.
E C LEP
0.278 0.45 0
0.384 0.45 0
∑ LEP 4160.232
Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H). Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ). Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ). Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).
LHR AWAL
3339
860
GOLONGANSedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1).
6864
0
0
Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L).
Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L).
Bus Besar berat 9 ton (1.2).
1624
423
350
114
107
0.001 1.1780.3
0.002 0.6060.3
0.278 0.45 857.738
5.242
5.887
15.536
6.420
0.278 0.45 202.938
0.45 1222.058
0.45 825.650
0.45
0.45 748.068
301.996
Perhitungan Lintas Ekivalen Akhir.
E C LEA
0.278 0.45 0
0.384 0.45 0
∑ LEA 5070.275
Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1).
Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L).
Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L).
Bus Besar berat 9 ton (1.2).
Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H).
GOLONGAN LHR Akhir
4070Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).
1980
516
427
139
1048
8367
0
0
130
Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ). Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ). Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).
0.001 0.3 1.436
0.002 0.3 0.739
1045.556
0.278 0.45 247.424
6.420 0.45 1490.737
0.278 0.45
15.536 0.45 908.868
5.242 0.45 1007.293
5.887 0.45 368.223
PERHITUNGAN LET dan LER
LER = LET x FP
FP =10/10 = 1
LER = 4635.150 X 1 = 4635.150
2∑∑ +
=LEALEP
LET
24635.150002
25095.05500 24175.24500=
+=LET
DDT = 4,3 log (CBR) +1,7 Wt 18 = LER x UR x 365 Gt = Log
ITP = a1.D1 + a2.D2 + a3.D3
−++
+
++−
+= 3
2,1372,01log
154,2
109440,02,01
54,2log36,918log
19,5
DDTFR
ITP
GtITPWt
D1=20cm
D2=20cm
D3=20cm
KONSTRUKSI TIMBUNAN
Dalam hal ini direncanakan tinggi timbunanfinal (Hfinal) untuk oprit fly over Kali Porongini adalah 1.52 m, 3.283 m, 5.169, 7.155m dan 8.773 m
Dalam menentukan tinggi awal timbunan(Hinitial) terlebih dahulu dibuat kurvahubungan antara Hawal dengan Hinisial danHfinal dengan pemampatan (Sc)
Hinitial timbunan dihitung dengan menghitungpemampatan terlebih dahulu akibat bebanpermisalan konstan (Beban timbunan saja) yaitu. 9, 11, 13, 15, dan 17 ton/m2
y = -0.005x2 + 1.147x + 0.221R² = 1
0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.000
10.000
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000
H in
itial
(m
)
H final (m)
H final vs H initial
Hrencana qrencana Sc total
(m) (t/m2) (m)1 1.96 0.9272 3.92 1.6063 5.88 2.2244 7.84 2.8115 9.81 3.3926 11.77 3.946
y = -0.005x2 + 0.147x + 0.221R² = 0.999
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000
SC (m
)
H final (m)
SC vs H final
Waktu konsolidasi yang dibutuhkan untukmencapai derajat konsolidasi 90% adalah:t =
t = 1896.627 minggu = 36.5 tahun Pada umur rencana jalan (10 tahun)
masih terjadi consolidation settlementsebesar 1.125 – 0.612 = 0.513 meter dansisa consolidation settlement ini dapatmerusak struktur perkerasan jalan. Agar proses konsolidasi dapat selesai dengancepat maka diperlukan pemasanganvertical drain.
PVD
Prefabricated Vertical Drain
PVD yang digunakan berupa jenis PVD “NYLEX FLODRAIN” dengan SpesifikasiLebar : 100 mm dan dengan ketebalan : 5 mm.
Dalam pemasangannya, prefabricated vertical drain (PVD), terdapat dua macampola susunan. Yaitu pola Segitiga dan polaSegiempat.
Pola Susun Segiempat,D = 1,13 S
S S S
S
S
S
D
Pola Susun Segitiga,D = 1,05 S
S S SSS S S
S
0,866s
0,866s
0,866s
0,866s
0,866s
PRELOADING
Hfinal = 8.773 m adalah : Hinitial = 9.89 m Kecepatan penimbunan = 1,5 m/minggu Jumlah pentahapan = 9.89/ 1.5
= 6.6 ≈ 7Dari DXSTABLE diperolehHcr = 1,6 meter.
Dari Cu baru didapatkan safety factor untuk tanahdasar SF = 1,433 > 1,2 (perhitungan menggunakanDXSTABLE), maka penimbunan tahap kedua bisalangsung dilakukan pada minggu kedua.
Untuk penimbunan tahap ketiga dengan H = 4,5 meter diperlukan penundaan selama 3 minggu untukmencapai SF > 1,2 yaitu SF = 1,205.
Pada tahap keempat dengan H = 6 meter, padapenundaan 4 minggu didapat SF = 1,065 < 1,2.
Karena waktu penundaan yang terlalu lama, maka diperlukan perkuatan. Perkuatan direncanakandengan menggunakan geotextile.
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.22.42.62.8
33.23.43.63.8
44.24.44.64.8
55.25.45.65.8
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Settl
emen
t (m
eter
)
Waktu t- (Minggu ke- )
Grafik Hubungan Waktu Vs Settlement
tahap 1
tahap 2
tahap 3
tahap 4
tahap 5
tahap 6
tahap 7
GEOTEXTILE
Geotextile direncanakan menggunakan geotextile STABILENKA tipe 800/100 yang mempunyai kekuatan tarik maximal arah memanjang = 800 kN/m’
Internal Stability
Pa1 = 93.1095 t/m’ > 25.463 t/m’ .....Not OK
Pa1 =93.1095 t/m’ > 16,4 t/m’ .....Not OK
Maka diperlukan beberapa lapis geotextile.
Foundation Stability
2,09 < 4,22 ...................................OK
16,4 t/m’ > 7,524 ..............................OK
Overall Stability
SF = 0.283
A
Timbunan
Tanah Dasar
B
C
Z
1 : 1Hinisial
O
ΣMomen > ∆MR
Jadi digunakan geotextile type stabilenka800/100 dengan pemasangan arahmemanjang. Kebutuhan geotextile sebesar98,5 meter panjang.
Le Ld Ltotal1 5.37 17.58 22.95 24.75 24.75 49.52 2.82 30.05 32.87 24.5 24.50 49
panjang pakai
2 sisiJumlah 1 sisi 1/2 lebar timbunan
VOLUME PEKERJAAN
Volume perkerasan AC/WC (Laston) =14x0.20x200 m3
= 560 m3
Batu Pecah (Klas A) = 14x0.2x200 m3
=560 m3
Sirtu (Klas A) = 14x0.2x200 m3
Volume timbunan Tanah Urug = 31027.5 m3
Volume PVD PVD =16875 m2
Volume Geotextile Geotextile = 98,5 m2
=560 m3
KESIMPULAN
Tebal Perkerasan
Tinggi awal timbunan (Hinitial ) yang harus diletakkansebelum pemampatan terjadi adalah
H final (m) H initial (m) SC (m)
1.52 1.952888 0.4333.283 3.93271056 0.655.169 6.0162502 0.847
7.155 8.17181488 1.017
8.773 9.89880336 1.126
D1=20cm
D2=20cm
D3=20cm
Metode perbaikan tanah yang digunakanuntuk mempercepat pemampatan adalahdengan cara memberikan beban timbunan(preloading) dikombinasi PVD. Jenis PVD tipe Nylex Flodrain dengan lebar 100 mm, tebal 5 mm, pola pemasangan segitiga, jarak pemasangan 0.8 m. PVD dipancang sedalam 6 m.
Total Settlement (Sc) yang harusdihilangkan adalah sebesar 1.126 m. Untuk menghilangkan 90% dari total Sc (U% = 90%) diperlukan waktu 6 mingguuntuk pentahapan penimbunan 150 cm/minggu.
Digunakan geotextile type stabilenka800/100 dengan pemasangan arahmemanjang. Kebutuhan geotextilesebesar 98.5 per meter panjang.Geotextile dipasang setiap 25 cm sebanyak 2 lapis.
