PEMODELAN ELEMEN HINGGA
5.4. Analisis Parameter Tanah
5.1.2. Deskripsi dan parameter tanah
Deskripsi dan parameter tanah hasil SPT diambil dari hasil penyelidikan yang mewakili lokasi pembuatan diaphragm wall , yang berguna untuk melengkapi data-data yang dibutuhkan di dalam menginput data program Plaxis. Data-data ini diperoleh dari buku referensi dasar teori mekanika tanah, yaitu :
1. Untuk koefisien rembesan (kx, ky) diambil dari korelasi jenis tanah dan koefisien rembesan.
2. Sudut geser dalam ( φ ) diambil dari korelasi N-SPT.
3. Modulus Elastisitas (E) diambil dari korelasi N-SPT dengan modulus elastisitas pada tanah lempung dan tanah pasir.
4. Angka Poisson’s Ratio (ν), diambil dari korelasi konsistensi tanah dan nilai N-SPT.
5. Kepadatan tanah (γwet), diambil dari data korelasi N-SPT, sudut geser dalam, angka/derajat kepadatan dan kepadatan basah pada tanah kohesif dan tanah non kohesif, diperoleh dari program All Pile.
Berhubung karena keterbatasan perolehan data-data tanah yang dibutuhkan untuk perhitungan Plaxis ini, tidak semua mencakup di hasil penyelidikan tanah yang tersedia/dilakukan di lapangan, maka dilakukan studi parameter tanah. Studi parameter tanah ini dilakukan dengan menggunakan program lain yaitu program All Pile. Adapun hasil dari studi parameter tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.1 yang berisikan hubungan antara Nrata-rata SPT, berat isi kering, berat isi basah dan sudut geser dalam.
Tabel 5.1. Hubungan Nrata-rata SPT, berat isi kering, berat isi basah dan sudut geser dalam, yang diperoleh dari program All Pile dan korelasi parameter tanah
Hubungan antara N- SPT dengan koefisien permeabilitas tanah dimana dalam perhitungan ini koefisien permeabilitas arah horizontal (kx) dianggap sama dengan koefisien permeabilitas arah vertikal (ky).
Tabel 5.2. Hubungan Nrata-rata SPT, jenis tanah dan permeabilitas tanah pada lokasi BH-02
Oleh karena keterbatasan data-data tanah yang dibutuhkan pada perhitungan Plaxis tidak semua terdapat pada hasil penyelidikan tanah yang tersedia, termasuk nilai dari modulus elastisitas tanah., maka dilakukan studi parameter tanah. Studi parameter tanah ini dilakukan dengan menggunaan program komputer lain yaitu program All Pile. Sementara jika dilakukan studi literatur seperti tercantum pada lampiran interval yang ada untuk tiap lapisan tanah sangat besar, sehingga perlu dilakukan dengan cara interpolasi linier. Interpolasi linier dapat dilakukan dengan bantuan Gambar 5.1 dan Gambar 5.2 yang disesuaikan dengan jenis tanah yang ada.
Dimana :
Modulus elastistas (Es) untuk :
1. Pasir (sand)
Es = (350 s/d 500 x log (N) x 98,1 (kN/m2)
Very loose Loose Medium Dense Very Dense
Gambar 5.1 Hubungan modulus elastistas dengan N-SPT
2. Lempung (Clays)
Es = (500 s/d 1500) Cu
350 380 410 440 470 500
0 4 10 30 50 100
Very soft
Gambar 5.2 Hubungan modulus elastistas dengan N-SPT Rumus modulus elastisitas efektif adalah :
Esˈ =
Sedangkan, untuk keperluan praktis dapat dipakai : Esˈ = 0,80 Es
Adapun hasil dari studi parameter tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.3 berikut ini.
Tabel 5.3. Hubungan Nrata-rata SPT dengan modulus elastisitas
Kedalaman (m)
N1
(ratarata) Jenis Tanah
Elevasi
Dalam melakukan input perhitungan dengan menggunakan program Plaxis, dibutuhkan besaran angka Poisson’s Ratio dari masing-masing lapisan tanah yang akan di modelkan. Pada lokasi Bored Hole - I diperoleh data hubungan antara N- SPT dengan Poisson’s Ratio seperti pada tabel 5.4 berikut ini.
Tabel 5.4. Hubungan Nrata-rata SPT dengan Poisson’s Ratio
Kedalaman
Parameter tanah yang digunakan dalam analisis dapat dilihat pada Tabel 5.4 dan Tabel 5.5.
Gambar 5.3 Hubungan range nilai Poisson’s Ratio untuk tanah lempung Stiff Clay
Tabel 5.5. Input parameter tanah untuk lokasi PLTU 2 Sumatera Utara 2 x 200 MW, Pangkalan SusuTP-01 (N0. 4) Kedalaman
(m) 0,00 m – 7,00 m 7,00 m - 8,00 m 8,00 m – 20,00 m 20,00 m – 25,0 m 25,00 – 39,00 m 39,0 -60,0 m unit Material Silty Clay Silty Sand Silty Clay 1 Silty Clay 2 Silty Clay 3 Silty Clay 4 - M. Model Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb -
N-SPT 3 3 4 8 21 28 -
γdry 14,55 14,55 16,00 16,44 18,22 20,29 (kN/m3)
γwet 17,5 17,5 19,00 19,00 20,2 21,60 (kN/m3)
kx 0,000864 0,000864 0,000864 0,000864 0,000864 0,000864 (kN/m3)
ky 0,000864 0,000864 0,000864 0,000864 0,000864 0,000864 (m/day)
Young Modulus 12.150,810 12.150,810 17.926,434 20.716,405 61.970,035 87.907,541 (kN/m2
Poisson’s Ratio 0,35 0,35 0,35
0,30 0,20 0,20 kN/m2
Kohesi (c) 18 `18 23,90 23,90 62,80 83,80 -
Friction Angle 0 0 0 29 33,3 34,7 kN/m2
Dilatancy angle 0 0 0 0 0 0 Degree
Interface
Reduction 0,70 0,70 0,70 0,70 1 1 Degree
Interface Permb. Inpermb. Inpermb. Inpermb. Inpermb. Inpermb. Neutral -
5.5. Elemen Hingga dengan Program Plaxis 5.5.1. Data-data Masukan
Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu disajikan data-data masukan yang diperlukan program Plaxis, yaitu data : siklus pembebanan loading test, tiang pancang dan deskripsi serta parameter tanah hasil pengujian laboratorium dan parameter tanah hasil
pengujian laboratorium setiap lapisan pada lokasi PLTU 2 Sumatera Utara 2 x 200 MW, Pangkalan SusuTP-01 (N0. 4).
5.5.2. Siklus Pembebanan
5.5.2.1. Siklus (cycle) uji pembebanan (loading test) pada lokasi PLTU 2 Sumatera Utara 2 x 200 MW, Pangkalan SusuTP-01 (N0. 4)
Untuk mencari kapasitas daya dukung tiang pancang dari data loading test, terlebih dahulu diberikan pembebanan yang dilakukan secara bertahap dan perlahan-lahan, sehingga tidak menimbulkan beban kejut pada struktur. Besar beban dan lamanya konsolidasi dapat kita lihat sebagai berikut :
a. Cycle 1
- Besar beban = 25% konsolidasi 60 menit = 28,75 ton - Besar beban = 50% konsolidasi 1 jam = 57,5 ton - Besar beban = 25% konsolidasi 20 menit = 28,75 ton b. Cycle 2
- Besar beban = 0% konsolidasi 60 menit
- Besar beban = 50% konsolidasi 20 menit = 57,5 ton - Besar beban = 75% konsolidasi 1 jam = 86,25 ton - Besar beban = 100% konsolidasi 20 menit = 115 ton - Besar beban = 75% konsolidasi 20 menit = 86,25 ton - Besar beban = 50% konsolidasi 20 menit = 57,5 ton c. Cycle 3
- Besar beban = 0% konsolidasi 60 menit
- Besar beban = 50% konsolidasi 20 menit = 57,5 ton - Besar beban = 100% konsolidasi 20 menit = 115 ton - Besar beban = 125% konsolidasi 1 jam = 143,75 ton - Besar beban = 150% konsolidasi 2 jam = 172,5 ton - Besar beban = 125% konsolidasi 20 menit = 143,75 ton - Besar beban = 100% konsolidasi 20 menit = 115 ton - Besar beban = 50% konsolidasi 20 menit = 57,5 ton d. Cycle 4
- Besar beban = 0% koonsolidasi 60 menit
- Besar beban = 50% konsolidasi 20 menit = 57,5 ton - Besar beban = 100% konsolidasi 20 menit = 115 ton - Besar beban = 150% konsolidasi 20 menit = 172,5 ton - Besar beban = 175% konsolidasi 60 menit = 201,25 ton - Besar beban = 200% konsolidasi 4 jam = 230 ton - Besar beban = 150% konsolidasi 6 jam = 172,5 ton - Besar beban = 100% konsolidasi 20 menit = 115 ton - Besar beban = 50% konsolidasi 20 menit = 57,5 ton e. Cycle 5
- Besar beban = 0% konsolidasi 6 jam
- Besar beban = 50% konsolidasi 20 menit = 57,5 ton - Besar beban = 100% konsolidasi 20 menit = 115 ton - Besar beban = 150% konsolidasi 20 menit = 172,5 ton - Besar beban = 200% konsolidasi 20 menit = 230 ton - Besar beban = 250% konsolidasi 1 jam = 287,5 ton - Besar beban = 300% konsolidasi 6 jam = 345 ton - Besar beban = 200% konsolidasi 20 menit = 230 ton
- Besar beban = 100% konsolidasi 20 menit = 115 ton - Besar beban = 0% konsolidasi 6 jam = 0,00 ton