0

MAKALAH TUGAS AKHIR (RC09 - 1380)

PERENCANAAN OPRIT FLY OVER PADA PROYEK BANYU URIP MOBIL CEPU LTD

Oleh : Muchamad Wikan Pujantoro

3107 100 045

Dosen Pembimbing : Prof.Ir. Indrasurya B.M. MSc. Ph.D

Ir. Soewarno MEng.

PROGRAM SARJANA (S1) JURUSAN TEKNIK SIPIL

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2011

1

PERENCANAAN OPRIT FLY OVER PADA PROYEK BANYU URIP MOBIL CEPU LTD

Nama Mahasiswa : Muchamad Wikan Pujantoro NRP : 3107 100 045 Jurusan : Teknik Sipil FTSP – ITS Dosen Pembimbing : Prof. Ir. Indrasurya B. M, MSc.Ph.D Ir. Soewarno MEng.

Abstrak

Timbunan jalan pendekat jembatan atau Oprit adalah akses atau segmen pen-ghubung antara jembatan dengan jalan yang ada. Elevasi jalan pendekat yang ada lebih rendah apabila dibandingkan dengan elevasi jembatannya. .

Oprit fly over yang dijadikan bahan studi dalam Tugas Akhir ini adalah oprit fly over pada proyek Banyu Urip Mobil Cepu. Dalam perencanaan sebenarnya di lapangan, fly over di daerah Ngasem,Bojonegoro ini didesain menggunakan pilar pilar untuk menyangga beban struktur di atasnya. Namun dalam Tugas Akhir ini didesain ulang dengan merubah pilar pilar tersebut menjadi sebuah konstruksi timbunan tanah atau disebut juga dengan oprit..

Yang akan dibahas dalam tugas Akhir ini aadalah merencanakan konstruksi timbunan yang ditambah dengan perkuatan pada timbunannya dan juga perencanan dalam desain abutmen jembatan.

Atas alasan itulah digunakan kom-binasi preloading dan Prefabricated Verti-cal Drain (PVD) agar waktu settlement bisa lebih singkat untuk mencapai derajat konsolidasi yang ditetapkan. Dan juga geo-textile sebagai alternatif perkuatan tanah timbunan, untuk menjaga agar daya du-kung pada timbunan meningkat dan lebih stabil.

PVD yang digunakan berupa jenis PVD “NYLEX FLODRAIN” dengan Spesi-fikasi Lebar : 100 mm dan dengan keteba-lan : 5 mm. Pola pemasangan digunakan

pola segiempat dengan jarak 1 m. Sedangkan geotextile menggunakan produk stabilenka 150/45. Geotextile dipasang sejarak 25 cm sebanyak 38 lapis.

Di samping timbunan didesain juga abutmen setinggi 13 m dan lebar 13 m. Abutmen diperkuat juga dengan pondasi dalam atau disebut juga dengan tiang pancang.

Kata kunci : oprit fly over, timbunan, PVD, geotextile, abutmen, tiang pancang.

2

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG Mobil Cepu Ltd berencana mengembangkan dan memproduksi cadangan minyak mentah Banyu Urip yang terletak di Blok Cepu dalam Wilayah Kerja Cepu, di Jawa Tengah/Timur. Di dalam produksinya dibutuhkan kendaraan berat sepanjang jalur tersebut. Oleh karena itu pihak Exxon Mobil memberi kebijaksanaan bahwa sepanjang ruas jalur tersebut akan dilaksanakan proyek peningkatan jalan berupa fly over untuk mengantisipasi pesatnya pertumbuhan arus lalu lintas menuju daerah kawasan industri minyak mentah Banyu Urip.

Saat ini pembangunan fly over yang terletak di Desa Ngraho ini masih belum terealisasi, hanya dalam perencanaan. Perencanaan sebenarnya dari pihak perencana yaitu akan merencanakan jalan layang dengan menggunakan pilar pilar di bawahnya untuk menyangga struktur jalan fly over (garis merah). Tinggi maksimum pilar pada perempatan jalan fly over adalah 9.5.( tinggi pilar longitudinal jalan ke exxon dengan longitudinal jalan utama tingginya sama). jadi tinggi tersebut adalah tinggi kritis yang dijadikan acuan untuk menghitung struktur pilar lainnya.

Longitudinal jalan utama

Longitudinal jalan ke exxon

Untuk potongan melintang dari pilar yang jadi acuan adalah pilar section pier P7 (longitudinal jalan ke exxon), sebab pilar tersebut adalah pilar terpanjang dibanding pilar lainnya.

Karena dalam pembangunannya, pilar membutuhkan biaya yang lebih mahal daripada timbunan tanah. Oleh karena itu dalam pembahasan Tugas Akhir ini, perencanaan fly over tersebut direncanakan menggunakan timbunan oprit agar dalam pelaksanaannya membutuhkan biaya yang lebih sedikit dari pada menggunakan pilar.

Jalan ke exxon

lokasi

3

Untuk selanjutnya, dalam perencanaan oprit perlu dibangun abutmen untuk menahan timbunan tanah urukan. Perencanaan abutmen yang direncanakan adalah sesuai dengan selebar pilar yang paling kritis, yaitu pilar section pier P7. Kemudian merencanakan kestabilan oprit memanjang dan melintang. Selain itu juga kita harus memperhatikan tanah dasarnya. Dari data tanah yang ada, tanah dasar di lapangan merupakan tanah yang bersifat swelling. Sehingga dalam perencanaannya diperlukan sistem untuk menghalangi tanah dasar agar tidak mempengaruhi timbunan di atasnya.

Dalam proposal Tugas Akhir ini di-usulkan untuk merencanakan alternatif perkua-tan konstruksi oprit tersebut agar timbunannya stabil (tidak longsor) dan tanah dasarnya kuat dalam memikul beban tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Dari uraian yang dituliskan diatas, masalah perencanaan yang perlu diselesaikan ada-lah: Bagaimana merencanakan timbunan oprit jembatan agar stabil dan tidak longsor. Se-dang rincian masalah yang akan dibahas da-lam Tugas Akhir adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana merencanakan abutmen

fly over. 2. Bagaimana merencanakan kestabi-

lan oprit arah memanjang dan me-lintang.

Bagaimana merencanakan abutmen jembatan untuk menghilangkan sifat tanah dasar swelling agar tidak mem-pengaruhi tanah timbunan diatasnya

1.3 Tujuan Tugas Akhir Adapun Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah merencanakan fly over yang stabil dan ti-dak longsor.

1.4 Batasan Masalah

Beberapa batasan masalah yang didefinisi-kan pada Tugas Akhir ini adalah :

1. Tidak membahas perhitungan upperstructure jembatan.

2. Hanya direncanakan pada salah satu sisi Fly Over saja.

3. Data yang digunakan adalah data sekunder yang berasal dari konsultan perencana relokasi jalan CEPU-BOJONEGORO, serta data sekunder lainnya yang berasal dari Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil, ITS.

4. Tidak membahas perhitungan geometri jalan dan perkerasan baik pada Fly Over maupun pada daerah setelahnya.

5. Tidak merencanakan drainase jalan. 6. Beban perkerasan jalan dan beban

kendaraan diatas timbunan dianggap sebagai beban terbagi rata.

7. Tidak menghitung RAB 1.5 METODOLOGI Metodologi penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

Gambar 1.3 Flowchart metodologi

4

BAB II PENGUMPULAN DAN ANALISA DA-

TA

2.1 Data Tanah Dasar Dalam memperoleh data tentang karakteristik tanah di lapangan, dilakukan penyelidikan tanah yang terdiri dari test boring dan SPT. Dari test yang dilakukan di lapangan ini akan didapat klasifikasi tanah, susunan lapisan tanah pada tiap tiap keda-laman tertentu dan tingkat kepadatan tanah. Data tanah dasar yang didapatkan berupa Bore log, SPT dari hasil test laboratorium Mekanika Tanah dan Batuan Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS. Lokasi yang ditinjau pada studi ini adalah tanah di daerah Ngraho,Bojonegoro tepatnya pada titik BHOA 138 (gambar 4.1). Hasil perhitungannya diberikan pada Tabel 4.1.

Gambar 2.1 Lokasi fly over

ANALISA DATA TANAH DASAR

Data tanah dasar yang didapatkan berupa Bore log, SPT dari hasil test laboratorium.

Tabel 2.1 Data Tanah

Prameter untuk dimasukkan ke program Dx Stable

Gambar 2.2 Data Profil Tanah

lapisan lapisan koordinat kedalaman γsat γt ø c' cu cu

tanah m kn/m3 kn/m3 0 kpa kg/cm2 kpa0;0 0-0 0 0 0 0 0

1 lempung 0;46,5 0-3,5 16,59 16,29 0 16,8 0,252 25,22 lempung berlanau 0;44,5 3,5-5,5 15,28 16,16 0 26,87 0,403 40,33 lempung 0;39 5,5-11 15,93 15,21 0 21,2 0,318 31,84 lempung berlanau 0;37,5 11-12,5 16,21 16,06 0 27,13 0,407 40,75 pasir 0;34,5 12,5-15,5 20,49 18,67 36,47 0 0 06 lempung 0;32,5 15,5-17,5 17,68 17,43 0 80,1 1,2015 120,157 lanau 0;29,5 17,5-20,5 17,58 17,1 0 80,57 1,2085 120,858 lanau berpasir 0;26,5 20,5-23,5 17,38 16,8 0 30,73 0,461 46,19 lempung berlanau 0;21,25 23,5-28,75 16,65 15,65 0 79,2 1,188 118,8

10 lempung 0;19 28,75-31 16,47 16,26 0 72,53 1,088 108,811 lempung berlanau 0;17 31-33 17 16,69 0 80,6 1,209 120,912 lempung 0;0 33-50 15,93 15,61 0 34,6 0,519 51,9

5

2.2 ANALISA DATA TANAH TIMBUNAN

Data tentang timbunan di lapangan yang didapat meliputi sifat fisik timbunan, dan dimensi timbunan (tanah berupa sirtu). 1. Sifat fisik timbunan meliputi: γt = 1,8

t/m2, φ = 300

2. Dimensi timbunan , Cu = 0.

Timbunan direncanakan dengan tinggi final sesuai dengan elevasi pada oprit fly over. Pada perencanaan ini, direncanakan tinggi final yaitu 11 m, lebar timbunan 13 m dan kemiringan talud 1:2. Dimensi rinci timbunan rencana pada Gambar di bawah ini:

Gambar 2.3 Potongan Memanjang

Gambar 2.4 Potongan Melintang

2.3 DATA SPESIFIKASI BAHAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN (PVD)

PVD yang digunakan berupa jenis PVD “NYLEX FLODRAIN” dengan Spe-sifikasi Lebar : 100 mm dan dengan keteba-lan : 5 mm.

2.4 DATA SPESIFIKASI BAHAN GEOTEXTILE

Geotextile yang digunakan sebagai perkuatan adalah geotextile dengan jenis woven dari STABILENKA.

Gambar 2.4 Spesifikasi Geotextile

BAB III

PERHITUNGAN OPRIT DENGAN KONSTRUKSI TIMBUNAN

3.1 PENENTUAN TINGGI TIMBUNAN AWAL (Hinitial

) dan SETTLEMENT

Dari hasil perhitungan didapatkan grafik

Gambar 3.1 Grafik Hfinal VS Hinisial

y = 0,972x - 0,933R² = 1

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000

h fi

nal

(m

)

h initial (m)

hubungan antara h final vs h initial

11

12,276

6

S S S

S

S

S

D

Gambar 3.2 Grafik Hfinal VS Sc

3.2 PERHITUNGAN DERAJAT

KONSOLIDASI TOTAL Perhitungan waktu konsolidasi didapat

dengan menggunakan persamaan 5.20, Hansbo, 1979 :

dimana : t = lama waktu konsolidasi D = diameter equivalent dari ligkaran

tanah yang merupakan pengaruh PVD

Ch = koefisien konsolidasi arah radi-al/horizontal, Ch berkisar 2 sampai 5 kali Cv, dipakai Ch = 3 x Cv F(n) = faktor tahanan akibat jarak antar PVD

= derajat konsolidasi arah horizontal 1. Perhitungan Diameter Equivalent

Diameter equivalent untuk PVD

Diameter equivalent (D) dari lingkaran ta-nah pengaruh dari PVD. Harga D = 1,05 S, untuk pola susunan Segitiga D = 1,13 S, untuk pola susunan Segiempat

Gambar 5.5 Pola Susunan Segiempat D = 1,13 S

S S SSS S S

S

0,866s

0,866s

0,866s

0,866s

0,866s

Gambar 5.6 Pola Susunan Segitiga D = 1,05 S

2. Perhitungan Fungsi Hambatan yang Diakibatkan Jarak Antar PVD (F(n))

Dapat dicari dengan persamaan di bawah ini :

Dimana : n = D/dw dw= diameter equivalent dari vertical

drain (equivalent terhadap bentuk lingkaran)

Tabel 3.2 Perhitungan Fungsi Hambatan Aki-bat Jarak Antar PVD untuk Pola Pemasangan Segitiga

y = 34,85x - 33,44R² = 0,996

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

1,180 1,200 1,220 1,240 1,260 1,280 1,300 1,320

h fi

nal

(m

)

Sc (m)

hubungan antara sc dengan h final

11

Jarak PVD D a b dw n F(n)S (m) mm mm mm mm0,8 840 100 5 66,84508 12,56637 1,7907811 1050 100 5 66,84508 15,70796 2,011306

1,2 1260 100 5 66,84508 18,84956 2,1919551,5 1575 100 5 66,84508 23,56194 2,41353

7

Tabel 3.3 Perhitungan Fungsi Hambatan Aki-bat Jarak Antar PVD untuk Pola Pemasangan Segiempat

Dari perhitungan tersebut dibuat grafik hu-bungan antara waktu dengan derajat kon-solidasi gabungan (U)% yang diberikan pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Hubungan derajat Konsolidasi dan waktu.

3.3 Perencanaan Geotextile Perkuatan direncanakan dengan

menggunakan geotextile. Geotextile direncanakan menggunakan produk dari Stabilenka. Spesifikasi geotextile Stabilenka dapat dilihat pada lampiran 2. Dimensi timbunan : Lebar timbunan :B = 13 meter Tinggi inisial timbunan : Hinisial Dalam perencanaan kali ini dipilih geotextile STABILENKA tipe 150/45 yang mempunyai kekuatan tarik maximal arah memanjang = 150 kN/m’

= 12,3 meter

bdcdcriballow xFSxFSxFSFS

TT =

dimana : Tallow

T = Kekuatan tarik max geotex-tile yang digunakan

= Kekuatan geotextile yang ter-sedia

FSid

(untuk timbunan = 1.1-2.0) diambil = 1.5

=Faktor keamanan aki-bat kerusakan saat pemasangan

FScr

(untuk timbunan = 2.0-3.0) diambil = 3

=Faktor keamanan terhadap ke-rusakan akibat rangkak

FScd

(untuk timbunan = 1.1-1.5) diambil = 1.25

= Faktor keamanan terhadap kerusakan akibat bahan- bahan kimia

FSbd

(untuk timbunan = 1.1-1.3) diambil = 1.15

=Faktor keamanan terhadap ke-rusakan akibat aktifitas biologi dalam tanah

15.125.135.1150

xxxTallow =

= 23,188 kN/m

3.3.1 Internal Stability Kondisi internal stability tercapai bila

tidak terjadi longsor pada lereng AC.

Jarak PVD D a b dw n F(n)S (m) mm mm mm mm

0,8 904 100 5 66,84508 13,52381 1,8632731 1130 100 5 66,84508 16,90476 2,084013

1,2 1356 100 5 66,84508 20,28571 2,2648131,5 1695 100 5 66,84508 25,35714 2,486539

8

Gambar 5.8 Gaya-gaya Pada Timbunan dengan Perkuatan Geotextile

1. Syarat Tidak Terjadi Failure di Lereng AC

( )SF

xifABCBeratefektPaδtan

1 ≤

Dimana : δ = sudut geser antara tanah timbunan

dan material geotextile ≈ Ø = 30° SF = 1,35 untuk jalan sementara = 2,00 untuk jalan permanen

−=

245tan2 φKa

( )

2tan

21 22

1δγγγγ xBCxABwsatKaHKaHPa

−≤+=

−+

−=

23045tan.3,12.8,1

23045tan.3,12.8,1.

21 2222

( )2

30tan3,123,1218,1 xx−≤

Pa1 = 136,161 t/m2> 34,938 t/m2

2. Syarat Kekuatan Bahan

..................Not OK

Pa1 ≤ SDimana :

1

S1 = kekuatan tarik material geotextile yang diijinkan (Tallowable

)

Pa1 ≤ S136,161 t/m’ > 23,188 t/m’. .........................Not OK

1

Maka diperlukan beberapa lapis geotextile.

3.3.2 Foundation Stability

Gambar 5.9 Gaya-gaya Pada Timbunan

dengan Perkuatan Geotextile

1. SF

SuxLPpPa2

2+

≤

Dimana :

Su = Undrained Shear Strength dari tanah lunak SF = 1,35 untuk jalan sementara

= 2,00 untuk jalan permanen

−=

245tan2 φKa

+=

245tan2 φKp

Pa2 = (½ (γsat2 – γw)h2

= (½ (1,659 – 1)4

.Ka – 2Su.h.√Ka) + q.Ka.h

2

P

.0,577 – 2.0,6.4.√0,577) + 1.0,577.4

a2

= 2,308 t/m’

Pp = (½ (γsat2 – γw)h2

= (½ (1,585 – 1)4.Kp – 2Su.h.√Kp

2

P

.1,732 – 2.0,6.4.√1,732)

p

= 1,793 t/m’

Jadi,

SFSuxLPpPa

22

+≤

29,66,0.2798,1308,2 x+

≤

2,308 < 5,039 ...................................OK

2. S216,4 t/m’ > (0,6 . 6,9).2

≥ (Su x L) x SF

16,4 t/m’ > 8,28 ................................OK

3.3.3 Overall Stability Untuk perhitungan overall stability

dilakukan perhitungan perkuatan stabilitas oprit arah melintang maupun memanjang oprit.

3.3.3.1 Arah melintang

Di dalam menghitung jari jari kelongsoran stabilitas perlu ditinjau dari beberapa titik longsor untuk mengetahui SF paling kecil dan kebutuhan geotextile yang paling efektif.

Dalam perhitungan DX-STABLE untuk arah melintang ini dihasilkan 3 titik kelongsoran dengan SF paling kecil: SF= 0,763 (sumber:hasil perhitungan) SF= 0,8 (sumber:hasil perhitungan) SF= 0,898 (sumber:hasil perhitungan) Dari ketiga SF tersebut yang paling banyak membutuhkan geotextile adalah SF 0,763 dengan sebanyak 38 lapis dengan Sv tiap lapis 0,25 m. (sumber:hasil perhitungan)

Contoh perhitungan untuk SF 0,763

dari program DX-STABLE didapatkan

9

Gambar 5.10 Sketsa bidang longsor Koordinat dasar timbunan di Titik Z xzy

= 50 z

Angka keamanan : = 50

SFminJari-jari kelongsoran :

= 0,763

R(jari-jari)Koordinat pusat bidang longsor (Titik O pada Gambar )

= 18,71 meter

xoy

= 57,2 o

Koordinat dasar bidang longsor (lihat Titik C pada Gambar) :

= 63,46

xCy

= 57,12 C

Koordinat batas longsor (lihat Titik A dan B pada Gambar) :

= 46,5

xAy

= 46,89 A

x = 50

By

= 67,38 B

Momen Penahan : = 50

MRminFaktor Keamanan Rencana = SF 1,1

= 17540 kNm

Urutan perhitungan perencanaan geotextile se-bagai perkuatan timbunan : 1. Mencari nilai Momen Dorong

dorongMMRSF min=

763,017540

=dorongM

= 22988,2045 kNm 2. Mencari nilai Momen Rencana dengan ang-

ka keamanan rencana SFrencanaM

= 1,1 Rrencana = Mdorong x SF

= 22988,2045 x 1,1 rencana

= 25287,0249 kNm

3. Mencari nilai Tambahan Momen Penahan (∆MR

∆M)

R = MRrencana - M= 25287 – 17540

Rmin

= 7747,02 kNm 4. Mencari Kekuatan geotextile yang diizinkan

Kekuatan tarik max = 150 kN/m’

bdcdcriballow xFSxFSxFSFS

TT =

15.125.135,1150

xxxTallow =

= 23,188 kN/m 5. Menghitung Panjang Geotextile di Belakang

Bidang Longsor

( )

( )xExFSTL

xExLxFSTFx

allowe

eallow

21

21

0

ττ

ττ

+=

+==Σ

dimana : Le

τ

= Panjang geotextile di belakang bi-dang bidang longsor

1

111 tanφστ vCu +=

= Tegangan geser antar tanah timbunan dengan geotextile

τ2

222 tanφστ vCu +=

= Tegangan geser antar tanah dasar dengan geotextile

E = efisiensi diambil E = 0.8 FSrencanaH

= 1,5 i

= Tinggi timbunan di atas geotextile

Dari perhitungan sebelumnya didapatkan : Tallow

= 164 kNm

Data timbunan : Hi

γ= 12,3

timb = 1,8 t/m3 = 18 kN/m

3

σV = γ timb x H= 18 x 12,3

i

= 221,4 kN/mCu

2 1

φ = 0

1 = 30τ

o 1 = 0 + (221,4 x tan 30o

= 127,82535 kN/m)

2

Data lapisan atas tanah dasar : γ = 16 kN/mCu

3 2 = 25 kN/m

φ

2

2 = 0τ

o 2 = 25+ (196,8x tan 0o

SF = 0 763

)

A

Timbu-

Tanah D

B

C

Z

1 : 1 Hini-

O

10

= 25,2 kN/m

2

Panjang geotextile di belakang bidang longsor :

( )xExFST

L allowe

21 ττ +=

( ) 8.02,2582535,1271,1188,23

xx

+=

= 0,20836 meter 6. Menghitung Kebutuhan Geotextile

Geotextile dipasang tiap 25 cm

Dengan rumus di atas didapatkan : Mgeotextile = Tallow x T

i

dimana : Tallow

= Kekuatan Geotextile

Ti

= Jarak vertikal antara geotextile den-gan pusat bidang longsor (Titik O pa-da Gambar)

Pada geotextile lapisan pertama (pada dasar timbunan)

Hi1

= H timbunan = 12,3 meter

Ti1 = yo – y = 63,46 – 50 = 13,46 meter

Z

Mgeotextile = 312,116 kNm

= 23,188 x 13,46

Kebutuhan Geotextile ditentukan dari ΣMomen akibat pemasangan geotextile lebih besar dari momen tambahan yang dibutuh-kan, ΣMomen > ∆M

R

Tabel 5.7 Tabel Hasil Perhitungan Momen Penahan oleh Geotextile dan Panjang Geotextile di Belakang Bidang Longsor

Sumber : hasil perhitungan ΣM=Mgeotextile1 + Mgeotextile2 + ... + Mgeotextile-

n > ∆M

R

7785,043 kNm > 7747,0249 kNm (OK) sehingga geotextile yang dibutuhkan dalam pe-rencanaan ini sebanyak 38 lapis. 7. Menghitung Panjang Geotextile di depan

bidang longsor (LDPanjang geotextile ini dihitung dengan ban-tuan out put dari program XSTABL dengan cara :

)

LD

Panjang geotextile di depan bidang longsor adalah sebagai berikut :

= (koordianat-X bidang longsor lapisan i geotextile terpasang) – (koordinat tepi timbunan lapisan i geotextile dipasang)

123456789

1011121314151617181920212223242526272829303132333435363738

94,050

23,188

9,300 10,5

h timbunan

8,800

23,188

99,24723,188

11,800

96,648

0,149

23,188

12,223,188

0,161

122,629

0,153

112,237

0,1700,165

99,247

104,443 104,443

9,050 10,2 23,188 94,05023,188 96,648

Ti

101,845 101,84510,79,550

9,800 11

10,300 11,510,050 11,2

10,800 1210,550 11,7

112,237 0,14223,188 0,145

107,041 107,041109,639109,639109,639

2600,348

Total

23,188

12,30012,050 13,2

1312,712,5

11,55011,300

13,5

11,050 23,18823,18823,188

114,835114,835

125,227312,116306,319

117,433120,031

t2

125,227300,522294,725288,928

0,130122,62923,18823,188

Tallow t1 Mgeotextile

120,031

0,157

117,433 0,136

Le

0,2080,127

0,139

0,133

25,200127,825

230,957 0,174

248,348242,551

254,145

7785,043

277,333271,536265,739259,942

91,452 91,452

283,130

236,754

8,550 9,71 23,188 88,854 88,854 225,1599,96 23,188

0,1798,300 9,46 23,188 86,256 86,256 219,362 0,185

4298,2034517,565

8,050 9,21 23,188 83,658 83,658 213,565 0,1917,800 8,96 23,188 81,060 81,060 207,768 0,197

4731,1304938,899

7,550 8,71 23,188 78,462 78,462 201,971 0,2037,300 8,46 23,188 75,864 75,864 196,174 0,210

5140,8705337,043

7,050 8,21 23,188 73,266 73,266 190,377 0,2186,800 7,96 23,188 70,668 70,668 184,580 0,226

5527,4205712,000

6,550 7,71 23,188 68,070 68,070 178,783 0,2346,300 7,46 23,188 65,472 65,472 172,986 0,243

5890,7836063,768

6,050 7,21 23,188 62,873 62,873 167,188 0,254

ΣMgeotextile

312,116618,435918,957

1213,6811502,6091785,7392063,0722334,609

2860,2903114,4353362,7833605,3333842,0874073,043

6230,957

(m)(kN.m) (kN.m)(kN/m2)n

(m) (m) (kN/m2) (kN/m2)

3,3003,050

5,8005,5505,3005,0504,8004,550 5,71

5,464,3004,0503,8003,550

5,214,964,714,464,21

6,966,716,466,215,96

23,18823,18823,18823,18823,18823,188

23,18823,18823,18823,18823,18823,188

34,29531,697

60,27557,67755,07952,48149,88347,28544,68742,089

60,27557,67755,07952,48149,883

36,89339,491

31,697

47,28544,68742,08939,49136,89334,295

161,391155,594149,797144,000138,203132,406

7474,783

126,609

7584,0007687,4207785,043

120,812115,014109,217103,42097,623

0,3570,379

6392,3486547,9426697,7396841,7396979,9427112,3487238,9577359,768

0,4040,4320,4650,503

0,2640,2760,2890,3040,3200,337

11

Tabel 5.8 Tabel Hasil Perhitungan Panjang Geotex-tile di depan Bidang Longsor

Sumber : hasil perhitungan

8. Menghitung Panjang Total Geotextile Panjang total geotextile 1 sisi = Le + LPanjang total geotextile 2 sisi = 2 x (L

D

e + LD

Untuk panjang total 1 sisi geotextile > ½ lebar timbunan maka untuk mem-permudah pemasangan di lapangan, geotextile dipasang selebar timbunan

)

Tabel 5.9 Tabel Hasil Perhitungan Panjang Total Geotextile

Sumber : hasil perhitungan

Gambar 5.12 Sketsa pemasangan geotextile (gambar tidak berskala)

Jadi digunakan geotextile type stabilenka 150/45 dengan pemasangan arah melintang. Kebutuhan geotextile sebesar 1077,3 per meter panjang. 3.3.3.2 Arah memanjang

Untuk perhitungan overall stability arah memanjang dengan perkuatan

123456789

1011121314151617181920212223242526272829303132333435363738

15,71615,46615,21614,96614,71614,46614,21613,96613,71613,46613,21612,966

5858,2558,5

58,7559

59,25

56,556,75

5757,2557,5

57,7562,262,262,262,262,262,2

62,262,262,262,262,262,2

53 53 19,21653,25 53,25 18,966

19,96619,716

52,75 52,75 19,466

52,25

20,96672,216 51,5

20,46672,216 51,75

72,21672,216

51,2551,25 72,216

52 72,216

52,5 52,5

51,5

52,25

20,716

52

n

50,7551

72,21672,216

koordinat pakai

51,75

72,21672,216

50,2550,5

50,75

koortinatYgeotextile

5050,2550,5

67,38x

21,21621,46621,71621,96617,38

yLd(m)

50

20,216

kordinatXtepi timbunan

51

53,5 53,5 18,71662,262,2

72,21672,21672,21672,216

53,75 53,75 18,46654 54 18,216

62,262,2

72,21672,216

54,25 54,25 17,96654,5 54,5 17,716

62,262,2

72,21672,216

17,46655 55 17,216

62,262,2

72,21672,216

16,96655,5 55,5 16,716

62,262,2

72,21672,216

16,466

56,25 56,25 15,966

62,262,262,2

72,21672,21672,216

62,262,262,262,2

55,75 55,75

55,25 55,25

54,75 54,75

16,216

49,8962,262,262,262,262,262,262,262,2

56 56

56,556,75

57

72,21672,21672,216

57,2557,5

57,7558

58,2558,5

5959,25

58,75

72,21672,21672,21672,21672,21672,21672,21672,21672,216

123456789

1011121314151617181920212223242526272829303132333435363738

10,5510,8

11,0511,3

11,5511,8

14,12013,89813,68113,469 9,55

9,810,0510,3

15,50515,27015,03614,80314,57314,345

14,21613,96613,71613,46613,21612,966

0,4040,4320,4650,503

15,71615,46615,21614,96614,71614,466

0,2890,3040,3200,3370,3570,379

0,2640,276

15,98015,742 12,05

12,3

2 sisi

37,637,136,636,135,635,134,634,133,633,132,632,131,631,130,630,129,629,128,628,127,627,126,626,125,625,124,624,1

Le (m)1 sisi

0,165 19,216 19,381

0,157

0,142 20,716

0,170 18,966 19,136

0,149 20,216 20,365

19,716 19,8730,161 19,466

20,858

0,153

0,145

21,966

21,59921,216 21,352

19,627

20,466 20,611

20,966 21,105

19,966 20,119

17,38

21,71621,466

Ltotal (m)

17,58822,09321,846

Ld (m)

0,1390,1360,1330,1300,1270,208

n

0,179 18,466 18,6450,174 18,716 18,890

17,716 17,9130,191 17,966 18,1570,185 18,216 18,401

17,4260,203 17,466 17,6690,197

0,226 16,716 16,942

13,813,550,218 16,966 17,184

0,210 17,216

15,0514,8

14,5514,3

14,05

0,234 16,466 16,70013,3

13,050,243 16,216 16,459

16,816,5516,3

16,0515,8

15,55

17,817,5517,3

17,05

0,254 15,966 16,22012,8

12,55

15,3

1/2 lebar timb(m)18,8

18,5518,3

18,05

23,623,122,622,121,621,120,620,119,619,1

1077,3

Tim-

Tanah

H

O

S

S

S

Ti

LD

Le

12

geotextile caranya sama dengan arah melintang, namun bedanya hanya pada saat memasukkan titik koordinat di dalam program DX STABLE. Dalam perhitungan arah memanjang juga dihasilkan 3 nilai sf terkecil dengan memasukkan jari jari kelongsoran yang berbeda untuk setiap nilai SF. Didapatkan 3 nilai SF terkecil, yaitu: SF= 0,862(sumber: hasil perhitungan) SF= 0,915(sumber: hasil perhitungan) SF= 0,918(sumber: hasil perhitungan) (untuk setiap hasil perhitungan dan gambar ada di lampiran)

BAB IV PERENCANAAN ABUTMEN

Gambar 4.1Potongan Memanjang Fly Over

Gambar 4.2 Potongan C-C

4.1 Asumsi berat struktur atas Asumsi berat struktur atas (pembatasan ma-salah untuk perhitungan sederhana) a. Berat Beton

Luas penampang beton 3.51 m

Panjang girder di kanan abutmen 31 m

2

γ' beton 2.4 t/m

Total berat beton = (0,5 panjang girder kanan x luas penampang beton x γ' be-ton)

3

= 130.572 t

b. Beban Kendaraan Asumsi beban kendaraan “T” 500 KN = 50 ton Dua ruas jalan dilewati tiga truk 1500 KN =150 ton Beban kendaraan maksimum = (0,5 x 1500) = 75 t

c. Berat Aspal Lebar setengah jalan

5 m Kemiringan aspal 2% 0,02 Tinggi aspal 0.1 m 10 cm Luas penampang aspal 0.5 mγ' aspal 2.2 t/m

2

Panjang girder di kanan abutmen 31 m 3

Berat aspal total = (0,5 panjang girder kanan x luas penampang aspal x γ' aspal)

= 17.05 t

Total berat beban struktur atas 222.622 t 4.2 Data struktur bawah

Gambar 4.3 Desain abutmen

13

Total berat sendiri struktur atas

WMSBeban pada abutmen akibat struktur atas

= 222.622

PMSEksentrisitas pada fondasi akibat berat struktur atas

= 222.622

e = -BxMomen fondasi akibat berat sendiri struktur atas

/2+B8+B7/2 = -0.5

MMS = PMS

x e = -1113.11

4.2.1 Beban Total Akibat Berat Sendiri

4.3 Beban Gempa 4.3.1 Beban Gempa Statik Ekivalen Beban gempa rencana dihitung dengan rumus : TEQ = Kh * l * Wt dengan KhT

= C * S EQ

K

= Gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau (kN)

hl = Faktor kepentingan

= Koefisien beban gempa horizontal

Wt

W

= Berat total jembatan yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan

t = PMS + PMAC = Koefisien geser dasar untuk wilayah gem-pa, waktu getar, dan kondisi tanah.

(kN)

S = Faktor tipe struktur yang berhubungan den-gan kapasitas penyerapan energy gempa (dakti-litas) dari struktur jembatan. Waktu getar struktur dihitung dengan rumus : T = 2 * π * √[WTP/(g*Kpg = percepatan grafitasi (=9.8 m/det

)] 2

K)

p

Notasi (m) Notasi (m)

w1 1.5 w1 1.5w2 1.5 w2 1w3 2 w3 10.5w4 0.5 w4 0.5w5 0.5 w5 0.5w6 4 w6 1w7 1 w7 0.5w8 1 w8 0.5w9 3 w9 1.5

w10 3 w10 0.5w11 0.5 w11 0.5w12 3.5 w12 9.5w13 2.5 w13 0.5w14 1 w14 0.5w15 0.5 w15 1.5w16 0.5 w16 0.5w17 0.5 w17 0.5w18 1 w18 9.5w19 1 w19 0.5

b h

= kekauan struktur yang merupakan gaya horizontal yang diperlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan (kN/m)

Keterangan Notasi (m)Panjang Abutmen 13tebal Wing-wall 0.5

Berat Volume, Ws= 18 Kn/m3Sudut Gesek 30 °

Kohesi 0 kPa

Berat Volum 16.29 kN/m3Sudut Gesek 0 °

Kohesi 25.2 kPa

Mutu Beton 35 MpaMutu Baja Tulangan 44

Tanah Timbunan

Tanah Asli (dasar Pilecap)

Bahan Struktur

b h Shape Direct

1 1.5 1.5 1 -1 731.25 0.75 -548.43752 1.5 1 1 1 487.5 0.75 365.6253 2 10.5 1 0 6825 0 04 0.5 0.5 0.5 -1 40.625 1.166666667 -47.395833335 0.5 0.5 0.5 1 40.625 1.166666667 47.395833336 4 1 1 0 1300 0 07 1 0.5 0.5 -1 81.25 1.333333333 -108.33333338 1 0.5 0.5 1 81.25 1.333333333 108.3333333

9 3 1.5 1 -1 1462.5 3 -4387.510 3 0.5 1 -1 487.5 3 -1462.511 0.5 0.5 0.5 -1 40.625 1.333333333 -54.1666666712 3.5 9.5 1 -1 10806.25 2.75 -29717.187513 2.5 0.5 0.5 -1 203.125 2.833333333 -575.520833314 1 0.5 0.5 -1 81.25 1.666666667 -135.4166667

15 0.5 1.5 1 -1 175.5 1.75 -307.12516 0.5 0.5 1 -1 58.5 1.75 -102.37517 0.5 0.5 0.5 -1 29.25 1.333333333 -3918 1 9.5 1 -1 2223 1.5 -3334.519 1 0.5 0.5 -1 58.5 1.666666667 -97.5

PMS = 25213.5 MMS = -40395.60417

Lengan (m) Momen (kNm)

Wing Wall

Tanah

Parameter Berat BagianNo

Abutmen

Berat (kN)

No Berat Sendiri PMS

(kN)MMS

(kNm)1 Struktur Atas (box girder, median, trotoar) 2226.22 -1113.112 Struktur Bawah (abutmen, pilecap, tanah) 25213.5 -40395.6

27439.72 -41508.71

14

WTP = PMS (str atas) + ½ * PMS

(str bawah)

• Beban gempa arah memanjang jem-batan (Arah X)

Kondisi tanah dasar merupakan medium, berada pada zona 3 Koefisien geser dasar, C = 0.18 Untuk struktur jembatan dengan daerah sendi plastis beton bertulang, maka faktor jenis struk-tur S = 1.0 * F dengan F = 1.25 - 0.025*n F harus diambil >= 1 F = faktor perangkaan n = jumlah sendi plastis yang menahan defor-masi arah lateral untuk n = 1, maka F = 1.225 S = 1.225 KhUntuk jembatan yang memuat kendaraan > 2000 buah perhari, maka diambil faktor kepen-tingan :

= 0.2205

l = 1 TEQ = KhT

*l*Wt EQ

= 3270.669885

Letak titik tangkap gaya horizontal gempa YEQ = MEQ/TY

EQ EQ

Y= 33340.03182 / 6074.27998

EQ

= 5.48872162 m

Beban gempa arah melintang jembatan

(Arah Y)

Tinggi Breast Wall Lb = H3 + H4 + c = 11 mUkuran penampang Breast Wall b = By= 13 m

h = b7= 2 mInersia Penampang Breast Wall Ic = 1/12 * b * h3= 8.666666667 m4

Mutu Beton f'c = 0.83*K/10= 35 MPaModulus Elastisitas Beton Ec = 4700 * √f'c= 27805.57498 MPa

Ec= 27805574.98 KpaNilai Kekakuan Kp = 3 * Ec * Ic /Lb

3 = 2650798148 kN/m

Percepatan Grafitasi g= 9.8 m/det2

Berat Sendiri Struktur Atas PMS (str atas) = 2226.22 kNBerat Sendiri Struktur Bawah PMS (str bawah) = 25213.5 kNBerat Total Struktur = PMS (str atas) + 1/2*PMS (str bawah) = 14832.97 kNWaktu Getar alami struktur T = 2*π* √[WTP/(g*Kp)] = 0.004745395 Detik

Distribusi Gaya gempa pada abutmen

No Berat Wt

(KN)TEQ (kN) Besar Y

(m)MEQ (kNm)

Pms 2226.22 490.88151 13 6381.45963Pma 108.035 23.8217175 13 309.6823275

1 731.25 161.240625 12.25 1975.1976562 487.5 107.49375 12 1289.9253 6825 1504.9125 6.25 9405.7031254 40.625 8.9578125 11.33 101.49201565 40.625 8.9578125 11.33 101.49201566 1300 286.65 0.5 143.3257 81.25 17.915625 1.167 20.907534388 81.25 17.915625 1.167 20.90753438

9 1462.5 322.48125 12.25 3950.39531310 487.5 107.49375 4.475 481.034531311 40.625 8.9578125 3.225 28.8889453112 10806.25 2382.77813 2.2 5242.11187513 203.125 44.7890625 1.33333333 59.7187514 81.25 17.915625 3.11666667 55.83703125

15 175.5 38.69775 12.25 474.047437516 58.5 12.89925 11.25 145.116562517 29.25 6.449625 11.167 72.0229623818 2223 490.1715 6.25 3063.57187519 58.5 12.89925 1.333 17.19470025

TEQ = 6074.27998 MEQ = 33340.03182

Tanah

STRUKTUR ATAS

Abutmen

Wing Wall

Inersia Penampang Breast Wall Ic = 1/12*h*b3 = 366.166667 m4

Nilai kekakuan KP = 3*Ec*Ic/Lb3 = 1.12E+11 kN/m

Waktu Getar alami struktur = 2*π*√[WTP/(g*KP)] = 0.00073006 detikKoeifisien geser dasar C = 0.18Faktor tipe struktur S = 1.3*F = 1.5925Koefisien beban gempa horisontal Kh = C*S = 0.28665Faktor Kepentingan l = 1Berat sendiri (strutur atas+struktur bawah) PMS = 27439.72 kNBerat mati tambahan PMA = 108.035 kNBerat mati total Wt = PMS + PMA = 27547.755 kNGaya Gempa arah melintang jembatan TEQ = Kh*I*Wt = 7896.56397 kNMomen pada fondasi akibat gempa MEQ= TEQ*YEQ = 43342.0414 kNm

15

BAB V KESIMPULAN

Dalam perencanaan Tugas Akhir ini dapat diperoleh kesimpulan yaitu:

1. Tinggi awal timbunan (Hinitial

2. Total Settlement (Sc) yang harus dihi-langkan adalah sebesar 1,3 m. Untuk menghilangkan 90% dari total settle-ment (U% = 90%) diperlukan waktu 12 minggu. Metode perbaikan tanah yang digunakan untuk mempercepat pemam-patan adalah dengan cara PVD; jenis PVD tipe Nylex Flodrain dengan lebar 100 mm, tebal 5 mm, pola pemasangan segi-4, jarak pemasangan 1 m. PVD di-pasang sedalam 20 m.

) yang ha-rus diletakkan sebelum pemampatan terjadi adalah 12,3.

3. Digunakan geotextile type stabilenka 150/45 dengan pemasangan arah me-manjang dan melintang. Memanjang dengan SF paling kritis sebesar0,763, membutuhkan geotextile sebesar 1077,3 m. Geotextile dipasang setiap 25 cm sebanyak 38 lapis.