PERENCANAAN RUNWAY DAN TAXIWAY SERTA PERBAIKAN SUBGRADE PADA BANDAR UDARA JUWATA, TARAKAN Susanti (
[email protected]) Jennie Kusumaningrum (
[email protected])
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Gunadarma, Jakarta
ABSTRAK Bandar Udara Juwata, Tarakan semenjak tahun 1994 melakukan peningkatan sarana dan prasarana karena akan mengakomodir pesawat berat seperti Boeing 737 – 900 ER dan pesawat yang memiliki ARFL panjang seperti Boeing 737 - 300. Oleh sebab itu perlu dilakukan perubahan fasilitas landasan berupa runway dan taxiway baru yang sesuai dengan pesawat rencana hingga mencapai tahun rencana (tahun 2030) dan tebal perkerasan yang sesuai dengan kondisi yang ada. Standar internasional yang dijadikan metode perencanaan tebal perkerasan landasan pacu adalah dengan menggunakan metode FAA yang dilakukan dengan dua cara, yaitu cara manual, dan software FAARFIELD. Dengan kondisi tanah dilokasi yang berjenis lempung, maka direncanakan pula usaha perbaikan tanah dengan menggunakan Prefabricated Vertical Drain (PVD) untuk mempercepat proses konsolidasi yang terjadi sehingga proses konstruksi dapat dilakukan dengan optimal. Hasil perencanaan panjang runway dan taxiway didapat 3.385 meter. Perhitungan tebal perkerasan total untuk daerah eksisting (CBR 5) yang didapat dari cara manual adalah 90 cm dan cara FAARFIELD adalah 100 cm. Hasil perhitungan untuk mendapatkan 90 % total penurunan (0,941 meter) pada area landasan jika tanpa menggunakan PVD waktu yang dibutuhkan adalah 240 tahun dan dengan menggunakan PVD menjadi 4 bulan. Kata Kunci : Peningkatan Sarana Dan Prasarana, Geometrik Runway dan Taxiway, Metode FAA, Perbaikan Tanah Dengan PVD.
ABSTARCT Juwata Airport is located in the town of Tarakan, since 1994,upgrading of facilities and infrastructure that will accommodate heavy aircraft like the Boeing 737-900 ER aircraft and has a long ARFL such as Boeing 737-300. Therefore it is necessary to change the facility like a new runway and taxiways in accordance with the plan until the aircraft reaches the plan year (year 2030) and the thickness of pavement in accordance with existing conditions. International standards are used as a method of planning of the runway pavement thickness is to use the FAA method performed in two ways, manuals way, and using software FAARFIELD.With the location of the opposite condition clay soil, the soil also planned improvement efforts using Prefabricated Vertical Drain (PVD) to accelerate the consolidation process that occurs so that the construction process can be performed optimally. The results of the length of runway and taxiway planning gained 3385 yards. Calculation of the total pavement thickness to the existing (CBR 5) is obtained from the manual method is 90cm and the way FAARFIELD is 100 cm. The results of the calculation to get a 90% decrease in total (0.941 meters) on the runway area if without the use of PVD is the time it takes 240 years and by using the installed PVD decreased to 4 months. Keywords: Improving Infrastructure And Facilities, Runway and Taxiway Geometric Method, FAA, Improved Land With PVD.
1
PENDAHULUAN Seiring perkembangan zaman, transportasi udara semakin menjadi sarana mobilisasi yang efisien. Dibutuhkan peningkatan sarana dan prasarana guna mengakomodir pengguna jasa yang terus meningkat tiap tahunnya. Begitupun yang terjadi di bandara Juwata yang berada di kota Tarakan, Kalimantan Timur. Dengan kondisi geografis yang berdekatan dengan negara lain, arus perhubungan udara yang melalui pulau ini memiliki peranan yang vital bagi pembangunan daerah maupun Negara. Oleh karena itu, fasilitas bandara yang beroperasi sejak tahun 1984 harus terus menerus ditingkatkan. Diperlukan peningkatan fasilitas lapangan terbang baik fasilitas utama penerbangan seperti runway, taxiway maupun fasilitas penunjang bagi penumpang seperti lahan parkir, terminal, dan fasilitas pelayanan publik lainnya. Dengan kondisi panjang landasan pacu sepanjang 2.250 meter dilahan yang telah ada seluas kurang lebih 116,537 ha bandara Juwata sudah tidak bisa melayani penerbangan pesawat-pesawat yang memiliki ARFL yang panjang seperti Boeing 737 300. Untuk itu, dilakukan perpanjangan landasan dengan lahan tambahan untuk pengembangan seluas kurang lebih 183,261 ha dengan data-data penerbangan yang didapat. Selain panjang landasan pacu, direncanakan pula tebal perkerasan landasan untuk masa pakai hingga 20 tahun kedepan karena bandara ini kini juga didarati oleh pesawat berat seperti Being 737 900 ER. Dengan kondisi tanah pada lokasi bandara yang tergolong lempung lunak, (CBR 5) akan sangat berbahaya dan menghambat proses konstruksi runway apabila tidak dilakukan usaha perbaikan tanah. Umumnya lapisan lunak terdiri dari tanah yang sebagian besar adalah butir-butir sangat kecil serta memiliki kemampatan besar dan koefisien permeabilitas yang kecil, sehingga jika terjadi pembebanan karena konstruksi, maka kerusakan tanah pondasi akan terjadi. Meskipun intensitas beban tersebut tidak besar, dalam jangka waktu yang lama besarnya penurunan akan terus meningkat, sehingga akan mengakibatkan permukaan tanah di sekeliling konstruksi naik atau turun. Oleh karena itu, perlu diadakan perbaikan pada kondisi tanah pondasi tersebut agar dapat dirancang landasan pacu yang sesuai dengan kebutuhan dan aman.
METODE PENELITIAN Perencanaan landasan pacu yang akan dilakukan terdiri dari : Penentuan Geometrik Runway dan Taxiway Panjang landasan lapangan terbang dibuat sesuai dengan persyaratan yang ditetapkan oleh FAA AC 150/5324-4 atau ICAO, Aerodrome manual DOC 7920 – AN/865 Part 1 Aircraft Characteristic. Untuk menghitung panjang landasan bagi rute – rute tertentu untuk berbagai macam pesawat. Langkah – langkahnya adalah sebagai berikut : 1. Tentukan temperatur, angin permukaan, kemiringan landasan dan ketinggian lapangan terbang tujuan serta ARFL dari pesawat rencana (yang memiliki nilai ARFL terbesar). 2. Tentukan panjang takeoff length runway yang diperlukan dengan mengalikan ARFL pesawat dengan faktor – faktor koreksi. Perencanaan Letak/Jarak Taxiway dari Ujung Runway Karena panjang touchdown yang dibutuhkan setiap pesawat berbeda – beda, tergantung dari kecepatan dan kapasitas mesin pesawat sehingga digunakan pesawat rencana yang memiliki panjang touchdown terbesar. Perhitungan jarak exit taxiway dari ujung runway adalah sebagai berikut : Jarak dari ujung runway ke exit taxiway (S) : jarak touchdown + D Penentuan Tebal Perkerasan Runway Perencanaan tebal perkerasan dilakukan dengan menggunakan metode FAA. Metode yang digunakan oleh organisasi penerbangan Internasional ini cocok dipakai untuk segala cuaca dan berbagai kelas tanah yang ada di lapangan. Perhitungan dilakukan dengan dua cara, yaitu manual menggunakan grafik dan perhitungan dengan menggunakan software FAARFIELD yang didasarkan pada peraturan FAA AC 150/5323. Masing – masing cara memiliki beberapa langkah yang berbeda dalam menghasilkan tebal perkerasan rencana. Pada cara manual, langkahnya adalah sebagai berikut : a. Penentuan pesawat tipikal yang akan beroperasi b. Distribusi penumpang tahunan tahun 2020 ke pesawat tipikal rencana dalam setiap kelas pesawat c. Penentuan keberangkatan tahunan ekuivalen seluruh pergerakan terhadap pesawat desain kritis
2
d. Penentuan kriteria desain perkerasan lentur e. Penentuan tebal total perkerasan lentur f. Penentuan tebal lapisan surface, base, dan subbase perkerasan lentur MULAI
Periksa Nilai CBR, tipe roda, berat lepas landas &Equivalent Annual Departure
Tentukan tebal perkerasan total (a) dari plot grafik 2.17
Tentukan tebal subbase (b) dari plot grafik 2.17 dengan nilai CBR subbase
Tebal subbase = (a) – (b)
Tentukan tebal base course (c) 1) daerah kritis = 100 mm 2) daerah non kritis = 75 mm
Tebal base course (d) = (b) – (c)
Cek tebal minimum base course dengan grafik 1
SELESAI
Gambar 1. Urutan Pengerjaan Tebal Perkerasan Metode FAA Cara Manual Sumber : Penulis, 2011
Usaha Perbaikan Tanah Untuk mengetahui perbandingan lamanya waktu penurunan lapisan pondasi (subgrade) antara kondisi subgrade yang diberikan perbaikan dengan yang tidak, dilakukan dengan langkah – langkah berikut : 1. Menghitung pembebanan yang diterima oleh lapisan subgrade a. Beban akibat lapisan perkerasan b. Beban akibat lapisan pasir setebal 30 cm c. Beban akibat tanah timbunan d. Beban akibat pesawat terbesar 2. Menghitung penurunan yang terjadi akibat beban 3. Menghitung lamanya waktu penurunan tanpa menggunakan PVD 4. Menghitung lamanya waktu penurunan dengan menggunakan PVD
PEMBAHASAN Bandara Juwata memiliki landasan pacu sepanjang 2.250 meter. Sesuai dengan Rencana Induk Bandar Udara Juwata – Tarakan, No: KM 42 Tahun 2005, bandara domestik ini akan melakukan peningkatan fasilitas bandara karena semakin mengingkatnya kebutuhan pemakaian akan bandara juwata.
3
Tabel 1. Pergerakan Pesawat Pada Jam Sibuk No. Pergerakan Tahun 1 Frekuensi pergerakan per Jam 2007 2008 2009 2010 B 737-200 1 1 1 1 B737-300 1 1 1 1 B 737 400 1 1 2 2 Air Bus 319 1 1 1 1 Airbus 320 1 1 1 1 B 737-800 NG 1 3 3 4 B737–900 ER 1 1 2 3 2 Frekuensi pergerakan per Hari B 737-200 2 2 2 2 B737-300 1 1 2 2 B 737 400 4 4 4 5 Air Bus 319 2 2 2 2 Airbus 320 1 2 2 2 B 737-800 NG 2 8 9 9 B737–900 ER 2 2 4 6 3 Frekuensi pergerakan per minggu B 737-200 7 8 8 9 B737-300 5 5 5 6 B 737 400 13 14 16 17 Air Bus 319 7 7 8 9 Airbus 320 4 4 5 5 B 737-800 NG 4 31 33 36 B737–900 ER 4 4 8 12 4 Frekuensi pergerakan per Tahun B 737-200 728 789 850 911 B737-300 486 526 567 607 B 737 400 1388 1503 1619 1735 Air Bus 319 708 767 826 885 Airbus 320 148 709 764 818 B 737-800 NG 713 2966 3195 3424 B737–900 ER 192 200 384 576 Sumber : Laporan Penyusunan RTT Sisi Udara Bandara Tarakan, 1995 www.tarakanairport.com, 2010
Adapun pesawat yang menggunakan bandara juwata ini adalah sebagai berikut: Tabel 2. Jenis Pesawat yang Beroperasi di Juwata Airport AEROPLANE CHARACTERISTICS AEROPLANE REF WingARFL OMGWS Length MTOW TYPE CODE span (m) (m) (m) (m) (kg) B 737-200 4C 2295 28,4 6,4 30,6 53.070 B 737-300 4C 2749 28,9 6,4 30,5 61.230 Air Bus 319 4C 34,10 33,84 64.000 Airbus 320 4C 2058 33,9 8,7 37,6 72.000 B 737-800 NG 4C 2256 35,8 6,4 36,5 70.535 B737–900 ER 4C 2249 34,32 5,72 40,67 85.139 B 737 400 4C 2499 28,88 5,23 35,23 68.039 Sumber : Jane’s All The World Aircraft, 1989, Boeing 737-200 Airplane Characteristic Airport Planning DG-58325.REF.D, September 1988
4
Dengan pesawat-pesawat diatas, kondisi landasan pacu bandara juwata kondisi eksisting sudah tidak layak untuk digunakan, sehingga perlu dilakukan perencanaan ulang yang dijelaskan dibawah ini. PERENCANAAN GEOMETRIK Perhitungan geometrik meliputi dimensi runway, taxiway, dan semua komponen yang merupakan pelengkap bagi keperluan landasan (shoulder, strip landasan, stopway, dan lain sebagainya). Diketahui data – data sebagai berikut : Ketinggian dari muka air laut : 20 feet (6,1 meter DPL) Temperatur udara : 320 C (suhu tertinggi). Slope : 0,519 % ARFL : 2.794 m Maximum structural Payload : B 737 – 300 CFM58-3B2 Engines = 15.404 kg Kecepatan angin : + 10 knot Perhitungan Panjang Runway Diperlukan a. Koreksi terhadap faktor kemiringan landasan Fs = 1 + 0.1 S Fs = 1 + 0.1 (0,519) Fs = 1,0519 meter b. Koreksi terhadap faktor temperatur Ft = 1 + 0.01 (T –(15 - 0.0065h)) metric Ft = 1 + 0.01 (32 –(15 - 0.0065(6,1))) Ft = 1,1704 meter c. Koreksi terhadap faktor ketinggian altitude Fe = 1 +0,07 h/300 Fe = 1 +0,07 (6,1)/300 Fe = 1,0014 meter d. Koreksi terhadap faktor angin permukaan Tabel 3. Persentase Pengaruh Angin Permukaan Kekuatan Angin
Persentase Pertambahan/Pengurangan
+5 +10 -5
-3 -5 +7
Sumber: Horonjeff, 1983
Setelah dilakukan koreksi terhadap faktor diatas, maka panjang runway perencanaan (Lr) menjadi : Lr
A R FL
Ft
Fe
Fs
Fa
Lr
2749 1,1704 1, 0014 1, 0519
5
3.382, 9 m eter
3.3 83 m eter
Perhitungan Lebar Runway Penentuan lebar runway dilihat berdasarkan kode tipe pesawat rencana seperti yang tertera pada tabel dibawah ini: Tabel 4. Lebar Perkerasan Struktural Landasan Menurut ICAO Kode Huruf Kode Angka A B C D E 1a 18 m 18 m 23 m 2a 23 m 23 m 30 m 3 30 m 30 m 30 m 45 m 4 45 m 45 m 45 m a = Lebar landasan presisi harus tidak kurang dari 30 m untuk kode angka 1 dan 2 Sumber : Heru basuki, 1986
5
Berdasarkan ketentuan diatas maka, lebar landasan pacu minimum untuk pesawat rencana Boeing 737 – 300 yang memiliki kode 4C adalah 45 meter. Karena landasan dilengkapi dengan bahu landasan, lebar total landasan dan bahu landasannya menjadi 60 meter. Kemiringan longitudinal dan Transversal Berdasarkan persayaratan dari FAA, maka detail kemiringan arah longitudinal (memanjang) dan arah transversal (melintang) landasan pacu adalah sebagai berikut: Tabel 5. Kemiringan Memanjang Landasan Besar Kemiringan Detail Kemiringan (%) Effective Slope 1,0 Longitudinal Slope 0,75 Longitudinal Slope di ¼ awal dan 0,8 akhir runway Longitudinal Slope Change 1,5 Slope Change per 30 m 0,1 Sumber : Penulis, 2011
Tabel 6. Kemiringan Melintang Landasan Besar Kemiringan Letak (%) Runway 1,0 Shoulder 3,0 RESA 2,0 Sumber : Penulis, 2011
Panjang, Lebar, Kemiringan dan Perataan Strip Landasan Berdasarkan persyaratan strip landasan yang dibuat oleh CAO, maka direncanakan untuk panjang, lebar, kemiringan dan perataan strip landasan bandar udara Juwata – Tarakan adalah sebagai berikut : Tabel 7. Panjang, Lebar, Kemiringan dan Perataan Strip Landasan Bandar Udara Juwata – Tarakan Jenis Besarnya Jarak dari ujung landasan/stopway 60 m lebar strip landasan untuk landasan 300 m instrument kemiringan memanjang untuk area 1,5 % yang diratakan kemiringan transversal dari areal 2,5 % yang diratakan (lihat cat.a dan b) Sumber: Penulis, 2011
RESA, Stopway dan Blastpad Berdasarkan ketentuan dari FAA AC 150/5300 – 13 serta ICAO maka perencanaan RESA, Stopway dan Blastpad diringkas sebagai berikut : Tabel 8. Rencana Geometrik RESA, Stopway, dan Blastpad Jenis Geometrik (meter) RESA 90 x 90 Stopway 45 x 45 Blastpad 60 x 45 Sumber: Penulis, 2011
6
Taxiway Berdasarkan ketentuan yang telah diberikan oleh FAA, maupun ICAO maka perencanaan dimensi yang sesuai dengan kondisi bandar udara Juwata, Tarakan adalah sebagai berikut: Tabel 9. Perencanaan Dimensi Geometrik Taxiway Jenis Jarak bebas dari sisi terluar roda utama dengan perkerasan taxiway. Lebar Taxiway Lebar total taxiway & bahu landasan Taxiway strip width Lebar area yang diratakan untuk strip taxiway Taxiway safety area width Kemiringan memanjang Perubahan kemiringan memanjang Jarak pandang Jari – Jari belokan Kemiringan transversal dari taxiway Kemiringan transversal dari bagian yang diratakan pada strip taxiway a. Miring keatas b. Miring ke bawah
Nilai 4,5 m 23 m 38 m 57 m 25 m 52 m 1,5 % 1 % per 30 m 300 m dari 3 m diatas 300 m 1,5 %
2,5 % 5%
Sumber: Penulis, 2011
Jumlah dan Lokasi Taxiway Berasarkan data berikut : Kecepatan waktu touchdown : 61,67 m/s Kecepatan awal ketika dititik exit taxiway : 30,87 m/s Jarak dari threshold ke touchdown : 1500 ft = 457,2 meter Perlambatan (a) : 5 ft/s2 = 1,524 m/ s2 Jarak dari ujung runway ke exit taxiway : jarak touchdown + D 2
D
2
S1
: jarak touchdown ke lokasi exit taxiway =
S2 2a
61, 67
2
30, 87
2
937, 576 m eter
2(1, 52)
D : Lokasi : 457,2 + 937,576 = 1.394,8 meter Setelah itu dilakukan koreksi terhadap elevasi dan temperatur : a. Terhadap elevasi elevasi bandara
3%
S
6
S
300
3% 1.394, 8
1.394, 8
1.395, 636 m eter
300
b. Terhadap temperatur suhu bandara-15 5,6
1%
S
S
(32
15)
1% 1.395, 63
1.395, 63
1.437, 9 m eter
5, 6
Jadi, jarak dari runway ke exit taxiway untuk pesawat rencana B 737 – 300 pada ketinggian 6,1 MSL dan temperatur bandara 320C ≈ 1.438 meter PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN Perhitungan tebal perkerasan metode FAA dengan cara manual didapat dengan dari mengeplot ke grafik. Data yang diperlukan dalam perencanaan tebal perkerasan metode FAA cara manual adalah sebagai berikut :
7
a. Nilai CBR Subbase : 20% b. Nilai CBR Subgrade : 5 % c. Equivalent Annual Departure diperhitungkan dengan cara berikut: 1
1
Log R 1 = Log R 2
W2 W1
2
Log R 2
dan R 1 = 10
W2
2
W1
Data karakterisitik pesawat serta nilai dari equivalent annual departure masing – masing pesawat adalah sebagai berikut :
Pesawat B 737-200 B737-300 Air Bus 319 Airbus 320 B 737-800 NG B737–900 ER B 737 400
Tabel 10. Data Perencanaan Tebal Perkerasan Metode FAA MTOW Forecast Pert. Tipe Roda Annual Rata (kg) (Lbs) Pendaratan Departure rata (%) 52.390 115.500 DWG 5502 5.839 63.276 139.500 DWG 1033 5.771 75.500 166.000 DWG 688 5.784 78.000 170.000 DWG 1967 11.383
EAD 4.315,9 890,544 647,884 1.882,72
79.016
174.200
DWG
1003
23.197
966,26
85.139
187.700
DWG
1333
20.080
1.333
68.039
150.000
DWG
5502
5.785
4.918,53
Sumber : www.tarakanairport.com
Data diatas diplotkan ke dalam grafik maka didapatkan tebal perkerasan berikut :
Gambar 2. Kurva Rencana Perkerasan Fleksibel Untuk Daerah Kritis Dual Wheel Gear Sumber : Basuki (1986)
8
Keterangan : = Garis untuk tebal perkerasan total (CBR 5%) = Garis untuk tebal perkerasan subbase (CBR 20%) Hasil Plot Grafik: Tebal Perkerasan Total Dari grafik diatas, didapat tebal perkerasan total = 42 inchi ≈ 107 cm a. Tebal Subbase Dengan menggunakan grafik yang sama, dengan CBR 20% didapat tebal 16 inchi ≈ 41 cm. Angka ini berarti ketebalan surface dan base diatas lapisan subbase adalah 41 cm. Maka, tebal lapisan subbase = (107 – 41 ) cm = 66 cm b. Tebal Permukaan (Surface) Dari grafik 5.1, tertulis bahwa tebal lapisan surface untuk daerah kritis = 4 inchi = 100 mm, sedangkan untuk daerah non kritis = 3 inchi = 75 mm. c. Tebal Base Course Ketebalan base course adalah = 41 cm – 10 cm = 31 cm Karena beban yang dilayani oleh perkerasan lebih besar dari 100.000 lbs, maka lapisan perkerasan base dan subbase perlu ditambahkan stabilizer. Sehingga, tebal perkerasan setelah distabilisir adalah sebagai berikut : a. Tebal ekuivalen subbase yang distabilisir =
66
55 cm
1, 2
b. Tebal ekuivalen base yang distabilisir =
31
23, 8 cm
24 cm
1, 3
Tabel 11. Hasil Perhitungan Tebal Perkerasan Cara Manual Tebal Perkerasan CBR 5 % Lapisan (cm) Permukaan (surface course) 10,16 Pondasi (base course) 24 Pondasi bawah (subbase course) 55 Sumber : Penulis, 2011
Perhitungan tebal perkerasan dengan menggunakan software FAARFIELD
Gambar 3. Tebal Perkerasan dengan Stabilizer Tabel 12. Hasil Perhitungan Tebal Perkerasan Menggunakan FAARFIELD Tebal Perkerasan CBR 5% Lapisan (cm) Total 109,9 Subbase 58,7
9
Base Surface Stabilized subbase Stabilized base
41 10,1 10,16 10,16
Sumber : Penulis, 2011
PERBAIKAN KONDISI SUBGRADE Pengecekan terhadap Penurunan a. Pembebanan Beban yang didapat tanah subgrade berasal dari berat pesawat, perkerasan, tanah timbunan serta pasir. Seperti yang dijelaskan pada gambar dibawah ini : 20,22 ton
Perkerasan/badan landasan landasan ≈1 m
1m Pasir 30 cm
Tanah timbunan ± 2 m
q
20, 22
0, 591 t/m
2
2
6, 6 4
Gambar 4. Pembebanan yang Terjadi pada Subgrade Berat perkerasan = 1 x 2,2 t/m3 Berat tanah timbunan = 2 x 1,75 t/m3 Pasir = 0,3 x 1,8 t/m3 Beban akibat pesawat udara TOTAL
= 2,2 t/m3 = 3,5 t/m3 = 0,54 t/m2 = 0,591t/m2 = 6,831 t/m2
+
b. Penurunan seperti gambar dibawah ini: Cc = 0,417
Lap.1
eo = 1,744 = 1,73 t/m3
t
6
m
Cc = 0,330
Lap.2
eo = 1,60 t
= 1,7 t/m3
6
m
Cc = 0,404
Lap.3
eo = 1,582 t
= 1,652 t/m3
6
m
Gambar 5. Properti Tanah Hasil Penelitian
10
Rumus penurunan pada tanah lempung CC
S 1
e0
H log
P0
P P0
Dengan : H : Tebal lapisan tanah kompresif Po : Tekanan efektif lapangan mula – mula ditinjau ditengah –tengah lapisan Cc : indeks kompresi lapisan tanah kompresif P : Tambahan tekanan efektif akibat beban pondasi eo : Angka pori – pori mula Dengan menggunakan rumus diatas, didapat total penurunan tanpa PVD adalah : Stotal = S1 + S2 + S3 = 0,56 + 0,226 + 0,155 = 0,941 m c. Waktu penurunan Waktu yang dibutuhkan untuk penurunan tanpa PVD digunakan rumus berikut : Tv
t
d
2
Cv
Dengan : Cv : koefisien konsolidasi d : kedalaman tanah yang ditinjau t : waktu yang dibutuhkan untuk konsolidasi Tv : koefisien waktu derajat konsolidasi = 1,781 – 0,933 log(100 – U%) sehingga didapatkan waktu untuk konsolidasi adalah : t
1,781
2
0,933 log(100 - 90) 1800
0, 848 1800
0, 00043
2
6389581395, 3 detik = 205,4 tahun
0, 00043
d. Penurunan dengan menggunakan PVD Dengan diinstalnya PVD, rata-rata derajat konsolidasi adalah hasil dari efek kombinasi horisontal dan vertikal drainage dengan mengikuti persamaan berikut : U
1
(1 Uh )(1 Uv )
Menghitung rata – rata derajat konsolidasi horisontal (Uh) dengan rumus berikut : 8 t
Uh D
2
ln(
D
)
0, 75
Ch 0, 64
l
d
2
(
kc
)
qw
Dengan : D : spasi PVD (m) untuk persegi x 1,15 dan untuk triangular x 1,05 t : waktu (s) Ch : koefisien konsolidasi horisontal d : equivalen diameter PVD kc : permeabilitas tanah qw : kapasitas debit PVD l : panjang drainase pada aliran unilateral Menghitung derajat konsolidasi vertikal Uv
100
4 C vr 2 H eq
Dengan : Cvr : rata-rata Cv t : waktu (s) Heq : tinggi tanah equivalen (cm)
11
t 2
Derajat Konsolidasi Horizontal 8 t
Uh D
2
ln(
D
)
Ch
0, 75
0, 64
l
2
(
d 8 9, 33 10 2
ln(
)
qw
Uh 113
kc
113
)
0, 75
7
8, 6 10
0, 64
4
180
2
(
1 10
6, 62 1
1
17, 72
7
)
40
100
1
1
exp(U h )
100
100%
exp(17, 72)
Derajat Konsolidasi Vertikal Uv
100
4 C vr
t
2 H eq
100
2
4 0, 00043 9, 33 10 2 1800
7
8, 88%
2
Kombinasi Drainase Horisontal Dan Vertikal U
1
(1 U h )(1 U v )
U
1
(1
100
8, 8 8
)(1
100
)
1
100%
100
Sehingga penurunan yang terjadi U x S = 100 % x 0,941m = 0,941 meter Setelah dilakukan perhitungan kombinasi konsolidasi vertikal dan horizontal maka didapat penurunan yang terjadi dengan beberapa alternatif spasi dan letak penanaman PVD adalah sebagai berikut : Grafik penurunan dengan PVD bentuk persegi dan triangular
Penurunan (cm)
0 -10
persegi spasi 1 m
-20
triangular spasi 1 m persegi spasi 1,5 m triangular spasi 2 m triangular spasi 1,5 m persegi spasi 2 m
-30 -40 -50 -60 -70 -80 -90
-100 -110 0
5
10
15 20 Waktu (bulan)
25
30
35
40
Gambar 6. Perbandingan Penurunan Vs. Waktu Berbagai Kombinasi Spasi dan Pola PVD Tabel 13. Resume Waktu Penurunan Konsolidasi Derajat 90 % Untuk Bentuk Persegi dan Triangular Dengan Beban 6,83 t/m2 1m 1,25 m 1,5 m 1,75 m 2m 6,75 bulan 14,5 bulan 4 bulan 10 bulan 19,5 bulan Triangular 8 bulan 17 bulan 4,75 bulan 12 bulan 23 bulan Persegi Sumber : Penulis, 2011
Dapat dilihat bahwa PVD yang dapat memberikan waktu penurunan tercepat adalah PVD yang dipasang dengan jarak antar Vertical Drain sejauh 1 meter dengan pola segitiga/triangular dengan waktu penurunan selama ± 4 bulan.
12
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Dalam perencanaan geometrik, pesawat kritis yang digunakan untuk panjang runway adalah Boeing 737 – 300. Panjang runway yang dibutuhkkan oleh pesawat kritis setelah dikoreksi terhadap faktor elevasi, suhu dan slope adalah sepanjang 3.383 meter, sedangkan lebar yang direncanakan sesuai dengan kode ICAO adalah 45 meter. Untuk perencanaan Bandar udara Juwata, Tarakan ini tidak dilengkapi dengan clearway, hanya stopway, blast pad dan RESA. Panjang total taxiway yang direncanakan sama dengan runway yaitu 3.383 meter, dan lebar yang direncanakan adalah 23 meter. Digunakan hgh speed exit taxiway sebanyak dua buah dalam perencanaan. 2. Perencanaan perkerasan menggunakan perkerasan lentur untuk lokasi runway dan taxiway. Metode yang digunakan untuk tebal perkerasan adalah metode FAA dengan menggunakan 2 cara, yaitu cara manual, dan cara software FAARFIELD yang mengacu pada AC 150/5320-6E. Dalam perencanaan tebal perkerasan, pesawat yang digunakan untuk menentukan tebal pada metode manual adalah Boeing 737 – 900 ER yang memiliki MTOW 85.139 kg. Tebal perkerasan total untuk daerah eksisting (CBR 5) yang didapat dari cara manual adalah 90 cm, dan cara FAARFIELD adalah 100 cm. 3. Material yang digunakan untuk lapisan surface adalah Hot mix asphalt, untuk base digunakan material P – 209, Crushed Aggregate Base Course. dan material stabisasi P-304, Cement Treated Base Course, sedangkan untuk lapisan subbase digunakan material P – 154 Subbase course dan material P – 301 Soil Cement Base Course untuk stabilizernya. 4. Perbaikan tanah dengan menggunakan Prefabricated Vertical Drain (PVD) dapat mempercepat waktu penurunan subgrade sebesar 90 % yang seharusnya 204,5 tahun menjadi 4 bulan. Saran 1. Dalam tugas akhir ini hanya dilakukan perencanaan geometrik runway dan taxiway akibat adanya penambahan jenis pesawat baru yang menggunakan fasilitas bandara. Sebaiknya direncakan juga apron, terminal dan drainase bandara untuk hasil yang lebih menyeluruh. 2. Metode FAA dan program FAARFIELD adalah metode yang dikeluarkan dan banyak digunakan di Negara lain. Apabila metode ini digunakan di Indonesia, perlu diadakan kajian lebih lanjut terhadap kesesuaian kondisi tanah, material, dan iklim Indonesia. 3. Untuk lebih memaksimalkan hasil tugas akhir, sebaiknya dijelaskan pula tahapan metode konstruksi dalam pemanjangan runway dan taxiway serta usaha perbaikan tanah dengan menggunakan PVD.
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2005. 737 Airplane of Characteristics for Airport Planning, D6-58325-6, Boeing Comercial Airplanes A. Trani, Dr.Antonio. 2009. CEE 4674 Airport Planning and Design Geometric Design I. Blacksburg. Virginia. CEE 4674 Airport Planning and Design, Dr. Antonio A. Trani, Virginia Polytechnic Institute and State University, February 25, 2009, Blacksburg, Virginia Dirjen Perhubungan Udara. 1995. Laporan Penyusunan RTT Sisi Udara Bandara Tarakan. FAA AC 5300 – 13 FAA AC 150/5320-6D FAA AC 150/5320-6E Garuda Inonesia Var. 1987, April 1989 Heru Basuki.1986. Merancang, Merencana Lapangan Terbang. Alumni: Bandung http://www.faa.gov/airports/engineering/design_software/ http://www.faa.gov/airports/resources/advisory_circulars/index.cfm/go/document.current/documentN umber/150_5320-6 http://www.aci.aero/cda/aci_common/display/main/aci_content07_c.jsp?zn=aci&cp=1-5-5455_666_2__ http://www.faa.gov/airports/central/aip/sponsor_guide/media/0500.pdf
13
http://clacsec.lima.icao.int/Reuniones/2007/Seminario-Chile/Presentaciones/PR07.pdf http://ardent.mit.edu/airports/ASP_current_lectures/ASP%2007/Planning%2007.pdf http://www.faa.gov/documentLibrary/media/Advisory_Circular/150_5360_9_part1.pdf http://www.airports.org/aci/aci/file/ACI_Priorities/Technical%20Issues/ACI_Policies_and_Recomme nded_Practices_seventh_edition_5.pdf http://co.humboldt.ca.us/aviation/kneeland/airport_master_plan/05-october/kne%20chapter%203.pdf http://128.173.204.63/courses/cee4674/cee4674_pub/aircraft_classifications10.pdf Jane’s All The World Aircraft. September 1989. Boeing 737-200 Airplane Characteristic Airport Planning DG-58325.REF.D Keputusan Direktur Jenderal Perhubungan Udara No. SKEP/161/IX/03 (Petunjuk pelaksanaan perencanaan/perancangan landasan pacu, taxiway, apron pada bandar udara di Indonesia) Prefabricated Vertical Drains Technical Design Manual. Bangkok. Prefabricated Vertical Drains Ground Improvement Technique. Bangkok -.1986.Prefabricated Vertical Drains Vol.I : Engneering Guidelines. US Departement of Transportation.Virginia Rencana Induk Bandar Udara Juwata – Tarakan, No: KM 42 Tahun 2005 www.angkasa-online.com
14
