DAFTAR ISI
Halaman i
Judul Pengesahan
ii
Persetujuan
iii
Persembahan
iv
ABSTRAK
i
ABSTRACT
vi
KATA PENGANTAR
vii
DAFTAR ISI
iiii
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
xvii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
xviii
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1
LATAR BELAKANG
1
1.2
RUMUSAN MASALAH
4
1.3
TUJUAN PENELITIAN
4
1.4
BATASAN PENELITIAN
4
1.5
KEASLIAN PENELITIAN
5
1.6
MANFAAT PENELITIAN
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1
DIAH KINGKIN PURYANTI (2001)
6
2.2
ARIEF ROCHMAN HAKIM (2004)
6
2.3
BARZES ZESMA RAMADONA (2007)
7
2.4
NANDANG SUNGKONO (2008)
8
viii
ix
2.5
AJI WIRAPATI (2010)
BAB III LANDASAN TEORI 3.1
TANAH
8 10 10
3.1.1
Berat Volume Tanah dan Hubungan-hubungannya
10
3.1.2
Klasifikasi Tanah
13
3.1.3
Tekanan Lateral Tanah
16
3.1.4
Modulus Elastisitas dan Angka Poisson
17
3.1.5
Kuat Geser Tanah
19
3.1.6
Pemadatan Tanah Timbunan
20
3.2
LERENG
21
3.3.1
Penyebab Longsoran
23
3.2.2
Teori Analisis Stabilitas Lereng
25
3.2.3
Analisis Stabilitas Lereng Tanah Kohesif
29
3.2.4
Metode Irisan (Method of Slice)
31
3.2.5
Metode Fellinius
32
3.2.6
Metode Bishop
34
FONDASI TIANG
35
3.3
3.3.1
Tiang Bor
36
3.3.2
Pembebanan pada Fondasi
39
3.3.3
Kapasitas Dukung Tiang Bor Pada Tanah Lempung
46
3.3.4
Fondasi Tiang Kelompok
50
3.3.5
Formasi Kelompok Tiang
51
3.3.6
Kapasitas Dukung Kelompok Tiang
52
3.3.7
Efisiensi Kelompok Tiang
52
3.3.8
Distribusi Pembebanan Pada Fondasi Kelompok Tiang
54
3.3.9
Perencanaan Fondasi Tiang Dengan Beban Lateral
55
x
3.3.10 Penurunan Fondasi Tiang 3.4
PROGRAM PLAXIS
BAB IV METODE PENELITIAN
63 68 74
4.2
TINJAUAN UMUM
74
4.3
SUBJEK DAN OBJEK PENELITIAN
74
4.4
DATA PENELITIAN
74
4.5
TAHAPAN PENELITIAN
75
4.6
PARAMETER PENELITIAN
78
4.6.1
Parameter Tanah
78
4.6.2
Pembebanan Pada Lereng
78
4.6.3
Beban Bekerja Pada Fondasi
81
4.7
CARA PENGOPERASIAN PROGRAM PLAXIS VERSI 8.5
BAB V ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 5.1
DESKRIPSI DATA LERENG STA. 21+850
5.1.1 5.2
Analisis Stabilitas Lereng Timbunan Abutment A2
ANALISIS KAPASITAS DUKUNG FONDASI BORED PILE
81 89 89 90 99
5.2.1
Beban Pada Abutment A2
100
5.2.2
Data Umum Struktur Bawah
117
5.2.3
Data Tanah di Lapangan
119
5.2.4
Kapasitas Dukung Tiang Tunggal
120
5.2.5
Kapasitas Dukung Kelompok Tiang
121
5.2.6
Distribusi Beban Pada Fondasi Kelompok Tiang
123
5.2.7
Beban Lateral Tiang
124
5.2.8
Penurunan Tiang
126
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN 6.1
SIMPULAN
131 131
xi
6.2
SARAN
131
PENUTUP
133
DAFTAR PUSTAKA
134
LAMPIRAN
136
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3. 1 Berat Jenis Tanah
13
Tabel 3. 2 Derajat Kejenuhan dan Kondisi Tanah
13
Tabel 3. 3 Sistem Klasifikasi Tanah USCS
14
Tabel 3. 4 Sistem Klasifikasi Tanah AASHTO
15
Tabel 3. 5 Berat Volume untuk Menghitung Berat Sendiri
39
Tabel 3. 6 Koefisien Seret (Cw)
44
Tabel 3. 7 Kecepatan Angin (Vw)
44
Tabel 3. 8 Faktor Kepentingan Bangunan
45
Tabel 3. 9 Koefisien Geser Dasar
45
Tabel 3. 10 Hubungan Secara Pendekatan cu dengan N-SPT untuk Lempung (AASHTO,1998)
49
Tabel 3. 11 Faktor Adhesi untuk Tiang Bor pada Tanah Lempung (AASHTO, 1998)
49
Tabel 3. 12 Hubungan Antara ks dengan cu
56
Tabel 3. 13 Kriteria Jenis Tiang
57
Tabel 3. 14 Nilai Koefisien Cp
65
Tabel 3. 15 Modulus Elastisitas
66
Tabel 3. 16 Angka Poisson
66
Tabel 3. 17 Nilai Indeks Kompresi (Cc)
67
Tabel 3. 18 Nilai Angka Pori (e)
68
Tabel 4. 1 Data Parameter Tanah
78
Tabel 4. 2 Klasifikasi Beban Menurut Kelas Jalan
79
Tabel 5. 1 Data Parameter Tanah untuk Program Plaxis
92
Tabel 5. 2 Perhitungan Berat Sendiri Struktur Atas
100
Tabel 5. 3 Perhitungan Gaya dan Momen Akibat Berat Sendiri
103
Tabel 5. 4 Beban Total Akibat Beban Sendiri (MS)
103
Tabel 5. 5 Perhitungan Beban Mati Tambahan
104
Tabel 5. 6 Perhitungan Gaya Akibat Tekanan Tanah
105
Tabel 5. 7 Perhitungan Gaya Gempa Arah X pada Abutment
113
xii
xiii
Tabel 5. 8 Perhitungan Gaya Gempa Arah Y pada Abutment
114
Tabel 5. 9 Rekapitulasi Beban Ultimit pada Abutment
115
Tabel 5. 10 Pembebanan Abutment Kombinasi 1
115
Tabel 5. 11 Pembebanan Abutment Kombinasi 2
116
Tabel 5. 12 Pembebanan Abutment Kombinasi 3
116
Tabel 5. 13 Pembebanan Abutment Kombinasi 4
117
Tabel 5. 14 Rekapitulasi Kombinasi Pembebanan pada Abutment
117
Tabel 5. 15 Data Geoteknik di Lapangan
119
Tabel 5. 16 Rekapitulasi Perhitungan Kapasitas Dukung Ijin Kelompok Tiang 122 Tabel 5. 17 Hasil Analisis Lereng dengan Program Plaxis Versi 8.5
130
Tabel 5. 18 Hasil Analisis Kapasitas Fondasi Bored Pile
130
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. 1 Rute Proyek Jalan Tol Semarang-Solo
3
Gambar 1. 2 Overpass Deres Sta. 21+850
3
Gambar 3. 1 Diagram Fase Tanah
11
Gambar 3. 2 Kriteria Kegagalan Mohr Coulomb
19
Gambar 3. 3 Dasar Sungai Bertambah Dalam Akibat Digali atau Erosi
23
Gambar 3. 4 Jenis-jenis Kelongsoran
27
Gambar 3. 5 Longsoran Rotasional dan Translasional
29
Gambar 3. 6 Analisis Stabilitas Lereng Tanah Pengaruh Rembesan
30
Gambar 3. 7 Stabilitas Lereng Tanah Lempung dengan Pengaruh Rembesan
31
Gambar 3. 8 Gaya – gaya yang Bekerja pada Irisan
32
Gambar 3. 9 Metode Pelaksanaan dengan Menggunakan Slurry
38
Gambar 3. 10 Tekanan Tanah
40
Gambar 3. 11 Beban Lajur”D”
41
Gambar 3. 12 Penyebaran Pembebanan pada Arah Melintang
42
Gambar 3. 13 Hubungan cu dan α untuk Tiang Bor
49
Gambar 3. 14 Fondasi Tiang Kelompok
50
Gambar 3. 15 Macam Formasi Kelompok Tiang
51
Gambar 3. 16 Overlapping Zona Tegangan di Sekitar Kelompok Tiang
53
Gambar 3. 17 Efisiensi Kelompok Tiang
53
Gambar 3. 18 Koefisien Tahanan Tanah Lateral (Hansen, 1961)
58
Gambar 3. 19 Reaksi Tanah dan Momen Lentur Tiang Pendek pada Tanah Lempung
59
Gambar 3. 20 Kapasitas Lateral Ultimit pada Tanah Lempung
60
Gambar 3. 21 Reaksi Tanah dan Momen Lentur Tiang Pendek pada Tanah Lempung
61
Gambar 3. 22 Reaksi Tanah dan Momen Lentur Tiang Panjang pada Tanah Lempung
62
Gambar 3. 23 Kapasitas Lateral Ultimit Tiang Panjang pada Tanah Lempung 62
xiv
xv
Gambar 3. 24 Reaksi Tanah dan Momen Lentur Tiang Panjang pada Tanah Lempung Gambar 3. 25 Posisi Titik Nodal dan Titik Tegangan pada Elemen Tanah
63 69
Gambar 3. 26 Posisi Titik Nodal dan Titik Tegangan pada Elemen Geotekstil dengan 3 dan 5 Titik Nodal
69
Gambar 3. 27 Distribusi Titik Nodal dan Titik Tegangan dalam Elemen Antarmuka dan Hubungannya dengan Elemen Tanah
70
Gambar 3. 28 Bidang Leleh Mohr-Coulomb dalam Ruang Tegangan Utama
73
Gambar 4. 1 Flow Chart Analisis Lereng Timbunan
76
Gambar 4. 2 Flow Chart Analisis Kapasitas Dukung Tiang
77
Gambar 4. 3 Grafik Hubungan Antara Percepatan Gempa dan Waktu
80
Gambar 4. 4 Peta Zonasi Gempa Indonesia Tahun 2010
80
Gambar 4. 5 Kotak Dialog Create/Open Project
82
Gambar 4. 6 Lembar Tab Project dari Jendela General Settings
82
Gambar 4. 7 Lembar Tab Dimensions dari Jendela General Settings
83
Gambar 4. 8 Kotak Dialog Material Sets
84
Gambar 4. 9 Jendela Masukan untuk Beban Merata
85
Gambar 4. 10 Hasil Jaring Elemen Hingga
86
Gambar 4. 11 Kotak Dialog Water Weight
87
Gambar 4. 12 Jendela Calculations dengan Lembar Tab General
87
Gambar 4. 13 Pemilihan Titik Kurva yang Ditinjau
88
Gambar 5. 1 Lokasi Titik Bor Log untuk Abutment 1 dan 2
89
Gambar 5. 2 Lereng pada Abutment A2 Sebelah Kiri
91
Gambar 5. 3 Lereng pada Abutment A2 Sebelah Kanan
91
Gambar 5. 4 Topografi untuk Pemodelan Lereng dalam Plaxis versi 8.5
92
Gambar 5. 5 Pemodelan Lereng Sta 21+850
93
Gambar 5. 6 Hasil Meshing pada Lereng
94
Gambar 5. 7 Deformed Mesh pada Lereng Tanpa Beban Gempa
94
Gambar 5. 8 Deformed Mesh pada Lereng dengan Beban Gempa
94
Gambar 5. 9 Displacement pada Lereng Tanpa Beban Gempa
95
Gambar 5. 10 Displacement pada Lereng dengan Beban Gempa
95
Gambar 5. 11 Pergerakan Tanah Lereng Tanpa Beban Gempa
95
xvi
Gambar 5. 12 Pergerakan Tanah Lereng dengan Beban Gempa
96
Gambar 5. 13 Daerah Potensi Longsor pada Lereng Tanpa Beban Gempa
96
Gambar 5. 14 Daerah Potensi Longsor pada Lereng dengan Beban Gempa
96
Gambar 5. 15 Effective Stresses pada Lereng Tanpa Beban Gempa
97
Gambar 5. 16 Effective Stresses pada Lereng dengan Beban Gempa
97
Gambar 5. 17 Kurva Nilai Angka Aman pada Lereng Sta. 21+850
98
Gambar 5. 18 Gambar Denah dan Potongan Memanjang Overpass Deres
99
Gambar 5. 19 Struktur Atas Jembatan
100
Gambar 5. 20 Penampang Berat Sendiri Struktur Bawah
101
Gambar 5. 21 Penampang Berat Sendiri Struktur Bawah Akibat Timbunan
102
Gambar 5. 22 Beban Normal Sentris dan Momen
102
Gambar 5. 23 Gaya Akibat Tekanan Tanah pada Abutment
105
Gambar 5. 24 Gaya Rem pada Abutment
107
Gambar 5. 25 Gaya Angin pada Bidang Samping Jembatan
108
Gambar 5. 26 Gaya Gempa pada Abutment Akibat Berat Sendiri
112
Gambar 5. 27 Gaya Gempa pada Abutment Akibat Tanah Timbunan
112
Gambar 5. 28 Penampang Abutment A2
118
Gambar 5. 29 Formasi Bored Pile
119
Gambar 5. 30 Data Hasil Uji N-SPT
120
Gambar 5. 31 Susunan Formasi Bored pile
122
Gambar 5. 32 Beban pada Masing-masing Tiang
124
Gambar 5. 33 Reaksi Tanah dan Momen pada Tanah Lempung
126
Gambar 5. 34 Distribusi Beban pada Kelompok Tiang
128
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Gambar Lokasi Proyek
137
Lampiran L-1b Gambar Lokasi Proyek
138
Gambar Lokasi Proyek
139
Lampiran L-1d Gambar Lokasi Proyek
140
Lampiran L-1a
Lampiran L-1c
Data Tanah
141
Lampiran L-2b Data Tanah
142
Lampiran L-2a
Lampiran L-3
Kartu Bimbingan Tugas Akhir
xvii
143
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
Ws
= berat butiran padat (gram)
Ww
= berat air (gram)
Vs
= volume butiran padat (cm3)
Vw
= volume air (cm3)
Va
= volume udara (cm3)
Vv
= volume rongga (cm3)
e
= angka pori
= berat volume efektif (kN/m3) = berat volume basah (kN/m3) = berat volume kering (kN/m3) = berat volume butiran tanah (kN/m3) = berat volume saturated, dalam program Plaxis (kN/m3) = berat volume tanah, dalam program Plaxis (kN/m3) S
= derajat kejenuhan
Es
= Modulus Elastisitas (MPa)
τ
= kuat geser tanah (kN/m2)
c
= kohesi tanah (kN/m2)
Ø
= sudut gesek dalam (o)
σ
= tegangan normal pada bidang runtuh (kN/m2)
c’
= kohesi tanah efektif (kN/m2)
σ’
= tegangan normal efektif (kN/m2)
u
= tekanan air pori
Ø’
= sudut gesek dalam tanah efektif ( o)
F
= faktor aman
n
= jumlah irisan = berat massa tanah irisan ke-i (kN) = sudut yang didefinisikan dalam (o) = panjang bagian lingkaran pada irisan ke-i (m) = berat irisan tanah ke-i (kN)
xviii
xix
= tekanan air pori pada irisan ke-i = tegangan normal totalpada bidang longsor (kN/m2) Nc’
= faktor kapasitas dukung
cu
= kohesi tak terdrainase (undrained) (kN/m2)
L
= kedalaman ujung bawah tiang bor (m)
db
= diameter ujung bawah tiang bor (m)
d
= diameter dasar tiang bor (m)
α
= faktor adhesi
cu
= kohesi tak terdrainase (kN/m2)
L
= panjang area kelompok tiang (m)
B
= lebar area kelompok tiang (m)
po
= tekanan overburden vertikal (kN/m2)
Kc, Kq = faktor yang merupakan fungsi φ dan z/d E
= modulus elastisitas tanah yang berada di bawah dasar tiang (kN/m2)
µ
= poisson rasio tanah yang berada di bawah dasar tiang
Q
= beban yang bekerja (kN)
Qp
= kapasitas dukung ujung (kN)
Qs
= kapasitas dukung gesek (kN)
Eg
= efisiensi kelompok tiang,
Ɵ
= arc tg D/S (o)
m
= jumlah baris tiang
n
= jumlah tiang dalam satu baris
D
= diameter tiang (m)
s
= jarak antar as tiang (m)
Mx, My = momen di sekitar sumbu x dan y (kNm) x, y
= jarak dari sumbu y dan x ke setiap tiang (m)
Σx2, Σy2 = jumlah kuadrat jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang (m2) V
= jumlah beban vertikal (kN)
n
= jumlah tiang kelompok
P
= reaksi tiang atau beban aksial tiang (kN)
I
= momen inersia tiang (m4)
K
= ks/1,5 (ks adalah modulus subgrade tanah)
xx
T
= dalam satuan panjang (m)
ŋh
= modulus variasi dan hubungannya dengan K (kg/cm3)
σv’
= Tegangan vertikal efektif (kN/m2)
Hu
= daya dukung lateral ultimit (kN),
e
= jarak beban lateral dari muka tanah (m).
S
= penurunan total (m),
Ss
= penurunan akibat deformasi aksial tiang (m),
Sp
= penurunan akibat beban pada ujung tiang (m), dan
Sps
= penurunan akibat beban yang dialihkan sepanjang tiang (m).
Cp
= koefisien empiris
Vs
= angka poisson tanah
Spg
= penurunan kelompok tiang (m),
Cc
= indeks kompresi (lihat Tabel 3.17),
∆H
= tebal lapisan (m),
eo
= angka pori,
Po’
= tegangan efektif tanah (kN/m2), dan
∆Po’
= tegangan efektif tanah pada lapisan ke-I (kN/m2). = regangan bahan (m) = regangan elastis bahan (m) = regangan plastis bahan (m)
̇
= perubahan regangan bahan ̇
= perubahan regangan elastis bahan ̇
= perubahan regangan plastis bahan
