Penentuan Beban Kritis Berbagai Jenis Pipa Drainase Bawah Tanah pada Berbagai Tingkat Kedalaman Pemasangan

(1)

(2)

RINGKASAN

TJATUR WIDYA J U D H I J A T I

.

P e n e n t u a n Beban K r i t i s Berbagai J e n i s P i p a Drainase Bawah Tanah Pada Berbagai T i n g k a t Ke- dalaman Pemasangan ( D i bawah bimbingan Ir. Dedi Kusnadi Kalsim, M.mg).

Tujuan p e n e l i t i a n i n i i a l a h u n t u k mencari beban k r i - t i s p i p a tanah l i a t , p i p a p l a s t i k PVC dan p i p a bambu t a l i ( G i g a n t o c h l o a

a ~ u z

Kurz) p a d a b e r b a g a i t i n g k a t kedalaman pemasangan p i p a t e r s e b u t . Adapun t u j u a n l a i n d a r i p e n e l L

t i a n i n i adalah menentukan k o e f i s i e n k o n s e n t r a s i beban i ' . '

-

"..'..--.-....-

_*--.,- _'

-

'

.&....

.-.-

".

permukaan

[Ct)

% e & & . , f . ~ ~ ~ a ? ~ s % o ~ ~ ? ? ~ .-

-

.

-

_-_.

.

-.

...--...

..

..i

'

-..-

... 1 $ * , c * : > ~ '

.

Pada kedalpman Tan4 dangkax. -6.e?ban.b:~.~78ukaan

,

l e b i h me

I E ; t G . , . t . . .

:,!*!

-

nentukan kebutuhan k k k & k & p i p a , dan paQ&;kedalaman yang

r d m + ? ' .

..

,

l e b i h b e s a r b e b a R . t 8 T & . p a l i h g bi.i?@Sti&%$$ a t a n semakin dalam pemasangan p i p a semakin k e c i l pengaruh beban permukaan ( n i l a i beban k r i t i s ( P ) semakin b e s a r ) , dimana sema- k i n dalam pemasangan p i p a t a n a h l i a t semakin b e s a r beban k r i t i s ( P ) yang d a p a t d i t e r i m a p i p a dan t i d a k memperlihat kan pengaruh yang l i n i e r a n t a r a d i a m e t e r p i p a t a n a h l i a t

(3)

d i a m e t e r p i p a semakin k e c i l beban k r i t i s yang d i t e r i m a

-; p i p a . Untuk p i p a bambu t a l i ( G i g a n t o c h l o a apuz Kurz) s e -

makin dalam pemasangan p i p a semakin b e s a r beban k r i t i s yang d a p a t d i t e r i m a p i p a dan t i d a k memperlihatkan pengaruh yang l i n i e r a n t a r a d i a m e t e r p i p a dengan beban k r i t i s s e t i a p kedalaman tanah.

Beban k r i t i s d i p e n g a r u h i o l e h bahan p i p a . Pada pe- mendaman p i p a H (40 cm u n t u k d i a m e t e r p i p a yang h a m p i r

sama beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t l e b i h k e c i l d a r i beban k r i t i s p i p a p l a s t i k PVC dan beban k r i t i s p i p a p l a s - t i k PVC l e b i h k e c i l d a r i beban k r i t i s p i p a bambu t a l i .

Semakin dalam pemasangan semakin k e c i l n i l a i k o e f i - s i e n k o n s e n t r a s i beban permukaan (

Ct)

(semakin k e c i l pengaruh beban permukaan t e r h a d a p p i p a ) .

(4)

PENENTUAN BEBAN KRITIS

BERBAGAI JENIS P I P A DRAINASE BAWAH TANAH PADA BERBAGAI T I N G K A T KEDALAMAN PETHASANGAN

01 eh

TJATUR WIDYA J U D H I J A T I

S k r i p s i s e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t untuk memp~roleh g e l a r S a r j ana Mekanisasi P e r t a n i a n

p ada

F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n , I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

LTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(5)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENENTUAN BEBAN KRITIS

BERBAGAI JENIS PIPA DRAINASE BAWAH TANAH PADA BERBAGAI TINGKAT KEDALAMAN PEXASANGAN

S k r i p s i s e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r S a r j a n a M e k a n i s a s i P e r t a n i a n

p a d a

F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n , I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

T j a t u r Widya J u & i j a t i F. 19 0061

D i l a h i r k a n pada t a n g g a l 6 A p r i l 1963 d i S u r a b a y a

~ o g o r ,

'7

J u n i 1987

(6)

RIWAYAT H I D U P

P e n u l i s d i l a h i r k a n pada t a n g g a l 6 A p r i l 1963 di S u r a

-

baya, p u t r a d a r i Bapak Moel jono dan Ibu S i t t i Soeche N o e r o e l a i n i .

(7)

KATA PENGANTAR

Pada k o n d i s i sekarang i n i dimana penduduk semakin bertambah, maka p e r l u adanya s u a t u peningkatan p r o d u k s i d i bidang p e r t a n i a n . S a l a h s a t u usaha a d a l a h m e l a l u i d r a i n a s e p e r t a n i a n .

P e n e l i t i a n yang d i l a k u k a n a d a l a h mengenai s a l u r a n d r a i n a s e bawah tanah yang mempakan s a l a h s a t u masalah dalam bidang s t u d i d a r i J u r u s a n Mekanisasi P e r t a n i a n d i F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor. P e n e l i t i a n dilakukan d i l a b o r a t o r i u m F i s i k a dan Mekanika Tanah F a t e t a

IPB.

Pada kesempatan i n i p e n k l i s i n g i n menyampaikan ucapan t e r i m a k a s i h kepada Bapak Ir. Dedi Kusnadi Kalsim, M. Eng dan Ir. R a d i t e PAS a t a s s a r a n dan bimbingannya selama pe- n e l i t i a n sampai t e r s u s u n n y a l a p o r a n i n i . D i u c a ~ k a n t e r i m a k a s i h kepada Bapak Ir. E. Namaken Sembiring, MS dan Ir. L i l i k P u j i a n t o r o s e l a k u dosen p e n g u j i . Bantuan d a r i rekan

-

rekan selama p e n e l i t i a n s a n g a t d i h a r g a i .

Akhirnya p e n u l i s menyadari bahwa t u l i s a n i n i masih j auh d a r i sempurna. Namun demikian b e s a r harapan p e n u l i s semoga t u l i s a n i n i bermanfaat b a g i mereka yang memerlukan- nya.

(8)

DAFTAR I S 1

H a l a m a n

KATA PENGANTAR

...

i v

DAFTAR TABEL

...

v i i

DAFTAR GAMBAR

...

i x

DAFTAR LAMPIRAN

...

x i

I

.

PENDAHULUAN

...

1

A

.

LATAR BELAKANG

...

1

B

.

TUJUAN PENELITIAN

...

2

...

I1

.

TINJAUAN PUSTAKA

3

A

.

SEJARAH PENAKAIAN P I P A TANAH HINGGA P I P A

BAMBU SEBAGAI P I P A DRAINASE

...

7

...

B

.

MACAM DAN KUALITAS P I P A DRAINASE

4

...

1

.

P i p a T i p e K a k u

4

2

.

P i p a T i p e F l e k s i b e l

...

6

C

.

BEBAN PADA P I P A DRAINASE

...

7

1

.

T i p e - T i p e D a r i P e m b e b a n a n P i p a D r a i n a s e

7

2

.

B e b a n P a d a " D i t c h C o n d u i t s w

...

8

3

.

B e b a n P a d a n P r o j e c t i n g C o n d u i t t t

...

1 3

4

.

K o n s e n t r a s i B e b a n P a d a P i p a S a l u r a n Ba-

wah T a n a h

...

1 4 D

.

FAKTOR BEBAN ( L F ) DIDASARKAN PADA KONDISI

BEDDING

...

1 7

E

.

FILTER PENUTUP

...

2 0

(9)

H a l a m a n I11

.

BAHAN DAN METODA PENELITIAN

...

2 5

...

A

.

LOKASI DAN WAKTU 2 5

B

.

BAHAN DAN ALAT

...

2 5

...

C

.

METODA PENELITIAN 2 5

...

I V

.

HASIL DAN PJCMBAHASAN 7 2

A

.

PENENWAN PASIR SARINGAN DAN EALIBRASI PRO-

VING RING

...

7 2

B

.

BEYAN K R I T I S ( P ) PIPA TANAFI LIAT. PIPA PLAS

-

TIK PVC DAN PIPA SAMBU PADA KEDALAMAN PEMA- SANGAN 0 CM

.

50

CM

...

1

.

P i p a T a n a h L i a t

...

2

.

P i p a P l a s t i k PVC

...

3

.

P i p a Bambu T a l i ( G i g a n t o c h l o a a D u z K u r z ) C

.

KOIFISIEN KOKSENTRASI BEBAN PE!?MIJKAAN ( C t )

PIPA TANAH LIAT. PIPA PLASTIK

PVC

DAN PIPA BAMBU TALI ( G i g a n t o c h l o a

apuz

K u r z )

...

1

.

P i p a T a n a h L i a t

...

.

2 P i p a P l a s t i k PVC

3

.

P i p a Sambu T a l i ( G i g a n t o c h l o a

a ~ u z

K u r z ) V

.

KESIMPULAN DAN SARAN

...

A

.

KESIMPULAN

B

.

SARAN

...

DAFTAR PUSTAKA

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t ( d i a - m e t e r l u a r 8.84 cm, potongam p i p a 30

cm dan l e b a r k o t a k 17.4 cm) dengan b e g b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t "

...

Tabel 2. Beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t ( d i a -

m e t e r l u a r 11.82 cm, pbtongan p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k 23.2 cm) dengan ber- b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i

...

" d i t c h c o n d u i t "

Tabel

7.

Beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t ( d i a - m e t e r l u a r 17.35 cm, p o t o n g a n p i p a 70 cm dan l e b a r k o t a k 34 cm) dengan berba- g a i kedalaman pemasangan p a d a k o n d i s i

" d i t c h condui

t f l

...

76 T'abel

4.

Beban k r i t i s p e r s a t u a n l u a s ( P ) d a r i pL

pa t a n a h l i a t

...

37

Tabel

5.

Beban p i p a t a n a h l i a t yan d i a k i b a t k a n

...

b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a ?Vc) 40 Tabel

6.

Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC ( d i a -

m e t e r l u a r

6

cm, potongan p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k 12.9 cm) dengan b e r b a

-

g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i

...

4

3

Tabel 7. Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC ( d i a - m e t e r l u a r 8.9 cm, potongan p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k 19.6 em) dengan berba- g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i

...

4 4 Tabel 8. Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC ( d i a -

meter l u a r 11.4 cm, potongan p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k 25 cm) dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i

...

" d i t c h c o n d u i t " 44

Tabel 9. Beban k r i t i s ( P ) p e r s a t u a n l u a s p i p a

...

(11)

Halaman Tabel 10. Beban p i p a p l a s t i k P V C yang d i a k i b a t k a n

b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a (Wc)

...

48 Tabel 11. Beban yang d i t e r i m a p i p a kaku ( r i g i d )

yang d i a k i b a t k a n b e r a t t a n a h d i a t a s

p i p a ( W c )

...

49 Tabel 12. Beban k r i t i s ( P ) p i p a bambu t a l i ( d i a -

m e t e r l u a r 4.65 cm, potongan p i p a 30 cm den l e b a r k o t a k 12.5 cm) dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i " d i t c h

conduit1I

...

5 2

p i p a bambu t a l i ( d i a

-

,

potongan p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k 14.5 cm) dengan b e r b a g a i

gan pada k o n d i s i " d i t c h

...

52 p i p a bambu t a l i ( d i a

-

cm, potongan p i p a 30 cm 18,2 cm) dengan b e r b a g a i ngan pada kondi s i " d i t c h

...

5

3

p e r s a t u a n l u a s ( P ) d a r i pL

i g a n t o c h l o a

a ~ u z

Kurz)

5

3

d i t e r i m a p i p a bambu t a l i yang

t tanah d i a t a s p i p a

...

56

nan

( W

) p i p a t a n a h l i a t

percobaan t e s t g e a r i n g dua s i s i 63

...

untuk p i p a t a n a h l i a t

6

5

t a n pembebanan

(W

) p i p a p l a s t i k engan percobaan

t8st

b e a r i n g dua

67

...

untuk p i p a p l a s t i k PVC

6

8 embebanan

( W

) p i p a bambu t a l i

cobaan t e s t g e a r i n g dua s i s i 70 i p a bambu t a

(12)

DAF

TAR GAMBAR

Hal aman Gambar 1. Pembebanan p i p a s a l u r a n kaku ( r i g i d )

...

(Schwab e t a l . , 1981) 9

Gambar 2. Diagram badan b e b a s u n t u k " d i t c h con-

d u i t l I

...

9

Gambar

3.

K o e f i s i e n beban u n t u k p i p a s a l u r a n

kaku ( r i g i d ) (Schwab e t a l . , 1981)

..

12 Gambar 4. K o e f i s i e n k o n s e n t r a s i beban permukaan

...

(Schwab e t a l . , 1981) 16

Gambar

5.

T e s t b e a r i n g t i g a s i s i

...

17 Gambar

6.

S p e s i f i k a s i k o n d i s i - k o n d i s i bedding

u n t u k p i p a kaku ( r i g i d )

...

18 Gambar

7.

T e s t b e a r i n g p a s i r

...

19 Gambar 8 . T e s t b e a r i n g dua s i s i

...

20 Gambar

9.

Komposisi d a r i b e b e r a p a t i p e t a n a h

umum d i F i n l a n d i a dan d a r i k e r i k i l

...

p e l i n d u n g 2 2

Gambar 10. SCA T i p e Univel-sal T e s t i n g Machine

.

23 Gambar 11. P r o s e s p e r c o b a a n

...

28 Gambar 12. Model diagram hubungan t e k a n a n ( P I

...

dan kedalaman pemasangan

(D)

29

Gambar 17. Model diagram hubungan kedalaman pemasangan d i a t a s p i p a (H) dengan n i l a i

C t

...

3

1

Gambar 14. Kurva k u m u l a t i f d i a m e t e r p a r t i k e l t a -

...

nah a s l i d a e r a h Darmaga

7

2

Gambar 15. Kurva k u m u l a t i f p a s i r ( a ) dan k u r v a k u m u l a t i f p a s i r yang digunakan s e b a

-

...

g a i f i l t e r ( b )

7

e r s i s a t u a n mm kedalam s a t u a n t o n

(13)

Hal aman

...

Gambar 17. Beban k r i t i s ( P ) p i p a tanah l i a t ₇₈ Gambar 18. Beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t pada

kedalaman pemasangan ( H ) sama

...

42

....

Gambar 19. Beban k r i t i s ( P I p i p a p l a s t i k PVC 46 Gambar 20. Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC pada

kedalaman pemasangan d i a t a s p i p a ( H )

...

sama

5

1

Gambar 21. Beban k r i t i s ( P ) p i p a bambu t a l i

(Gigarr

...

t o c h l o a

apuz

Kurz)

5

4

Gambar 22. Beban k r i t i s ( P ) p i p a bambu t a l i (Gigan t o c h l o a a p ~ z Kurz) pada kedalaman pema-

sangan d i a t a s p i p a ( H ) sama

...

5

8 an k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC dan

a t a n a h l i a t pada kedalaman pemasa

-

an ( H ) sama

...

60 an k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC dan

p i p a t a n a h l i a t p a d a kedalaman pemasa

-

ngan

(H)

sama

...

6

1

Gambar 25. Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC dan

...

(H) sama

6

2

Gambar 28. N i l a i C t p i p a bambu t a l i ~ a d a kedalaman

...

(14)

DAFTAR LAF-PI RAN

Lampiran 1.

Lampiran 2. Lampiran

3.

Lampiran

4.

Lampiran

5.

Lampiran

6.

Lampiran

7.

Lampiran 8.

P e r h i t u n g a n kurva kumulatif t a n a h

...

a s l i d a e r a h Darmaga

P e r h i tungan kurva kumulatif p a s i r

. .

P e r h i tungan k u r v a k u m u l a t i f p a s i r

...

yang digunakan s e b a g a i f i l t e r

Data k o n v e r s i s a t u a n mm kedalam sa-

...

t u a n t o n pada p r o v i n g r i n g

P e r h i t u n g a n b e r a t j e n i s

(w)

f i l t e r

...

( p a s i r ) yang akan digumakan

P e r h i t u n g a n n i l a i beban k r i t i s (PI p i p a t a n a h l i a t b e r d a s a r k a n Gambar 26

...

dan Tabel 18

P e r h i t u n g a n n i l a i beban k r i t i s [ P ) . p i a s t i k PVC b e r d a s a r k a n Gambar

27

dan

Tabel 20

...

P e r h i t u n n m n i l a i beban k r i t i s ( P ) p i p a b a m h t a l i ( G i ~ a n t o e h l o a

(15)

I. PEN DAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Dengan meningkatnya jumlah pertumbuhan penduduk I n d o n e s i a , maka akan meningkat p u l a kebutuhan pangan s e - s u a i dengan p e n i n g k a t a n jumlah penduduk. Usaha pening- k a t a n p r o d u k s i pangan d a p a t d i l a k u k a n m e l a l u i i n t e n s i f i - k a s i dan e k s t e n s i f i k a s i . I r i g a s i memiliki p e r a n a n pen- t i n g dalam menunjang usaha p e n i n g k a t a n p r o d u k s i pangan. Sistem i r i g a s i yang b a i k akan meningkatkan daya produk- s i tanaman. S e l a i n h a 1 t e r s e b u t , sistem d r a i n a s e yang b a i k juga akan meningkatkan p r o d u k s i tanaman termtama untuk daerah-daerah yang mempunyai kelembaban t a n a h t i n g g i dan t i d a k didukung o l e h k o n d i s i t a n a h yang b a i k sehingga k o n d i s i optimum yang d

t a k d a p a t d i c a p a i .

Drainase ada dua macam, ya d r a i n a s e t e r t u t u p . D r a i n a s e t e r t u jumlah p i p a t e r p endam untuk mengalirkan nya t e r b u a t d a r i b e t o n , tanah l i a t , bamb Pipa-pipa t e r s e b u t h a r u s mempunyai k u a l i t

s a l a h s a t u s i f a t t e r s e b u t adalah tahan t e r h a d a p pembe

-

n. Beban-beban pada p i p a d r a i n a s e

disebabkan o l e h b e r a t t a

(16)

Untuk k e p e r l u a n t e r s e b u t d i b u t u h k a n s u a t u d a t a k e k u a t a n d a r i p i p a yang akan d i p a k a i .

B. TUJUAN

PENELITIAN

P e n e l i t i a n i n i b e r t u juan u n t u k mencari beban k r i ti s d a r i p i p a bambu, p i p a t a n a h l i a t dan p i p a p l a s t i k PVC ( p a r a l o n ) pada b e r b a g a i t i n g k a t kedalaman p emendaman p i p a t e r s e b u t . Adapun t u j u a n l a i n d a r i p e n e l i t i a n i n i

a d a l a h menentukan koef i s i e n p e n g k o n s e n t r a s i a n beban ( C t )

(17)

11. TINJAUAN PUSTAKA

A. SEJARPJI PEMAKAIAN PIPA TANAH H I N G G A PIPA BAMBU SEBAGAI PIPA DRAINASE

Selama b e b e r a p a abad P e n e l i t i dan Ahli-Ahli Teknik mendapat t a n t a n g a n u n t u k meningkatkan me t o d a p emasangan p i p a d r a i n a s e dengan b i a y a yang rendah. S e l a i n i t u p e - n e l i t i a n juga d i l a k u k a n u n t u k memikirkan c a r a m e n s t a b i l - kan "mole d r a i n " dengan menggunakan p i p a t a n a h , k a r e n a s a l u r a n d r a i n a s e t e r s e b u t s e r i n g r u n t u h dengan waktu yang r e l a t i f pendek.

J.

L. Fouss (1974) menyatakan

bahwa kemajuan p r a k t e k d r a i n a s e s e l a l u digambarkan dengan p e r b a i k a n bahan-bahan d r a i n a s e dan metode pemasangannya. P i p a b e t o n dan t a n a h l i a t merupakan bahan utama d r a i n a s e selama b e b e r a p a p u l u h tahun. Pada

awal tahun 1900 banyak p e r b a i k a n a t a s pemakaian p i p a dan k i r a - k i r a pada t a h u n 1941 P i p a P o l y e t h y l e n e yang t e l a h dikembangkan s e c a r a b e s a r - b e s a r a n d i I n g g r i s p e r t a m a d i - b u a t d i USA. P e n e l i t i a n Schwab d a r i t a h u n 1947

-

1954 merupakan awal pertimbangan pengembangan dan pemakaian p i p a p l a s t i k d i USA (Schwab, 1955). Bahan-bahan p i p a

(18)

b i a y a s e h i n g g a digunakan bahan l o k a l s e b a g a i bahan d r a i - n a s e , y a i t u bambu (Bambusa v u l ~ a r i s ) yang t e r n y a t a cukup e f e k t i f u n t u k l a h a n d i N i g e r i a (Nwa, 1981).

B. MACAM DAN KUALITAS PIPA DRAINASE

P i p a d r a i n a s e d i b a g i menjadi dua macam t i p e , y a i t u : p i p a t i p e kaku dan p i p a t i p e f l e k s i b e l .

1. P i p a T i p e Kaku

a. Tanah

w.

P i p a t a n a h l i a t d i b u a t d a r i s e r - p i h ( s h a l e ) , t a n a h l i a t merah a t a u t a n a h l i a t p e r - mukaan. P i p a t a n a h l i a t yang d i b u a t d a r i s e r p i h

a d a l a h l e b i h t a h a n lama dan b i a s a n y a mempunyai p e - n y e r a p a n yang l e b i h k e c i l d a r i p a d a yang t e r b u a t

(19)

Pipa tanah l i a t yang baik h a m s mempunyai ka- r a k t e r i s t i k s e b a g a i b e r i k u t (Schwab e t a l . , 1981) : ( 1 ) Tahan t e r h a d a p cuaca dan keburukan dalam t a n a h . ( 2 ) Gukup k u a t u n t u k mendukung beban s t a t i s dan

beban k e j u t ( i m p a c t ) pada k o n d i s i yang digunakan.

( 3 ) Penyerapan a i r rendah ( k e r a p a t a n d i n d i k q t i n g g i )

( 4 )

Tahan t e r h a d a p pembekuan dan p e n c a i r a n ( f r e e

-

z i n g and thawing).

( 5 )

R e l a t i f bebas d a r i c a c a t , s e p e r t i r e t a k dan g e r i g i s t e p i .

( 6 )

Seragam dalam bentuk dan k e t e b a l a n dinding.

b.

PiDa

Bambu. Bambu t a l i ( G i g a n t o c h l o a apuz Kurz)

termasuk k e l a s Bambuseae, f a m i l i Gramineae ( R a i s a - da dan C h a t t e r i j dalam Zuhaida Risyad, 1985).

Bambu t a l i ( G i g a n t o c h l o a apuz Kurz) diduga b e r a s a l d a r i Burma, mudah d i p e r o l e h k a r e n a d a p a t tumbuh dengan b a i k d i d a t a r a n rendah dan d i d a e r a h pegu- -

nungan sampai k e t i n g g i a n 1 000 m e t e r d a r i permu

-

kaan l a u t . Penyebarannya d i I n d o n e s i a m e l i p u t i : Jawa, B a l i dan Sulawesi. J e n i s bambu i n i umumnya mempunyai rumpun yang r a p a t , buluhnya mencapai

(20)

ekonominya masih rendah s e r t a t i d a k memmlukan p e y a l a t a n dan t e k n o l o g i gang t i n g g i dalam p e n g e r j a a n - nya (Anonimous dalam I s Mugiono, 1981).

2. p i p a Tipe F l e k s i b e l ( p i p a ~ l a s t i k )

P i p a p o l y e t h y l e n e dikembangkan d i I n g g r i s s e c a r a b e s a r - b e s a r a n dan pertama k a l i d i b u a t d i USA pada tahun 1941 ( S t a f f , C. E.

dalam Schwab, 1955).

P o l y

-

e t h y l e n e a d a l a h sebuah p o l i m e r f l e k s i b e l l i a t yang d i b u a t s e c a r a l a n g s u n g d a r i g a s e t h y l e n e pada p r o s e s p o l i m e r i s a s i dengan t e m p e r a t u r dan t e k a n a n t i n g g i

(Delmonte dalam Schwab, 1955). P l a s t i k t e r s e b u t mempunyai t i t i k c a i r d a r i 110

-

117 O C (The P o l y e t h y l e n e

Gamble dalam Schwab, 1955), s p e s i f i c g r a v i t y 0.92 (20 OC), kekuatan regangan 1 700 p s i ( b e r v a r i a s i t e r - hadap suhu) dan t a h a n t e r h a d a p z a t kimia.

P i p a p l a s t i k ada dua j e n i s , y a i t u kaku dan f l e k - s i b e l . P i p a p l a s t i k kaku d i p a k a i pada k o n d i s i t e

-

gangan t i n g g i a t a u pada k o n d i s i t a n a h t i d a k s t a b i l . Pemakaian p i p a p l a s t i k f l e k s i b e l s e b a g a i p l p a d r a i

-

n a s e bawah tanah t e l a h d i m u l a i s e j a k tahun 1965

Fouss, 1974). Umumnya p l a s t i k yang digunakan u n t u k p i p a p l a s t i k s p i r a l ( c o r r u g a t e d p l a s t i c p i p e ) d i USA

a l a h High-Density P o l y e t h y l e n e (HDPE) sedangkan d i Eropa a d a l a h P o l y v i n y l C l o r i d e (PVC). Bahan p l a s t i k

(21)

t h e r m o p l a s t i k berubah-ubah t e r g a n t u n g suhu s e h i n g g a PVC cenderung menjadi rapuh pada suhu rendah t e t a p i HDPE k e h i l a n g a n k e k u a t a n dan tahanan r e n t a n g a n pada

suhu t i n g g i ( c o n t o h : 40 O C ) , sedangkan PVC t a h a n

pada suhu t i n g g i

.

C.

BEBAN

PADA P I P A DRAINASE

Penentuan beban pada p i p a d r a i n a s e bawah t a n a h rne- l i b a t k a n b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a dan a k i b a t tambahan beban permukaan s e p e r t i yang disebabkan o l e h k o n s e n t r a s i beban k a r e n a l i n t a s a n p e r a l a t a n a t a u kendaraan. Pada kedalaman yang dangkal, beban permukaan l e b i h rnenentukan kebutuhan k e k u a t a n d a r i p i p a s a l u r a n . Pada kedalaman yang l e b i h b e s a r , b e r a t t a n a h a d a l a h yang p a l i n g b e r

-

p engaruh.

1. Tipe-Tipe Dari Pembebanan P i p a D r a i n a s e

(22)

p r i s m a t a n a h B. K o n d i s i " p r o j e c t i n g c o n d u i t s n d i t e - r a p k a n u n t u k p i p a yang d i tanam d i bawah t a n g g u l pada t a n a h yang t a k t e r g a n g g u s e p e r t i j a l a n r a y a a t a u bendungan s e h i n g g a t a n a h d i a t a s p i p a r e l a t i f p a d a t .

Beban-beban pada " d i t c h c o n d u i t s " dan " p r o j e c

-

t i n g c o n d u i t s " a d a l a h digambarkan p a d a p e n e l i t i a n (Marston Schwab, 1981: S p a n g l e r , 1963; S c h l i c k dalam Schwab, 1981) selama p e r i o d e s e k i t a r

40

t a h u n ) .

2. Beban Pada " D i t c h C o n d u i t s "

Dalam " d i t c h c o n d u i t s " urugan t a n a h mempunyai kecenderungan u n t u k memadat dan mengendap k e bawah. Gerakan i n i d i s e b a b k a n p r i s m a t a n a h d i dalam p a r i t dan d i a t a s p i p a b e r g e r a k k e bawah r e l a t i f t i d a k t e r - ganggu o l e h t a n a h d i s e b e l a h s i s i p a r i t ( t a n a h a s l i ) . P e r g e r a k a n i n i juga r e l a t i f menimbulkan t e k a n a n g e s e r a t a u t a h a n a n s e p a n j a n g s i s i p a r i t yang b e r t i n d a k k e a r a h a t a s u n t u k membuat a k s i yang merupakan s e b a g i a n dukungan t e r h a d a p pengurukan tanah (Garnbar 1 ( a ) ) . Perbedaan a n t a r a b e r a t d a r i t a n a h u r u g a n dengan t e

-

kanan g e s e r k e a t a s i n i a d a l a h beban yang h a m s d i

-

dukung o l e h p i p a d r a i n a s e / s a l u r a n d i d a s a r p a r i t .

(23)

Permukaan Permukaan

t a n a h t a n a h

t i p e " p r o j e c t i n g "

(24)

s e b a g a i b e r i k u t :

I n i a d a l a h sebuah persamaan d i f f e r e n s i a l l i n i e r , pe- mecahannya a d a l a h :

dimana :

V = t e k a n a n v e r t i k a l pada t i a p b i d a n g h o r i s o n - t a l pengurukan ( l b / l i n e a r f t a t a u kg/m)

3

w = wet d e n s i t y bahan u r u g a n ( l b / f t 3 a t a u kg/m )

Bd

= j a r a k d a r i permukaan t a n a h k e t i a p b i d a n g

h o r i s o n t a l pengurukan

(f

t

a t a u m)

K = r a s i o a n t a r a u n i t t e k a n a n a k t i f l a t e r a l dengan u n i t t e k a n a n v e r t i k a l

/y

= t a n $ = k o e f i s i e n gesekan i n t e r n a l ( c o e f . of i n t e r n a l f r i c t i o n )

= t a n ' $ = k o e f i s i e n gesekan a n t a r a bahan u r u g a n dengan d i n d i n g p a r i t

(25)

( r i g i d ) t e r s e b u t akan menerima hampir semua bebah

(V).

Sehingga beban yang d i t e r i m a p i p a kalku pada k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t N a d a l a h s e b a g a i b e r i k u t :

dimana :

W = beban t o t a l p i p a s a l u r a n p e r - u n i t p a n j a n g

C

( l b / l i n e a r f t a t a u kg/m)

Cd = koef. beban u n t u k k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t " R

-2K/'j3-

-

I - e d

...

( 4 )

2Kp'

H = t i n g g i bahan u r u g a n d i a t a s p i p a s a l u r a n ( m e t e r )

)P = t a n = k o e f . gesekan a n t a r a bahan u r u g a n dengan d i n d i n g p a r i t ( t a n a h a s l i ) , l e b i h

),

t e t a p i t i d a k bo- k e c i l a t a u sama dengan

l e h l e b i h b e s a r d a r i / i

Bd = l e b a r p a r i t d i a t a s p i p a ( f t a t a u m)

(26)

(27)

13

3.

Beban Pada " P r o j e c t i n g Conduiit"

Apabila sebuah s a l u r a n d i p a s a n g dalam k o n d i s i t l p r o j e c t i n g c o n d u i t M , maka gaya g e s e r memainkan p e

-

r a n a n p e n t i n g dalam menghasilkan r e s u l t a n beban p a d a s t r u k t u r . Dalam k a s u s i n i diasumsikan bidang penu

-

runan r e l a t i f t e r j a d i dimana gaya g e s e r a d a l a h b i d a n g v e r t i k a l khayalan yang d i p e r p a n jang

s e p e r t i digambarkan d a l a

(28)

dimana :

Bc = d i a m e t e r l u a r p i p a ( f t a t a u m )

C = k o e f i s i e n beban " p r o j e c t i n g c o n d u i t "

C

N i l a i

Cc

u n t u k b e r b a g a i n i l a i d a r i H/Bc d a p a t d i c a r i dengan menggunakan diagram dimana d i a s u m s i k a n pengaruh k o e f i s i e n g e s e k a n i n t e r n a l

p)

a d a l a h r e l a t i f l e b i h k e c i l dalam k a s u s i n i dan t i d a k d i p e r t i m b a n g k a n s e p e r t i u n t u k k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t n (Gambar

3).

4. K o n s e n t r a s i Beban Pada P i p a S a l u r a n Bawah Tanah

S e l a i n beban t a n a h u r u g a n , s a l u r a n bawah t a n a h juga menerima beban l u a r y a i t u d a r i l i n t a s a n a l a t

-

a l a t b e r a t p a d a permukaan t a n a h yang d i s a l u r k a n me

-

l e w a t i t a n a h k e s t r u k t u r bawah t a n a h . Beban l u a r merupakan beban utama a p a b i l a sebuah p i p a s a l u r a n d i

-

tempatkan d i bawah sebuah j a l a n l i n t a s a n pada keda

-

laman yang r e l a t i f dangkal t e r h a d a p permukaan t a n a h . Untuk s a l u r a n yang l e b i h dalam, b e r a t t a n a h a d a l a h l e b i h p e n t i n g ( F o u s s , 1974; Schwab e t a l . , 1981; S p a n g l e r , 1963 u l a u n t u k beban l u a r pada p i p a s a l u r a n baw

(29)

dimana :

Wt = beban r a t a - r a t a p e r - u n i t p a n j a n g p i p a s a

-

l u r a n t e r h a d a p beban roda (kg/m)

L = p a n j a n g potongan p i p a s a l u r a n (m) I = k o e f i s i e n k e j u t ( i m p a c t c o e f f i c i e n t )

C

C t = k o e f i s i e n beban

P = k o n s e n t r a s i beban r o d a d i permukaan t a n a h ( k g )

F a k t o r k e j u t ( I c ) a d a l a h sama dengan s a t u u n t u k beban permukaan t e t a p ( s t a t i c ) . A p a b i l a beban t e r s e - b u t b e r g e r a k n i l a i

Ic

t e r g a n t u n g d a r i k e c e p a t a n kendaraan. Pada k e c e p a t a n g e r a k

32

km/jam, n i l a i

I c

a d a l a h s e k i t a r 1.5

-

2.0.

K o e f i s i e n beban

(Ct)

t

g pad8 p a n j a n g dan l e b a r potongan p i p a s a l u r a n s e r t a kedalaman d a r i

p e r -

mukaan t a n a h k e p i p a s a l u r a n b a g i a n a t a s . Contoh diagram hubungan a n t a r a n i l a i

Ct

dengan kedalaman d a r i permukaan t a n a h k e p i p a s a l u r a n b a g i a n a t a s pada b e r b a g a i d i a m e t e r p i p a d a p a t d i l i h a t pada Gambar 4.

(30)

beban a k t u a l t e r h a d a p tekanan a t a u d e f l e k s i . Panjang ef e k t i f

3

f

t

( 9 1 . 4 4

cm) d i s a r a n k a n u n t u k d i p a k a i

(31)

D. FAKTOR BEBAN ( L F ) DIDASARKAN PADA KONDISI BEDDING

F a k t o r beban a d a l a h r a s i o kekuatan p i p a s a l u r a n kaku ( r i g i d ) dibauah pemberian k o n d i s i bedding t e r h a d a p k g k u a t a n p i p a s e p e r t i yang d i t e n t u k a n o l e h t e s t b e a r i n g

t i g a s i s i . ( a m b a r

5).

S e p e r t i d i t u n j u k k a n dalam Gambar

6 ,

Gambar

5.

T e s t b e a r i n g t i g a

% i s i

empat k l a s d a r i k o n d i s i - k o n d i s i bedding a d a l a h b i a s a n y a d i a k u i (Schwab e t a l . , 1981).

(32)

beban rendah ( L F = 1.1). Sedang u n t u k k o n d i s i " o r d i n a r y beddingtt pada Gambar

6

(h) f a k t o r beban a d a l a h 1-5-

(33)

l e b i h d i a t a s p i p a . LF untuk k o n d i s i i n i a d a l a h 1.9. "Concrete c r a d l e bedding" dibangun dengan penempatan

b a g i a n p i p a s a l u r a n yang l e b i h bawah dalam beton.

Kondi s i i n i b i a s a n y a d i l a k s a n a k a n untuk bendungan a t a u t a n g g u l dimana beban yang b e r l e b i h a n d i h a d a p i . Tipe bedding i n i memberikan k o n d i s i yang t e r b a i k dengan f a k

-

t o r beban (LF) b e r v a r i a s i d a r i 2.2

-

3.4.

Untuk t e s t b e a r i n g p a s i r f a k t o r beban

CLF)

a d a l a h 1.5 ( S p a n g l e r , 1963). T e s t i n i d i p e r l i h a t k a n p a d a Gambar

7.

Gambar

7.

T e s t b e a r i n g p a s i r

(34)

Gambar 8 . T e s t b e a r i n g dua s i s i

E. FILTER PEWUTUP

The H y d r o t e c h n i c a l Research Bureau of Board of AgrL c u l t u r a l ( 1953) d i dalam J u u s e l a ( 1958) m e n y e l i d i k i t e n - tang k o n d i s i d r a i n a s e d i F i n l a n d i a dan t e r n y a t a s a l a h s a t u k a s u s yang ditemukan a d a l a h penyumbatan o l e h endapan pada u j m g yang l e b i h rendah d a r i s a l u r a n pengumpul.

P e n e l i t i a n yang d i l a k u k a n s e l a n j u t n y a menganjurkan pema- k a i a n k e r i k i l s e b a g a i bahan pelindung. Tujuan d a r i p e

-

nutupan k e r i k i l pada p i p a s a l u r a n i n i a d a l a h : ( 1 ) u n t u k mencegah t a n a h yang h a l u s masuk k e dalam p i p a , ( 2 ) me

-

n i n g k a t k a n e f e k t i f i t a s d i a m e t e r s a l u r a n dan membantu me2 permudah a i r masuk k e dalam p i p a .

(35)

ke bahan f i l t e r . K r i t e r i a i n i akan memuaskan untuk p a s i r , k e r i k i l dan baCu k a s a r , y a i t u s e b a g a i b e r i k u t :

D I 5 ( f i l t e r )

= 5

-

40

.

. . .

(101

5

( t a n a h a s l i ) Dl ( f i l t e r )

=

5

a t a u l e b i h k e c i l

. .

.

( 1 1 ) Ds5 ( t a n a h a s l i )

D8 ( f i l t e r )

= 2 a t a u l e b i h ukuran lubang maks. pd s a l . p i p a

(12)

dimana :

= d i a m e t e r p a r t i k e l pada s a a t 15 p e r s e n b e r a t t o t a l tanah 1010s pada t e s t s a r i n g

De5 = d i a m e t e r p a r t i k e l pada s a a t 85 p e r s e n b e r a t t o t a l tanah 1010s pada t e s t s a r i n g

Pemberian f i l t e r t e r s e b u t t i d a k b o l e h mengandung l e b i h d a r i

5

p e r s e n bahan yang l e b i h h a l u s d a r i

0.074

m, karena menumt Gustaf s s o n (1938) d i dalam J u u s e l a ( 1958) bahwa p a r t i k e l t a n a h yang k e c i l mempunyai gaga a d h e s i yang menghalangi dibawanya t a n a h t e r s e b u t o l e h

a i r .

Tam

-

bahan terhadap k r i t e r i a di a t a s a d a l a h ukuran maksimum p a r t i k e l

76.2

rnm ( 3 i n ) .

Disebabkan o l e h pertimbangan p r a k t i s dan b i a y a , be- b e r a p a v a r i a s i s t a n d a r d f i l t e r mungkin dibenarkan. Keso

(36)

Contoh p e n e l i t i a n u j i ( t e s t ) s a r i n g d i F i n l a n d i a (Gambar

9 ) menyatakan bahwa pemakaian k e r i k i l r a t a - r a t a mengan-

dung 12 p e r s e n u n s u r pokok dibawah ukuran 0 . 5 mm, 47 p e y sen d i a t a s 2.0 mm dan k i r a - k i r a 40 p e r s e n d i a t a s 3.0 mm

.

2 6 20

0.006 0.06 0.6

u k u r a n b u t i r (mm)

1. endapan t a n a h l i a t 4. tanah p a s i r h a l u s 2. tanah endapan

5.

tanah p a s i r k a s a r

3.

t a n a h 1 empung

6.

k e r i k i l yang d i

-

7.

pemakaian k u a l i t a s tempatkan s e b a g a i k e r i k i l r a t a - r a t a p e l i n d u n g pPpa

s-

untuk p e l i n d u n g p& lama 10

-

15 t h p a

(37)

27

F. S C A

TIPE

UNIVERSAL T E S T I N G M A C H I N E

(38)

(39)

111. BAHAN DAN METODA PENELITIAN

A. LOKASI DAN 'dAKTU

P e n e l i t i a n d i l a k u k a n d i l a b o r a t o r i u m F i s i k a dan He- k a n i k a Tanah F a t e t a I P B yang d i l a k u k a n pada p e r t e n g a h a n November selama 1 bulan.

B. BAHAN DAN

ALAT

P e r a l a t a n yang digunakan selama p e n e l i t i a n , y a i t u : U n i v e r s a l T e s t i n g Machine, s a r i n g a n , v i b r a t o r , timbangan, k o t a k p l a t b e s i ukuran 70

x

75

x 50 cm s e b a g a i tempat p a s i r .

Bahan-bahan gang digunakam a d a l a h : p a s i r s e b a g a i f i l t e r , bambu t a l i ( G i ~ a n t o c h l o a

a

Kurz), p i p a t a n a h l i a t ( d i a m e t e r 8.84 cm, 11.82

an,

1 7 - 7 5 cm) dan p i p a ' p l a s t i k PVC ( d i a m e t e r 2",

3 " ,

4"

a t a u 6.0 cm, 8.9 cm,

11

- 4

cm). Dinding p i p a p e r c o b a a n t i d a k berlubang.

C. METODA PENELITI-4N

Sebelum d i l a k u k a n p e n e l i t i a n , ukurzn f i l t e r ye,n& akan digunakan h a r u s d i t e n t u k a n t e r l e b i h dahulu. E r i t e - r i a yang p e r t a m a k a l i d i l a k u k a n u n t u k menentukan u k u r a n b u t i r f i l t e r t e r s e b u t a d a l a h menggunakan persamaan ( l o ) ,

(40)

D, ( f i l t e r )

=

5

-

40

...

( 1 0 )

5

( t a n a h a s l i )

Dl ( f i l t e r )

...

= 5 a t a u l e b i h k e c i l ( 1 1 ) D85 ( t a n a h a s l i )

DE5 ( f i l t e r )

= 2 a t a u l e b i h Ukuran $ lubang mak. pd s a l . p i p a

...

( 1 2 )

Persamaan ( l o ) , ( 11) dan ( 12) t e r s e b u t d i h i t u n g mengguna k a n kurva k u m u l a t i f contoh t a n a h a s l i yang d i d a p a t k a n

d a r i memplotkan h a s i l penyaringan dan penimbangan tanah Derah Dermaga pada k e r t a s m i l i m e t e r , s e h i n g g a d i p e r o l e h d i a m e t e r ( u k u r a n ) f i l t e r yang dibutuhkan, K a s i l p e r h i - tungan ukuran f i l t e r t e r s e b u t dibandingkan dengan kurva kumulatif p a s i r yang d i b e l i , Apabila t i d a k s e s u a i , maka

d i p a k a i k r i t e r i a yang kedua, y a i t u b e r d a s a r k a n p e n e l i t i a n yang d i l a k u k a n J u u s e l a ( 1958) d i F i n l a n d i a yang menggunakan : 12

%

f i l t e r yang berukuran l e b i h k e e i l d a r i 0.5 mm,

47

%

d i a t a s 2.0 mm dan k i r a - k i r a

40

%

d i a t a s

3.0 mm.

Beban k r i t i s ( P ) d a r i masing-masirrg p i p a pada kedalaman pemasangan 10 cm sampai dengan 50 cm d i ~ e r o l e h dengan melakukan percobaan d i l a b o r a t o r i u m dengan c a r a s e b a g a i b e r i k u t :

(41)

t e l a h d i l e t a k k a n d i d a s a r k o t a k yang t e l a h d i i s i pa- s i r s e d i k i t ( k o n d i s i " t e s t b e a r i n g p a s i r " ) .

( b ) Kotak d i l e t a k k a n d i a t a s U n i v e r s a l T e s t i n g Machine dan d i t e k a n p e r l a h a n - l a h a n . Kekuatan penekanan d i

-

tambah s e c a r a b e r t a h a p dan d i h e n t i k a n pada s a a t p i p a mulai r e t a k dan d i c a t a t angka pada p r o v i n g r i n g . Angka pada p r o v i n g r i n g yang merupakarr beban k r i t i s

( P ) t e r s e b u t d i tunjukkarr dalarn satuam rnm s e h i n g g a p e r l u d i k o n v e r s i k a n kedalam bentuk kg a g a r memenuhi s a t u a n yang d i butuhkan.

( c ) Percobaan d i u l a n g i u n t u k p i p a dengan j e n i s dan d i a

-

m e t e r s a n a , t e t a p i kedalaman berbeda. P r o s e s p e n e

-

kanan s a n a dengan p e r c o b a a n sebelumnya.

( d ) Percobaan d i l a k u k a n u n t u k semua j e d s p i p a (bambu, t a n a h l i s t dan PVC) dengan b e r b a g a i d i a m e t e r u n t u k penempatan kedalaman 10 cm

-

50 cm ( 1 0 cm, 20

c m ,

30

an, 40 cm dan 50 c n ) . T i a p - t i a p p e r c o b a a n d i l a k u k a n dengan t i g a k a l i ulangan.

P r o s e s p e r c o b a a n i n i d a p a t d i l i h a t pada Gambar I ? .

Beban k r i t i s ( P ) t i a p j e n i s p i p a digambarkan berupa h u

-

bungan beban k r i ti s ( P I dengan kedalaman p emasangalr (

D)

(model diagram Gambar 1 2 ) .

(42)

r i n g penekan ( p r o v i n g r i n g )

a 1 a t p e n g u k u r b e s a r n y a t e k a n a n

k o t a k p l a t b e s ( t e r n p a t p a s t i n g g i p a s i r d i a t u r d a r i 10 crn

-

50 cm

(43)

beban k r i t i s ( P I

t

10 20

30 40 50

(cm) kedalaman pemasangan (Dl

Gambar 12. ModeL diagram hubungan t e k a n a n ( P ) dan keda

-

laman pemasangan (D)

W = Cd w Bd ( k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t " )

. . .

(

3)

C

W = C c w Bc

C ( k o n d i s i Itpro j e c t i n g c o n d u i t " )

( 6 )

W = Cd w B B ( k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t t ' p i -

c

_{p a f l e k s i b e l )}

...

_{( 4 )}

dimana :

W c

= beban yang d i t e r i m a p i p a yang d i a k i b a t k a n o l e h kolom t a n a h d i a t a s p i p a p e r - u n i t p a n j a n g

( kg/m)

Cd = k o e f i s i e n beban k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t t 1 , d a p a t d i c a r i b e r d a s a r k a n Gambar

7.

Cc = k o e f i s i e n beban k o n d i s i " p r o j e c t i n g c o n d u i t " d a p a t d i c a r i b e r d a s a r k a n Gambar

7

3

w

= b e r a t j e n i s p a s i r (kg/m )

Bd = l e b a r p a r i t ( l e b a r kotak p l a t b e s i ) B = d i a m e t e r l u a r p i p a

(44)

Koefishen k o n s e n t r a s i beban permukaan (Ct) d i h i t u n g berdasarkan formula K a r s t o n . P e n g k o n s e n t r a s i a n beban pada p i p a s a l u r a n bawah t a n a h a d a l a h s e b a g a i b e r i k u t :

sehingga :

dimana :

W t = k o n s e n t r a s i beban yang d i t e r i m a p i p a yang b e g _{a s a l d a r i beban permukaan p e r - u n i t p a n j a n g}

(kg/m) = W

x

1.5 P

W = kekuatan p i p a l a n g s u n g a t a s pemhebanan ( t e s t b e a r i n g t i g a s i s i )

1.5

= f a k t o r beban u n t u k p a s i r

(45)

kedalaman pemasangan d i a t a s p i p a ( H I

(46)

I V . HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PJ3lEPlTUAN PASIR SARINGAN DAN KALIBRASI PROVING R I N G

Sebelum d i l a k u k a n p e n e l i t i a n , u k u r a n f i l t e r y a n g d i

p a k a i d i t e n t u k a n b e r d a s a r k a n contoh t a n a h a s l i d a e r a h Daf maga. E a s i l yang d i p e r o l e h berupa k u r v a k u m u l a t i f t a n a h

(47)

a s l i d i p e r o l e h n i l a i D ( t a n a h a s l i ) = 0.1 mm dan D ( tanah

15 8

5

a s l i ) = 1 - 4 1 mm, sehingga s y a r a t f i l t e r yang akan digunaknn h a m s berukuran : D

35

( f i l t e r ) = 0.5 mm

-

4.0 mm ( b e r d a s a r -

C

kan persamaan ( 7 0 ) ) dan D I 5 ( f i l t e r )

-

7-05 mm ( b e r d a s a r k a n persamaan ( 1 1 ) ) . Pada kurva kumulatif p a s i r d i p e r o l e h n i l a i

D

( p a s i r ) = 0.12 mm dan D g 5 ( p a s i r ) =

5-9

mm sehingga untuk 15

memenuhi k r i t e r i a f i l t e r t e r s e b u t ( D I 5 ( f i l t e r ) .J 0 - 5 mm)

maka p a s i r yang akan digunakan s e b a g a i f i l t e r d i a m b i l dengan

Ukuran s a r i n g a n

(48)

-

ukuran

7

0.5

mm.

liurva p a s i r yang barn d i p e r l i h a t k a n pada Gambar 1 5 ( b ) dengan p e r h i t u n g a n pada t s b e l Lampiran

3 .

Ukuran f i l t e r p a s i r t e r s e b u t a d a l a h D ( f i l t e r ) = 0.64 mm,

15

D ( f i l t e r ) = 9.94 mm s e h i n g g a dengan pemakaian p a s i r t e r - 8

5

s e b u t d i a m e t e r lubang-lubang pada p i p a s a l u r a n a d a l a h s e b e - s a r 19.9 mm ( b e r d a s a r k a n persamaan ( 1 2 ) ) .

Angka pada r i n g penekan ( p r o v i n g r i n g ) d i t u n j u k k a n dalam s a t u a n mn s e h i n g g a d i k o n v e r s i k a n t e r l e b i h d a h u l u kedalam bentuk kg a t a u t o n s e p e r t i yang d i t u n j u k k a n o l e h h a s i l kon- v e r s i dalam Gambar 16 dengan d a t a pada f a b e l Lampiran 4.

-

(49)

75 H a s i l p e r h i t u n g a n b e r a t j e n i s

(w)

f i l t e r yang akan d i - gunakan a d a l a h s e b e s a r 1.748 gr/cm7 (Lampiran 5 ) .

B, BEBAN KRITIS ( P ) P I P A TANAH LIAT, PIPA PLASTIK PVC DAN

1. P i p a Tanah L i a t

beban k r i t i s ( P ) p i p a t a

(50)

Tabel 2. Beban k r i t i s

(P)

p i p a t a n a h l i a t ( d i a m e t e r l u a r 11.82 cm, potongan p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k 23.2 em) dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i Ifdi tc h c o n d u i t "

Tabel

3 .

Beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t ( d i a m e t e r l u a r 17-35 cm, potongan p i p a 30 cm dan l e b a r kotak 34 cm)

dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan p a d a k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t " Kedal aman

P emasangan

( em)

20

30

40

50

Beban k r i t i s ( P )

Kedal aman Pemasangan

( cm)

20 30 40 50

I

1 ( X E ) (mm)

8 - 3

16.0

12.8

13.5

R a t a - r a t a

I1

1 ( x x )

(mm) 7.3 14-5 17.5 12.8 1 ( x x )

(mm)

8 - 0 7 ?

13 -9

15.837

12 - 9

I

1 ( x (mm) 10.5 18.3

2 5 - 5 27.2

I11

1

( x m f

(mm)

8 - 5

1 1 - 2

17.2

1 2 - 4

t o n

0.2743

0.4647

0.5274

0.4322

R a t a - r a t a

I

1 ( x

(mm)

1 7 - 1 20.5

26.2

26.9

1

(x

=)

(mm)

12.0 2 0 - 2 3 3

24.9 27.033

111

1

( x

100)

(mm)

1 2 - 4 21 - 9

23.0

27 -0

t o n

n 1 4 0 3 0.6702

(51)

Luas t u t u p penekan ( L ) d i a m e t e r p i p a t a n a h l i a t b e r l a i n a n sehingga beban k r i t i s yang d i t e r i m a p i p a p e r s a t u a n l u a s ( P ) d i p e r o l e h s e p e r t i yang t e r l i h a t pada Tabel

4 ,

Tabel 4, Beban k r i t i s p e r s a t u a n l u a s ( P ) d a r i p i p a t a n a h l i a t

-- -

Percobaan p i p a t a n a h l i a t t e r s e b u t menunjukkan Kedalaman

Pemasangan

( cm)

10 20 30 40 50

f a k t o r yang r e l a t i f seragam d a r i k e t i g a d i a m e t e r p i p a , dimana semakin dalam p i p a semakin b e s a r bebzn k r i t i s

Beban k r i t i s p e r s a t u a n l u a s

(P)

4P5 yang d a p a t d i t e r i m a p i p a . T e t a p i pada s u a t u s a a t

gluar

=8,84cm

~ = ( i 6 x y ) cm2 (kg/m2)

4879 e 1667 6389.5833 9860,4167 12791.6667 12835.4167

t e r j a d i penumnan beban k r i t i s ( P ) dengan bertambahnya kedalaman pemasangan ( Tabel 4 )

.

$luar=11.82cm ~ = ( 3 2 . 1 ~ 3 0 ) cm2

( kg/m2

4252 -71 32 7204,6512 8176.7442 6700 -7752

Gambar 17 menggambarkan hubungan a n t a r a kedalaman gluar=l7.35cm ~ = ( 3 2 , 1 x 3 0 ) cm 2

( kg/m2)

4184.839 6959.501 6

8532.7103 9251.2980

(52)

o

10 20 30 40 50 ( cm) kedalaman pemasangan

Gambar

17.

Beban k r i t i s ( P ) p i p a

t a n a h l i a t

(53)

( b ) P i p a t a n a h l i a t dengan $ = 11 - 8 2 em. Beban k r i t i s ( P ) p i p a akan meningkat h i n g g a permasangan k e

-

dalaman

40

cm, t e t a p i beban k r i t i s ( P ) yang d a p a t d i t e r i m a o l e h p i p a d i a m e t e r t e r s e b u t akan menurun pada kedalaman d i a t a s 40 cm.

(c)

P i p a tanah l i a t dengan ,@ =

17-35

cm- Kecende

-

rungan penerimaan beban s e r u p a dengan p i p a $ = 8.84 em,

,

y a i t u beban k r i t i s ( P ) yang d a p a t d i t e - r i m s p i p a rneningkat h i n g g a pemasangan kedalaman d i a t a s 50 em.

Pada kedalaman yang dangkal, beban permukaan

l e b i h menentukan kebutrrhan kekuatan d a r i p i p a s a l u r a n . Pada kedalaman yang l e b i h b e s a r , b e r a t t a n a h a d a l a h yang p a l i n g berpengaruh dimana semakin dalam pemasangan semakin b e s a r pengaruh b e r a t t a n a h sedang penga- r u h beban permukaan semakin k e c i l . Oleh k a r e n a i t u d a p a t d i t e r i m a bahwa semakin dalam pemasangan p i p a t a n a h l i a t semakin b e s a r p u l a beban k r i t i s ( P ) yang d a p a t d i t e r i m a p i p a . Beban k r i t i s merupakan beban permukaan pipa. Ada s u a t u b a t a s k e k u a t a n p i p a , y a i t u

s a a t dimana pengaruh b e r a t t a n a h t e r l a l u b e s a r s e h i n g g a dengan beban permukaan yang s e d i k i t l e b i h k e c i l

(54)

maksimum dengan beban k r i t i s ( P ) t e r b e s a r . Untuk p i - pa t a n a h l i a t d i t u n j u k k a n o l e h p i p a Cfluar = 11.82 cm pada kedalaman 40 em.

Beban yang d i t e r i m a o l e h p i p a t a n a h l i a t yang d i - a k i b a t k a n o l e h b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a d i t u n j u k k a n dalam Tabel

5.

dimana semakin dalam p i p a beban yang d i t e r i m a j u g s semakin b e s a r .

(55)

(56)

(57)

l e b i h b e s a r d a r i p a d a p i p a l a i n n y a , terutama pada kedalaman pemasangan l e b i h b e s a r d a r i 20 cm.

2. P i p a P l a s t i k PVC

(58)

Tabel

7,

Beban k r i t i s ( P ) p i p a p a s t i k

PVC

( d i a m e t e r l u a r 8.9 cm, potongan p i p a 70 cm dan l e b a r k o t a k 19.6 cm) dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i " d i t c h conduit"

Kedalaman Pemasangan

( cm)

10

20 28.9 31 - 5 25

- 9

28.767 0

30 25.0 3 7 - 5 30 * 3

40 33.3 33

-7

35.0 33-733

2.095

50 22.2 27.1 25.9

Tabel 8. Beban k r i t i s

(P)

p i

pemasangan

Beban k r i t i s ( P ) .,.

I 1

x

(mm)

39.8

R a t a - r a t a I 1

1

( x m '

( m m )

28.2

1

(xi&

(mm)

32

-6

I11

1

( X E )

( mm)

29 -8

( t o n )

(59)

Tabel 9. Beban k r i t i s ( P ) p e r s a t u a n l u a s d a r i p i p a p l a s t i k PVC

Kedalalaman Pemasangan

I--

P e r c o b a a n p i p e p l a s t i k P pada :

( a ) P i p a p l a s t i k

Gl

= 6 cm.

t e r i m a berkecenderungan u n t u k meningkat dengan semakin dalarnnya pemasangan. D i kedalarnan 10 cm

-

20 cm t e r j a d i penurunan beb ( b ) P i p a p l a s t i k $ = 11.4 em.

meningkat h i n b a l i h i n g g a ked

Beban k r i t i s p e r s a t u a n l u a s ( P )

(60)

Gambar 19 menggambarkan hubungan a n t a r a kedalaman

-

pemasangan p i p a p l a s t i k PVC dengan beban k r i t i s ( P ) p e r s a t u a n l u a s s e p e r t i yang t e l a h d i u r a i k a n d i a t a s .

0 10 20 70 40 50 (cm) kedalaman p emasangan

Gambar 19. Beban k r i t i s ( P I p i p a p l a s t i k PVC

ang t e l a h d i s e b u t k a n sobelumnya bahwa semakin dalam pemasangan semakin b e s a r p e n g a m h b e r a t t a n a h , sedangkan pengaruh beban permukaan semakin

(61)

47

k r i t i s ( P ) p i p a menurun pada pemasangan kedalaman

(62)

Tabel 10. Beban p i p a p l a s t i k PVC yang d i a k i b a t - kan b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a (Wc)

*(1) = kedalaman pemasangan a ) ~= d i a m e t e r l u a r p i p a b)

Bd = l e b a r k o t a k ( l e b a r p a r i t )

= kedalaman d i a t a s p i p a (kedalaman pemasangan

-

Bc) d) Cd = k o e f i s i e n beban untuk p i p a s a l u r a n kaku ( b e r d a s a r k a n

Gambar 3)

e ) ~ c = b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a f l e k s i b e l = Cd.w.B _d.B _c

(63)

T a b e l l 1 I. Beban yang d i t e r i m a p i p a kaku ( r i g i d ) yang d i a k i b a t k a n b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a (Wc)

*( 1 ) = kedalaman pemasangan a ) ~ = d i a m e t e r l u a r p i p a

b

1

_BdC ₌ _{l e b a r k o t a k ( l e b a r p a r i t )}

C ) H = kedalaman d i a t a s p i p a I'kedalaman pemasangan

-

Bc) d ) ~ d = k o e f i s i e n beban u n t u k p i p a s a l u r a n kaku ( b e r d a s a ~ k a n

Gambar 3)

e)ilc = b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a 2

= C .w. Bd d

(64)

D a r i h a s i l p e r h i t u n g a n beban t a n a h (wc) p i p a p l a s t i k PVC ( ~ i p a f l e k s i b e l ) dan p i p a kaku, t e r n y a t a t e r d a p a t s u a t u perbedaan n i l a i

W c

yang cukup b e s a r dimana b e r a t t a n a h yang d i t e r i m a p i p a kaku ( r i g i d ) l e b i h k u r a n g dua k a l i p i p a p l a s t i k PVC ( p i p a f l e k s i - b e l ) . H a s i l t e r s e b u t d a p a t menerangkan mengapa p a d a kedalaman pemasangan yang r e l a t i f dangkal beban k r i t i s

( P ) yang d a p a t d i t e r i m a p i p a menurun, h a 1 t e r s e b u t di- k a r e n a k a n pada kedalaman dangkal pengaruh b e r a t t a n a h

t i d a k t e r l a l u b e s a y , yang berpengaruh a d a l a h beban permukaan. T e t a p i dengan bertambahnya kedalaman pemasangan s u a t u s a a t akan sampai pada s u a t u kedalaman d i - mana pengaruh beban permukaan r e l a t i f k e c i l dan d i g a n -

t i k a n o l e h beban t a n a h ( d i t u n j u k k a n o l e h k u r v a beban k r i t i s ( P ) yang meningkat!naik)

.

H a s i l p e r c o b a a n juga menun jukkan bahwa dengan pemasangan p a d a kedalaman d i a t a s p i p a

(H)

sama, semakin b e s a r d i a m e t e r p i p a p l a s t i k PVC semakin k e c i l p u l a beban k r i t i s yang d a p a t d i t e r i m a p i p a . Untuk l e b i h j e - l a s n y a d i t u n j u k k a n pada Gambar 20 yang m e m p ~ r l i h a t k a n hubungan a n t a r a beban k r i t i s p i p a ( P ) dengan kedalaman

(65)

kedalaman d i a t a s p i p a ( H )

Gambar

a.

Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC pada kedalaman pemasangan d i a t a s p i p a (H) sama

3.

P i p a ~ a m b u T a l i ( G i g a n t o c h l o a

aous

Kurz)

(66)

Tabel

12.

Beban k r i t i s ( P I p i p a bambu t a l i ( d i a m e t e r l u a r

4.65

cm, potongan p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k

12.5

cm)

dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i " d i t c h conduit"

Tabel

13.

Beban k r i t i s ( P ) p i p a bambu t a l i ( d i a m e t e r l u a r

5.4

cm, potongan p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k

14.5

cm)

dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t " Kedal aman

Pemasangan

( cm)

I

1 ( x m )

(mm)

R a t a - r a t a

56.2

52.7

55.2

60.367

74.43

10

1

19-7

I

50.2

20

30

1

53.1

I

1

(

1

(m)

56.5

57.5

5 7

61 - 8

46.2

1

( x m ) (mm)

1 - 8 3 7 5

1.7239

1,805

1

-9727

2.4941

40

5 0

I11

1

( x i &

( mm)

52.4

50.4

55.5

68

103

( t o n )

(67)

T a b e l 14. Beban k r i t i s ( P ) p i p a bambu t a l i ( d i a m e t e r l u a r 6.79 cm, potongan p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k 18.2 cm)

dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t "

Kedalaman

-

_-- Beban k r i t i s ( P )

Pemasannan

t-1

,

I1 17---111 R a t a - r a t a

I I I I I

8 = d i t o l a k k a r e n a t i d a k memenuhi u j i Q pada t a r a f k e p e r c a - yaan

,

c!

= 0.05

Beban k r i t i s p i p a bambu p e r s a t u a n l u a s ( P I d i p e r - l i h a t k a n pada Tabel 1 5 dan Gambar 21 dengan l u a s t u t u p penekan masing-masing d i a m e t e r p i p a berbeda.

Tabel 15. Beban k r i t i s p e r s a t u a n l u a s ( P ) d a r i p i p a bambu t a l i ( G i g a n t o c h l o a a ~ u s Kurz)

Pemasangan

( cm)

(68)

.

0 10 20 30 40 50 kedalaman pemasangan

Gambar 21. Beban k r i t i s ( P I p i p a bambu t a l i ( G i g a n t o c h l o a auus Kurz)

-

Percobaan p i p a bambu t a l i menunjukkan bahwa beban k r i t i s

(P)

yang d a p a t d i t e r i m a o l e h k e t i g a diame-

t e r p i p a t e r s e b u t cenderung u n t u k meningkat dengan

se

laman pemasangan p i p a , k e c u a l

(69)

( a ) Pada p i p a bambu $ = 4.65 cm dan p i ~ a bambu t a l i @ =

5.4

cm t e r j a d i penurunan beban k r i t i s ( P ) d a r i kedalaman pemasangan 10 cm

-

20 cm. Beban k r i t i s

( P ) maksimum u n t u k p i p a bambu $ = 5.4 cm s e b e s a r 2

105 290.6404 kg/m y a i t u dengan pemasangan k e d a l a - man maksimum 40 em. Kedalaman d i a t a s 40 cm u n t u k p i p a d i a m e t e r t e r s e b u t beban k r i t i s akan menurun. (b) Untuk p i p a bambu $ = 6.79 cm, beban k r i t i s yang

d a p a t d i t e r i m a meningkat t e r u s h i n g g a kedalaman pemasangan 50 cm.

D i s i n i t e r l i h a t bahwa semakin dalam p emasangan p i p a bambu semakin b e s a r pengaruh b e r a t t a n a h , sedangkan pengaruh beban permukaan ( b e b a n k r i t i s ) semakin k e c i l yang mengakibatkan dengan bertambahnya kedalaman pemasangan p i p a , beban k r i t i s ( P ) yang d a p a t d i t e r i m a p i p a akan semakin b e s a r .

Pada pemasangan kedalaman p i p a 10 cm

-

20 cm t e r - j a d i penurunan beban k r i t i s p i p a bambu t a l i u n t u k p i p a $ = 4.65 cm dan $ = 5.4 cm. D i s i n i beban permukaan dan beban t a n a h sama-sama b e r p e n g a r u h , s e h i n g g a dengan bertambahnya kedalaman pemasangan p i p a b e r a t t a n a h semakin b e s a r yang mengakibatkan beban permukaan

(P)

yang d i t e r i m a p i p a akan semakin k e c i l .

(70)

Tabel 16.

Beban yang d i t e r i m a p i p a bambu t a l i

yang d i a k i b a t k a n b e r a t t a n a h

d i

a t a s

p i p a

( W c )

* ( I) =

kedalaman pemasangan

=

diameter l u a r p i p a

C

b ' ~ d =

l e b a r k o t a k ( l e b a r p a r i t )

dl

kan

Gambar

3)

C'II =

kedalaman

di

a t a s p i p a (kedalaman pemasangan

-

Bc

Cd =

k o e f i s i e n beban u n t u k p i p a s a l u r a n kaku ( b e r d a s a r -

e ' ~ =

b e r a t t a n a h

d i

a t a s p i p a

( 6 )

d ) d

0.303

0.869

1.426

1.74

2.054

0.225

0.713

1.201

1.567

1.838

0.125

0.514

0.902

1.292

1.562

,

* ( I ?

(cm?

10

20

30

40

50

10

20

30

40

50

10

20

30

40

50

( 3 )

b Bd

(cm)

12.5

14.5

18.2

( 2 )

a) B c ( c m )

4.65

5.4

6.79

( 7 )

( 8 )

e)

(

4)

C ) H

(cm)

5.35

15.35

25.35

35.35

45.35

4.61

14.61

24.61

34.61

44.61

3.21

13.21

23.21

33.21

43.21

(gr/cm)

63.82

183.07

300.35

366.49

432.62

63.77

202.08

340.38

444.11

520.92

( 5 )

H/Bd

0.428

1.228

2.028

2.828

3.628

0.318

1.008

1.697

2.387

3.077

0.176

0.726

1.275

1.825

2.374

c

@( g r ?

(71)

Pada Tabel 16 t e r s e b u t t e r l i h a t bahwa dengan semakin dalamnya pemasangan p i p a beban ( W c ) yang d i t e r i m a p i - pa semakin b e s a r .

R a s i l p e r c o b a a n dengan pemasangan p i p a pada kedalaman t a n a h d i a t a s p i p a ( H I sama (Warnbar 2 2 ) t e r - n y a t a menunjukkan :

( a ) Pada s e t i a p kedalaman ( H ) , p i p a

%

= 5.4 cm mempu- n y a i beban k r i t i s ( P ) l e b i h b e s a r d a r i pada p i p a

%

= 4.65 cm dan

%

= 6.79 cm, t e t a p i pada s a a t beban k r i t i s p i p a m u l a i menurun ( @ = 5.4 cm) u n t u k kedalaman (H) s 4 1 cm r~emuunyai beban k r i t i s ( P ) yang l e b i h k e c i l d a r i p a d a p i g s !if = 6.79 cm dan kfi:

dalaman ( H ) 4 43-5 cm mempunyai beban k r i t i s

(P)

l e b i h k e c i l d a r i $ = 4.65 cm.

( b ) Sedangkan p i p a

%

= 6.79 cm mempunyai beban k r i t i s l e b i h b e s a r d a r i p i p a $ = 4.65 cm u n t u k s e t i a p k e

-

dalaman ( H ) pemasangan. T e t a p i p a d a kedalaman (HI

(72)

(73)

Dengan membandingkan h a s i l percobaan a n t a r a p i p a p i p a dengan d i a m e t e r dan penempatan kedalaman

(H)