PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH PADA PROYEK
REKLAMASI PANTAI PT. WILMAR NABATI GRESIK – JAWA TIMUR DENGAN METODE PRELOADING DAN PEMASANGAN MICROPILE
Nama Mahasiswa NRP Jurusan Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
: Devvi Arri Rahmasari : 3109 106 006 : Teknik Sipil FTSP - ITS : Prof. Ir. Noor Endah, MSc., PhD. : Trihanyndio Rendy Satrya, ST, MT
ABSTRAK PT. WILMAR NABATI GRESIK membutuhkan lahan baru untuk menunjang tambahan usaha produksi dengan menambah unit silo (biodiesel plant). Mengingat keterbatasan lahan yang tersedia untuk pembangunan silo (biodiesel plant) maka dibutuhkan usaha memperluas lahan dengan cara reklamasi pantai. Kondisi tanah dasar pada kawasan reklamasi pantai PT WILMAR NABATI GRESIK cenderung berjenis tanah lempung lunak. Tanah ini pada umumnya memiliki sifat sangat mudah memampat (compressible), permeabilitas yang rendah dan mempunyai daya dukung yang rendah. Mengetahui sifat-sifat tersebut, tanah lunak cenderung memiliki potensi pemampatan konsolidasi yang besar. Pemampatan konsolidasi yang terjadi dapat dihilangkan dengan menggunakan metode preloading. Selain timbunan reklamasi, struktur tanggul juga perlu diperhatikan karena memiliki peranan penting sebagai pelindung tanah timbunan dari terjangan arus dan gelombang air laut. Untuk itu dibutuhkan perkuatan tanah menggunakan micropile di bawah tanggul untuk meningkatkan tahanan geser tanah sehingga struktur tanggul aman dari kelongsoran (sliding). Perencanaan reklamasi pantai PT WILMAR NABATI GRESIK ini memanfaatkan metode preloading dan pemasangan perkuatan tanah dasar dengan micropile ukuran 20x20 cm di bawah tanggul sebanyak 15 buah per meter Panjang. Kata kunci : Reklamasi Pantai, Lempung Lunak, Preloading, Micropile.
1
kawasan reklamasi dan merupakan tahap awal pekerjaan reklamasi. Guna lebih memperkuat struktur tanggul dibutuhkan adanya perkuatan tanah di bawah tanggul menggunakan micropile. Penggunaan micropile bertujuan untuk meningkatkan tegangan geser tanah agar daya dukung tanah meningkat. Oleh karena itu studi ini penting dilakukan agar dapat merencanakan metode preloading untuk menghilangkan pemampatan dan perkuatan tanah di bawah tanggul menggunakan micropile
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PT Wilmar Nabati - Gresik merupakan perusahaan yang bernaung di bawah Wilmar Group (Wilmar International) yang ada di Indonesia. Perusahaan pemilik kelapa sawit dan pabrik biodiesel kelapa sawit terbesar di dunia ini berada di kompleks industri Wilmar seluas 54 hektar, Jalan Kapten Dharmo Sugondo no. 56 Gresik. Di kompleks industri inilah akan dibuat dua tambahan usaha produksi turunan dari minyak kelapa sawit mentah (crude palm oil) yaitu biji minyak kelapa sawit mentah (crude palm kernel oil) dan biji minyak kelapa sawit (palm kernel oil). Hasil pengolahan dari kedua jenis turunan minyak kelapa sawit mentah tersebut digunakan sebagai bahan baku pembuatan produk-produk , diantaranya minyak goreng, creamer, produk kosmetik, produksi biodiesel, dan produksi oleokimia. Untuk itu dilakukan usaha pembangunan tambahan biodiesel plant guna memenuhi usaha produksi tambahan tersebut. Keadaan eksisting industri saat ini memperlihatkan adanya kekurangan lahan yang digunakan untuk pembangunan biodiesel plant tambahan karena bangunan hangar dan biodiesel plant yang ada sudah tidak menyisakan ruang atau lahan kosong. Mengingat masalah keterbatasan lahan tersebut maka diperlukan usaha untuk memperluas lahan dengan cara reklamasi pantai. Reklamasi pantai dilakukan dengan cara menguruk area perairan pantai seluas ± 24 hektar. Tanah dasar di daerah perairan pantai tersebut berjenis tanah lempung lunak yang memiliki sifat kompressibel tinggi, permeabilitas yang rendah, dan mempunyai daya dukung yang rendah. Mengetahui sifatsifat tersebut, tanah lunak cenderung memiliki potensi pemampatan konsolidasi yang besar. Untuk menghilangkan pemampatan konsolidasi yang terjadi dapat digunakan metode preloading. Permasalahan lain yang ditemui pada reklamasi pantai adalah lokasi reklamasi yang berhubungan langsung dengan laut sehingga diperlukan suatu struktur pelindung berupa tanggul (shore protection) yang berfungsi untuk melindungi tanah timbunan dari terjangan arus dan gelombang air laut. Tanggul tersebut dibangun di sepanjang
1.2
Perumusan Masalah Permasalahan yang muncul dalam merencanakan reklamasi pantai di area Pelabuhan Khusus PT. WILMAR Gresik antara lain: 1. Berapa tinggi timbunan awal (𝐻𝑖𝑛𝑖𝑠𝑖𝑎𝑙 ) yang harus diletakkan agar mencapai tinggi timbunan yang direncanakan ? 2. Berapa besar dan lama pemampatan tanah akibat beban yang bekerja di atas tanah dasar? 3. Berapa ukuran dan jumlah micropile yang harus dipasang sebagai perkuatan tanah di bawah tanggul agar tidak mengalami kelongsoran? 4. Bagaimana metode pelaksanaan yang seharusnya dikerjakan ? 1.3
Tujuan dari tugas akhir ini adalah merencanakan timbunan reklamasi pantai di PT Wilmar Nabati dengan sistem preloading serta perkuatan tanah di bawah tanggul menggunakan micropile.
1.4 Batasan Masalah Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah : 1. Data yang digunakan adalah data sekunder. 2. Tidak mengevaluasi lay out. 3. Tidak melakukan studi perubahan pola arus dan sedimentasi. 4. Tidak membahas masalah hidrooceanografi dari daerah reklamasi 5. Lokasi pengerukan (quarry) sudah ditentukan. 6. Tidak menghitung anggaran biaya dan menganalisa waktu pelaksanaan proyek. 1.5
2
Manfaat Manfaat dari tugas akhir ini adalah sebagai bahan masukkan yang sangat
berguna bagi perencanaan reklamasi pantai. 1.6
didapatkan dari pihak kontraktor pelaksana yaitu PT. Karya Inter Nusa. Data berupa hasil uji laboratorium yang didapatkan dari penyelidikan tanah dasar di lapangan yaitu Boring dan SPT (Standard Penetration Test). Boring dan SPT dilakukan di lima titik bor dengan kedalaman bervariasi yaitu 15m dan 30m dari dasar laut (sea bed). Lokasi titik bor tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.1. Dengan melakukan Plotting hubungan antara N-SPT dengan kedalaman tanah (Gambar 4.2) maka tebal lapisan tanah yang terkonsolidasi (compressible) dapat ditentukan. Penentuan tebal lapisan tanah yang terkonsolidasi didasarkan pada N-SPT yang bernilai 0 s/d 10 (very soft clay sampai medium stiff clay); dari data tersebut diketahui bahwa ketebalan lapisan tanah yang terkonsolidasi yaitu hingga 3,5m. Data hasil uji laboratorium yang berupa sifat - sifat fisik tanah dianalisa menggunakan selang kepercayaan 90%. Plotting parameter data tanah dasar (γsat, Cu, Gs, LL, IP, Wc, Ø) terhadap kedalaman disajikan pada Lampiran 1 dan cara mengevaluasi parameter tersebut dihitung berdasarkan Persamaan 2.3 s.d. 2.5; Rekapitulasi hasil perhitungan dengan selang kepercayaan 90% disajikan pada Tabel 4.1.
Lokasi Proyek Secara geografis, pekerjaan reklamasi pantai PT Wilmar Nabati terletak di sekitar 7°10’48” LS dan 112°40’1” BT. Lokasi proyek berada di kawasan industri Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur yang berdekatan dengan dermaga container Marina dan dermaga Semen Gresik.
Lokasi
METODOLOGI MULAI
Studi Literatur
Pengumpulan Data
Analisa Data Tanah
Perencanaan Reklamasi
Perencanaan Timbunan Reklamasi
Perencanaan Tanggul
Perencanaan Hinisial timbunan Periksa : Stabilitas
BL -1 BL -2 BL -3
Perhitungan Pemampatan Konsolidasi
TIDAK OK
Besar konsolidasi
Waktu konsolidasi
BL -4
Perkuatan Micropile
BL -5
Periksa : apakah tersedia waktu yang cukup untuk dicapainya konsolidasi
OK
YA TIDAK
Gambar 4.1 Lokasi Titik pengeboran
Preloading + PVD
Metode Pelaksanaan
Preloading
Kesimpulan dan Gambar Detail Desain Reklamasi SELESAI
BAB IV DATA DAN ANALISA DATA 4.1 Data Tanah 4.1.1 Data Tanah Dasar Data tanah yang digunakan dalam perencanaan reklamasi PT. Wilmar Nabati – Gresik merupakan data sekunder yang
3
N- SPT 0
5
10
15
20
25
tipe : Minipile persegi mutu Beton tegangan ijin tekan beton dimensi
30
0 2,5 5
10
BL 1
12,5
BL-2 BL-3
15
1,802 0,148 5 1,777 0,144 7 1,803 0,171 7 1,796 0,152 7 1,737 0,134 1 gr/cm3 Kg/cm2 ° sat γ c φ
Kedalaman
7,5
BL-4
17,5
BL-5
20 22,5 25 27,5 30
4.2
dengan
46,766 45,176 44,962 44,437 40,726
Hubungan N-SPT kedalaman
2,559 2,587 2,587 2,588 2,610
Data Spesifikasi Micropile Spesifikasi micropile yang digunakan adalah bentuk persegi, merupakan produksi dari PT. Eleminindo Perkasa yang disajikan pada Lampiran 6 dengan spesifikasi :
80,540 80,223 78,075 78,711 77,441
4.2
14 10 6.4 2.4 0- 2 (m) Ke
Gambar 4.4 Sketsa potongan melintang timbunan.
37,395 40,407 38,727 40,481 51,772 % Wc
SeaBed
Gs
5.0000
+0.00 LWS
% LL
γsat = 1,98t/m2 Ф = 25º
PARAMETER TANAH REKAPITULASI Tabel 4.1 HASIL PER
4.1.2 Data Tanah Timbunan Data tanah timbunan meliputi sifat fisik tanah timbunan dan geometri atau bentuk struktur timbunan. Adapun data timbunan yang digunakan adalah sebagai berikut : 1. Sifat fisik timbunan Material timbunan yang digunakan adalah limestone yang diambil dari daerah sekitar proyek dengan spesifikasi sebagai berikut : C =1 γsat = 1,98 t/m3 γtanah = 1,75 t/m3 φ = 25º 2. Data Perencanaan Struktur Timbunan Berdasarkan kebutuhan lahan yang digunakan untuk penambahan unit silo maka luas total daerah yang akan direklamasi adalah 24 ha dan elevasi akhir yang direncanakan adalah +4 m LWS. Sketsa potongan melintang dari timbunan ditunjukkan pada Gambar 4.4
1:2
% IP
Gambar
: K-450 :168.08 kg/cm2 : 20 x 20 cm
BAB V PERENCANAAN REKLAMASI 5.1 Menentukan Tinggi awal Timbunan (Hinisaial) Langkah pertama yang dilakukan untuk mencari tinggi timbunan awal (Hinisial) dari perencanaan timbunan reklamasi ini adalah membuat grafik hubungan antara Hfinal dengan Hinisial dan grafik hubungan antara Hfinal 4m dengan Sc dari data tanah yang sudah dianalisa. Hinisial dapat dicari menggunakan 1m Persamaan 2.33 sedangkan Hfinal adalah Hinisial dikurangi Sc menggunakan Persamaan 2.34. Perhitungan besar pemampatan konsolidasi (Sc) pada perencanaan ini dihitung berdasarkan pemampatan konsolidasi primer (consolidation primary settlement) yaitu pada kondisi normally consolidated. Perhitungan pemampatan konsolidasi dilakukan untuk beban timbunan bervariasi sebagai berikut :
4
H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7
= = = = = = =
4 5 6 7 8 9 10
m m m m m m m
; ; ; ; ; ; ;
q1 q2 q3 q4 q5 q6 q7
= = = = = = =
6,23 7,98 9,73 11,48 13,23 14,98 16,73
t/m2 t/m2 t/m2 t/m2 t/m2 t/m2 t/m2
5.1.1 Perhitungan besar pemampatan konsolidasi (Consolidation Primary Settlement) Tabel 5.1 Parameter tanah No. Lapisan 1 2 3 4
Kedalaman (m) 0 – 0,45 0,45 – 1,45 1,45 – 2,45 2,45 – 3,45
Tebal lap (m) 0.45 1 1 1
Z (m) 0,225 0,95 1,95 2,95
Tahapan menghitung konsolidasi adalah : 1.
γsat t/m3 1,737 1,737 1,737 1,796
Cc
eo
0,496 0,496 0,496 0,496
besar
1,351 1,351 1,351 1,048
3.
Cu kg/cm2 0,134 0,134 0,134 0,152
Lapisan 1 (0,00 – 0,45) Contoh perhitungan dilakukan untuk htimb = 4 meter dan lapisan tanah dasar 1(0,45m) 0,166 + 6,23 0,496 log × 0,45 S ci = 0,166 1 + 1,351 = 0,151 m Sehingga total pemampatan yang diakibatkan lapisan tanah 1, 2, 3 dan 4 adalah Total= Sci1 + Sci2 + Sci3 + Sci4 = 0,151m+0,210m + 0,153m + 0,141m = 0,655 m
pemampatan
Menghitung besar tegangan overburden efektif di tiap lapisan. Besarnya tegangan overburden dihitung di tengah-tengah lapisan tanah dengan menggunakan persamaan berikut :
Po' = γ '.z
dimana : z = ketebalan tanah dari permukaan tanah dasar sampai tengah-tengah lapisan yang ditinjau (meter). γ' = gamma efektif, yaitu γ'= γsat- γw
5.1.2
Elv. +4.00 LWS
± 0.00 LWS 0.45 m
Z1 Z2
1m
Z3 Z4
1m 1m
Gambar 5.1 : Sketsa Rencana Perhitungan
Perhitungan Hawal Timbunan (Hinisaial) dan Settlement (Sc) = 4 meter (variabel) htimb γsat timb = 19,8 kN/m3 = 17,5 kN/m3 γtimb = 10 kN/m3 γw qfinal = ((H – Hw x γtimb) + (Hw x γ’) = ((4 – 1) x 1,75) + (1 x 0,98) = 6,23 t/m2 Sc = 0,655 m maka :
H inisial =
Lapisan 1 ( H = 0,45 meter ) Po’ = (1,737 - 1) x 0,45/2 = 0,166 t/m2 2.
htimb = 4 meter dan lapisan tanah dasar 1(0,45m) I = 0,5 x 2 =1 qo = (H-Hw) x γ timb + Hw x γ’ = (4-1) x 1,75 + 1 x (1,98 – 1) = 6,23 t/m2 ∆p = I x qo = 1 x 6,23 = 6,23 t/m2 Menghitung besarnya pemampatan konsolidasi (Consolidation Primary Settlement) Dengan menggunakan Persamaan 2.8 didapatkan :
H inisial =
Menghitung besarnya penambahan tegangan akibat pengaruh beban timbunan ditinjau di tengah-tengah lapisan (∆P). Lapisan 1 ( 0 – 0,45 m ) Contoh perhitungan dilakukan untuk
′ )) q final + (( S c + H w )(γ timb − γ timb
γ timb 6,23 + ((0,655 + 1)(1,75 − 0,98)) 1,75
= 4,288 meter = 4,288 – 0,655 = 3,633 meter Dengan cara yang sama hasil perhitungan Hinisial untuk beban (q) yang berbeda selengkapnya dapat dilihat di Tabel 5.2 Hfinal
5
= -0,0037x2 + 0,0975x + 0,3525
Sc
= ( -0.0037 x 52 ) + ( 0.0975 x 5 ) + 0.3525 = 0,75 m
Tabel
5.2 :Hasil Perhitungan Tinggi Timbunan Awal (Hinisial) dan Settlement H q Sc H initial Hfinal (m) ( t/m2 ) (m) (m) (m) 4 6,23 0,655 4,288 3,633 5 7,98 0,725 5,319 4,594 6 9,73 0,782 6,344 5,562 7 11,48 0,830 7,365 6,535 8 13,23 0,873 8,384 7,511 9 14,98 0,910 9,401 8,490 10 16,73 0,944 10,415 9,471
5.2
Perhitungan Waktu Konsolidasi Parameter tanah yang dibutuhkan untuk menghitung waktu konsolidasi disajikan pada Tabel 5.3. Karena lapisan tanah memiliki beberapa nilai Cv, maka nilai Cv yang digunakan adalah nilai gabungan dari setiap lapisan tanah. Tabel 5.3 : Parameter tanah No. Tebal lap γsat t/m3 (m) 1 2,45 1,737 2 1 1,796
H final Vs H initial 12,000 y = -0,0037x 2 + 1,0975x + 0,3525 R² = 1
10,000
H initial ( m )
H final Vs H initial
2,000 0,000 0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
H final ( m )
Gambar 5.2 : Grafik Hubungan antara Tinggi Timbunan Akhir (Hfinal) dengan Tinggi Timbunan Awal (Hinisial). H final Vs Settlement 1,000
y = -0,0037x 2 + 0,0975x + 0,3525 R² = 0,9996
0,900 0,800 0,700 0,600 0,500
H final Vs Settlement
0,400
2
245 100 + 0,0005 0,0005 = 0,0005 cm2/sec Hdr = 3,45 m U = 80 % Tv = 0,567 (harga Tv berdasarkan harga derajat konsolidasi (U) dapat diperoleh dari Tabel 2.1) Sehingga dengan menggunakan Persamaan 2.28, didapatkan waktu konsolidasi. 2 0,567(3,45) t= (0,0005 x3600 x 24 x365 x10 − 4 ) = 4,28 tahun Hasil perhitungan waktu konsolidasi berdasarkan harga derajat konsolidasi lainnya dapat dilihat pada Tabel 5.4 Tabel 5.4 : Waktu pemampatan
6,000 4,000
Sc ( m )
(245 + 100) 2
CVgabungan =
8,000
Cv cm2/sec 5,00E-04 5,00E-04
0,300 0,200
Derajat
Faktor
Lama
Lama
Konsolidasi
Waktu
Konsolidasi
Konsolidasi
(U%)
(Tv)
(detik)
(tahun)
0
0
0,000
10
0,008
0,0 1904400
0,031
7379550
0,234
0,071
16901550
0,536
0,126
29994300
0,951
0,197
46895850
1,487
60
0,287
68320350
2,166
70
0,403
95934150
3,042
80
0,567
134974350
4,280
90
0,848
201866400,00
6,401
100
∞
0,100 0,000 0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
H final ( m )
Gambar 5.3 : Grafik Hubungan antara Tinggi Timbunan Akhir (Hfinal) dengan Settlement (Sc).
20
Dengan menggunakan persamaan pada Gambar 5.2 dan 5.3 didapatkan : Elevasi akhir = + 4 m LWS Elevasi permukaan dasar laut = -1,0 m LWS Tinggi timbunan Rencana = 4 +1,0 = 5 meter Hinisial = -0,0037x2 + 1,0975x + 0,3525 = (-0,0037x52)+(1,0975 x 5) + 0,3525 = 5,75 m
30 40 50
6
0,060
5.3
28
=5.0m
m
σ9 Δp10 0
)2
'
9,453 8,542 7,805 7,271
'
)2
H=4.5m
' + σ8 Δp9
σ9
(t/m
8,578 7,667 6,930 6,396
'
)2
H=4.0m
' + σ7 Δp8
σ8
(t/m
7,703 6,792 6,055 5,521
H=3.5m
'
(t/m )2
' + σ6 Δp7
σ7
=)
6,828 5,917 5,180 4,646
'
)2
H=2.5m
(t/m
' + σ4 Δp5
σ5
5,953 5,042 4,305 3,771
'
)2
H=3.0m
' + σ5 Δp6
σ6
(t/m
5,078 4,167 3,430 2,896
)2
H=1.0m
(t/m
'
2,838 1,927 1,190 0,656
H=0.5m
)2
2,348 1,437 0,700 0,166
H=0m
(t/m
4 mg 3 mg 2 mg 1 mg 0 0 0 0 0 5 mg 4 mg 3 mg 2 mg 1 mg 0 0 0 0
4,45 3,45 2,45 1,45
6 mg 5 mg 4 mg 3 mg 2 mg 1 mg 0 0 0
Waktu (minggu)
Hkritis
Po + Δp1 Po
(t/m
σ1
3 mg 2 mg 1 mg 0 0 0 0 0 0
3,45 2,45 1,45 1,0
8 mg 7 mg 6 mg 5 mg 4 mg 3 mg 2 mg 1 mg 0
Tinggi Timbunan
7 mg 6 mg 5 mg 4 mg 3 mg 2 mg 1 mg 0 0
k
9mg 8 mg 7 mg 6 mg 5 mg 4 mg 3 mg 2 mg 1 mg
3. Menghitung penambahan tegangan efektif akibat beban timbunan apabila derajat konsolidasi (U) < 100% Dengan menggunakan formula yang diberikan pada Persamaan 2.39 dan 2.40 untuk U<100%, maka hasil hitungannya seperti diberikan pada Tabel 5.7
4.5 m 4m 3.5 m 3m 2.5 m 2m 1.5 m 1m 0.5 m
Tin
Pentahapan 5.5 : Tab peni
Pe rubah
unantimb pada derajat konsolidasi (U Perhitungan : Tabel tegangan 5.6 efektif akibat b
2 mg 1 mg 0 0 0 0 0 0 0
' + σ1 Δp2
σ2
3,818 2,907 2,170 1,636
)2
'
1 mg 0 0 0 0 0 0 0 0
H=1.5m
(t/m
' + σ2 Δp3
σ3
4,203 3,292 2,555 2,021
)2
'
100%
H=2.0m
' + σ3 Δp4
σ4
(t/m
Penimbunan Bertahap (Preloading) Pelaksanaan penimbunan di lapangan dilakukan secara bertahap yaitu menggunakan asumsi kecepatan penimbunan di lapangan 50 cm/minggu. Dengan tinggi timbunan awal (Hinitisal) yang didapat dari perhitungan sebelumnya maka jumlah tahapan penimbunan adalah sebagai berikut : Hinitial = 5,75 meter Jumlah pentahapan= 5,75 / 0,50 = 11,5 tahap = 12 tahap Dalam tahap penimbunan, langkah awal yang dilakukan adalah mencari tinggi timbunan kritis (Hcr) yang mampu dipikul oleh tanah dasar agar timbunan tidak mengalami kelongsoran. 1. Menentukan tahapan penimbunan mencapai tinggi timbunan kritis (Hcr) Tinggi timbunan kritis mencapai tahap ke9. Jadwal pentahapan penimbunannya dapat dilihat pada Tabel 5.5
2. Menghitung tegangan di tiap lapisan tanah untuk derajat konsolidasi 100%. Hasil perhitungan perubahan tegangan akibat beban bertahap dari tahap 1 s.d. tahap 9 dengan derajat konsolidasi 100% dapat dilihat pada Tabel 5.6.
7
Persamaan 2.41 sehingga hasilnya dapat dituangkan pada Tabel 5.8. Tabel 5.8 Hasil perhitungan Cu baru pada umur timbunan 1 minggu 15,200
13,
Kpa
C
(t/m )
1,0 1,45 2,45 3,45
0,852 1,43 2,20 3,12
2
(%)
Cu Baru Kpa
Cu Lama Kpa
40,726 40,726 40,726 44,437
8,363 9,088 10,040 11,012
13,4 13,4 13,4 15,2
PI
Cu Pakai Kpa
11,012 10,040 9,088 8,363
Kpa Kpa (%) Cu Baru Cu Lama PI
15,200 13,400 13,400 13,400
1,45 2,45 3,45 4,45
13,4 15,2
44,437 40,726 40,726 40,726
Berdasarkan Tabel 5.8 dapat diketahui bahwa tidak terjadi kenaikan harga Cu baru sehingga pada saat analisa dengan menggunakan pogram DX-STABLE masih dipakai nilai Cu lama dan masih menghasilkan > SF rencana (1,2). Mengingat masalah utama yang terjadi pada timbunan reklamasi adalah akibat pemampatan (settlement), maka pelaksanaan penimbunan akan dapat dilakukan terus menerus tanpa adanya penundaan karena tidak akan terjadi kelongsoran (sliding) pada timbunan reklamasi yang telah dilindungi oleh adanya tanggul.
)2 (t/m )2
3,125 2,197 1,433 0,852
σ'P
1 2 H=4.0m
(t/m )2
3 H=3.5m
(t/m )2
0,04752 0,06695 0,08159 0,04727 0,06653 0,08094 0,04702 0,06610 0,08026 0,04681 0,06572 0,07965 5,687571 8,043441 9,851163
H=4.5m
(t/m )2
4 5 H=2.5m
(t/m )2
6 H=2.0m
(t/m )2
0,09359 0,10371 0,11221 0,09262 0,10225 0,10989 0,09157 0,10056 0,10701 0,09058 0,09889 0,10387 11,37514312,718 13,932 U (%)
(t/m )2
100%
H=3.0m
5.3.1 Menghitung besar pemampatan akibat pentahapan penimbunan. Hasil perhitungan pemampatan (Sc) akibat beban bertahap diplot seperti diberikan pada Gambar 5.4. Dari Gambar 5.4, dapat diketahui pada minggu ke-12 (tahap akhir penimbunan) dicapai pemampatan (Sc) sebesar 15,3cm. Sedangkan pada waktu yang disediakan untuk pelaksanaan penimbunan dan waktu tunggu preloading selama 1 tahun telah dicapai pemampatan (Sc) sebesar 32,1cm sehingga apabila total pemampatan (Sc)=75cm maka sisa pemampatan Sc sebesar 42,9cm. Pemampatan (Sc) yang dicapai pada tahun ke2 dan berikutnya ditampilkan dalam Tabel 5.11.
7
0,056 0,055 0,054 0,053 15,048
(t/m
H=1.5m
ΔP9 U9' ΔP8 U8' ΔP7 U7' ΔP6 U6' ΔP5 U5' ΔP4 U4' ΔP3 U3'
)2 8
0,139 0,132 0,121 0,104 16,087
H=1.0m
)2
ΔP2 U2'
(t/m
9 H=0.5m
0,077 0,074 0,066 0,044 17,063
(t/m
H=0m
2,348 1,437 0,700 0,166 100
ΔP1 U1' Po'
(t/m )2
3,45 2,45 1,45 0,45 2,45 1,45 0,45 0,0 k Derajat Konsolid Umur Timb Tinggi Tim
Perubah
unantimb pada derajat konso Perhitungan : Tabel tegangan 5.7
4.
σ'P
kedalaman (m)
Menghitung Harga Cu baru Setelah dihitung penambahan tegangan efektif pada derajat konsolidasi<100 %, harga Cu baru didapatkan dengan
8
pelindung material timbunan reklamasi dari gelombang air laut. Konstruksi tanggul dengan elevasi rencana +4.00 LWS dibuat dari material yang sama dengan timbunan yaitu limestone. Diperlukan suatu perkuatan tanah dasar menggunakan konstruksi micropile di bawah tanggul untuk meningkatkan tahanan geser tanah. Adapun sketsa bidang kelongsoran yang dihasilkan dari analisa stabilitas timbunan terhadap sliding rotasional dengan menggunakan program DX-STABLE dapat dilihat pada Gambar 5.5
TIMBUNAN
52
Tanggul Tanah Dasar Lapisan 1 Tanah Dasar Lapisan 2 Lapisan Dasar Lapisan 3
Lapisan Dasar Lapisan 4
0,153
Gambar 5.5 : Sketsa hasil perhitungan stabilitas 1. Menentukan kekuatan satu micropile (P max satu cerucuk). Diketahui spesifikasi micropile : • Dimensi : segiempat sama sisi ukuran 20x20 cm • Mutu Beton : K - 450 • Mutu Baja Tulangan : U - 391 • Ukuran & jumlah baja tulangan : 4 D 13 • Tegangan Ijin Beton : 0,33 x 450 kg/cm2 : 148,5 kg/cm2
0,321
Tabel 5.11 Besar pemampatan konsolidasi yang terjadi tiap tahun
Waktu
Tahun ke – 1 Tahun ke – 2 Tahun ke – 3 Tahun ke – 4 Tahun ke – 5 Tahun ke – 6 Tahun ke – 7
Sc yang terjadi (cm) 32,1 13,3 9 6,6 4,8 3,5 2,5
Komulatif (cm)
Sc sisa (cm)
Derajat konsolidasi ( U %) yang dicapai
32,1 45,4 54,4 61 65,8 69,3 71,7
42,9 29,6 20,6 14 9,2 5,7 3,3
41,01 % 58 % 69,51 % 78 % 84,12 % 88,5 % 91,73 %
E = 4700 √fc’ = 4700 √45 = 31.528,56 N/mm2 = 315.285,6 kg/cm2 I = 1/12 x b x h3 = 1/12 x 20 x 203 = 13.333,33 cm4 MR Sfmin = MD Dari hasil program Stable diperoleh : MR = 3421 KNm SFmin = 1,15 MR 3421 Kn m MD = = Sf min
1,15
= 2974,783 KN m
M P max satu micropile =
σ all xInersia y
148,5 ×13.333,33
=
5.4
Perhitungan Micropile sebagai perkuatan tanah dasar pada Tanggul Tahap awal yang dilakukan dalam pekerjaan reklamasi adalah membuat tanggul sebagai
1 × 20 2
= 197.999,95 kg cm T
9
= ( EI/f)1/5
Untuk mencari f diperoleh dari Grafik (Gambar 2.12) sehingga diperoleh nilai f = 2 qu = 2 x Cu = 0,268 kg/cm2 f = 2 t/ft3 x 0,032 = 0,064 kg/cm3 T
=
L
=
FM
=
T
P
( 315.285,6 ×13.333,33 )1/5 300
145,71
0,064
= 145,71 cm
= 2,06 (dengan asumsi
panjang micropile di bawah bidang longsor adalah 300 cm) 1,00 Diperoleh dari grafik (Gambar 2.13)
max satu micropile =
=
Gambar 2.13 Grafik Harga FM berdasarkan
M P max 1micropile
NAVFAC DM-7, 1971
(TxFM )
2. Menentukan Jumlah Kebutuhan Micropile SF = 1,15 MRo= 3421 KNm R = 11,38 m MR+ ΔMR Sf rencana = MD 𝛥MR =(Sfrencana xMD)-MR (Sfrencana diambil 1,4) = ( 1,4 x 2974,783 ) – 3421 = 743,6957 KNm = 7.436.957 kg cm Jumlah tiang 𝛥MR =n(PxR) 7.436.957 kg cm n =
197.999,95 145,71 𝑥 1
= 1358,86 kg
1358,86 × 1138
= 6,10 buah = 7 buah / meter panjang (untuk satu bidang longsor) 3.
Gambar 2.12 Harga f berdasarkan NAVFAC DM7,1971
10
Menentukan panjang dan pola pemasangan micropile Micropile dipasang di bawah tanggul dan berada di dalam area bidang longsor sebanyak 7 buah per meter (untuk satu sisi bidang longsor) dengan jarak antar tiang 2,00 meter. Panjang micropile (L) yang direncanakan di bawah bidang longsor adalah 3,00 m sedangkan panjang micropile pada kedalaman bidang longsor adalah 2,00 meter, sehingga panjang total micropile yang dibutuhkan menjadi 5 meter. Pada perencanaan tanggul, dasar timbunan tanggul diberi matras bambu sebanyak 2 lapis dan juga dipasang 1 buah micropile (Gambar 5.6). Jadi total micropile yang dibutuhkan adalah:
= (2 sisi x 7buah/meter) + 1 buah/meter = 15 buah/meter panjang MATRAS BAMBU
MICROPILE
Gambar 5.6 : Sketsa bidang longsor pemasangan micropile
Gambar 6.1 : Pemasangan Batas Area Reklamasi (Tampak Atas)
4. Pemeriksaan stabilitas tanggul terhadap puncture Selain diperiksa stabilitas terhadap sliding rotasional, tanggul juga perlu diperiksa stabilitasnya terhadap puncture, dengan mencari faktor keamanan ( F ) sebagai berikut: F
Gambar 6.2 : Potongan A-A dari Gambar 6.1
kekuatan penahan kekuatan penggerak Cu . Nc = γ timb . H timb
=
=1,236 >1,20 (SF Rencana) Nilai faktor keamanan (F) sebesar 1,236 menyatakan bahwa struktur tanggul mampu menahan puncture. BAB VI METODE PELAKSANAAN a. Pekerjaan persiapan Pekerjaan persiapan yang seharusnya dilakukan adalah meliputi pekerjaan : Pengurusan perijinan, Mobilisasi Man Power, peralatan kerja dan peralatan keselamatan kerja, pembuatan direksi keet & pembuatan penerangan sementara, pemasangan rambu dan patok batas (Gambar 6.1 dan 6.2) pada petak area pekerjaan reklamasi (Gambar 6.3), pembuatan bak pencucian kendaraan, pembersihannlapangan.
b. Pembuatan Tanggul Akhir Sesuai dengan perencanaan, pembuatan tanggul didukung dengan perkuatan micropile untuk meningkatkan tahanan geser agar tidak terjadi kelongsoran. Tahap pelaksanaannya adalah sebagai berikut : 1. Pekerjaan yang dilakukan pertama kali adalah pemasangan micropile 20 x 20 cm dengan panjang tiang 5 meter yang dipasang sejarak 2,0 m antar tiang. Konfigurasi pemasangan micropile dapat ditunjukkan pada Gambar 6.4 dan Gambar 6.5. Pemasangan micropile dilakukan dengan pemancangan menggunakan alat berat “drop hammer”. Dikarenakan pemasangan micropile berada di wilayah perairan pantai, maka dibutuhkan ponton untuk menunjang pekerjaan di wilayah perairan. Proses pemasangan micropile menggunakan “drop hammer” ditunjukkan pada Gambar 6.6.
11
Tanggul
MICROPILE
Gambar 6.4 Potongan melintang pemasangan micropile di bawah tanggul Gambar 6.8 Area pembuatan tanggul akhir dengan perkuatan micropile dan pemasangan matras bambu ditandai dengan garis berwarna merah. 2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
1.65 1.65
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
1.00
2.00
TALUD TANGGUL 1 : 2 LEBAR TANGGUL ATAS ( 5m )
Gambar 6.5 Konfigurasi atau pola pemasangan micropile per meter
Gambar 6.9 Tampak atas tanggul akhir
daratan
c. Pembuatan tanggul bantu Tanggul bantu merupakan bagian yang berfungsi sebagai jalan akses alat berat dan sebagai pembendung untuk memungkinkan dilakukannya pekerjaan dewatering. Secara berurutan pembentukan dinding tanggul bantu dilakukan mulai dari area No 1,2,3,6,5,4 seperti ditunjukkan pada Gambar 6.10 dengan wilayah yang dibatasi dengan garis berwarna biru.
Gambar 6.6 Pemasangan micropile menggunakan drop hammer di atas ponton 2. Setelah micropile terpasang ke arah memanjang seperti ditunjukkan pada Gambar 6.7 daratan
Gambar 6.7 Posisi micropile yang terpasang dengan jarak per-meter ke arah memanjang 3. Tahap selanjutnya adalah pengurugan tanggul menggunakan material yang telah ditentukan yaitu “ Limestone”. 4. Pekerjaan pembuatan tanggul akhir ini berlanjut hingga kebutuhan tanggul akhir terpenuhi. Adapun kebutuhan pembuatan tanggul akhir dapat dilihat pada Gambar 6.8 dan 6.9
12
GEOMEMBRAN Limestone Uk. 20 - 40 cm
3
Gambar 6.12: Pemasangan geomembran pada tanggul e. Pekerjaan timbunan / pengurugan Material timbunan yang digunakan adalah “limestone“ yang telah dihancurkan dan telah memenuhi persyaratan yaitu diameter material maksimum 50 mm, kandungan lanau dan lempung 20 % maksimum, Kandungan pasir 50 % minimum, kandungan gravel (Ø>2mm) 30% maksimum, kandungan organik material 4% maksimum, dan Index Plastisitas IP 15%. Adapun langkah – langkah pekerjaan timbunan meliputi : 1. Persiapan lahan Meliputi pembersihan serta survey dan pengukuran 2. Penghamparan Penghamparan material dilakukan per lapis/layer dengan ketebalan padat lapisan pertama mencapai ± 1 meter. Hal ini bertujuan untuk memungkinkan alat berat dapat dioperasikan di atas lapisan tanah lunak. Selanjutnya lapisan kedua dan seterusnya dihampar dengan ketebalan padat 50 cm sampai elevasi akhir yang direncanakan.
6
2 5
1
4
Gambar 6.10 : Tahap pengerjaan d. Pekerjaan dewatering Pekerjaan dewatering dengan menurunkan atau mengurangi elevasi muka air selama konstruksi bertujuan untuk mendapatkan hasil pemadatan timbunan yang berkualitas baik sehingga timbunan tidak mengandung kadar air yang terlalu tinggi. Metode yang dipakai dalam kegiatan ini adalah memompa langsung air keluar dari area yang akan ditimbun dengan menggunakan mesin pompa sesuai dengan jumlah dan kapasitas yang diperlukan sesuai yang ditunjukkan pada Gambar 6.11 Gambar 6.11: Proses pelaksanaan
f.
dewatering di lapangan menggunakan mesin pompa Untuk mengatasi kemungkinan terjadinya kebocoran dinding tanggul pada saat dewatering, maka dipasang geomembran untuk menghalangi air laut agar tidak kembali masuk ke dalam lahan reklamasi. Pemasangan geomembran pada tanggul ditunjukkan pada Gambar 6.12
13
Pemasangan Instrument settlement plate Setlement Plate dipasang dengan jarak interval 50m baik arah memanjang maupun melintang. Setlement Plate dipasang apabila timbunan sudah mendekati posisi titik pemasangan yang sudah direncanakan seperti pada Gambar 6.13. Pembacaan penurunan Instrument Setlement Plate dilakukan dua kali sehari, pagi dan sore selama proyek berlangsung dengan menggunakan Alat ukur Water Pass dan dilaporkan bersamaan dengan Laporan Harian.
g.
h.
Gambar 6.13: Pemasangan instrument settlement plate Cleaning and Dust Control Setiap truck yang akan meninggalkan area proyek harus melewati bak pencucian roda kendaraan dan apabila diperlukan dapat dilakukan penyemprotan air untuk menghilangkan sisa-sisa tanah yang mungkin masih menempel di roda kendaraan
2.
Penimbunan dilakukan bertahap dengan kecepatan penimbunan yaitu 0,5m/minggu tanpa ada penundaan.
4.
Akibat penimbunan secara bertahap, pemampatan sebesar 75cm dapat dicapai pada tahun ke-7 dengan masih menyisakan pemampatan sebesar 3cm. Mengingat tebal lapisan tanah kompressibel hanya 3,5m dan dibutuhkan waktu 7 tahun untuk mencapai total pemampatan, maka pemampatan konsolidasi dihilangkan tanpa kombinasi pemasangan PVD. 5. Tanggul reklamasi diperkuat dengan micropile penampang persegi dengan lebar sisi 20 cm. Jumlah micropile yang dibutuhkan adalah 15 buah/meter.
Pekerjaan Finishing Untuk lapis timbunan paling atas selain dipadatkan juga harus dilakukan perataan dan perapihan hingga tidak terdapat cekungan-cekungan yang memungkinkan menjadi tempat tampungan air apabila turun hujan seperti pekerjaan yang ditunjukkan oleh Gambar 6.14
Gambar 6.14 Perataan dan perapihan timbunan lapis akhir
1.
3.
BAB VII KESIMPULAN Elevasi akhir timbunan yang direncanakan adalah 5 m dari seabed, yaitu 1,0 m dibawah muka air laut (1,0 LWS) dan 4,0 m diatas muka air laut (+ 4.00m LWS). Tinggi timbunan awal yang dibutuhkan adalah sebesar 5,75 m dengan besar pemampatan yang harus dihilangkan adalah sebesar 75 cm.
14
