bab iv studi kasus dan hasil - · pdf file(persero) pelabuhan indonesia ii (laporan hasil...

25
Tugas Akhir Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta Muhammad Yazid (15003005) IV-1 BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL 4.1. UMUM Analisis studi kasus pada tugas akhir ini menggunakan software PLAXIS 7.2. PLAXIS adalah sebuah software yang dikembangkan berdasarkan metoda elemen hingga (finite element) yang digunakan untuk menganalisis deformasi dan stabilitas dari struktur dan bangunan geoteknik. Program ini dapat menganalisis untuk perhitungan kondisi plane-strain maupun axisymmeetric. Plane-strain digunakan untuk menganalisis struktur yang memiliki potongan melintang dengan pembebanan dan kondisi tegangan yang seragam, dan perpindahan/deformasi pada arah ini dianggap nol. Sedangkan axisymmeetric digunakan untuk analisis struktur lingkaran (circular structures) yang memiliki potongan radial dan pembebanan seragam terhadap pusat, dengan deformasi dan tegangan yang dianggap sama pada arah radialnya. Metode elemen hingga yang dimaksud diatas adalah cara pendekatan solusi analisis struktur secara numerik dimana struktur kontinum dengan derajat kebebasan tak hingga disederhanakan dengan diskretasi kontinum dalam elemen-elemen kecil yang umumnya memiliki geometri lebih sederhana dengan derajat kebebasan tertentu (berhingga), sehingga lebih mudah dianalisis. Elemen-elemen difreansial ini memiliki asumsi fungsi perpindahan yang dikontrol pada nodal-nodalnya. Pada nodal tersebut diberlakukan syarat keseimbangan dan kompatibilitas. Dengan menerapkan prinsip energi disusun matriks kekakuan untuk tiap elemen dan kemudian diturunkan persamaan keseimbangannya pada tiap nodal dari elemen diskret sesuai dengan kontribusi elemennya.

Upload: lehanh

Post on 03-Feb-2018

227 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-1

BAB IV

STUDI KASUS DAN HASIL

4.1. UMUM

Analisis studi kasus pada tugas akhir ini menggunakan software PLAXIS

7.2. PLAXIS adalah sebuah software yang dikembangkan berdasarkan

metoda elemen hingga (finite element) yang digunakan untuk

menganalisis deformasi dan stabilitas dari struktur dan bangunan

geoteknik. Program ini dapat menganalisis untuk perhitungan kondisi

plane-strain maupun axisymmeetric.

Plane-strain digunakan untuk menganalisis struktur yang memiliki

potongan melintang dengan pembebanan dan kondisi tegangan yang

seragam, dan perpindahan/deformasi pada arah ini dianggap nol.

Sedangkan axisymmeetric digunakan untuk analisis struktur lingkaran

(circular structures) yang memiliki potongan radial dan pembebanan

seragam terhadap pusat, dengan deformasi dan tegangan yang dianggap

sama pada arah radialnya.

Metode elemen hingga yang dimaksud diatas adalah cara pendekatan

solusi analisis struktur secara numerik dimana struktur kontinum dengan

derajat kebebasan tak hingga disederhanakan dengan diskretasi kontinum

dalam elemen-elemen kecil yang umumnya memiliki geometri lebih

sederhana dengan derajat kebebasan tertentu (berhingga), sehingga lebih

mudah dianalisis. Elemen-elemen difreansial ini memiliki asumsi fungsi

perpindahan yang dikontrol pada nodal-nodalnya. Pada nodal tersebut

diberlakukan syarat keseimbangan dan kompatibilitas. Dengan

menerapkan prinsip energi disusun matriks kekakuan untuk tiap elemen

dan kemudian diturunkan persamaan keseimbangannya pada tiap nodal

dari elemen diskret sesuai dengan kontribusi elemennya.

Page 2: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-2

Persamaan keseimbangan yang berbentuk persamaan aljabar simultan ini

diselesaikan sehingga perpindahan nodal diperoleh. Regangan nodal dapat

dihitung dari derajat kebebasan nodal sehingga tegangannya dapat

ditentukan.

4.2. DATA

Untuk memperkirakan daya dukung lapisan tanah tersebut dapat

dilakukan dengan melakukan percobaan seperti SPT (Standard Penetrasi

Test), Sondir, Boring dan lain sebagainya. Untuk mendapatkan data yang

cukup teliti dan lengkap harus dilakukan penyelidikan tanah yang

terperinci, yang berarti tidak hanya berdasarkan satu jenis percobaan

saja. Sebaiknya penyelidikan tersebut diperoleh dengan membandingkan

beberapa percobaan seperti yang tersebut diatas. Disamping untuk

mendapatkan data yang teliti tergantung pada ketepatan pemilihan alat

yang dipakai misalnya sondir tidak tepat digunakan pada lapisan tanah

yang mengandung lapisan kerikil dan batuan. Sedangkan boring tidak

dapat dilaksanakan pada lapisan tanah yang lunak dan mudah lepas, yang

akan mengalami keruntuhan yang dapat menutupi lubang yang telah ada.

Klasifikasi tanah dapat memberikan gambaran sepintas mengenai sifat-

sifat tanah. Dengan mengetahui sifat-sifat tanah, dapat ditaksir atau

ditentukan beberapa parameter yang menentukan dalam perencanaan

pondasi seperti daya dukung (bearing capacity), penurunan (besar dan

lajunya penurunan), tekanan tanah (vertikal dan lateral) dan tekanan air

pori serta kwalitas pengeluaran air.

Klasifikasi tanah dapat diperoleh dengan mengadakan penyelidikan

tanah.Sehingga untuk merencanakan pondasi suatu lokasi harus diadakan

penyelidikan tanah.

Bilamana sesudah mendapatkan hasil penyelidikan kekuatan tanah

berdasarkan penyondiran dan masih dinginkan hasilnya yang lebih teliti,

maka penyelidikan tanah harus dilengkapi dengan pengambilan contoh

Page 3: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-3

tanah dari lapisan bawah. Indikator yang berhubungan dengan

karakteristik mekanika tanah pondasi harus dicari dengan melakukan

pengujian–pengujian di laboraturium yang sesuai dengan latak asli tanah

tersebut. Untuk maksud ini biasanya dibuatkan suatu lobang bor kedalam

lapisan tanah pondasi dan kemudian dilakukan pengujian. Pemboran

beserta pengambilan contoh eksplorasi tanah atau pengujian pada letak

asli dapat memberikan informasi yang lebih teliti dan terpercaya

mengenai karakteristik fisik dan mekanis tanah pondasi dibandingkan

dengan cara lain. Maksud diadakan pemboran ini adalah untuk

mengetahui kedalaman lapisan tanah dibawah yang akan menjadi

pondasi, menetapkan kedalaman untuk pengambilan contoh tanah asli

dan tidak asli, mengumpulkan data/informasi untuk menggambarkan

profil tanah, pengambilan contoh tanah asli dan tidak asli untuk

penyelidikan lanjutan di laboraturium. Pemboran ini hanya memberikan

informasi kondisi tanah dalam arah vertikal pada titik pemboran sehingga

untuk memperkirakan luas dan penyebaran karakteristik dalam arah

horizontal, diperlukan suatu rencana survey yang menggabungkan

pengujian pemboran dengan metode survei lainnya seperti penyelidikan

geofisika.

4.2.1 Penyelidikan Tanah

Dalam perencanaan konstruksi dermaga, khusus untuk tinjauan

geoteknik, diperlukan data-data yang akurat yang dapat dibagi kedalam

beberapa bagian sebagai berikut:

1. Data profil Tanah dasar.

2. Profil muka air tanah.

3. Data topografi.

4. Konfigurasi struktur yang akan dibangun.

Kondisi perlapisan tanah pada tinjauan geoteknik ini disusun berdasarkan

data hasil penyelidikan tanah yang dilakukan oleh Laboratorium Mekanika

Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia (Oktober, 2005). Data

tanah yang telah kami terima terdiri dari tiga (3) titik bor dan dua (2)

Page 4: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-4

titik sondir (CPT). Lokasi titik-titik penyelidikan tanah relatif terhadap

lokasi Dermaga 115 ditampilkan pada Gambar 4. Mengingat keterbatasan

data yang ada, sebelum konstruksi direkomendasikan untuk melaksanakan

pengujian tanah tambahan untuk verifikasi data tanah serta parameter

disain yang telah dipakai dalam analisis pada laporan ini.

B1,S1

DB2 S4

B2

11

DERMAGA 115 (BARU)

KO

LAM

PEL

ABU

HAN

SATU

DERMAGA EKSISTING

LAUT

KO

LAM

PEL

ABU

HAN

DU

A

Gambar 4.1 Lokasi Penyelidikan Tanah Yang Telah Dilakukan oleh

Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Indonesia

4.2.2 Profil Pelapisan Tanah

Tinjauan lapisan tanah pada lokasi pekerjaan dilakukan berdasarkan pada

3 bor log, yaitu B1, B2 dan DB2. Secara umum, kondisi lapisan tanah

yang ada cukup homogen sepanjang daerah yang ditinjau. Elevasi

permukaan tanah diasumsikan pada elevasi permukaan untuk lokasi bor

B1.

Gambar 3.2 menampilkan profil tanah di lokasi proyek berdasarkan hasil

pemboran dan sondir. Berdasarkan gambar ini, diketahui bahwa pada

lapisan permukaan dijumpai lapisan tanah pasir bercampur koral abu-abu

(medium stiff sands) sampai kedalaman sekitar 6 meter di bawah

permukaan tanah. Diperkirakan bahwa lapisan tersebut merupakan

material tanah timbunan. Nilai N-SPT untuk lapisan ini cukup bervariasi

Page 5: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-5

mulai dari 25 hingga 33. Lapisan tanah berikutnya di bawah lapisan pasir

tersebut adalah lapisan tanah lempung dengan konsistensi sangat lunak

hingga sedang. Lapisan ini dijumpai hingga kedalaman sekitar 18 meter

di bawah permukaan tanah dan memiliki nilai N-SPT dengan rentang

mulai dari 0 hingga 5. Lapisan tanah yang ketiga adalah lapisan lempung

kelanauan. Lapisan ini memiliki ketebalan lebih kurang 4 m atau

dijumpai hingga kedalaman sekitar 22 meter dari permukaan tanah.

Lapisan ini memiliki nilai N-SPT sebesar 12. Selanjutnya, lapisan terakhir

adalah lapisan cadas bercampur dengan lempung yang relatif keras

sampai akhir pengeboran terdalam pada kedalaman sekitar 30 meter di

bawah permukaan tanah. Nilai N-SPT lapisan ini lebih besar dari 30.

4.2.3 Kondisi Air Tanah

Bor log yang diterima oleh PT. (Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan

Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas

Teknik, Universitas Indonesia, Oktober 2005) tidak memberikan informasi

elevasi muka air tanah. Mengingat lokasi proyek berada di tepi pantai,

maka air tanah diperkirakan berada pada elevasi permukaan air laut.

Kondisi pasang surut air laut memungkinkan terjadinya fluktuasi muka air

tanah pada lokasi proyek.

Page 6: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-6

???

Material Timbunan

Lempung Kelanauan, Lunak

Lapisan Keras = Lempung, Cadas

Pasir Kelanauan

DB2

4

3

3

2

3

21

60

60

35

22

27

47

34

28

17

16

S4

B-2

0

2

3

64

40

68

63

69

46

62

56

B-1

33

25

5

3

4

5

12

62

64

62

48

S1

Gambar 4.2 Profil Tanah Hasil Kompilasi Data-Data Penyelidikan Tanah

Page 7: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-7

4.2.4 Penentuan Perameter Tanah

Agar didapatkan hasil analisis yang baik untuk desain pondasi diperlukan

parameter-parameter yang akurat. Penentuan parameter tersebut

dilakukan berdasarkan hasil penyelidikan tanah sampai kedalaman yang

cukup dari ujung pondasi tersebut seperti terlihat pada Gambar 4.

3-4B

a=4B

b=6-8 B

3-4B

a=4B

b=6-8 B

3-4B3-4B

a=4B

b=6-8 B

Gambar 4.3 Minimal Tebal Data Tanah Di Bawah Dasar Pondasi

Untuk Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Ujung

(Irsyam,2005)

Tabel berikut menunjukkan besarnya faktor koreksi terhadap nilai N-SPT

lapangan berdasarkan metoda pelaksanaan yang digunakan.

Le/B >

Page 8: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-8

Tabel 4.1 Koreksi Nilai N-SPT

Countr Hammer Type

Hammer Release Estimated Rod

Energy (%) Correction Factor fo r

60% Rod Energy Donut Free Fall 78 78/60 = 1.30 Japan Donut Rope an Pulley with

special throw release 67 67/60 = 1.12

Safety Rope and Pulley 60 60/60 = 1.00 US

Donut Rope and Pulley 45 45/60 = 0.75 Argentina Donut Rope and Pulley 45 45/60 = 0.75

Safety Rope and Pulley 60 60/60 = 1.00 US

Donut Rope and Pulley 45 45/60 = 0.75 Argentina Donut Rope and Pulley 45 45/60 = 0.75 Donut Free Fall 60 60/60 = 1.00 China Donut Rope and Pulley 50 50/60 = 0.83

Jika tidak terdapat hasil penyelidikan tanah yang diperlukan untuk

penentuan suatu parameter maka parameter tersebut ditentukan

berdasarkan korelasi-korelasi yang telah diterima secara luas di dunia

Geoteknik. Beberapa hubungan antara properti tanah dengan

penyelidikan tanah lapangan dapat dilihat pada Tabel 4.2 dan Tabel 4.3.

Hubungan antara N-SPT dengan parameter kuat geser tanah (c and φ)

dapat dilihat pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4.

Tabel 4.2 Klasifikasi Tanah Lempung Berdasarkan N-SPT (After Bowles, 1988)

Consistency N’70 Remarks

Very soft

NC

Youn

g cl

ay 0-2 Squishes between fingers when squeezed

Soft 3-5 Very easily deformed by squeezing

Medium 6-9

Stiff

incr

easi

ng

OCR

Aged

/

cem

ente

d

10-16 Hard to deform by hand squeezing

Very stiff 17-30 Very hard to deform by hand

Hard > 30 Nearly impossible to deform by hand

Page 9: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-9

Tabel 4.3 Klasifikasi Tanah Pasir Berdasarkan N-SPT(After Bowles, 1988)

Description Very Loose Loose Medium Dense Very dense

Dr 0 0.15 0.35 0.65 0.85

SPT N’70

Fine 1-2 3-6 7-15 16-30 ?

Medium 2-3 4-7 8-20 21-40 > 40

Coarse 3-6 5-9 10-25 26-45 > 45

Fine 26-28 28-30 30-34 33-38

Medium 27-28 30-32 32-36 36-42 < 50

Coarse 28-30 30-34 33-40 40-50

γwet (kN/m3) 11-16 14-18 17-20 17-22 20-23

Und

rain

ed s

hear

str

e ngt

h -

k N/m

SPT N-value - blows/300 mm

CL

Terzaghi and Peck

SC-ML

Soil groups refer to

2 Unified system

CH Sowers

Gambar 4.4 Hubungan Antara N-SPT Dengan Parameter Kuat Geser Undrained

(After Terzaghi & Peck, 1967)

Page 10: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-10

Gambar 4.5 Hubungan Antara N -SPT Dengan Sudut Geser Dalam(After

Terzaghi)

Parameter geoteknik yang digunakan dalam analisis ini adalah hasil

kompilasi data-data penyelidikan tanah lapangan yang telah dikorelasikan

ke dalam parameter-parameter desain seperti telah diuraikan.

4.2.5 Analisis Stabilitas Lereng Global

Selain tinjauan terhadap kapasitas daya dukung tiang pancang dermaga,

analisa juga dilakukan terhadap stabilitas lereng permukaan tanah

dibawah dermaga. Hal ini perlu dilakukan efek pendalaman kolam

dermaga menjadi -14 LWS terhadap stabilitas lereng, untuk menjamin

keamanan stabilitas lereng terhadap keruntuhan global dan mempelajari

pengaruh kemiringan lereng disain terhadap struktur dermaga yang akan

dibangun. Analisis dilaksanakan dengan menggunakan bantuan paket

program PLAXIS (Brinkgreve and Vermeer, 1998) 2 Dimensi dan 3 Dimensi

untuk kasus beban statik serta PLAXIS 2 Dimensi untuk kasus beban

gempa.

Page 11: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-11

4.2.6 Beban Statik dan Gempa

Beban statik pada struktur dermaga 115 didasarkan pada informasi beban

yang disampaikan oleh PT. (Persero) Pelabuhan Indonesia II seperti yang

telah diuraikan dimana beban yang bekerja pada lantai dermaga adalah

sebesar 5 ton/m2. Dengan demikian maka beban yang dimodelkan dalam

analisa kondisi statik adalah sebesar 5 ton/m2.

Peraturan Gempa Indonesia (SNI-1726-2002), mensyaratkan struktur

dermaga untuk didisain berdasarkan masa layan 50 tahun dengan nilai

kemungkinan 10% (Probability of Exceedance) terjadinya beban gempa

disain (disain durasi 475 tahun). Dari peta gempa tersebut terlihat bahwa

lokasi proyek terletak pada wilayah kegempaan 3 dengan percepatan

akibat gempa di batuan dasar sebesar 0.15g sehingga berada dalam

wilayah kegempaan sedang.

Peta gempa Indonesia pada SNI-1726-2002 (Gambar 4.6) memperlihatkan

bahwa percepatan gempa puncak (peak ground acceleration) pada batuan

dasar (bedrock) di lokasi proyek adalah sebesar 0.15g. Dengan

menggunakan data tanah pada lokasi proyek, dimana termasuk pada

kategori SE, maka percepatan gempa pada permukaan tanah akan

menjadi sebesar 0.30g (faktor amplifikasi = 2.0). Sesuai dengan yang

direkomendasikan oleh Abramson (1996), maka besarnya percepatan

gempa di permukaan tersebut dapat direduksi hingga sebesar 0.65 dari

percepatan semula. Dengan demikian maka percepatan gempa yang

digunakan dalam analisis ini adalah sebesar 0.195 g.

Page 12: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-12

Gambar 4.6 Peta Gempa SNI – 1726-2002

Dalam design ini, pengaruh gempa terhadap konstruksi Dermaga

diperhitungkan sebagai beban gempa statik ekivalen, dan dihitung

menggunakan persamaan :

V = C.I/R x Wt, dimana

V = Base Shear.

C = Koefisien gempa

I = Importance factor

R = Koefisien reduksi gempa

Wt = Berat total konstruksi termasuk beban-beban yang bekerja

diatasnya.

Dari data tanah yang ada, kondisi lapisan tanah dapat dikategorikan

sebagai lapisan tanah lunak, sehingga besarnya C adalah 0.75. Besaran I

diambil=1 karena merupakan bangunan umum dan struktur dianggap

sebagai struktur rangka pemikul momen biasa (SRPMB) yang terbuat dari

beton bertulang sehingga Rm = 3.5

Jadi, besarnya V adalah V= 0.214 Wt.

Page 13: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-13

4.2.7 Hasil Analisis Stabilitas Lereng Global

Hasil analisis stabilitas global dermaga diringkaskan dalam tabel berikut.

Berdasarkan hasil analisis ini, bisa disimpulkan pada saat terjadi gempa

dengan percepatan gempa disain, kemungkinan dermaga akan mengalami

kerusakan minor: slope akan mengalami sedikit kelongsoran, tetapi

dermaga masih akan bisa bertahan.

Tabel 4.4 Ringkasan Faktor Keamanan

No. Kondisi Pembebanan SF Remark

1 Statik 1.9 Ok !

2 Gempa 1.4 Ok !

Hasil tabel diatas didapat dari perhitungan dengan menggunakan program

Plaxis 3 dimensi untuk kondisi dermaga dengan pembebanan statik dan

Plaxis 2 dimensi untuk kondisi Gempa.

Adapun tahapan pengerjaan dengan menggunakan program Plaxis ini

yang berupa perhitungan,parameter tanah,tahap pengerjaan serta hasil

dapat dilihat pada halaman selanjutnya dalam Bab IV ini.

Page 14: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-14

4.2.8 Perubahan Elevasi (menjadi + 3.00) dan Draft Dermaga

(menjadi -14.00)

Perubahan ini mengakibatkan adanya daerah yang memiliki kemiringan

dari elevasi +2.00 menuju +3.00 atau sebaliknya. Sesuai dengan

kemampuan kendaraan peralatan pengangkut, umumnya kemiringan tidak

boleh lebih dari 5%, jadi harus ada daerah sekitar 20 m untuk kemiringan.

Gambar 4.7 Perubahan Elevasi Dermaga

Draft sebuah dermaga akan sangat mempengaruhi kinerja operasional dan

juga pemilihan sistim struktur dermaga. Khusus untuk pekerjaan desain

ini, ada dua alternatif posisi face line dermaga yang dapat dipilih, yaitu

tetap mempertahankan face line dermaga eksisting atau memajukan face

line dermaga. Sesuai dengan yang terlah diuraikan dalam Laporan

Pendahuluan, dengan tetap mempertahankan posisi face line dermaga

akan sangat membahayakan pelaksanaan pekerjaan dermaga yang baru

akibat adanya kemungkinan kelongsoran tanah dibawah dermaga pada

saat dredging.

+ 3.00 LWS

+ 2.00 LWS

Minimum 20m

1 m5 %

Page 15: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-15

4.2.9 Pembebanan Dermaga

Beban yang bekerja pada Dermaga adalah beban merata 5 ton/m2, beban

terpusat akibat kendaraan pengangkut, beban dari Gantry Crane dan

beban akibat Gempa. Ukuran Crane diasumsikan seperti terlihat pada

gambar, reaksi roda pada saat operasional adalah disisi laut 40 ton/m’

dan disisi darat 30 ton/m’.

Gambar 4.8 Beban Dermaga

16m 21.8 32m 16m

22m

51m

Page 16: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-16

Beban Truk yang diperhitungkan bekerja pada lantai Dermaga

diperhitungkan sesuai dengan peraturan Jalan dan Jembatan sesuai

dengan BMS-1992 dengan asumsi bahwa kendaraan-kendaraan ini nantinya

juga akan beroperasi keluar pelabuhan.

Gambar 4.9 Beban Kendaraan

Beban Gempa yang bekerja pada struktur dermaga diperhitungkan

berdasarkan Peta Gempa SNI 03-1726-2002 dengan perioda ulang 500

tahun, sehingga dengan dengan resiko dilampaui sebesar 10%, umur

rencana konstruksi Dermaga diperhitungkan sebesar 50 tahun.

Page 17: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-17

4.2.10 Sistem Struktur Dermaga.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan struktur

dermaga antara lain pemilihan jenis fondasi, sistim portal dermaga,

jarak antar portal dermaga dan beberapa hal lainnya.

Pemilihan material tiang pancang

Konstruksi Dermaga 115 yang baru akan berada pada dua daerah yang

berbeda, sebagian berada didaerah Dermaga 115 yang lama dan

sebagian lagi berada didaerah yang baru. Beberapa pertimbangan yang

diambil untuk memutuskan jenis tiang yang digunakan adalah :

1. Pada daerah Dermaga dilokasi dermaga yang lama, tiang-tiang pancang

harus dapat menembus lapisan batu pelindung lereng yang berada

dibawah dermaga.

2. Pada daerah Dermaga disisi timur, panjang bagian tiang yang berada

diatas tanah adalah sekitar 17 m sehingga panjang tekuk tiang terhadap

jepitan tiang dapat mencapai 20 meter.

3. Dari data tanah yang kami peroleh, bagian tanah dari elevasi sea-bed

rencana yaitu -14.00 LWS ke lapisan keras yang diperkirakan berada

pada elevasi -19.00 LWS merupakan tanah yang kurang baik dengan nilai

N-SPT sekitar 5-13, maka tiang harus “dipaksa” untuk menembus lapisan

tanah keras untuk mendapatkan stabilitas dalam arah lateral.

Berdasar alasan-alasan yang diuraikan diatas maka kami

meromendasikan menggunakan tiang pancang pipa baja sebagai

fondasi tiang pancang dermaga. Penggunaan tiang pancang beton akan

mengandung resiko rusaknya tiang pada saat pemancangan dan bahaya

patahnya tiang akibat tekuk karena panjang terkuk yang cukup besar.

Page 18: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-18

Gambar 4.10 Tiang pancang pipa baja

Sistim portal dan Jarak antar portal Dermaga

Sistim portal dan jarak antar portal dermaga merupakan faktor utama

dalam design sebuah dermaga karena akan menyangkut stabilitas

dermaga, baik akibat beban statik maupun akibat beban gempa. Selain

itu, juga akan menentukan besarnya dimensi dari elemen-elemen

dermaga, yang berupa balok, lantai dan tiang-tiang Dermaga.

Walaupun demikian, sistim portal dan jarak antar portal untuk

pekerjaan perluasan/perkuatan dan pendalaman Dermaga 115 ini tidak

bebas untuk dipilih karena dibatasi oleh sistim struktur Dermaga 115

eksisting.

Dari denah posisi balok dan tiang pancang Dermaga 115 eksisting

dibawah jelas terlihat bahwa jarak antar portal melintang Dermaga 115

yang baru haruslah 3m atau 6m dan jarak antar tiang dalam arah

melintang adalah sekitar 4.5m. Dengan jarak seperti diatas, maka

pemancangan tiang yang baru dapat dilakukan hanya dengan membobok

pelat lantai tanpa harus memutus balok-baloknya sehingga stabilitas

Dermaga 115 yang lama masih dalam kondisi stabil.

-14.0

-19.0 Tanah keras

Sea-bed

Lapisan Batu Pelindung

Tembus sekitar 1-2 m

Panjang Tekuk sekitar 20m

Page 19: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-19

Gambar 4.11 Denah Dermaga Eksisting

Gambar 4.12 Alternatif model Dermaga.

6 m

6 m

6 m

6 m

4.55 4.55 4.55 4.55 4.25 3.3

25.75

2.0 3.0

+3.0+2.0

-9.0

-14.0

-19.0

21.83.0 4.36

1:6 1:6 1:61:6

∅-700 ∅-700 ∅-700

Oprit 5% 4.36 4.36 4.36 4.36

20 2.0

Page 20: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-20

Gambar 4.13 Didaerah dermaga 115 eksisting

Dari denah posisi balok dan tiang pancang Dermaga 115 eksisting diatas

jelas terlihat bahwa jarak antar portal melintang Dermaga 115 yang

baru haruslah 3m atau 6m dan jarak antar tiang dalam arah melintang

adalah sekitar 4.5m. Dengan jarak seperti diatas, maka pemancangan

tiang yang baru dapat dilakukan hanya dengan membobok pelat lantai

tanpa harus memutus balok-baloknya sehingga stabilitas Dermaga 115

yang lama masih dalam kondisi stabil.

6.0

6.0

6.0

Page 21: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-21

4.3. HASIL

4.3.1 Hasil Plaxis 2 Dimensi dan 3 Dimensi

Design di berikut merupakan pembanding yang paling mendekati dengan

kenyataan dilapangan, yaitu beban merata sebesar 5 ton/m2 dari

timbunan sampai lantai dermaga di tambah dengan beban strip oleh

crane sebaesar 40 ton/m2.

Adapun tahapan yang di lakukan sebagai berikut :

1. Proses kalkulasi oleh Plaxis 2 Dimensi dilakukan untuk meninjau

kekuatan dermaga terhadap beban gempa.

Gambar 4.14 Pengaktifan beban gempa.

Page 22: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-22

Gambar 4.15 Output Plaxis 2 Dimensi

33.00 36.00 39.00 42.00 45.00 48.00 51.00 54.00 57.00 60.00 63.00 66.00 69.00 72.00

-18.00

-15.00

-12.00

-9.00

-6.00

-3.00

0.00

3.00

Axial forcesExtreme axial force -297.19 Kn/m

Gambar 4.16 Aksial Force

Page 23: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-23

25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00

-15.00

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00

Bending momentExtreme bending moment -271.06 Knm/m

Gambar 4.17 Bending Moment

Hasil dari perhitungan menggunakan plaxis 2 Dimensi adalah Total

displacement sebesar 284.85 x 10-3 m ,Gaya Aksial maksimum sebesar -

297.19 KN/m dan Bending Moment sebesar 271.06 KNm/m.

Dibawah ini adalah gambar input untuk mendapatkan nilai SF (Safety

Factor) lereng dermaga.

Page 24: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-24

x

yA A A AA A

0

1

2

3

4

56

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

18

20

21

22

23

24

Gambar 4.18 Input untuk perhitungan Safety Factor

Gambar 4.19 Kalkulasi untuk mencari nilai Safety Factor

Page 25: BAB IV STUDI KASUS DAN HASIL - · PDF file(Persero) Pelabuhan Indonesia II (Laporan Hasil Penyelidikan Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Oktober

Tugas Akhir

Studi stabilitas Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta

Muhammad Yazid (15003005)

IV-25

A A

-20.000 0.000 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000

-60.000

-40.000

-20.000

0.000

20.000

Total displacementsExtreme total displacement 26.71 m

m

-2.000

0.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

22.000

24.000

26.000

28.000

Gambar 4.20 Output untuk SF

Proses perhitungan yang dilakukan oleh Plaxis dalam mencari gaya

dalam tidak bisa disamakan dengan mencari nilai safety factor (SF),hal

ini dikarenakan nilai gaya dalam yang didapat pada proses tersebut

berkali lipat besarnya.Nilai Safety Factor pada kondisi gempa yang

didapat adalah 1.4 .