PERCEPATAN PENURUNAN TANAH LEMPUNG LUNAK METODE

PRELOADING DENGAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN (PVD)

UNTUK MENDUKUNG BEBAN TIMBUNAN DI GEDEBAGE, BANDUNG

ACCELERATION SETTLEMENT OF SOFT CLAY SOIL PRELOADING METHOD

WITH PREFABRICATED VERTICAL DRAIN (PVD) FOR SUPPORTING

LANDFILL LOAD AT GEDEBAGE, BANDUNG

TUGAS AKHIR DIPLOMA III

OLEH :

ANASTASIA E. HASUGIAN FERY TANTOWI

NIM 141111037 NIM 141111044

PROGRAM STUDI KONSTRUKSI GEDUNG

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

ABSTRAK

Gedebage merupakan wilayah dengan perkembangan yang pesat dalam bidang

pembangunan pada saat ini, tetapi kriteria tanah yang dimiliki cenderung lunak.

Dalam perencanaan, beban tanah reklamasi akan diaplikasikan di atasnya. Namun

dijumpai permasalahan, antara lain daya dukung tanah yang rendah, kuat geser

dan permeabilitas yang rendah.

Pada tanah lunak apabila diberi beban diatasnya, maka akan mengalami

penurunan konsolidasi. Penurunan konsolidasi ini akan menimbulkan penurunan

yang sangat besar dan waktu penurunan yang cukup lama. Dalam perencanaan,

batas waktu untuk penurunan konsolidasi adalah 15 minggu sehingga perlu

adanya rekayasa percepatan penurunan. Metode yang digunakan untuk

mempercepat konsolidasi yaitu dengan melakukan pemasangan prefabricated

vertical drain (PVD) yang dikombinasikan dengan beban timbunan atau

preloading. Preloading yaitu pemberian beban yang bertujuan untuk

memampatkan tanah dasar, sedangkan PVD bertujuan untuk mempercepat waktu

pemampatan tanah.

Dalam perencanaan, tinggi timbunan yang sekaligus menjadi beban preloading

yaitu 2,8 meter dengan elevasi akhir 2,5 meter dari +665 mdpl di atas tanah dasar

setelah terjadi penurunan sehingga kenaikan elevasi final +667,5 mdpl. Secara

alamiah tanah akan mengalami penurunan sebesar 0,28 meter dengan waktu

penurunan selama 159,6 tahun namun setelah dipercepat bisa mencapai

konsolidasi 90% dengan waktu penurunan dicapai selama 15 minggu. Hasil

perhitungan menunjukkan jarak dan konfigurasi PVD yang sesuai pada

perencanaan pembangunan ini yaitu 1 meter dengan pola segiempat dengan biaya

yang dikeluarkan yaitu Rp 1.214.109.612,-

Kata kunci :tanah lunak, gedebage, konsolidasi, preloading, PVD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vi

ABSTRACT

Gedebage is a region with the highest development in construction sector at this

moment, but criteria of soil is soft. In planning, the load of landfill will be applied

on the top of soil. But there are found problems such as low soil carrying

capacity, low shear strength and permeability.

If soft soil is given a load on top, so it will happen compression of consolidation.

Compression of consolidation will lead to a very large compression and a

considerable compression time. In planning, the compression for consolidation

decrease is 15 weeks so it needs to be accelerated. The method used to accelerate

consolidation by installing prefabricated vertical drain (PVD) which is mixed

with load of landfill or called preloading. The preloading method is the provision

of temporary loads which head for compressing the base of soil, while PVD is

head for accelerate the compression of the soil.

In the planning, the height of landfill which also becomes a preloading load

meters with the height of implementation landfill is 2,8 meters and the final height

is 2.5 meters from +665 m on base of soil after compression is happened so that

the final elevation increase +667,5 m. Naturally the soil will experience a

decrease of 0.28 meters with compression time of 159.6 years but after

accelerated it can reach a consolidation of 90% with time achieved for 15 weeks.

The calculation results, distance and configuration of PVD in this development

plans are 1 meter and square pattern to reaching with the budget plan in this

working is Rp 1.214.109.612,-

Keywords: soft soil, gedebage, consolidation, preloading, PVD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan rahmat-Nya sehingga laporan yang berjudul “Percepatan Penurunan

Tanah Lempung Lunak Metode Preloading dengan Prefabricated Vertical Drain

(PVD) Akibat Beban Reklamasi di Gedebage, Bandung” dapat diselesaikan tepat

waktu dan tanpa adanya halangan yang berarti.

Dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapatkan

bantuan dari berbagai pihak, oleh sebab itu kami mengucapkan rasa terima kasih

kepada :

1. Bapak Hendry,Dipl.Ing.HTL.,MT selaku ketua Jurusan Teknik Sipil

Politeknik Negeri Bandung.

2. Bapak Angga Marditama Sultan Sufanir,ST.,MT selaku koordinator Tugas

Akhir Tahun Ajaran 2016/2017.

3. Bapak Heri Kasyanto,ST.,M.Eng selaku ketua prodi DIII Teknik Konstruksi

Gedung yang selalu memberi informasi mengenai tugas akhir.

4. Bapak Rahmat Permana,SST.,M.Eng selaku wali kelas Konstruksi Gedung

3B yang selalu membimbing dalam akademik.

5. Bapak M.Shouman,Dipl.Ing.HTL.,MT selaku dosen pembimbing I yang

selalu memberi pengarahan dan masukan yang sangat membantu dalam

penulisan tugas akhir.

6. Bapak Andri Krisnandi Somantri,SST.,M.Eng selaku dosen pembimbing II

yang selalu memberi pengarahan dan masukan dalam penulisan tugas akhir.

7. Bapak Geni Firuliadhim,Ir.,MT selaku dosen penguji I yang memberi

masukan dalam penyusunan tugas akhir.

8. Bapak Djuwadi,Drs.,MT selaku dosen penguji II yang memberi masukan

dalam penyusunan tugas akhir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

viii

9. Orang tua kami yang senantiasa memberi kasih sayang, motivasi, doa,

arahan dan bimbingan pada penyusun.

10. Rekan-Rekan Konstruksi Gedung 3B yang telah memberikan motivasi dan

masukan dan doa selama penyusunan tugas akhir ini, terutama Sri Sulastri.

11. Tak lupa kami mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak-pihak

terkait baik moril maupun materil sehingga laporan ini dapat diselesaikan

dengan baik.

Kami selaku penulis mengakui penulisan tidaklah sempurna, apabila

terdapat kekeliruan kami menerima kritik dan sarannya. Akhir kata semoga

laporan Tugas Akhir ini dapat memberikan banyak manfaat bagi kita semua.

Bandung, 03 Agustus 2017

Penyusun

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN........................................................... i

HALAMAN PERNYATAAN........................................................... iv

ABSTRAK......................................................................................... v

KATA PENGANTAR....................................................................... vii

DAFTAR ISI...................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR......................................................................... xi

DAFTAR TABEL.............................................................................. xii

DAFTAR NOTASI............................................................................ xiii

BAB I PENDAHULUAN..................................................... 1

I.1 Latar Belakang...................................................................... 1

I.2 Tujuan.................................................................................... 8

I.3 Ruang Lingkup....................................................................... 8

I.4 Batasan Masalah.................................................................... 8

BAB II DASAR TEORI......................................................... 9

II.1 Tinjauan pustaka.................................................................... 9

II.2 Tanah...................................................................................... 10

II.2.1 Parameter Tanah....................................................... 10

II.2.2 Tanah Lempung......................................................... 14

II.3 Penurunan Tanah................................................................... 15

II.3.1 Penurunan Seketika................................................. 15

II.3.2 Penurunan Konsolidasi............................................. 16

II.3.3 Tingkat Konsolidasi................................................... 20

II.4 Daya Dukung Tanah........................................................... 23

II.5 Perbaikan Tanah dengan Preloading................................... 25

II.6 Prefabricated Vertical Drain (PVD).................................... 27

BAB III METODOLOGI........................................................ 31

III.1 Alur Pekerjaan..................................................................... 31

III.2 Metode Pengumpulan Data................................................. 32

III.3 Analisis Parameter Tanah.................................................... 33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

III.4 Analisis Penurunan Tanah Akibat Timbunan Rencana......... 33

III.5 Analisis Tinggi Timbunan Pelaksanaan.............................. 33

III.6 Analisis Penurunan Tanah Akibat Timbunan Pelaksanaan.. 33

III.7 Perhitungan Waktu Konsolidasi Tanah.............................. 33

III.8 Metode Perencanaan Prefabricated Vertical Drain.............. 33

III.9 Analisa Pemilihan PVD Efektif........................................... 34

III.10 Rencana Anggaran Biaya.................................................... 34

III.11 Metode Pelaksanaan Metode Preloading dengan PVD........ 34

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN........................... 35

IV.1 Data dan Parameter tanah................................................... 35

IV.2 Struktur Timbunan Tanah.................................................. 38

IV.3 Perhitungan Daya Dukung Timbunan................................. 39

IV.4 Analisis Penurunan Tanah Dasar........................................ 41

IV.4.1 Penurunan Seketika.................................................. 41

IV.4.2 Penurunan Konsolidasi............................................ 43

IV.4.3 Penurunan Total....................................................... 47

IV.5 Mencari Tinggi Timbunan Pelaksanaan............................... 47

IV.6 Faktor Keamanan dan Penurunan Total Pelaksanaan......... 49

IV.7 Waktu Penurunan Konsolidasi............................................ 50

IV.8 Perhitungan PVD................................................................. 52

IV.8.1 Perhitungan PVD Pola Segitiga................................ 52

IV.8.2 Perhitungan PVD Pola Segiempat........................... 55

IV.8.3 Pemilihan Pola PVD................................................. 59

IV.9 Rencana Anggaran Biaya.................................................... 61

IV.10 Metode Pelaksanaan Pemasangan PVD dan Penimbunan .... 65

BAB V PENUTUP................................................................ 67

V.1 Kesimpulan......................................................................... 67

V.2 Saran.................................................................................... 68

DAFTAR PUSTAKA...................................................................... 69

LAMPIRAN 1 DATA TANAH GEDEBAGE

LAMPIRAN 2 PERHITUNGAN

LAMPIRAN 3 ADMINISTRATIF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Peta Geologi Kuanter Cekungan Bandung ( Lembar 1 )........ 1

Gambar 1.2 Peta Geologi Kuarter Cekungan Bandung ( Lembar 2 )......... 2

Gambar 1.3 Penggunaan PVD................................................................... 6

Gambar 1.4 Rencana Preloading dan PVD............................................... 7

Gambar 2.1 Grafik e versus log σ.............................................................. 13

Gambar 2.2 Karakteristik konsolidasi lempung yang terkonsolidasi

normal (normally consolidated)................................................................. 16

Gambar 2.3 Karakteristik konsolidasi lempung yang terlalu

terkonsolidasi (overconsolidated).............................................................. 17

Gambar 2.4 Sketsa perhitungan pertambahan tegangan akibat

timbunan.................................................................................................. 20

Gambar 2.5 Ilustrasi aliran air pori 2 arah............................................... 22

Gambar 2.6 Ilustrasi aliran air pori 1 arah............................................... 22

Gambar 2.7 Grafik hubungan antara angka stabilitas dengan sudut

kemiringan talud..................................................................................... 24

Gambar 2.8 Prinsip Preload.................................................................... 25

Gambar 2.9 Pemberian timbunan secara bertahap................................... 26

Gambar 2.10 Bentuk Vertical Drain......................................................... 27

Gambar 2.11 Pola Konfigurasi Instalasi PVD.......................................... 28

Gambar 3.1 Diagram alir Pekerjaan......................................................... 31

Gambar 4.1 Sketsa timbunan dan lapisan tanah...................................... 38

Gambar 4.2 Penentuan nilai m...................................................................... 39

Gambar 4.3 Grafik Fø dan Fc dengan Ht = 0,5 meter.................................. 40

Gambar 4.4 Grafik awal............................................................................... 43

Gambar 4.5 mencari titik a....................................................................... 44

Gambar 4.6 mencari garis b..................................................................... 44

Gambar 4.7 mencari garis c...................................................................... 44

Gambar 4.8 mencari garis d..................................................................... 45

Gambar 4.9 mencari titik f dan σc............................................................ 45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xii

Gambar 4.10 Grafik Hfinal vs Stotal.............................................................. 48

Gambar 4.11 Grafik Hfinal vs Hinisial............................................................ 48

Gambar 4.12 Grafik PVD pola segitiga.................................................... 55

Gambar 4.13 Grafik PVD pola segiempat................................................ 58

Gambar 4.14 Potongan perletakan PVD segitiga......................................... 59

Gambar 4.15 Potongan perletakan PVD segiempat..................................... 60

Gambar 4.16 Grafik penurunan dengan PVD vs tanpa PVD....................... 60

Gambar 4.17 Denah timbunan..................................................................... 61

Gambar 4.18 potongan timbunan tanah bentuk balok................................. 62

Gambar 4.19 potongan timbunan tanah bentuk prisma segitiga................. 62

Gambar 4.20 potongan timbunan tanah bentuk limas segiempat................ 62

Gambar 4.21 Alat Berat Dozer Rake........................................................... 65

Gambar 4.22 Metoda Pemasangan PVD..................................................... 66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Pemilihan Teknik Perbaikan Tanah Dasar.................................. 4

Tabel 1.2 Pemilihan Metoda Perbaikan Tanah Dasar.................................. 5

Tabel 2.1 Modulus Elastisitas Tanah........................................................... 11

Tabel 2.2 Angka Poisson............................................................................. 11

Tabel 2.3 Korelasi Jenis Tanah dengan Berat Isi........................................ 11

Tabel 2.4 Korelasi Jenis tanah dengan sudut geser dalam ( )................... 12

Tabel 2.5 Pemampatan dan pemuaian tanah asli......................................... 14

Tabel 2.6 Faktor Waktu terhadap Derajat Konsolidasi 2 arah.................... 21

Tabel 2.7 Faktor Waktu terhadap Derajat Konsolidasi 1 arah.................... 22

Tabel 4.1 Lapisan Tanah BH-3................................................................... 35

Tabel 4.2 Nilai E dan μ............................................................................... 36

Tabel 4.3 Data Parameter-Parameter Tanah Gedebage.............................. 37

Tabel 4.4 Fø dan Fc dengan Ht = 0,5 meter............................................... 40

Tabel 4.5 Fs per ketinggian timbunan........................................................ 41

Tabel 4.6 Penurunan segera dengan tinggi timbunan 0,5 meter.................. 42

Tabel 4.7 Penurunan segera total per tinggi timbunan 0,5 meter................ 42

Tabel 4.8 Penurunan konsolidasi total per tinggi timbunan 0,5 meter........ 46

Tabel 4.9 Penurunan total per tinggi timbunan 0,5 meter........................... 47

Tabel 4.10 ketinggian final timbunan setelah ada penurunan..................... 48

Tabel 4.11 Fs Tinggi Timbunan Pelaksanan............................................... 49

Tabel 4.12 Penurunan Total Tinggi Timbunan Pelaksanaan...................... 50

Tabel 4.13 Waktu Penurunan Total Tinggi Timbunan Pelaksanaan........... 52

Tabel 4.14 Derajat konsolidasi rata-rata PVD pola segitiga jarak 1 meter.. 54

Tabel 4.15 Derajat Konsolidasi minggu ke-15 dengan ragam jarak

PVD pola segitiga......................................................................................... 55

Tabel 4.16 Derajat konsolidasi rata-rata PVD pola segiempat

jarak 1 meter................................................................................................. 57

Tabel 4.17 Derajat Konsolidasi minggu ke-15 dengan ragam jarak

PVD pola segiempat..................................................................................... 58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xiv

Tabel 4.18 Harga Satuan Pekerjaan Pengangkutan Material Pasir............... 63

Tabel 4.19 Harga Satuan Pekerjaan Pemasangan PVD............................... 64

Tabel 4.20 Harga Satuan Pekerjaan Pemadatan Pasir................................... 64

Tabel 4.21 Rencana Anggaran Biaya............................................................ 64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xv

DAFTAR NOTASI

1 sudut antara perubahan tegangan dan lebar timbunan )(0

2 sudut antara perubahan tegangan dengan panjang )(0

dari titik ujung setengah trapesium hingga titik

perpotongan dengan ujung lebar bagian atas

0 tekanan efektif normally consolidated (t/m

2)

penambahan tekanan vertikal (t/m

2)

timb berat isi tanah timbunan (t/m3)

sat berai isi jenuh tanah (t/m3)

w berat isi air (t/m3)

sudut geser dalam ( o )

μ angka poisson

a lebar PVD (mm)

b tebal PVD (mm)

B1 ½ lebar timbunan (m)

B2 panjang horizontal kemiringan timbunan (m)

cC indeks pemampatan

sC indeks pemuaian

uC kohesi (t/2m )

dw diameter ekuivalen lingkaran PVD (m)

D diameter lingkaran PVD (m)

e angka pori

0e angka pori awal

E modulus young (t/m2)

E’ modulus oedometrik (t/m2)

Fc Angka Keamanan terhadap kohesi

FK faktor keamanan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xvi

Fs Angka Keamanan terhadap kekuatan

Fø Angka keamanan terhadap geseran

sG berat jenis tanah

H tebal lapisan tanah (m)

inisialH tinggi timbunan pada saat pelaksanaan (m)

finalH tinggi timbunan rencana (m)

drH panjang aliran (m)

IP indeks plastis (%)

LL batas cair (%)

NC normally consolidated

OC over consolidated

Si penurunan seketika ke-i lapisan (m)

t waktu penurunan konsolidasi (tahun)

90t

waktu penurunan (tahun)

Tv faktor waktu

hU derajat konsolidasi arah horizontal (%)

rU derajat konsolidasi rata-rata (%)

vU derajat konsolidasi arah vertical (%)

q tegangan yang terjadi pada tanah (t/m2)

Z ½ dari nilai kedalaman tegangan yang akan dihitung (m)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG 2017

JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 69

DAFTAR PUSTAKA

M. Das, Braja dan dkk. (1991) Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa

Geoteknis) Jilid I. Surabaya: Institut Teknologi 10 November

M. Das, Braja dan dkk. (1991) Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa

Geoteknis) Jilid II. Surabaya: Institut Teknologi 10 November

M. Das, Braja (Principles of Foundation Engineering) Jilid II

Amalia, Dewi.2008. Perencanaan Reklamasi pada Lapangan Penumpukan

Terminal Peti Kemas II di Teluk Lampung, Pelabuhan Tanjung Perak,

Surabaya. Laporan Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi

Sepuluh Nopember

Geosynthetics Company. “ Tencate Polyfelt Alidrain Prefabricated Vertical

Drain”http://www.tencate.com/apac/geosynthetics/product/infrastructure/tenca

te-polyfelt-alidrain-pvd.aspx,diakses pada tanggal 10 juli 2017

CeTeau Company. “Prefabricated Vertical Drain Technical Design

Manual”http://www.ceteau.com>assets>pvd-design, diakses pada tanggal 12

Agustus 2017

Terzaghi, Karl dan B.Peck, Ralph. (1987). Mekanika Tanah dalam Praktek

Rekayasa Edisi Kedua Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Rifariiff, 2014,” Tanah sebagai pendukung pondasi dan sebagai material

konstruksi”,https://rifariff.wordpress.com/2014/06/23/manual-kapasitas-jalan-

indonesia-mkji-1997/, diakses pada tanggal 10 Juli 2017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG 2017

JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 70

Aspara, W. A. N., dan Fitriani, Eka Nur (2016) Pengaruh Jarak dan Pola

Prefabricated Vertical Drain pada Perbaikan tanah Lempung Lunak. diambil

dari : http://ejurnal.bppt.go.id/exercise/index.php/MIPI/article/view/143 (28

Februari 2017)

Batubara, Rachmadony (2012) Teknik Preloading dan Penggunaan Vertical

Drains. diambil dari : http://rachmadony.blogspot.co.id/2012/09/teknik-

preloading-dan-penggunaan.html (28 Februari 2017)

Suparan, P., dan Dam, M.A.C. (1992) Peta Geologi Kuarter Cekungan

Bandung

Kuswanda, Wahyu P. (2015) Pelatihan Teknis Politeknik Negeri Bandung

Prinsip Dasar Perbaikan Tanah Lunak Metoda Preloading dengan

Penggunaan PVD. Bandung: PT. Teknindo Geosistem Unggul

Zhafirah, Athaya (2015) Perencanaan Preloading dengan Penggunaan

Prefabricated Vertical Drain untuk Perbaikan Tanah Lunak pada Jalan Tol

Pejagan – Pemalang. Bandung : Politeknik Negeri Bandung

Pratama, R.A., dan Hadipratama, M. Iqbal (2014) Perbaikan Tanah

Menggunakan Sistem Preloading dengan Prefabricated Vertical Drain (PVD)

pada Proyek Pembangunan Stadion Madya Atletik Gedebage. Bandung :

Politeknik Negeri Bandung