JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No 1, (2014) 1-5
1
Perencanaan Underpass Simpang Dewa Ruci Kuta Bali Akmal Andreas Listiano Abdullah, Indrasurya B. Mochtar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail :
[email protected] ABSTRAK
Kawasan Simpang Dewa Ruci merupakan jalan utama yang menghubungkan berbagai tempat-tempat penting di Bali yaitu Bandara Ngurah Rai, Pantai Sanur, Pelabuhan Tanjung Benoa, Pantai Kuta, dan pusat Kota Denpasar. Kawasan Simpang Dewa Ruci merupakan jalan arteri yang disyaratkan tidak boleh mengalami kemacetan dan merupakan pendukung mobilisasi untuk para turis serta masyarakat Bali. Proyek pembangunan Underpass yang ditangani oleh PT Adhi Karya direncanakan sepanjang 40 meter, dengan panjang jalan yang akan di gali 435 meter serta lebar jalan 16 meter. Pembangunan underpass ini diharapkan memecahkan solusi kemacetan yang ada di Simpang Dewa Ruci. Perencanaan dinding penahan tanah dalam pembangunan Underpass Simpang Dewa Ruci menggunakan Bored Pile dengan diameter 800 mm, dan kedalaman 19 m dari dasar permukaan tanah. Dengan permasalahan kondisi tanah yang ada, perlu diadakan studi perencanaan dinding struktur penahan tanah yang lebih variatif dan seksama. Alternatif perencanaan yang dilakukan pada dinding penahan tanah Underpass Simpang Dewa Ruci Kuta dapat dilakukan dengan metode diaphragm wall,bored pile, dan steel sheet pile. Didapatkan total biaya Rp Rp 37.059.853.536,00 untuk desain diaphragm wall, Rp 45.711.732.272,00 untuk desain bored pile, dan Rp 51.607.530.000,00 untuk desain steel sheet pile utype ysp-III Dengan direncanakannya alternatif ini, didapatkan kesimpulan perencanaan menggunakan diaphragm wall merupakan perencanaan yang paling efektif dan mudah dilaksanakan. sehingga pada perencanaan-perencanaan yang memiliki masalah serupa bisa diatasi dengan cepat dan efisien. Kata Kunci : Underpass, Simpang Dewa Ruci, Bali, alternatif, dinding penahan tanah, diaphragm wall,bored pile,steel sheet pile I.
PENDAHULUAN
Pulau Bali dengan luas wilayah 5.636,66 km2 atau 0,29% luas wilayah Republik Indonesia merupakan daerah wisata yang banyak dikunjungi oleh turis dari berbagai negara. Berdasarkan perhitungan pintu masuk kedatangan bandara Ngurah Rai oleh BPS tahun 2011 jumlah kedatangan wisatawan mancanegara 2.788.706
orang. Jumlah penduduk Pulau Bali menurut BPS Provinsi Bali sebanyak 3.890.747 jiwa berdasarkan Sensus tahun 2010. Dengan angka jumlah penduduk yang besar tersebut di tambah dengan banyaknya turis menyebabkan Pulau Bali semakin padat. Pertambahan penduduk yang melaju secara pesat khususnya di Pulau Bali menurut data BPS Nasional dalam periode 1990-2000 sebesar 1,31% per tahun memiliki berbagai pengaruh yang besar, salah satunya di dalam sektor transportasi. Aktifitas yang tinggi mempengaruhi kebutuhan penduduk dalam menggunakan kendaraan bermotor untuk menunjang kelancaran kegiatan. Banyaknya kendaraan bermotor mengakibatkan volume jalan yang melebihi kapasitas dan merupakan akar dari kemacetan yang sering terjadi. Kawasan Simpang Dewa Ruci merupakan jalan utama yang menghubungkan berbagai tempat-tempat penting di Bali yaitu Bandara Ngurah Rai, Pantai Sanur, Pelabuhan Tanjung Benoa, Pantai Kuta, dan pusat Kota Denpasar. Kawasan Simpang Dewa Ruci merupakan jalan arteri yang disyaratkan tidak boleh mengalami kemacetan dan merupakan pendukung mobilisasi untuk para turis serta masyarakat Bali. Namun pada kenyataannya kemacetan masih terjadi pada kawasan Simpang Dewa Ruci. Untuk mengatasi kemacetan yang ada, maka perlu dilakukan berbagai cara dan usaha seperti pengkajian rekayasa lalu lintas, atau pembuatan infrastruktur lainnya yang membantu mengatasi masalah kemacetan. Pembuatan infrastruktur yang bisa dilakukan pada Simpang Dewa Ruci ini antara lain simpang tidak sebidang seperti overpass atau underpass. Namun pada penerapannya pembuatan jalan layang atau overpass di anggap menghilangkan ciri khas dari Pulau Bali yang merupakan daerah wisata, sehingga pembuatan infrastruktur yang mampu mengatasi permasalahan yang ada tanpa harus menghilangkan unsur budaya serta ciri khas daerah pariwisata yaitu dibuat jalan bawah tanah atau underpass. Perencanaan Underpass ini direncanakan untuk mengubah fungsi dari simpang bersinyal menjadi jalan bebas persimpangan. Perencanaan Underpass direncanakan sepanjang 40 meter, dengan panjang jalan yang akan di gali 435 meter serta lebar jalan 16 meter. Dalam pelaksanaan pembangunan underpass tidak boleh memberikan dampak kemacetan yang lebih parah. Pembangunan underpass ini diharapkan memecahkan solusi kemacetan yang ada di Simpang Dewa Ruci, guna mendukung lancarnya kegiatan APEC 2013. Perencanaan dinding penahan tanah dalam pembangunan Underpass Simpang Dewa Ruci
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No 1, (2014) 1-5
2
menggunakan Bored Pile dengan diameter 800 mm, dan kedalaman 18 m dari dasar permukaan tanah. Dengan permasalahan kondisi tanah yang ada, perlu diadakan studi perencanaan dinding struktur penahan tanah yang lebih variatif dan seksama pada pembangunan Underpass Simpang Dewa Ruci. Sehingga dalam Tugas Akhir ini dibahas beberapa alternatif perencanaan dinding penahan tanah yang bisa mengatasi berbagai masalah akibat kondisi tanah Pulau Bali seperti penurunan tanah, fluktuasi muka air tanah, dan gempa. Serta mencoba membandingkan dengan kondisi eksisting agar mendapatkan hasil desain geoteknik dan struktur yang stabil, kokoh, dan memiliki nilai ekonomis yang lebih baik dalam proses pembangunan dibandingkan dengan yang sudah ada. II.
METODE
Metodologi Tugas Akhir ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Metodologi Tugas Akhir
III.
HASIL dan PEMBAHASAN A. Data dan Analisis Parameter Tanah Data Tanah Data tanah yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah data hasil penyelidikan tanah proyek pembangunan Underpass simpang dewa ruci yang dilakukan oleh PT. Adhi Karya (persero) PT. Wiraguna Tani dan PT. Wiswakarma Consulindo Jo. pada tahun 2011. Data tersebut berupa data pengujian SPT (Standard Penetration Test) dan data pengujian laboratorium. Data pengujian SPT dan data pengujian laboratorium yang tersedia berjumlah tujuh titik data pengeboran. Hasil Perhitungan dan Pengolahan data Dapat Dilihat pada Tabel 1.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No 1, (2014) 1-5
3
Tabel 1 Data Hasil Perhitungan Analisis Parameter Tanah Kedalaman (meter)
Jenis Tanah
N spt
Konsistensi Tanah
C (kg/cm2)
ϒd (gr/cm3)
Φ (°)
ϒsat (gr/cm3)
Angka Pori (e)
porosity (n)
Spesific Gravity (GS)
0-2
Batu Kapur
21
very stiff
0.33
1.981
9
2.265
0.397
0.284
2.636
2-8
Lanau Kepasiran
4
Soft
0.3
1.372
11
1.862
0.962
0.49
2.651
8 - 30
Pasir Kelanauan
66
Hard
0.2
1.551
18
1.992
0.788
0.441
2.698
30 - 32
Lanau Kelempungan
24
very stiff
0.39
0.851
6
1.529
2.11
0.678
2.603
32 - 35
Batu Kapur
51
Hard
0.24
1.786
14
2.143
0.555
0.361
2.676
2. Spesifikasi Diaphragm Wall Direncanakan diaphragm Wall dengan desain sebagai berikut : - Tebal : 0.6 meter - Tulangan Utama : 4D19 - Tulangan Horisontal : D22-150 - Tulangan Spiral : Ø16 - Mutu Beton (fc’) : 30 Mpa
- Tulangan Spiral - Mutu Beton (fc’)
: Ø16-300 : 40 Mpa
4. Spesifikasi Steel Sheet Pile Spesifikasi profil steel sheet pile yang digunakan dalam perencanaan dinding penahan tanah digunakan profil U-type Sheet Pile YSP-III dengan spesifikasi : Tipe : U-type YSP-III Dimensi : 400 x 125 x 13 Moment of Inertia, Ix : 16.400 𝑐𝑚 ! /m Section Modulus, Zx : 1310 𝑐𝑚 ! /m
3. Spesifikasi Bored Pile Perencanaan Bored Pile yang digunakan adalah sebagai berikut : - Diameter : 0.8 meter - Tulangan Utama : 22D25
Spesifikasi selengkapnya dapat dilihat pada [1].
B. Perencanaan Dinding Penahan Tanah. 1. Perhitungan angka keamanan Dari 7 titik bor yang sudah didapatkan terlebih dahulu dibuat permodelan menggunakan program bantu xstabl untuk mendapatkan hasil angka keamanan dari setiap Bor-Log yang ada.
Dilakukan 2 analisa yaitu dimana muka air tanah diasumsikan dalam keadaan tinggi pada elevasi +0.00 m yang tertera dalam Tabel 2 dan muka air tanah setelah proses dewatering pada elevasi 12.00 m pada Tabel 3.
Tabel 2 Hasil Analisa Program Bantu Xstabl kondisi MAT tinggi Hasil Analisa Xstable MAT Tinggi No
SF
1 2 3 4 5 6 7
0.733 0.856 0.907 0.678 0.769 0.861 0.899
No
SF
1 2 3 4 5 6 7
1.207 1.443 1.523 1.139 1.346 1.288 1.431
Circle Center x-coord Y-coord 16.03 35.92 13.97 35.51 13.75 35.55 15.79 35.92 14.01 35.52 13.85 35.51 13.75 35.55
R (m)
Initial x-coord
Terminal x-coord
Mr (kNm)
13.18 13.25 13.22 13.17 13.01 13.16 13.22
13.46 9.61 9.61 13.22 10.47 9.77 9.61
29.16 27.2 26.95 28.92 27 27 26.95
9797 10350 11150 9630 8280 11260 10780
Tabel 3 Hasil Analisa Program Bantu Xstabl kondisi MAT rendah Hasil Analisa Xstable MAT Rendah Circle Center R (m) Initial x-coord Terminal x-coord x-coord Y-coord 16.03 35.92 13.18 13.46 29.16 13.47 36.25 13.8 9.61 27.2 13.75 35.55 13.22 9.61 26.95 15.79 35.92 13.17 13.22 28.92 13.89 35.68 13.14 10.47 27 13.85 35.51 13.16 9.77 27 13.75 35.55 13.22 9.61 26.95
Mr (kNm) 12030 12200 13560 12920 9614 13000 12690
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No 1, (2014) 1-5
2. Perencanaan Bored Pile Perhitungan Penulangan Perencanaan tulangan pada perencanaan Bored Pile dilakukan berdasarkan pada perhitungan yang sudah dilakukan dalam [1]. kemudian dituangkan dalam gambar desain sebagai berikut.
4
!
I = 𝜋𝐷 ! !" !
= 𝜋80! = 2011428.57 𝑐𝑚 ! !" !"#!$%.! ! !"##$!%.!" !
T=(
!.!"#
)!
= 297.63 cm Momen maksimum yang mampu ditahan oleh bored pile (Bending moment) Mmax : 2722234.402 kgcm Panjang bored pile terpendek (L) di bawah bidang longsor diasumsikan 2 meter. ! !
=
!"" !"#.!"
= 0.672
Gaya lateral 1 tiang dengan luasan per 0.8m lari P = 0.8 P = 0.8
Gambar 2. Sketsa Perencanaan Bored Pile Perhitungan Bored Pile sebagai Cerucuk Perhitungan ini dilakukan dengan mengasumsikan bored pile sebagai cerucuk untuk menentukan jumlah kebutuhan tiang yang diperlukan. Sehingga cara perhitungannya disesuaikan dengan cara perhitungan cerucuk. 1.
Gaya Lateral Tiang, P: Cu = 0.292 kg/𝑐𝑚 ! qu = 2 x Cu = 2 x 0.292 = 0.584 kg/𝑐𝑚 ! = 0.59 tsf Dari grafik hubungan antara f dengan unconfined compression strength di peroleh : f = 8 tcf = 0.256 kg/𝑐𝑚 ! Mencari nilai faktor kekakuan relatif untuk bored pile !" !
T = ( )! !
dimana nilai E = 4700 𝑓′𝑐 = 4700 40 = 297254.1 kg/𝑐𝑚 !
!"#$ !" ! ! !"!!!#$.!"# ! ! !"#.!"
= 7317.06 kg
Berdasarkan analisa bidang longsor dengan program bantu xstabl dihasilkan bidang longsor dengan keadaan dimana muka air tanah tinggi dan rendah seperti yang disertakan dalam Tabel 2 dan Tabel 3 maka jumlah bored pile yang dibutuhkan yaitu Kebutuhan bored pile =
!!" ! ! !
Tabel 4. Jumlah Kebutuhan Bored Pile Titik Bor 1 2 3 4 5 6 7
Kebutuhan Tiang Bor MAT tinggi MAT Rendah 7 1 5 1 4 1 8 1 6 1 5 1 4 1
3. Perencanaan Diaphragm Wall Desain Diaphragm Wall direncanakan setebal 0.6 meter dengan kedalaman galian 18 meter. Desain kemudian dianalisa dengan menggunakan program bantu Plaxis V8.2 dengan membagi menjadi 2 kondisi
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No 1, (2014) 1-5
5 Gambar 3. Analisa permodelan Plaxis v8.2
Hasil analisa pada tahapan ini menunjukan nilai Deformasi yang terjadi pada dinding diafragma.Pada kedalaman -6.0 deformasi yang dihasilkan sama seperti kondisi A seperti yang sudah dijelaskan dalam [1] sebesar 0.00354 m dengan momen sebesar 120.806 kNm. Serta deformasi yang dihasilkan di kedalaman 12.0 sebesar 0.004822 m dengan momen sebesar 115.492 kNm.
- Perhitungan Penulangan Perencanaan tulangan pada perencanaan Diaphragm Wall dilakukan berdasarkan pada perhitungan yang sudah dilakukan dalam [1]. kemudian dituangkan dalam gambar desain sebagai berikut.
- Kontrol Terhadap Uplift Adanya beban uplift dan air tanah mengakibatkan konstruksi terkena bahaya beban angkat keatas. Keadaan ini sangat berbahaya karena dapat mempengaruhi kestabilan struktur stasiun bawah tanah terutama pada saat pembangunan pelat paling dasar pada kedalaman -12.00 m sudah selesai. Faktor keamanan terhadap uplift dapat dihitung sebagai berikut. !struktur+!"/! Fb = ≥ 1.2 !w.!w.! !"#!$.!"#+!"#$.!"/!
≥ 1.2 Fb = !!"#.! Fb =1.426 ≥ 1.2… OK! - Kontrol Terhadap Bahaya Penurunan Kontrol terhadap bahaya penurunan adalah kontrol terhadap penurunan yang terjadi yang disebabkan berat struktur yang membebani tanah, dan mengakibatkan tanah memampat. Kontrol dapat dihitung dengan menghitung selisih antara berat struktur underpass dengan berat tanah yang dipindahkan. Wtanah
Wtotal
= ((γsat1 x t1 x L1 ) + (γsat2 x t2 x L2) + (γsat3 x t3 x x L3)) x Ltanah = ((22.221 x 2 x 18.4) + (18.269 x 6 x 18.4) + (19.539 x 4 x 12)) x 10 = 37725.024 kN = Wstruktur = 13716.238 kN Maka Wtanah > Wtotal
Gambar 4. Sketsa Perencanaan Diaphragm Wall 4. Perencanaan Steel Sheet Pile Untuk pre-eliminary design, perencanaan profil steel sheet pile ditentukan dari nilai modulus penampangnya (Sx). Dengan momen maksimal yang didapatkan dari hasil analisa program bantu plaxis V8.2 didapatkan nilai momen maksimum = 190.89 kN = 19.157 ton-m = 1915700 kg-cm. Maka nilai modulus penampang yang dibutuhkan, yaitu : S=
!"#$ !"#$
=
!"!#$%% !"##
= 1197.312 𝑐𝑚 !
Tabel 5. Jumlah Kebutuhan Sheet Pile Kebutuhan Turap Titik Bor MAT tinggi MAT Rendah 1 4 1 2 3 1 3 3 1 4 5 1 5 3 1 6 3 1 7 3 1
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No 1, (2014) 1-5 5. Rencana Anggaran Biaya Dari ketiga pembiayaan secara material ditentukan jumlah total pembiayaan yang dibutuhkan dalam perencanaan dinding penahan tanah pada proyek Tabel 6. Analisa Pembiayaan Secara Material No
Jenis Dinding Penahan Tanah
Kebutuhan Total
1
Bored Pile
1088
2
Diaphragm Wall
870
3
Steel Sheet Pile
2900
Harga Satuan
Harga Total
Rp 42.014.459,81 Rp 42.597.532,80 Rp 17.795.701,00
Rp 45.711.732.272,00 Rp 37.059.853.536,00 Rp 51.607.530.000,00
DAFTAR PUSTAKA [1] Abdullah, A. A. L., Perencanaan Underpass Simpang Dewa Ruci Kuta Bali. Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2014. (Belum dipublikasikan) [2] Xanthakos, P. P. (1970). Slurry Walls. Michigan: McGraw-Hill. Budhu, M. (2007). [3] Foundations and Earth Retaining Structures. California: John Wiley & Sons. [4] Das, B. M., Endah, N., & Mochtar, I. B. (1996). Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis). Jakarta: Erlangga. [5] Hadihardaja, J. (1997). Rekayasa Pondasi I-Konstruksi Penahan Tanah. Jakarta: Gunadarma. [6] Hajnal, I., Marton, J., & Regele, Z. (1984). Construction of Diaphragm Walls. New York: Wiley.
6 pembangunan underpass simpang dewa ruci dalam Tabel 6.
IV.
Kesimpulan
Dari perhitungan rencana anggaran biaya di atas, dapat disimpulkan bahwa perencanaan dinding penahan tanah menggunakan Diaphragm Wall membutuhkan biaya paling sedikit, yaitu sebesar Rp 37.059.853.536,00. Sehingga perencanaan yang digunakan adalah dinding penahan menggunakan Diaphragm Wall dengan lebar 0.6 m
