ANALISIS PERENCANAAN DIAPHRAGM WALL SEBAGAI DINDING PENAHAN TANAH PADA PROYEK PODOMORO CITY DELI MEDAN
LAPORAN Ditulis untuk Menyelesaikan Mata Kuliah Tugas Akhir Semester VI Pendidikan Program Diploma III
oleh: Rizkhan Karima NIM 1205022153
Umi Putrija Elysta NIM 1205022162
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2015
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat karunia dan rahmat-Nya, Laporan Tugas Akhir (TA) ini dapat diselesaikan dengan baik dan sesuai dengan waktu yang telah di tentukan. Laporan
Tugas
Akhir
ini
berjudul
“ANALISIS
PERENCANAANDIAPHRAGM WALL SEBAGAI DINDING PENAHAN TANAH PADA PROYEK PODOMORO CITY DELI MEDAN“. Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat guna melengkapi dan memenuhi persyaratan kelulusan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. Dalam proses penulisan laporan Tugas Akhir ini kami menemukan banyak kesulitan, namun berkat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik bantuan meteri serta informasi-informasi yang berkaitan dengan penulisan laporan ini, sehingga laporan ini dapat diselesaikan dengan baik. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan, pengerjaan dan penyelesaian laporan ini. 1. Bapak M. Syahruddin, S.T., M.T., Direktur Politekik negeri Medan; 2. Bapak Ir. Samsudin Silaen, M.T., Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 3. Bapak Ir. Sudarto, M.T., Kepala Program Studi Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 4. Bapak Samiran, S.T., M.T., Wali kelas SI-6F Politeknik Negeri Medan; 5. Bapak Syiril Erwin Harahap, S.T., M.T., Dosen Pembimbing penyusunan Laporan Tugas Akhir; 6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknk Sipil; 7. Bapak Prianes Edwardhana Project Manager tempat PKL; iv
dalam
8. Bapak Rinaldo Nopriyanto Sianturi dan Yanti Vambora Haloho Pembimbing lapangan dalam PKL; 9. Seluruh Staf dan Karyawan PT. Indonesia Pondasi Raya (Indopora); 10. Kedua orang tua yang selalu memberikan dukungan secara moriil dan materiil serta doanya; 11. Seluruh rekan–rekan mahasiswa Teknik Sipil Angkatan 2012 Politeknik Negeri Medan, khususnya SI-6F yang telah banyak membantu dalam penyusunan lapaoran ini. 12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu penyusunan dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Penulis sudah berusaha menyajikan Tugas Akhir ini dengan baik, namun penulis merasa mungkin masih banyak terdapat kekurangan dan kekhilafan. Oleh karena itu, penulis selalu terbuka menerima kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan ini dan juga untuk kebaikan dimasa yang akan datang. Demikian laporan ini ditulis, semoga bermanfaat dan memperluas wawasan penulis maupun bagi semua pihak yang membaca laporan ini, terutama di dunia pendidikan dalam bidang Teknik Sipil.
Medan, Agustus 2015
Hormat kami,
Rizkhan Karima NIM 1205022153
Umi Putrija Elysta NIM 1205022162
v
ABSTRAK ANALISIS PERENCANAAN DIAPHRAGM WALL SEBAGAI DINDING PENAHAN TANAH PADA PROYEK PODOMORO CITY DELI MEDAN Oleh : Rizkhan Karima (1205022153) dan Umi Putrija Elysta (1205022162)
Dalam perencanaan pembangunan sebuah gedung perkantoran, pertokoan, maupun apartemen, diperlukan lahan parkir yang cukup luas. Hal ini yang menjadi permasalahan tersendiri bagi pengembang karena tidak dimungkinkan lagi pembangunan secara horizontal karena keterbatasan lahan. Oleh karena itu, dibutuhkan solusi berupa pembangunan secara vertikal ke atas maupun ke bawah tanah. Pembangunan secara vertiksl ke bawah berupa penggunaan basement. Hal inilah yang juga menjadi permasalahan bagi pembangunan “Podomoro City Deli Medan”. Hal yang harus diperhatikan dalam pembangunan basement adalah struktur proteksi galian basement yang merupakan diaphragm wall yang diperkuat dengan ground anchor untuk menjaga kestabilan tanah dan mencegah keruntuhan tanah di samping basement tersebut. Oleh sebab itu diperlukannya perencanaan diaphragm wall yang baik. Tujuan penulisan laporan ini adalah untuk mengetahui besarnya penurunan, defleksi, momen lentur, dan gaya geser yang terjadi pada diaphragm wall pada saat penggalian basement. Untuk pemecahan masalah di atas dilakukan pengumpulan dan pengolahan data. Pengumpulan data dilakukan dengan cara kunjungan proyek untuk memperoleh data lapangan (data parameter tanah yang diperoleh dari pengujian SPT, data properties diaphragm wall serta data ground anchor). Data yang diperoleh tersebut kemudian diolah dengan menggunakan program PLAXIS. Hasil pengolahan data dengan asumsi diaphragm wall sebagai beton penuh (beton utuh)diperoleh penurunan sebesar 5,1 cm. Sedangkan hasil dengan asumsi diaphragm wall sebagai beton transformasi diperoleh penurunan sebesar 5,7 cm. Dari hasil pengolahan data, diaphragm wall mengalami penurunan yang tidak berarti (angka penurunan kecil), sehingga diaphragm wall yang telah dianalisis adalah layak dipergunakan sebagai dinding penahan tanah pada pembangunan basement pada proyek pembangunan “Podomoro City Deli Medan”.
Kata Kunci : Basement, Diaphragm Wall, Ground Anchor dan PLAXIS
vi
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERSETUJUAN..................................................................................ii LEMBAR PENGESAHAN..................................................................................iii KATA PENGANTAR..........................................................................................iv ABSTRAK.............................................................................................................vi DAFTAR ISI.........................................................................................................vii DAFTAR TABEL.................................................................................................ix DAFTAR GAMBAR..............................................................................................x DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................xii BAB I.
PENDAHULUAN..................................................................................1 A. Latar Belakang...............................................................................1 B. Rumusan Masalah..........................................................................2 C. Batasan Masalah.............................................................................2 D. Tujuan Pembahasan.......................................................................3 E. Manfaat..........................................................................................3 F. Metodologi.....................................................................................3 G. Jadwal.............................................................................................5
BAB II.
TINJAUAN UMUM PROYEK..........................................................6 A. Latar Belakang Perusahaan............................................................6 B. Visi dam Misi Perusahaan..............................................................6 C. Latar Belakang Proyek...................................................................8 D. Data Umum Proyek........................................................................8
BAB III.
TINJAUAN KEPUSTAKAAN........................................................10 A. Dinding Penahan Tanah...............................................................10 B. Tekanan Tanah Lateral.................................................................14 C. Diaphragm Wall...........................................................................17 D. Ground Anchor.............................................................................22 E. PLAXIS v 8.2...............................................................................26 vii
BAB IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN.........................................................32 A. Data Analisa Parameter Tanah.....................................................32 B. Data Struktur Diaphragm Wall.....................................................34 C. Data Ground Anchor....................................................................37 D. Simulasi PLAXIS.........................................................................40
BAB V.
E.
Hasil (Output PLAXIS)...............................................................46
F.
Pembahasan.................................................................................52
KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................54 A. Kesimpulan..................................................................................54 B. Saran............................................................................................56
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN LAMPIRAN
viii
DAFTAR TABEL
Hal Tabel I.1
Jadwal pelaksanaan Tugas Akhir..........................................................5
Tabel IV.1 Data parameter tanah pengujian SPT..................................................33 Tabel IV.2 Data material diaphragm wall............................................................34 Tabel IV.3 Diaphragm wall properties.................................................................37 Tabel IV.4 Data material ground anchor..............................................................38 Tabel IV.5 Ground anchor properties..................................................................39 Tabel IV.6 Tahapan pelaksanaan pekerjaan..........................................................40 Tabel IV.7 Hasil output PLAXIS terhadap diaphragm wall pada kondisi 1........54 Tabel IV.8 Hasil output PLAXIS terhadap diaphragm wall pada kondisi 2........55
ix
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar II.1
Struktur organisasi pembangunan diaphragm wall pada Proyek Podomoro City Deli Medan.................................................9
Gambar III.1Panjang pembenaman dinding penahan untuh mencegah piping..............................................................................................19 Gambar III.2 Flow chart PLAXIS ......................................................................28 Gambar IV.1 Kondisi area galian.........................................................................33 Gambar IV.2 Lokasi pengujian NSPT.................................................................34 Gambar IV.3 Penampang diaphragm wall kodisi 1.............................................35 Gambar IV.4 Penampang diaphragm wallkodisi 2.............................................35 Gambar IV.5 Detail ground anchor type 1 (sisi sungai)......................................38 Gambar IV.6 Pemodelan PLAXIS.......................................................................41 Gambar IV.7 Pemodelan PLAXIS yang sudah dipasang ground anchor............41 Gambar IV.8 Input parameter tanah.....................................................................42 Gambar IV.9 Input parameter diaphragm wall....................................................42 Gambar IV.10 Input parameter free length...........................................................43 Gambar IV.11 Input parameter bond length..........................................................43 Gambar IV.12 Initian condition...........................................................................44 Gambar IV.13Pharetic level setelah digenerate.................................................44
x
Gambar IV.14Run calculation.............................................................................45 Gambar IV.15Horizontal displacement kondisi 1...............................................46 Gambar IV.16 Bending moments kondisi 1..........................................................47 Gambar IV.17Shear forces kondisi 1...................................................................47 Gambar IV.18Horizontal displacement kondisi 2...............................................48 Gambar IV.19Bending moments kondisi 2..........................................................49 Gambar IV.20Shear forces kondisi 2...................................................................50 Gambar IV.21Safety factor dengan instalasi ground anchor...............................51 Gambar IV. 22Safety factor dengan instalasi ground anchor..............................51
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Type Diaphragm Wall
Lampiran 2
Detail Pembesian Diapragm Wall
Lampiran 3
Type Ground AnchordanTahapan excavation basement
Lampiran 4
LaporanPendahuluan GEC(Geotechnical Engineering Consultant)
Lampiran 5
AbsensiDobing
xii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Dalam perencanaan pembangunan sebuah gedung perkantoran, pertokoan, maupun apartemen, diperlukan lahan parkir yang cukup luas. Hal ini yang menjadi permasalahan tersendiri bagi pengembang karena tidak dimungkinkan lagi pembangunan secara horizontal karena keterbatasan lahan. Oleh karena itu, dibutuhkan solusi berupa pembangunan secara vertikal ke atas maupun ke bawah tanah. Pembangunan secara vertikal ke bawah berupa penggunaan basement. Hal inilah yang juga menjadi permasalahan bagi pembangunan “Podomoro City Deli Medan”. Hal yang harus diperhatikan dalam pembangunan basement adalah struktur proteksi galian basement yang merupakan diaphragm wall yang diperkuat dengan ground anchoruntuk menjaga kestabilan tanah dan mencegah keruntuhan tanah di samping basement tersebut. Diaphragm wall merupakan salah satu jenis dinding penahan tanah yang telah digunakan sebagai elemen struktural utama suatu bangunan. (Nurfrida Nashira R., Indrasurya B. Mochtar, Musta’in Arif,2012) Struktur diaphragm wall sedalam 21 meter direncanakan menggunakan diaphragm wall dengan tebal 600 mm dan diperkuat dengan ground anchor dengan jarak horizontal sebesar 3 m, yang akan dilakukan proses excavation sedalam 8 m yang direncanakan sebagai 2 lantai basement. Dalam hal ini penulis menggunakan bantuan perangkat lunak yang berdasar pada metode elemen hingga (finite elemen method) yaitu PLAXIS 2D versi 8.2. Dalam laporan ini, penulis akan membahas analisis perencanaan proteksi galian basement yang berupa diaphragm wall yang diperkuat dengan ground anchor pada proyek Podomoro City Deli Medan. Penulis memilih proyek ini karena data yang sesuai dengan topik dapat ditemukan pada proyek tersebut dan 1
lokasi ini tidak terlalu jauh dengan tempat tinggal penulis, sehingga penulis merasa mampu melakukannya. B. Rumusan Masalah Rumusan masalah yang dibahas dalam laporan ini adalah: 1.
Berdasarkan perencanaan mutu beton dan tulangan dari data lapangan, apakah diaphragm wall keruntuhan pada saat excavation?
2.
Apakah perencanaan dimensi diaphragm wall sudah cukup untuk memikul beban lateral tanah saat dilakukan excavationsehingga tidak mengalami keruntuhan pada saat excavation?
3.
Bagaimana hasil defleksi, momen lentur, gaya geser dan safety factor yang dihasilkan PLAXIS : a.
Dengan instalasiground anchor?
b.
Tidak instalasiground anchor?
C. Batasan Masalah Batasan masalah yang dibahas dalam laporan ini adalah: 1.
Hanya menganalisa diaphragm wall yang berdekatan dengan daerah aliran sungai.
2.
Hanya menganalisa besarnya defleksi, momen lentur dan gaya geser yang terjadi pada diaphragm wall dan faktor keamanan pada tanah.
3.
Posisi ground anchor yang dipakai berdasarkan data lapangan yang tersedia.
4.
Perhitungan analisa diaphragm wall pada Laporan Tugas Akhir ini hanya berdasarkan metode elemen hingga (finite element method) dengan menggunakan PLAXIS.
5.
Data yang di-input ke PLAXIS berdasarkan data yang diperoleh dari lapangan.
6.
Tidak memperhitungkan waktu pelaksanaan.
2
D. Tujuan Pembahasan Ruang
lingkup
pembahasan
yang
dilakukan
oleh
penulis
hanya
berkisarpadahal-hal yang berhubungan dengan topik yang telah ditentukan. Adapun tujuan pembahasan adalah: 1.
Untuk mengetahui apatah mutu beton dan dimensi yang dipakai untukdiaphragm
wallsudah
tepat
sehingga
tidak
mengakibatkan
keruntuhan. 2.
Untuk mengetahui besarnya defleksi, momen lentur, dan gaya geser pada diaphragm wall dengan dan tanpa instalasi ground anchor.
3.
Untuk mengetahui besarnya faktor keamanan pada tanah dengan dan tanpa instalasi ground anchor terhadap diaphragm wall.
E. Manfaat Manfaat yang diharapkan dari Laporan Tugas Akhir ini, antara lain: 1.
Menambah pengetahuan tentang dinding penahan tanah terutama tentang diaphragm wall.
2.
Menambah pengetahuan tentang peranan ground anchor pada diaphragm wall.
3.
Mengetahui
pengetahuan
tentang
program
PLAXIS
yang
dapat
memberikan kemudahan dalam menganalisa suatu struktur terutama diaphragm wall.
F. Metodologi 1. Teknik pengumpulan data: a. Melakukan studi pendahuluan; b. Melakukan studi kepustakaan; c. Konsultansi dengan pihak yang melaksanakan proyek; d. Konsultasi dengan dosen pembimbing; e. Mengadakan kunjungan dan pengamatan langsung ke Proyek Pembangunan Podomoro City Deli Medan. Adapun data yang diperlukan adalah:
3
1) Latar belakang proyek; 2) Struktur organisasi proyek; 3) Dimensi Diaphragm wall, mutu beton, mutu baja, data tanah, fungsi bangunan dan data detail gambar yang mendukung penulisan laporan ini.
2. Teknik pengolahan data a. Melakukan pengkajian data yang telah diperoleh dari proyek; b. Menggunakan buku pedoman dan literature; c. Menganalisa data yang telah diperoleh dari proyek; Laporan Tugas Akhir ini hanya akan membahas tentang analisis perhitungan pada diaphragm wall berdasarkan metode elemen hingga (finete element method) dengan menggunakan PLAXIS.
4
G. Jadwal Adapun jadwal yang kami siapkan serta kami susun didalam pelaksanaan dan penulisn tugas akhir dilihat pada tabel 1.1 berikut ini. Tabel 1.1 Jadwal penulisan laporan
No.
Kegiatan
1
A. Persiapan 1
Survey Objek TA (Perencanaan): Mendapatkan topik TA
2
Mengetahui Dobing TA
3
Bimbingan untuk pelaksanaan TA dari dari Dobing B. Pelaksanaan
4
Bimbingan untuk pengumpulan data
5
Pengumpulan data
6
Bimbingan dan pengolahan data
7
Pengolahan data C. Pelaporan
8
Bimbingan untuk penulisan Bab I
9
Penulisan Bab I (Pendahuluan)
10
Bimbingan untuk penulisan Bab II
11
Penulisan Bab II (Tinjauan Umum Proyek)
12
Bimbingan untuk penulisan Bab III
13
Penulisan Bab III (Tinjauan Pustaka)
14
Bimbingan untuk penulisan Bab IV
15
Penulisan Bab IV (Hasil dan Pembahasan)
16
Bimbingan untuk penulisan Bab V
17
Penulisan Bab V (Simpulan dan Saran)
18
Bimbingan tahap akhir (Penyempurnaan Laporan TA)
19
Penyempurnaan laporan Tugas Akhir
5
Bulan 2 3
4
