STUDI ALTERNATIF DESAIN GEOTEKNIK PADA TIMBUNAN … · PERENCANAAN ALTERNATIF DESAIN METODE...

STUDI ALTERNATIF DESAIN GEOTEKNIKPADA TIMBUNAN JALAN REL RUAS SIDOARJO-BANGIL DI

STA38+750-STA42+000

Laela Fauziah 3105 100 049Dosen Pembimbing : Prof.Dr.Ir. Herman Wahyudi

PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah Manfaat

Latar Belakang Transportasi Kereta Api Sidoarjo-Bangil terganggu akibat semburan lumpur

lapindo. Telah dilakukan perencanaan relokasi rel Sidoarjo-Bangil. Terdapat desain tubuh jalan rel yang berupa timbunan dengan ketinggian > 5

meter Kondisi tanah dasar adalah dominan lempung dengan kedalaman rata-

rata=20 meter

Transportasi Kereta Api Sidoarjo-Bangil terganggu akibat semburan lumpurlapindo.

Telah dilakukan perencanaan relokasi rel Sidoarjo-Bangil. Terdapat desain tubuh jalan rel yang berupa timbunan dengan ketinggian > 5

meter Kondisi tanah dasar adalah dominan lempung dengan kedalaman rata-

rata=20 meter

Perumusan MasalahKondisi eksisting :Desain tubuh jalan untuk Relokasi Rel Sidoarjo-Bangil merupakan timbunanyang rawan mengalami failure karena terdapat ketinggian timbunan yangmencapai 8 meter.

Perumusan Masalah : Bagaimana merencanakan beberapa alternatif perkuatan timbunan dan tanah

dasar sesuai dengan kasus dan kondisi tanah di lapangan, untuk perencanaanjangka pendek (single track) dan jangka panjang (double track), ditinjau dariaspek stabilitas lereng dan penurunan tanah.

Bagaimana metode pelaksanaan yang tepat dari masing-masing alternatifdesain perkuatan tanah.

Berapa biaya dari masing-masing alternatif desain perkuatan untukperencanaan jangka pendek (single track) dan jangka panjang (double track).

Kondisi eksisting :Desain tubuh jalan untuk Relokasi Rel Sidoarjo-Bangil merupakan timbunanyang rawan mengalami failure karena terdapat ketinggian timbunan yangmencapai 8 meter.

Perumusan Masalah : Bagaimana merencanakan beberapa alternatif perkuatan timbunan dan tanah

dasar sesuai dengan kasus dan kondisi tanah di lapangan, untuk perencanaanjangka pendek (single track) dan jangka panjang (double track), ditinjau dariaspek stabilitas lereng dan penurunan tanah.

Bagaimana metode pelaksanaan yang tepat dari masing-masing alternatifdesain perkuatan tanah.

Berapa biaya dari masing-masing alternatif desain perkuatan untukperencanaan jangka pendek (single track) dan jangka panjang (double track).

Tujuan Mendapatkan alternatif desain perkuatan timbunan dan tanah dasar sesuai

dengan kasus dan kondisi tanah di lapangan, untuk perencanaan jangkapendek (single track) dan jangka panjang (double track), ditinjau dari aspekstabilitas lereng dan penurunan tanah.

Mendapatkan metode pelaksanaan yang tepat dari masing-masing desainperkuatan tanah.

Mendapatkan perbandingan biaya dari masing-masing desain perkuatanuntuk jangka pendek (single track) dan jangka panjang (double track).

Mendapatkan alternatif desain perkuatan timbunan dan tanah dasar sesuaidengan kasus dan kondisi tanah di lapangan, untuk perencanaan jangkapendek (single track) dan jangka panjang (double track), ditinjau dari aspekstabilitas lereng dan penurunan tanah.

Mendapatkan metode pelaksanaan yang tepat dari masing-masing desainperkuatan tanah.

Mendapatkan perbandingan biaya dari masing-masing desain perkuatanuntuk jangka pendek (single track) dan jangka panjang (double track).

Batasan Masalah Tidak membahas perencanaan dan evaluasi trase relokasi rel ruas Sidoarjo-

Bangil. Tidak membahas desain struktur jalan rel (rel, bantalan, balas). Tidak membahas sistem drainase jalan rel. Tidak melakukan pengambilan data primer.

Manfaat Dengan Tugas Akhir ini, diharapkan akan didapat alternatif desain perkuatan

timbunan tanah dasar yang lebih stabil dan lebih ekonomis untukperencanaan jangka pendek (single track) dan jangka panjang (double track)pada perencanaan relokasi rel Ruas Sidoarjo-Bangil.

back

Dengan Tugas Akhir ini, diharapkan akan didapat alternatif desain perkuatantimbunan tanah dasar yang lebih stabil dan lebih ekonomis untukperencanaan jangka pendek (single track) dan jangka panjang (double track)pada perencanaan relokasi rel Ruas Sidoarjo-Bangil.

back

METODOLOGI Bagan Alir Penjelasan Bagan Alir

Bagan AlirPengumpulan Data

Studi Literatur: Parameter tanah Stabilitas talud Program Dx Stabl Penurunan tanah Metode perbaikantanah Rencana Anggaran

Data Detail EngineeringDesign Relokasi Jalan RelSidoarjo-Bangil: Layout Cross section Data desain strukturjalan rel (profil bantalan,jarak antar bantalan,

Data Tanah padaRelokasi JalanRel Sidoarjo-Bangil: Hasil tes sondir Hasil bordangkal

Data Lokomotifpada RelokasiJalan Rel Sidoarjo-Bangil.

Perencanaan Metode Pelaksanaanterhadap Perencanaan Jangka Pendek(Single Track)

Analisa Penurunan Tanah terhadapPerencanaan Jangka Pendek (SingleTrack) dan Panjang (Double Track)

Analisa Stabilitas Timbunan danTanah Dasar terhadapPerencanaan Jangka Pendek(Single Track) dan Panjang

Analisa Perbaikan Tanah terhadapPerencanaan Jangka Pendek(Single Track) dan Panjang

Perhitungan Rencana AnggaranBiaya (RAB) terhadapPerencanaan Jangka Pendek(Single Track)

Kesimpulan dari Perbandingan

Perencanaan Metode Pelaksanaanterhadap Perencanaan Jangka Panjang(Double Track)

Perhitungan Rencana AnggaranBiaya (RAB) terhadapPerencanaan Jangka Panjang

Kajian Pelaksanaan Timbunanuntuk Single Track MenjadiDouble Track

Pengumpulan Data

Studi Literatur: Parameter tanah Stabilitas talud Program Dx Stabl Penurunan tanah Metode perbaikantanah Rencana Anggaran

Data Detail EngineeringDesign Relokasi Jalan RelSidoarjo-Bangil: Layout Cross section Data desain strukturjalan rel (profil bantalan,jarak antar bantalan,

Data Tanah padaRelokasi JalanRel Sidoarjo-Bangil: Hasil tes sondir Hasil bordangkal

Data Lokomotifpada RelokasiJalan Rel Sidoarjo-Bangil.

Perencanaan Metode Pelaksanaanterhadap Perencanaan Jangka Pendek(Single Track)

Analisa Penurunan Tanah terhadapPerencanaan Jangka Pendek (SingleTrack) dan Panjang (Double Track)

Analisa Stabilitas Timbunan danTanah Dasar terhadapPerencanaan Jangka Pendek(Single Track) dan Panjang

Analisa Perbaikan Tanah terhadapPerencanaan Jangka Pendek(Single Track) dan Panjang

Perhitungan Rencana AnggaranBiaya (RAB) terhadapPerencanaan Jangka Pendek(Single Track)

Kesimpulan dari Perbandingan

Perencanaan Metode Pelaksanaanterhadap Perencanaan Jangka Panjang(Double Track)

Perhitungan Rencana AnggaranBiaya (RAB) terhadapPerencanaan Jangka Panjang

Kajian Pelaksanaan Timbunanuntuk Single Track MenjadiDouble Track

ANALISA DATA PERENCANAAN Data Tanah Data Timbunan Analisa Pembebanan

Data Tanah Tinjauan STA 38+750- STA 42+000 Data Tes Sondir (13 titik) Data SPT (5 titik) Hasil Tes Laboratorium (5 titik)

Zonifikasi arah vertikal dan horizontalTujuan : Mendapatkan Data Tanah yang paling kritis (parameter tanah,kedalaman lapisan lempung)

Tinjauan STA 38+750- STA 42+000 Data Tes Sondir (13 titik) Data SPT (5 titik) Hasil Tes Laboratorium (5 titik)

Zonifikasi arah vertikal dan horizontalTujuan : Mendapatkan Data Tanah yang paling kritis (parameter tanah,kedalaman lapisan lempung)

Data Tanah (Sondir)

Kedalamanm % kg/cm2

0-4 5.07 7.38 Inorganic Clay, Firm4-9 3.34 17.92 Inorganic Clay, Stiff9-11 2.47 18.6 Sandy Clay11-27 3.58 17.188 Inorganic Clay, Stiff27-30 2.25 35.000 Sandy Clay

Konsistensi TanahFRcq

FR cq CV dan < 35 %

Kedalamanm % kg/cm2

0-4 5.07 7.38 Inorganic Clay, Firm4-9 3.34 17.92 Inorganic Clay, Stiff9-11 2.47 18.6 Sandy Clay11-27 3.58 17.188 Inorganic Clay, Stiff27-30 2.25 35.000 Sandy Clay

Konsistensi TanahFRcq

Data Tanah (Sondir) Memperkirakan parameter tanah : lempung : kohesi (Cu) dan tegangan

geser undrained (qu)…. (persamaan 2.8)

Tebal Lapisan Kedalaman z γsat po Ip NK Su qu

m m m (t/m3) kg/cm2 % (kg/cm2) (kg/cm2)4 0-4 2 1.55 0.001 45.33 12.5 0.32 0.635 4-9 6.5 1.81 0.005 45.33 12.5 0.71 1.432 9-11 10 1.81 0.008 39.26 18 1.24 2.48

16 11-27 19 1.62 0.012 33.37 15.2 0.78 1.553 27-30 28.5 1.67 0.019 34.68 13.75 1.88 3.77

Tebal Lapisan Kedalaman z γsat po Ip NK Su qu

m m m (t/m3) kg/cm2 % (kg/cm2) (kg/cm2)4 0-4 2 1.55 0.001 45.33 12.5 0.32 0.635 4-9 6.5 1.81 0.005 45.33 12.5 0.71 1.432 9-11 10 1.81 0.008 39.26 18 1.24 2.48

16 11-27 19 1.62 0.012 33.37 15.2 0.78 1.553 27-30 28.5 1.67 0.019 34.68 13.75 1.88 3.77

Data Tanah (SPT) Memperkirakan parameter tanah :

kohesi (Cu) Terzaghi&Peck sesuai …(2.11) sampai dengan (2.13). korelasi dari Bowles…(Tabel 2.2)

Kedalaman N Jenis Tanah N'(m) Harga N koreksi Terzaghi & Peck (kg/cm2) Tabel Bowles (kg/cm2)3 4 Lempung Berlanau 9.5 0.95 0.1

Cu (kg/cm2)

Data Tanah (SPT)sudut geser antar butiran tanah () metode Dunham…(2.15) metode Osaki…(2.16) metode Mayerhof (cara grafis)…(Gambar 2.3) korelasi dari Tabel Bowles…(Tabel 2.2)

Parameter Berdasar Hasil SPT di BH-2

sudut geser antar butiran tanah () metode Dunham…(2.15) metode Osaki…(2.16) metode Mayerhof (cara grafis)…(Gambar 2.3) korelasi dari Tabel Bowles…(Tabel 2.2)

Parameter Berdasar Hasil SPT di BH-2

Kedalaman N Jenis Tanah(m) Dunham Osaki Meyerhof (grafis) Tabel Bowles9 5 Pasir 32.75 25.00 32 26.17

Ф

Pengelompokan Data Tanah (Zonifikasi)

B-4 III

B-5 III

B-6 III

STA 15+450

STA 15+350

STA 15+250

STA 15+150

STA 15+050

STA 14+950

STA 14+850

STA 14+750

STA 14+650

STA 14+550

STA 14+450

STA 14+350

STA 14+250

STA 14+150

STA 14+050

STA 13+950

STA 13+850

STA 13+750

STA 13+650

STA 13+550

STA 13+450

STA 13+350

STA 13+250

STA 13+150

STA 13+050

STA 12+950

STA 12+850

STA 12+750

STA 15+400

STA 15+300

STA 15+200

STA 15+100

STA 15+000

STA 14+900

STA 14+800

STA 14+700

STA 14+600

STA 14+500

STA 14+400

STA 14+300

STA 14+200

STA 14+100

STA 14+000

STA 13+900

STA 13+800

STA 13+700

STA 13+600

STA 13+500

STA 13+400

STA 13+300

STA 13+200

STA 13+100

STA 13+000

STA 12+800

STA 12+900

S 10/III

S 11/III

S 12/III

S 13/III

S 14/III

Keterangan Gambar:

Zona 1 Zona 4

B-4 III

B-5 III

B-6 III

STA 15+450

STA 15+350

STA 15+250

STA 15+150

STA 15+050

STA 14+950

STA 14+850

STA 14+750

STA 14+650

STA 14+550

STA 14+450

STA 14+350

STA 14+250

STA 14+150

STA 14+050

STA 13+950

STA 13+850

STA 13+750

STA 13+650

STA 13+550

STA 13+450

STA 13+350

STA 13+250

STA 13+150

STA 13+050

STA 12+950

STA 12+850

STA 12+750

STA 15+400

STA 15+300

STA 15+200

STA 15+100

STA 15+000

STA 14+900

STA 14+800

STA 14+700

STA 14+600

STA 14+500

STA 14+400

STA 14+300

STA 14+200

STA 14+100

STA 14+000

STA 13+900

STA 13+800

STA 13+700

STA 13+600

STA 13+500

STA 13+400

STA 13+300

STA 13+200

STA 13+100

STA 13+000

STA 12+800

STA 12+900

S 10/III

S 11/III

S 12/III

S 13/III

S 14/III

Zona 1

Zona 2

Zona 3

Zona 4

Zona 5

Analisa PembebananMenghitung tekanan di bawah bantalan (σ1)….(2.1)= 4.2 kg/cm2

Menghitung tekanan pada permukaan badan jalan (σ2)….(2.4)= 1.18 kg/cm2 = 11.8 t/m2

back

Menghitung tekanan di bawah bantalan (σ1)….(2.1)= 4.2 kg/cm2

Menghitung tekanan pada permukaan badan jalan (σ2)….(2.4)= 1.18 kg/cm2 = 11.8 t/m2

back

Perkiraan Parameter SPT

47.108.0 SPTsat N

78.009.0 SPTd N

Lempung plastis, Cu = 12.5 N (2.11)Lempung berlanau, Cu = 10 N (2.12)Lempung berpasir, Cu = 6.7 N (2.13)Cohesionless Soil / Sol Pulverent

N (blows) 0 - 3 4-10 11-30 31-50 > 50

γ (KN/m3) - 12-16 14-18 16-20 18-23

(o) - 25-32 28-36 30-40 > 35

State Very Loose Loose Medium DenseVery

Dense

Dr (%) 0-15 15-35 35-65 65-85 85-100

Cohesive Soil / Sol Coherent

N (blows) < 4 4 - 6 6-15 16-25 > 50

γ (KN/m3) 14-18 16-18 16-18 16-20 > 20

Qu (KN/m2) < 25 20-50 30-60 40-200 > 100

Consistency Very Soft Soft Medium Stiff Hard

back

Perkiraan Parameter SPT

Sudut geser antar butiran tanah (Ф) (Dunham)= (12N)0.5+25

Sudut geser antar butiran tanah (Ф) (Osaki)= (20N)0.5+15

Sudut geser antar butiran tanah (Ф) (Meyerhof)

back

PERENCANAAN ALTERNATIF DESAIN METODEPERBAIKAN TANAH Penentuan HR (m) Perhitungan Faktor Keamanan Alternatif Desain Metode Perbaikan Tanah

Menentukan Ketingggian Awal (HR) Tinggi final (HF) = 8 meter Tinjauan : timbunan dengan single track

timbunan dengan double track Settlement : Immediate

Primary Consolidation SettlementNSPT kurang dari 20 (lapisan stiff clay)Waktu konsolidasi (t)

Tinggi final (HF) = 8 meter Tinjauan : timbunan dengan single track

timbunan dengan double track Settlement : Immediate

Primary Consolidation SettlementNSPT kurang dari 20 (lapisan stiff clay)Waktu konsolidasi (t)

Menentukan Ketingggian Awal (HR) Settlement

distribusi tegangan akibat komponen jalan rel

z1 = 12.5 m

z2 = 23 m

q6.0 m

8.0 m

Layer 1

Layer 2

-21 m

±0 m

1:1.5

OGL

z1 timbunan

z2 timbunan

N SPT > 20 Lapisan Permeabel

z2 kompenenjalan rel

z1 komponenjalan rel

- 9 m

q6.0 m

8.0 m

Layer 1

Layer 2

-21 m

±0 m

1:1.5

OGL

z1 timbunan

z2 timbunan

N SPT > 20 Lapisan Permeabel

z2 kompenenjalan rel

z1 komponenjalan rel

- 9 m


distribusi tegangan akibat komponen jalan relx = 3 m (single track)x = 5 m (double track)

q = 11.8 t/m2q = 11.8 t/m2

3 m 3 m

0.5 m

0.5 m

x x

y

y


faktor pengaruh (I) dari distribusi tegangan akibat komponen jalan rel….(Gambar2.5)

dengan nilai m….(2.26)

n…..(2.27)

distribusi tegangan (σp1)….(2.25)

didapatkan :

timbunan dengan single track

timbunan dengan double track

Settlementfaktor pengaruh (I) dari distribusi tegangan akibat komponen jalan rel….(Gambar2.5)

dengan nilai m….(2.26)

n…..(2.27)

distribusi tegangan (σp1)….(2.25)

didapatkan :

timbunan dengan single track

timbunan dengan double track

z n = x/z m = y/z I σp1 = q.I.4 (t/m2)12.5 0.20 0.040 0.011 0.518

23 0.11 0.022 0.0065 0.306

z n = x/z m = y/z I σp1= q.I.4 (t/m2)12.5 0.40 0.040 0.018 0.84823 0.22 0.022 0.012 0.565

Menentukan Ketingggian Awal (HR) Settlement Primary Consolidation Settlement (Layer 1, HR = 10 m)

Menghitung effective overburden pressure (σo') pada masing-masing kedalaman (z) :

σo' = γ' . z

= (γsat – γw) . z …(t/m2)

= (1.641 – 1) . 4.5 = 2.885 t/m2

Menghitung effective past overburden pressure (σc') :

σc' = σo' + Fluktuasi Muka Air Tanah …(t/m2)

σc' = 2.885 + 1.5 = 4.385 t/m2

Menghitung total tegangan yang terjadi pada tiap layer (Δσ) :5

Δσ = σp1 + σp2

Δσ = 0.518 + 16.9 = 17.4 t/m2

Menghitung besar pemampatan konsolidasi yang terjadi :

cek : Δσ + σo' > σc, ….(2.22):

Sc1 = 2.460 m

Settlement Primary Consolidation Settlement (Layer 1, HR = 10 m)

Menghitung effective overburden pressure (σo') pada masing-masing kedalaman (z) :

σo' = γ' . z

= (γsat – γw) . z …(t/m2)

= (1.641 – 1) . 4.5 = 2.885 t/m2

Menghitung effective past overburden pressure (σc') :

σc' = σo' + Fluktuasi Muka Air Tanah …(t/m2)

σc' = 2.885 + 1.5 = 4.385 t/m2

Menghitung total tegangan yang terjadi pada tiap layer (Δσ) :5

Δσ = σp1 + σp2

Δσ = 0.518 + 16.9 = 17.4 t/m2

Menghitung besar pemampatan konsolidasi yang terjadi :

cek : Δσ + σo' > σc, ….(2.22):

Sc1 = 2.460 m

Menentukan Ketingggian Awal (HR) Settlement Immediate Settlement (Layer 1, HR = 10 m)… (2.18)

Menghitung Modulus Oedometrik (E') dengan Persamaan (2.19) :

Harga modulus elastisitas (E) pada lapisan 1 diambil dari nilai rata-rata E untuklempung keras (NSPT = 6-10), dimana E = 5865 – 13800 KN/m2. Didapat harga E =9832.5

υ = 0.35

E' =157806KN/m2 = 1578.1 t/m2

q = tegangan yang bekerja pada permukaan tanah

= 18 t/m2

S1 = 0.103 m

Settlement Immediate Settlement (Layer 1, HR = 10 m)… (2.18)

Menghitung Modulus Oedometrik (E') dengan Persamaan (2.19) :

Harga modulus elastisitas (E) pada lapisan 1 diambil dari nilai rata-rata E untuklempung keras (NSPT = 6-10), dimana E = 5865 – 13800 KN/m2. Didapat harga E =9832.5

υ = 0.35

E' =157806KN/m2 = 1578.1 t/m2

q = tegangan yang bekerja pada permukaan tanah

= 18 t/m2

S1 = 0.103 m

Menentukan Ketingggian Awal (HR)HF (m) HR (m) HR-HF (m)

8 10.00 2.0011.00 3.0012.00 4.0013.00 5.0014.00 6.00

15.00 7.00

16.00 8.00

17.00 9.00

18.00 10.00

HR (m) Sc+Si (m)10.00 4.82411.00 5.19712.00 5.55013.00 5.88614.00 6.20715.00 6.51416.00 6.80717.00 7.08918.00 7.360

H R (m ) Sc+S i (m )10.00 5.14111.00 5.49812.00 5.83613.00 6.15814.00 6.465

15.00 6.759

16.00 7.041

17.00 7.312

18.00 7.574

HF (m) HR (m) HR-HF (m)8 10.00 2.00

11.00 3.0012.00 4.0013.00 5.0014.00 6.00

15.00 7.00

16.00 8.00

17.00 9.00

18.00 10.00

HR (m) Sc+Si (m)10.00 4.82411.00 5.19712.00 5.55013.00 5.88614.00 6.20715.00 6.51416.00 6.80717.00 7.08918.00 7.360

H R (m ) Sc+S i (m )10.00 5.14111.00 5.49812.00 5.83613.00 6.15814.00 6.465

15.00 6.759

16.00 7.041

17.00 7.312

18.00 7.574

Grafik Penentuan HR (single track)HR = 14.4 m

Grafik Penentuan HR (double track)HR = 14.9 m


Waktu Konsolidasi (t)….(2.24)(U) 90 % = 0,848Cv = 0.0012 cm2/dtk = 3.484 m2/tahunHdr = 10.5 mmaka :t = 26.84 tahun

SettlementWaktu Konsolidasi (t)….(2.24)(U) 90 % = 0,848Cv = 0.0012 cm2/dtk = 3.484 m2/tahunHdr = 10.5 mmaka :t = 26.84 tahun

Menghitung Faktor Keamanan Terhadap Kelongsoran

X-STABL

Terhadap Kelongsoran Poinonnement….(2.33)

SF < 1 diperlukan suatu perkuatan untuk stabilitas talud dan penimbunandilakukan secara bertahap.

Jenis Track HR (m) SF (Safety Factor)

Single Track 14.4 0.652

Double Track 14.9 0.546

Terhadap KelongsoranX-STABL

Terhadap Kelongsoran Poinonnement….(2.33)

SF < 1 diperlukan suatu perkuatan untuk stabilitas talud dan penimbunandilakukan secara bertahap.

Jenis Track HR (m) SF (Safety Factor)

Single Track 14.4 0.241

Double Track 14.9 0.232

Preloading yang dikombinasi dengan PVD

Tujuan : mempercepat waktu konsolidasi

Perencanaan PVD dengan cara grafis Magnan (LCPC,1981) :

Hdr = 10.5 m

Cvgab = 0.0012 cm2/dtk

Ch = 0.0024 cm2/dtk = 2,4.10-7 m2/dtk….(2.51)

t = 5 bulan

U = 90 %

PVD 10 cm x 0.5 cm

Pola pemasangan = segiempat

(dw) = (10+0.5)/2 = 5.25 cm

Uv (Gambar 2.11)

D (Gambar 2.12)

S….(2.52)

Alternatif Desain Metode Perkuatan Tanah Preloading yang dikombinasi dengan PVD

Tujuan : mempercepat waktu konsolidasi

Perencanaan PVD dengan cara grafis Magnan (LCPC,1981) :

Hdr = 10.5 m

Cvgab = 0.0012 cm2/dtk

Ch = 0.0024 cm2/dtk = 2,4.10-7 m2/dtk….(2.51)

t = 5 bulan

U = 90 %

PVD 10 cm x 0.5 cm

Pola pemasangan = segiempat

(dw) = (10+0.5)/2 = 5.25 cm

Uv (Gambar 2.11)

D (Gambar 2.12)

S….(2.52)


U = 90%

t = 5 bulan

spacing (S) PVD sebesar 1.3 m.

PVD dipasang sedalam lapisan tanah lunak (21 m)

Alternatif Desain Metode Perkuatan Tanah

U = 90 % U=80 %

Uh (%) D (m) S (m) Uh (%) D (m) S (m)5 1.20E-07 13 88.51 1.7 1.5 82.76 2 1.84 1.20E-07 12.5 88.57 1.6 1.4 82.86 1.9 1.7

3 1.20E-07 12 88.64 1.5 1.3 82.95 1.6 1.42 1.20E-07 9 89.01 1.3 1.2 83.52 1.3 1.2

Uv (%)Cv (m2/s)t (bulan)


U = 90%

t = 5 bulan

spacing (S) PVD sebesar 1.3 m.

PVD dipasang sedalam lapisan tanah lunak (21 m)

Geotextile (single track)

Dari Data X-STABLE didapatkan :

SF = 0.652

MR = 29890 KNm

Direncanakan :

Geotextile tipe STABILENKA 300/45

Sfrencana = 1.35

Jarak antar geotextile = 0.6 m

ΔMR = 31998.80 KNm

Alternatif Desain Metode Perkuatan Tanah Geotextile (double track)


SF = 0.546

MR = 33470KNm

Direncanakan :


Sfrencana = 1.35


ΔMR = 49285.49 KNm

Geotextile (single track)


SF = 0.652

MR = 29890 KNm

Direncanakan :


Sfrencana = 1.35


ΔMR = 31998.80 KNm

Geotextile (double track)


SF = 0.546

MR = 33470KNm

Direncanakan :


Sfrencana = 1.35


ΔMR = 49285.49 KNm

Mgeotextile > ΔMR33181.82 KNm > 31998.80 KNm … OK

Lapis H timbunan Jumlah Mgeotextile L Ltot Geotextile (1 Sisi)ke- (m) Lembar (KNm) (m) (m)1 14.4 2 2926.14 1.05 19.102 13.8 2 2812.50 0.56 18.223 13.2 2 2698.86 0.58 17.844 12.6 2 2585.23 0.61 17.445 12 2 2471.59 0.64 16.996 11.4 2 2357.95 0.67 16.547 10.8 2 2244.32 0.71 16.058 10.2 2 2130.68 0.75 15.539 9.6 2 2017.05 0.80 15.02

10 9 2 1903.41 0.85 14.4711 8.4 2 1789.77 0.92 13.9112 7.8 2 1676.14 0.99 13.3513 7.2 2 1562.50 1.07 12.7714 6.6 2 1448.86 1.16 12.1815 6 2 1335.23 1.28 11.6216 5.4 2 1221.59 1.42 11.05

Total 33181.82

Mgeotextile > ΔMR33181.82 KNm > 31998.80 KNm … OK

Lapis H timbunan Jumlah Mgeotextile L Ltot Geotextile (1 Sisi)ke- (m) Lembar (KNm) (m) (m)1 14.4 2 2926.14 1.05 19.102 13.8 2 2812.50 0.56 18.223 13.2 2 2698.86 0.58 17.844 12.6 2 2585.23 0.61 17.445 12 2 2471.59 0.64 16.996 11.4 2 2357.95 0.67 16.547 10.8 2 2244.32 0.71 16.058 10.2 2 2130.68 0.75 15.539 9.6 2 2017.05 0.80 15.02

10 9 2 1903.41 0.85 14.4711 8.4 2 1789.77 0.92 13.9112 7.8 2 1676.14 0.99 13.3513 7.2 2 1562.50 1.07 12.7714 6.6 2 1448.86 1.16 12.1815 6 2 1335.23 1.28 11.6216 5.4 2 1221.59 1.42 11.05

Total 33181.82

HR = 14.4 m

Geotextil Woven 300 KN/m

1:1.5

3 m

1110

9

87

65

43

21

Ltot

OGLSv = 0.6 m

Timbunan Tubuh Jalan Rel(sirtu)

121314

15

16

Garis Kelongsoran

Sket Pemasangan Geotextile (single track)

HR = 14.4 m


1:1.5

3 m

1110

9

87

65

43

21

Ltot

OGLSv = 0.6 m


121314

15

16

Garis Kelongsoran

HR = 14.9 m

OGL

Ltot

1110

9

87

65

43

2

1

13

1415

12

16

Sv = 0.6 m



Garis Kelongsoran

1:1.5HR = 14.9 m

OGL

Ltot

1110

9

87

65

43

2

1

13

1415

12

16

Sv = 0.6 m



Garis Kelongsoran

1:1.5

Sket Pemasangan Geotextile (double track)

Micropile (single track)

Direncanakan :

Diameter : 300 mm

t : 60 mm

Kedalaman (L) dari permukaan tanahdasar : 14.8 m

Didapatkan

Jumlah (n) = 11 micropile/m’

Jarak arah melintang micropile (S) = 3 m


t


Direncanakan :

Diameter : 300 mm

t : 60 mm


Didapatkan


Jarak arah melintang micropile (S) = 1.4 m


Direncanakan :

Diameter : 300 mm

t : 60 mm


Didapatkan


Jarak arah melintang micropile (S) = 3 m

S S

S S

1 m


Direncanakan :

Diameter : 300 mm

t : 60 mm


Didapatkan


Jarak arah melintang micropile (S) = 1.4 m

Stone Column

Direncanakan :

Diameter (D) : 0.9 m

Jarak as ke as SC (S) : 2D = 1.8 m

Faktor konsentrasi tegangan (n) : 5

Фs = 42 ° (kerikil)

Cs = 0 t/m2

γs = 2 t/m3

Stone Column (single track)

Data Dx-Stabl

SF = 0.652

MR = 2989 tm

SFrencana = 1.2

ΔMR (yang harus dipikul SC) = 2512.23 tm

Alternatif Desain Metode Perkuatan Tanah Stone Column

Direncanakan :

Diameter (D) : 0.9 m

Jarak as ke as SC (S) : 2D = 1.8 m

Faktor konsentrasi tegangan (n) : 5

Фs = 42 ° (kerikil)

Cs = 0 t/m2

γs = 2 t/m3


Data Dx-Stabl

SF = 0.652

MR = 2989 tm

SFrencana = 1.2



Dari perhitungan didapatkan

ΔMRSC1 + ΔMRSC2 + ΔMRSC3 +ΔMRSC4 + ΔMRSC5+ΔMRSC6…… + ΔMRSC11

= 2568.88 tm

ΔMRSC > ΔMR yang harussipikul SC

2568.88 tm > 2512.23 tm….OK


Tanah Timbunan

z11

z1

h1

z10

h10

L stone column

±0 m

-21 m

HR = 14.4 m

OGL

1:1.5

Bidang Gelincir



ΔMRSC1 + ΔMRSC2 + ΔMRSC3 +ΔMRSC4 + ΔMRSC5+ΔMRSC6…… + ΔMRSC11

= 2568.88 tm

ΔMRSC > ΔMR yang harussipikul SC

2568.88 tm > 2512.23 tm….OK

Tanah Timbunan

z11

z1

h1

z10

h10

L stone column

±0 m

-21 m

HR = 14.4 m

OGL

1:1.5

Bidang Gelincir

Stone Column (double track)

Data Dx-Stabl

SF = 0.546

MR = 3347 tm

SFrencana = 1.2



ΔMRSC1 + ΔMRSC2 + ΔMRSC3 + ΔMRSC4 + ΔMRSC5+ ΔMRSC6…… + ΔMRSC18

= 3754.53 tm

ΔMRSC > ΔMR yang harus sipikul SC

3754.53 tm > 3702.54 tm….OK

Alternatif Desain Metode Perkuatan Tanah Stone Column (double track)

Data Dx-Stabl

SF = 0.546

MR = 3347 tm

SFrencana = 1.2



ΔMRSC1 + ΔMRSC2 + ΔMRSC3 + ΔMRSC4 + ΔMRSC5+ ΔMRSC6…… + ΔMRSC18

= 3754.53 tm

ΔMRSC > ΔMR yang harus sipikul SC

3754.53 tm > 3702.54 tm….OK

back

Tanah Timbunan

z 11

z 1

h1

z 10

h10

L stone column

±0 m

-21 m

H R = 14.4 m

OGL

1:1.5

Bidang Gelincir

back

Tanah Timbunan

z 11

z 1

h1

z 10

h10

L stone column

±0 m

-21 m

H R = 14.4 m

OGL

1:1.5

Bidang Gelincir

METODE PELAKSANAAN Preloading kombinasi PVD Geotextile Micropile Stone Column

Preloading kombinasi PVD Instalasi PVD

Geotextile Penggelaran Geotextile

Micropile Persiapan Alat dan Material

Micropile Instalasi Stone Column

back

Instalasi Stone Column

back

RENCANA ANGGARAN BIAYA

Alternatif 1 = Perkuatan talud dengan geotextile Alternatif II = Perkuatan talud dengan micropile Alternatif III = Perkuatan talud dengan stone column

HSPK Alternatif 1

RAB Alternatif I

Harga Satuan Jumlah Harga(Rp.) (Rp.)

APengurugan Tanah denganPemadatan menggunakan AlatBerat (Lantai Kerja)

m3 24.6 162,064.00 3,986,774.40

B Pemasangan Geotextile m2 1452.5 31,636.98 45,952,856.01

CPengurugan Tanah denganPemadatan menggunakan AlatBerat

m3 397.44 162,064.00 64,410,716.16

Jumlah : 114,350,346.57

VolumeSatuanUraian PekerjaanNo

Harga Satuan Jumlah Harga(Rp.) (Rp.)

APengurugan Tanah denganPemadatan menggunakan AlatBerat (Lantai Kerja)

m3 24.6 162,064.00 3,986,774.40

B Pemasangan Geotextile m2 1673.3 31,636.98 52,937,015.60

CPengurugan Tanah denganPemadatan menggunakan AlatBerat

m3 511.815 162,064.00 82,946,786.16

Jumlah : 139,870,576.16

No Uraian Pekerjaan Satuan Volume

KAJIAN PELAKSANAAN TIMBUNAN UNTUKDOUBLE TRACK

±0 m

-21 m

1:1.5

8.0 m

6.0 m

3.0 m3.0 m4.0 m

10.0 m

±0 m

-21 m

1:1.5

8.0 m

6.0 m

3.0 m3.0 m4.0 m

10.0 m

±0 m

-21 m

10.0 m

1:1.58.0 m

4.0 m 3.0 m3.0 m

6.0 m

±0 m

-21 m

10.0 m

1:1.58.0 m

4.0 m 3.0 m3.0 m

6.0 m

Tabel 8.1 Matriks Kerugian dan Keuntungan dari Pelaksanaan Double TrackKeadaan Pada Keadaan Pada

Kondisi-I Kondisi-II Kondisi-I Kondisi-II Kondisi-I Kondisi-IIA Biaya

1 Perbaikan Tanah

PVDHasil perhitungan biaya didapat :Rp 19,479,903.3

Hasil perhitungan biaya didapat :Rp 22,476,811.5

GeotextileHasil perhitungan biaya didapat :Rp 45,925,856.95


2 Material Urug Untuk HRHasil perhitungan biaya didapat :Rp 64,410,716.16


B Kondisi Sekitar

Disekitar kaki timbunan yangakan diperlebar menjaditimbunan untuk jalur gandamungkin ditempati olehpenduduk dan bangunan-bangunan liar

Disekitar kaki timbunan mungkinditempati oleh penduduk danbangunan-bangunan liar namun diluar daerah yang akan diperlebarmenjadi timbunan untuk jalurganda

-

Tidak perlu melakukanpembebasan lahan daripenduduk ataubangunan liar pada saatakan dibangun jalurganda

Diperkirakan membutuhkanbiaya lebih untuk pembebasanlahan dari penduduk ataubangunan liar pada saat akandibangun perluasan timbunankarena harga tanah cenderungterus meningkat setiaptahunnya.

-

C Stabilitas Stabil untuk jalur tunggal Stabil untuk jalur ganda -

Pada saat pekerjaanjalur ganda tidak akanmengganggu stabilitastimbunan eksistingkarena sudah padakeadaan stabil untukjalur ganda.

Pada saat dilakukan perluasan,dapat mengganggu stabilitastimbunan eksisting yanghanya di desain untuktimbunan dengan jalur tunggal

-

D Pemampatan Tanah Selesai untuk jalur tunggal Sudah selesai untuk jalur ganda -

tidak akan tergangguoleh penurunan tanahkarena pemampatansudah selesai sehinggatimbunan dan tanahdasar pada saatdibebani oleh jalurkereta api baru akantetap stabil

pemampatan akan masihberlangsung pada saatpengurugan untuk timbunandengan jalur ganda. Haltersebut dapat mempengaruhistabilitas timbunan yangsudah ada.

-

Tinjauan AspekNo.Keuntungan Kerugian

Biaya lebih mahalpada awalpembangunanrelokasi dibandingKondisi-I

Kemungkinan harga material,upah dan sewa alat naik padatahun-tahun berikut sehinggabiaya diperkirakan akan lebihmahal dibanding Kondisi-II

Biaya yang diperlukandiperkirakan lebih kecildibanding Kondisi-Ikarena pekerjaanperbaikan tanah dantimbunan sudah selesaidilakukan di awalpembangunan

Biaya lebih sedikit padaawal pembangunan

relokasi

Tabel 8.1 Matriks Kerugian dan Keuntungan dari Pelaksanaan Double TrackKeadaan Pada Keadaan Pada

Kondisi-I Kondisi-II Kondisi-I Kondisi-II Kondisi-I Kondisi-IIA Biaya

1 Perbaikan Tanah

PVDHasil perhitungan biaya didapat :Rp 19,479,903.3


GeotextileHasil perhitungan biaya didapat :Rp 45,925,856.95


2 Material Urug Untuk HRHasil perhitungan biaya didapat :Rp 64,410,716.16


B Kondisi Sekitar

Disekitar kaki timbunan yangakan diperlebar menjaditimbunan untuk jalur gandamungkin ditempati olehpenduduk dan bangunan-bangunan liar

Disekitar kaki timbunan mungkinditempati oleh penduduk danbangunan-bangunan liar namun diluar daerah yang akan diperlebarmenjadi timbunan untuk jalurganda

-

Tidak perlu melakukanpembebasan lahan daripenduduk ataubangunan liar pada saatakan dibangun jalurganda

Diperkirakan membutuhkanbiaya lebih untuk pembebasanlahan dari penduduk ataubangunan liar pada saat akandibangun perluasan timbunankarena harga tanah cenderungterus meningkat setiaptahunnya.

-

C Stabilitas Stabil untuk jalur tunggal Stabil untuk jalur ganda -

Pada saat pekerjaanjalur ganda tidak akanmengganggu stabilitastimbunan eksistingkarena sudah padakeadaan stabil untukjalur ganda.

Pada saat dilakukan perluasan,dapat mengganggu stabilitastimbunan eksisting yanghanya di desain untuktimbunan dengan jalur tunggal

-

D Pemampatan Tanah Selesai untuk jalur tunggal Sudah selesai untuk jalur ganda -

tidak akan tergangguoleh penurunan tanahkarena pemampatansudah selesai sehinggatimbunan dan tanahdasar pada saatdibebani oleh jalurkereta api baru akantetap stabil

pemampatan akan masihberlangsung pada saatpengurugan untuk timbunandengan jalur ganda. Haltersebut dapat mempengaruhistabilitas timbunan yangsudah ada.

-

Tinjauan AspekNo.Keuntungan Kerugian

Biaya lebih mahalpada awalpembangunanrelokasi dibandingKondisi-I

Kemungkinan harga material,upah dan sewa alat naik padatahun-tahun berikut sehinggabiaya diperkirakan akan lebihmahal dibanding Kondisi-II

Biaya yang diperlukandiperkirakan lebih kecildibanding Kondisi-Ikarena pekerjaanperbaikan tanah dantimbunan sudah selesaidilakukan di awalpembangunan

Biaya lebih sedikit padaawal pembangunan

relokasi

Kondisi-I : 0 poin keuntungan Kondisi-II : 3 poin keuntungan Dipilih kondisi-II

back

Kondisi-I : 0 poin keuntungan Kondisi-II : 3 poin keuntungan Dipilih kondisi-II

back

Kesimpulan1. Alternatif :

a. preloading yang dikombinasi dengan PVD. Dengan kecepatan preloading yangdirencanakan 60 cm/minggu, waktu konsolidasi diperkirakan selesai dalam waktu 6bulan. Hasil perencanaan PVD :

Ukuran PVD = 10 cm x 0.5 cm

S = 1.5 m

L = 21 m

b. Geotextile

1. Alternatif :

a. preloading yang dikombinasi dengan PVD. Dengan kecepatan preloading yangdirencanakan 60 cm/minggu, waktu konsolidasi diperkirakan selesai dalam waktu 6bulan. Hasil perencanaan PVD :

Ukuran PVD = 10 cm x 0.5 cm

S = 1.5 m

L = 21 m

b. Geotextile

(HR) Stabilenka

JarakPemasangan

antar LapisanGeotextile

(m) Type (m)

single 14.4 300/45 0.6 16tiap lapis @ 2

lembar

double 14.9 300/45 0.6 16

(lapis ke 1-12@3 lembar,lapis ke 13-

16@2 lembar)

Jenis TrackKebutuhan

LapisanGeotextile

KebutuhanLembar tiap

LapisanGeotextile

Kesimpulanb. Geotextile

Lapis Geotextile L tot Jumlah Lembar tiapke- (m) Lapis Geotextile1 19.1 22 18.2 23 17.8 24 17.4 25 17.0 26 16.5 27 16.1 28 15.5 29 15.0 210 14.5 211 13.9 212 13.3 213 12.8 214 12.2 215 11.6 216 11.0 2


Timbunan dengan single track Timbunan dengan double trackLapis Geotextile L tot Jumlah Lembar tiap

ke- (m) Lapis Geotextile1 19.1 22 18.2 23 17.8 24 17.4 25 17.0 26 16.5 27 16.1 28 15.5 29 15.0 210 14.5 211 13.9 212 13.3 213 12.8 214 12.2 215 11.6 216 11.0 2


Kesimpulanc. Micropile

c. Stone Column

HR

JarakPemasangan antar

Micropile

KedalamanPemancangan (daripermukaan tanah

dasar)

(m) (m) (m)

single 14.4 3.0 22 14.8double 14.9 1.4 46 13.8

Jenis Track Jumlah

HR

JarakPemasanganantar Stone

Column

Kedalaman StoneColumn (dari

permukaan tanahdasar)

(m) (m) (m)single 14.4 1.8 22 14.8 segiempatdouble 14.9 1.8 36 13.8 segiempat

Jenis Track JumlahPola

PemasanganHR

JarakPemasanganantar Stone

Column

Kedalaman StoneColumn (dari

permukaan tanahdasar)

(m) (m) (m)single 14.4 1.8 22 14.8 segiempatdouble 14.9 1.8 36 13.8 segiempat

Jenis Track JumlahPola

Pemasangan

Kesimpulan2. Metode pelaksanaan untuk masing- masing alternatif desain untuk perbaikan tanah

timbunan dengan single dan double pada umumnya adalah sama.

Pelaksanaan Preloading kombinasi PVD

Pembuatan lantai kerja

Pemasangan sepatu pelat

Instalasi mandrel sedalam lapisan tanah lunak

Pencabutan Mandrel

Pemotongan PVD

Penimbunan bertahap dengan kecepatan penimbunan adalah 60 cm/minggu

Pelaksanaan Pemasangan Geotextile

Geotextile dipasang pada tiap lapisan penimbunan setinggi 60 cm (sesuai dengankecepatan penimbunan bertahap).

2. Metode pelaksanaan untuk masing- masing alternatif desain untuk perbaikan tanahtimbunan dengan single dan double pada umumnya adalah sama.

Pelaksanaan Preloading kombinasi PVD


Pemasangan sepatu pelat

Instalasi mandrel sedalam lapisan tanah lunak

Pencabutan Mandrel

Pemotongan PVD

Penimbunan bertahap dengan kecepatan penimbunan adalah 60 cm/minggu

Pelaksanaan Pemasangan Geotextile

Geotextile dipasang pada tiap lapisan penimbunan setinggi 60 cm (sesuai dengankecepatan penimbunan bertahap).

Kesimpulan2. Metode pelaksanaan untuk masing- masing alternatif desain untuk perbaikan tanah

timbunan dengan single dan double pada umumnya adalah sama.

Metode Pelaksanaan Micropile

Metode pelaksanaan micropile pada prinsipnya sama dengan pekerjaan pemancangantiang pancang :


Setting alat pancang (pile driving hammer) dan micropile di titik pemancangan.

Pancang tiang dengan hammer sampai dengan kedalaman yang direncanakan tercapai.

Metode Pelaksanaan Stone Column

Metode pelaksanaan stone column menggunakan metode dry-bottom feed


Setting vibroflot dan material batu pecah.

Vibroflot dipenetrasikan ke kedalaman stone column yang direncanakan

Skip vibroflot diisi dengan material batu pecah kemudian di semprotkan dari ujungvibroflot.

2. Metode pelaksanaan untuk masing- masing alternatif desain untuk perbaikan tanahtimbunan dengan single dan double pada umumnya adalah sama.

Metode Pelaksanaan Micropile

Metode pelaksanaan micropile pada prinsipnya sama dengan pekerjaan pemancangantiang pancang :


Setting alat pancang (pile driving hammer) dan micropile di titik pemancangan.

Pancang tiang dengan hammer sampai dengan kedalaman yang direncanakan tercapai.

Metode Pelaksanaan Stone Column

Metode pelaksanaan stone column menggunakan metode dry-bottom feed


Setting vibroflot dan material batu pecah.

Vibroflot dipenetrasikan ke kedalaman stone column yang direncanakan

Skip vibroflot diisi dengan material batu pecah kemudian di semprotkan dari ujungvibroflot.

Kesimpulan3. Perkuatan talud yang memakan biaya paling sedikit adalah perkuatan talud dengan

geotextile. Perbandingan biaya pemasangan geotextile untuk single dan double trackdapat dilihat pada tabel berikut:

Jenis Track Volum kebutuhan Harga

geotextile (m2) (Rp.)Single 1452.50 45,952,856.01Double 1673.26 52,937,015.60

Perbandingan Biaya Kebutuhan Geotextile/tahun 2009

Jenis Track Volum kebutuhan Harga

geotextile (m2) (Rp.)Single 1452.50 45,952,856.01Double 1673.26 52,937,015.60

Saranpembangunan timbunan untuk rel dengan double track sebaiknya tidak dibangununtuk single track terlebih dahulu namun langsung dibangun untuk double track

back

pembangunan timbunan untuk rel dengan double track sebaiknya tidak dibangununtuk single track terlebih dahulu namun langsung dibangun untuk double track

back

TERIMA KASIH

STUDI ALTERNATIF DESAIN GEOTEKNIK PADA TIMBUNAN … · PERENCANAAN ALTERNATIF DESAIN METODE...

Documents

Transcript of STUDI ALTERNATIF DESAIN GEOTEKNIK PADA TIMBUNAN … · PERENCANAAN ALTERNATIF DESAIN METODE...