TUGAS AKHIR MODIFIKASI PENGGUNAAN PROGRAM STABL UNTUK CERUCUK DAN GEOTEXTILE DENGAN VISUAL BASIC
Disusun Oleh:
DEDDY KURNIAWAN NRP 3100 100 031
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2006
TUGAS AKHIR
MODIFIKASI PENGGUNAAN PROGRAM STABL UNTUK CERUCUK DAN GEOTEXTILE DENGAN VISUAL BASIC
Surabaya, Juli 2006
Mengetahui/Menyetujui Dosen Pembimbing
Ir. Suwarno, M.Eng. NIP 131 570 372
Program Sarjana (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2006
ABSTRAK
MODIFIKASI PENGGUNAAN PROGRAM STABL UNTUK CERUCUK DAN GEOTEXTILE DENGAN VISUAL BASIC
ABSTRAK Karena kebutuhan lahan untuk pembangunan terus bertambah, bangunan terpaksa harus didirikan pada daerah/lahan dengan kondisi tanah yang kurang baik. Untuk itu diperlukan perbaikan tanah dasar, dimana salah satunya dengan pemberian perkuatan (Reinforcement). Dua metode diantaranya yang digunakan adalah dengan Mini Piles (Cerucuk) dan memakai Geotextile. Tetapi kesulitan yang dihadapi adalah bagaimana untuk menghitung atau merencanakan Reinforcement tersebut dengan banyaknya variabel yang harus diperhitungkan, yang tentu saja akan tidak efektif secara ekonomis dan waktu. Perhitungan untuk Reinforcement membutuhkan ketelitian yang tinggi dan memakan waktu yang relatif lama. Oleh karena itu dibutuhkan suatu cara yang memudahkan perhitungan Reinforcement yang cepat, aman dan relatif ekonomis dengan bantuan komputer. Dalam Tugas Akhir ini penulis membuat suatu program bantu komputer untuk menghitung dan merencanakan timbunan dengan penggunaan Cerucuk dan Geotextile, dengan menggunakan Visual Basic yang memanfaatkan hasil output dari program STABL untuk kemudian dihitung dengan metode ‘Limit Equilibrium Design’. Program bantu komputer ini dibuat untuk dapat memudahkan proses perencanaan timbunan tanah dengan perkuatan Cerucuk dan Geotextile, dalam hal ini pemakai tinggal memasukkan data yang diketahui/diasumsikan sebagai input untuk selanjutnya dihitung oleh komputer dan pemakai dapat mengetahui hasil perhitungan tersebut dengan cepat dan relatif teliti dibanding perhitungan manual. Kata kunci : program bantu, perencanaan, reinforced earth
iii
KATA PENGANTAR
Penyusun sungguh bersyukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memampukan dan membimbing penulis sehingga dapat mengerjakan dan menyelesaikan Tugas Akhir berjudul “Modifikasi Penggunaan Program Stabl Untuk Cerucuk Dan Geotextile Dengan Visual Basic” Tugas Akhir ini bertujuan sebagai salah satu persyaratan mendapatkan gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Penulis berharap agar Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca, khususnya yang membutuhkannya untuk membantu dalam perencanaan timbunan tanah. Penulis juga menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak luput dari kesalahan dan kekurangan, untuk itu penulis menerima kritik dan saran membangun demi perbaikan di masa mendatang.
Surabaya, Juli 2006 Hormat kami,
Penyusun
iv
UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini, penyusun ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya atas bantuan dan dukungan yang tak ternilai kepada: 1.
Tuhan Yesus Kristus, atas rahmat-Nya yang begitu besar sehingga saya mampu menyelesaikan Tugas Akhir.
2.
Bapak Prof.Ir. Indrasurya B.M, M.Sc, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil ITS.
3.
Bapak
dosen
pembimbing,
Ir.
Suwarno,
M.Eng,
yang
telah
membimbing saya selama pengerjaan Tugas Akhir ini. 4.
Bapak Prof.Dr.Ir.Herman Wahyudi, selaku dosen wali saya yang telah membimbing dan memberi nasehat selama saya kuliah di Teknik SipilITS.
5.
Bapak dan Ibu Dosen Pengajar di jurusan Teknik Sipil ITS yang telah mengajariku ilmu-ilmu teknik sipil.
6.
Staff dan Karyawan jurusan Teknik Sipil ITS yang telah membantu dalam proses-proses selama kuliah.
7.
Arya dan Ali, yang telah dengan sukarela turut membantu dalam pengerjaan listing program VB-nya, suwun Guys!
8.
Ayu, terima kasih telah menjadi salah satu alasan untuk memacuku segera lulus dari Sipil ITS.
9.
Erna, terima kasih telah mau diajak Mentari “free talk” (bukan promo lho!) selama ini dan terima kasih juga telah merepotkan saya selama ini ( he..he.., becanda koq)
10. Hengky dan Catur “Copet” yang telah mau ngajak hunting bak-cew bak-cew selama ini. 11. Teman-teman eks U-182 (Haris, bang Kuncung, Bagus, Bondan, dek Oki, Prima, Meh, Wasis, Yayak) yang telah mau (meskipun agak maksa) menemaniku selama kuliah di Surabaya. Suskes selalu buat kalian!
v
12. Fransis, Mithun, Yanto, Mursyal, dan Sapi, akhirnya kita terbebas dari belenggu yang menyiksa selama ini. Terima kasih juga telah membantu (tidak hanya) dari pengumpulan draft sampai kumpul buku TA ini coy. 13. Untuk Rangga (ndang garapen TA-mu le! Reni wis nunggu, n suwun udah membantu mengcover “garapan” selama TA ini), Tita Imamelina Mujihestia (Trim’s telah membantu mentranslate-kan judul TA-q, sukses Neng Geulis!), Rahma (Kamu masih kuliah di Sipil kan? ), Tyo (Kapan asistensi maneh?), Adil (Dil, HP-mu tak-tunggu lo!), Weddy (Trim”s atas bantuan ketikan Dasar Teorinya), Ultramen (Suwun traktiranne selama ini), Nining (Trim’s nonton Pirates-nya ama PoldanMig-nya), Lelek (Trim’s dukungan-nya), Tito (Suwun mau dititipi n ngantar draft TAq), Dio (Trim’s atas pinjaman ikat pinggangnya) n teman-teman yang saat penulisan ini sedang training MT Adhi Karya semoga sukses! 14. Rekan-rekan seperjuangan S-43 yang lain yang belum disebutkan, yang telah berjuang bersama-sama dengan saya untuk menyelesaikan study di Kampus ITS ini. 15. Teman-teman S-44 dan S-45. 16. Pak Hari dan Pak Hariyono yang selama ini telah memberikan “garapan”, lumayan buat bantu beli kertas, dll (n buat beli HP). 17. Pak Yok, Pak So, dan Mbah Mo, terima kasih karena telah mau direpotkan selama saya kuliah di kampus ini. 18. Nama-nama yang belum tertulis yang kepadanya saya patut berterima kasih.
Yang tidak cukup hanya dengan ucapan terima kasih : 1. Kedua orang tuaku (yang telah mengasuh dan mendidikku, Ya Tuhan ampunilah dosa mereka, sayangilah mereka seperti mereka menyayangi aku waktu kecil) 2. Dik Andri
vi
DAFTAR ISI ABSTRAK ............................................................................................................. iii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv UCAPAN TERIMA KASIH................................................................................... v DAFTAR ISI......................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix DAFTAR TABEL................................................................................................ xiii BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1 1.2 Permasalahan ............................................................................................. 2 1.3 Tujuan ........................................................................................................ 2 1.4 Batasan Masalah ........................................................................................ 3 1.5 Metodologi Tugas Akhir............................................................................ 3 BAB 2 DASAR TEORI .......................................................................................... 5 2.1 Konsep Dasar Reinforced Soil System ...................................................... 5 2.2 Kestabilan Timbunan ................................................................................. 6 2.3 Geosynthetic .............................................................................................. 8 2.3.1 Umum................................................................................................. 8 2.3.2 Karakteristik Teknik untuk Perencanaan ......................................... 11 2.3.3 Faktor-Faktor Pengurangan Kekuatan Geotextile............................ 14 2.3.4 Geotextile Untuk Kestabilan Timbunan........................................... 15 2.3.5 Peningkatan Daya Dukung Tanah Dengan Perkuatan Bahan Geosynthetis ....................................................................................... 20 2.4 Metode Perkuatan Tanah Dengan Micropile ........................................... 24 2.5 Penjelasan Program STABL .................................................................... 29 2.6 Visual Basic 6.0 ....................................................................................... 30 2.6.1 Fasilitas Baru Visual Basic 6.0 ........................................................ 31 2.6.2 Integrated Development Integration................................................. 31 BAB 3 PENJELASAN PROGRAM..................................................................... 40 3.1 Penjelasan Umum .................................................................................... 40
vii
3.2 Spesifikasi Komputer............................................................................... 41 3.3 Susunan Program ..................................................................................... 41 3.3.1 Bagian Untuk Memasukkan Data .................................................... 42 3.3.2 Bagian Analisa Stabl Dan Momen Penahan .................................... 54 3.3.3 Bagian untuk Menghitung Jumlah Geotextile dan Cerucuk ............ 78 3.4 Manual Program Reinforced Embankment.............................................. 83 3.4.1 Meng-install Program dan Menjalankan Program ........................... 83 3.4.2 Menu Utama ..................................................................................... 86 3.4.3 Input Data......................................................................................... 88 3.4.4 Menyimpan dan Membuka File ..................................................... 101 3.4.5 Proses Perhitungan dan Analisa ..................................................... 103 3.4.6 Output............................................................................................. 105 BAB 4 STUDI KASUS....................................................................................... 114 4.1 Deskripsi Kasus...................................................................................... 114 4.2 Perhitungan Manual ............................................................................... 116 4.2.1 Mencari Angka Keamanan (SF) dengan STABL .......................... 116 4.2.2 Perhitungan Momen-Momen yang Terjadi .................................... 128 4.2.3 Perhitungan Perkuatan Geotextile.................................................. 131 4.2.4 Perhitungan Perkuatan Cerucuk ..................................................... 132 4.3 Perhitungan Dengan Program ................................................................ 134 4.3.1 Perkuatan Cerucuk ......................................................................... 139 4.3.2 Perkuatan Geotextile ...................................................................... 144 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 150 5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 150 5.2 Saran....................................................................................................... 150 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ xiii
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konsep Dasar Sistem Perkuatan Tanah .............................................. 5 Gambar 2.2 Perhitungan Stabilitas Lereng dengan Membagi Menjadi Pias .......... 7 Gambar 2.3 Gaya-gaya yang Bekerja Pada Satu Irisan Pias................................... 8 Gambar 2.4 Anggapan Untuk Internal Stability ................................................... 15 Gambar 2.5 Anggapan untuk Foundation Stability .............................................. 17 Gambar 2.6 Anggapan Untuk Overall Stability.................................................... 19 Gambar 2.7 Timbunan Menggunakan Geotextile................................................. 20 Gambar 2.8 Detail dari Analisa Stabilitas untuk Kuat Geser Bidang Longsor..... 20 Gambar 2.9 Analisa Gaya pada Timbunan Akibat Penggunaan Geotextile ......... 22 Gambar 2.10 Asumsi Gaya yang Diterima Cerucuk (NAFVAC DM-7, 1971).... 24 Gambar 2.11 Koefisien Variasi f untuk Tiang Pancang yang Menerima Gaya Horizontal.............................................................................................................. 27 Gambar 2.12 Koefisien Momen Menerima Gaya Lateral terhadap Kedalaman... 28 Gambar 2.13 Tampilan IDE VB 6.0 ..................................................................... 32 Gambar 2.14 Baris Menu ...................................................................................... 34 Gambar 2.15 Toolbar Visual Basic....................................................................... 34 Gambar 2.16 Tampilan Form................................................................................ 36 Gambar 2.17 Toolbox Visual Basic ...................................................................... 37 Gambar 2.18 Window Properties.......................................................................... 38 Gambar 2.19 Project Explorer .............................................................................. 39 Gambar 2.20 Layout Form.................................................................................... 39 Gambar 3.1 Contoh File Input STABL................................................................. 42 Gambar 3.2 Flowchart Input Boundary ................................................................ 44 Gambar 3.3 Flowchart Input Data Soil ................................................................. 45 Gambar 3.4 Flowchart Data Water Surface .......................................................... 46 Gambar 3.5 Flowchart Input Data Loads.............................................................. 47 Gambar 3.6 Flowchart Input EarthQuake ............................................................. 48 Gambar 3.7 Flowchart Input Boundary Limits ..................................................... 49
ix
Gambar 3.8 Flowchart Input Circular Surface...................................................... 50 Gambar 3.9 Flowchart Input Geotextile................................................................ 51 Gambar 3.10 Flowchart Input Cerucuk Minipile.................................................. 52 Gambar 3.11 Flowchart Input Cerucuk Kayu ....................................................... 53 Gambar 3.12 Keterangan Titik Patokan................................................................ 54 Gambar 3.13 Kondisi A dari Pembagian Pias....................................................... 55 Gambar 3.14 Kondisi B dari Pembagian Pias....................................................... 55 Gambar 3.15 Titik Pusat yang Terletak di Sebelah Kanan Kaki Lereng .............. 56 Gambar 3.16 Problem 1 ........................................................................................ 57 Gambar 3.17 Problem 2 ........................................................................................ 57 Gambar 3.18 Problem 3 ........................................................................................ 58 Gambar 3.19 Alur Proses Mencari Titik Pusat Bidang Longsor .......................... 59 Gambar 3.20 Alur Proses Membagi Pias Luasan.................................................. 61 Gambar 3.21 Alur Proses Kondisi A .................................................................... 62 Gambar 3.22 Alur Proses Kondisi B..................................................................... 63 Gambar 3.23 Alur Proses Penomoran Baru .......................................................... 64 Gambar 3.24 Alur Proses Pembagian Kondisi Perhitungan Luas......................... 65 Gambar 3.25 Alur Proses Kondisi I ...................................................................... 66 Gambar 3.26 Alur Proses Kondisi II..................................................................... 67 Gambar 3.27 alur Proses Kondisi III..................................................................... 68 Gambar 3.28 Alur Proses Kondisi IV ................................................................... 69 Gambar 3.29 Alur Proses Kondisi X .................................................................... 70 Gambar 3.30 Alur Proses Kondisi Y.................................................................... 71 Gambar 3.31 Alur Proses Mencari Momen Akibat Air ........................................ 72 Gambar 3.32 Alur Proses Problem 1 .................................................................... 73 Gambar 3.33 Alur Proses Problem 2 .................................................................... 74 Gambar 3.34 Alur Proses Problem 3 .................................................................... 75 Gambar 3.35 Alur Proses Perhitungan Momen Akibat Beban ............................. 76 Gambar 3.36 Alur Proses Persamaan Untuk Surface............................................ 77 Gambar 3.37 Alur Proses Menghitung Geotextile................................................ 79 Gambar 3.38 Alur Proses Pemilihan Bahan Cerucuk ........................................... 80
x
Gambar 3.39 Alur Proses Cerucuk MiniPile......................................................... 81 Gambar 3.40 Alur Proses Cerucuk Kayu.............................................................. 82 Gambar 3.41 Tampilan Autorun ........................................................................... 83 Gambar 3.42 Tampilan Menu Instal Program....................................................... 84 Gambar 3.43 Tampilan Windows Explorer .......................................................... 84 Gambar 3.44 Tampilan Menu Start “Program Files”............................................ 85 Gambar 3.45 Tampilan Splash Screen .................................................................. 86 Gambar 3.46 Tampilan Form Utama .................................................................... 86 Gambar 3.47 Tampilan Menu File ........................................................................ 87 Gambar 3.48 Tampilan Menu Data....................................................................... 87 Gambar 3.49 Tampilan Form Input Profile Boundary.......................................... 89 Gambar 3.50 Tampilan Form Input Soil Parameter.............................................. 90 Gambar 3.51 Tampilan Form Input Water Surface .............................................. 92 Gambar 3.52 Tampilan Form Input Loads............................................................ 93 Gambar 3.53 Tampilan Form Input Gempa.......................................................... 94 Gambar 3.54 Tampilan Form Input Limits ........................................................... 95 Gambar 3.55 Tampilan Form Input Circular Surface ........................................... 96 Gambar 3.56 Tampilan Form Input Geotextile..................................................... 98 Gambar 3.57 Tampilan Form Input Cerucuk...................................................... 100 Gambar 3.58 Tampilan Kotak Dialog Open File ................................................ 102 Gambar 3.59 Tampilan Edit Data ....................................................................... 103 Gambar 3.60 Tampilan Kotak Dialog Run ......................................................... 104 Gambar 3.61 Tampilan Progres Bar.................................................................... 105 Gambar 3.62 Tampilan Menu Output ................................................................. 106 Gambar 3.63 Tampilan Analysis Table .............................................................. 106 Gambar 3.64 Tampilan Analysis File ................................................................. 107 Gambar 3.65 Tampilan Grafik Output ................................................................ 112 Gambar 3.66 Tampilan Perintah Print ................................................................ 113 Gambar 3.67 Tampilan About............................................................................. 113 Gambar 4.1 Contoh Studi Kasus......................................................................... 114 Gambar 4.2 Pembagian Pias ............................................................................... 129
xi
Gambar 4.3 Tampilan Input Boundary Studi Kasus ........................................... 134 Gambar 4.4 Tampilan Input Water Surface Studi Kasus.................................... 135 Gambar 4.5 Tampilan Input Loads Studi Kasus ................................................. 135 Gambar 4.6 Tampilan Input EarthQuake Studi Kasus........................................ 136 Gambar 4.7 Tampilan Input Limits Studi Kasus ................................................ 136 Gambar 4.8 Tampilan Input Circular Surface Studi Kasus................................. 137 Gambar 4.9 Tampilan Input Geotextile Studi Kasus .......................................... 137 Gambar 4.10 Tampilan Input Cerucuk Studi Kasus ........................................... 138 Gambar 4.11 Tampilan Edit Studi Kasus............................................................ 138 Gambar 4.12 Tampilan Profil Image Studi Kasus .............................................. 139 Gambar 4.13 Tampilan Run Studi Kasus............................................................ 139 Gambar 4.14 Tampilan Hasil Program Studi Kasus menggunakan Cerucuk ..... 140 Gambar 4.15 Tampilan Gambar Output Cerucuk Studi Kasus........................... 144 Gambar 4.16 Tampilan Run Geotextile Studi Kasus .......................................... 144 Gambar 4.17 Tampilan Hasil Program Studi Kasus menggunakan Geotextile .. 145 Gambar 4.18 Tampilan Gambar Output Geotextile Studi Kasus........................ 149
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Hubungan Antara Bentuk dan Fungsi Geotextile ................................. 11 Tabel 2.2 Faktor Pengurangan Kekuatan Bahan................................................... 14 Tabel 2.3 Menu dan Fungsi Perintah .................................................................... 33 Tabel 4.1 Tabel Luas Pias ................................................................................... 130 Tabel 4.2 Tabel Jumlah Geotextile ..................................................................... 131
xiii
