ABSTRAK
DESAIN PERKUATAN LERENG DENGAN TURAP BAJA BESERTA
RIPRAP DAN GABION SEBAGAI ALTERNATIF
Studi Kasus : Kanal Terminal PT Chevron Pasific Indonesia, Tanjung Santan, Kalimantan Timur
Oleh Geraldy Sirait NIM : 15009043
(Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Program Studi Teknik Sipil, ITB)
Lereng pada lokasi studi diketahui mengalami kerusakan akibat gerusan ombak terutama pada daerah bibir pantai. Perkuatan lereng eksisting juga mengalami kerusakan akibat perencanaan yang kurang memadai. Oleh karena itu, direncanakan sebuah perbaikan perkuatan lereng sepanjang 1 km dengan turap baja berangkur untuk kanal sisi kiri dan kanan dengan tinggi tanah yang ditahan adalah 4,5 m. Tinggi total turap diperlukan untuk kanal sisi kanan adalah 14,5 m sedangkan pada sisi kiri 9 m. Dinding angkur menggunakan turap yang dipancang dengan inklinasi 8˚ untuk kanal sisi kanan dan vertikal (inklinasi 0˚) untuk kanal sisi kiri. Lokasi studi diketahui cukup terbuka dan resiko keruntuhan yang berakibat fatal sangat kecil sehingga perkuatan lain yang lebih ekonomis seperti riprap dan bronjong (gabion) dapat menjadi alternatif. Bronjong unggul dalam hal stabilitas batuan terhadap ombak dibandingkan dengan riprap karena dibungkus oleh kotak berjaring kawat. Akan tetapi, adanya rencana pemecah gelombang pada lokasi studi yang menahan gelombang dari laut menyebabkan ombak yang akan terjadi cukup kecil karena hanya akan berasal dari kapal yang lewat. Sehingga, perkuatan yang direkomendasikan untuk lokasi studi adalah riprap. Kata kunci : Perkuatan lereng, turap baja berangkur, bronjong, riprap
Pendahuluan
Salah satu terminal penambangan minyak bumi lepas pantai yang dimiliki perusahaan PT Chevron Pasific Indonesia berlokasi di Tanjung Santan, Kab. Kutai Kartanegara, Prov. Kalimantan Timur, 0°05'29.43" LS - 117°27'16.40"BT. Penambangan minyak lepas pantai tentunya membutuhkan sarana dan prasarana/infrastruktur pendukung. Salah satu infrastruktur pendukung kegiatan ini yaitu kanal. Konstruksi lereng sebuah kanal harus memperhatikan aspek geoteknik terutama menyangkut gaya-gaya lateral tanah. Jika tidak direncanakan dengan benar maka lereng tersebut akan rentan mengalami keruntuhan. Kondisi kanal eksisting mengalami kerusakan (erosi) terutama bagian bibir pantai akibat
arus gelombang. Untuk itu, dibutuhkan perencanaan perkuatan lereng yang baik agar kanal dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
Permodelan Turap
Kriteria perencanaan untuk desain turap adalah sebagai berikut.
Menambah 20% - 40% kedalaman pemancangan (USS Sheet Pile, 1984) Angka keamanan stabilitas global ≥
1,30 (USS Sheet Pile, 1984) dan 1,0 untuk gempa.
Tegangan izin bahan turap (baja) = 0,5 Fy (USACE EM 1110-2-2504, 1994)
Deformasi horizontal turap (dalam inci) = 0,4.H(ft) (LADOTD Sheet Pile Design Guideline, 2000).
Turap sisi kanan dan kiri dimodelkan dengan menggunakan program PLAXIS dan diperiksa pada kondisi jangka panjang dan juga kondisi jangka pendek. Secara umum, tahapan konstruksi yang dilakukan adalah sebagai berikut.
Gravity Loading Pemancangan turap Timbunan level angkur Pemancangan turap angkur Timbunan level rencana
Freatik (air muka tanah) jangka panjang Perhitungan angka keamanan
Pada kondisi jangka panjang, dianalisis gaya-gaya yang bekerja pada komponen turap, angka keamanan (tipe drained parameter efektif), dan besar penurunan konsolidasi (tipe undrained parameter efektif). Sementara pada kondisi jangka pendek dianalisis gaya-gaya pada komponen, angka keamanan, dan juga gaya gempa. Tanah puncak berada di belakang dinding sehingga dapat diasumsikan turap dan tanah mengalami goyangan yang sama saat gempa. Jadi, percepatan gempa yang digunakan adalah PGA = 0,07 g.
Tabel 1 Hasil Analisis Turap dengan PLAXIS
Permodelan Riprap dan Bronjong
Matras
Kriteria angka keamanan stabilitas lereng untuk kondisi keruntuhan yang tidak menyebabkan konsekuensi fisik yang berbahaya (lokasi studi jauh dari pemukiman warga dan keruntuhan tidak mengganggu aktivitas kanal) ditetapkan sebesar 1,30 (USACE EM 1110-2-1902-Slope Stability Manual, 2003).
Tahapan konstruksi riprap dan bronjong kanan dan kiri secara umum adalah sebagai berikut.
Gravity Loading Penimbunan Pemasangan riprap
Perhitungan angka keamanan
Untuk kondisi jangka panjang, dianalisis angka keamanan dan besar penurunan konsolidasi. Sedangkan untuk jangka pendek, dianalisis angka keamanan dan
juga diperiksa angka keamanan pada kondisi gempa (percepatan PGA) adalah 1,0.
Tabel 2 Hasil Analisis Turap dengan PLAXIS
Hasil dan Kesimpulan
Hasil yang diperoleh dari analisis PLAXIS untuk kanal sisi kanan dan sisi kiri pada kondisi jangka panjang dan jangka pendek dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 3 Rekapitulasi Profil Turap
Turap kanal kanan menggunakan profil PU10R dengan panjang total 14,5 m, dan tendon prategang 26 mm pada kedalaman 2m dari muka tanah yang dipasang sejarak 3 m dan diberi prestress 300 KN per angkur. Dinding angkur direncanakan berupa turap baja profil PU9R setinggi 6 m pada lokasi 30 m dengan inklinasi 8˚
searah jarum jam terhadap vertikal, serta waler untuk turap dan turap angkur menggunakan profil UPN 280.
Sementara untuk turap kanal kiri digunakan profil PU8R dengan panjang total 9 m dan tendon prategang 26 mm sejarak 6 m pada kedalaman 1,5 m dari muka tanah dan diberi prestress 300 KN per angkurnya. Dinding angkur direncanakan menggunakan turap baja vertikal dengan profil PU8R pada lokasi 20 m setinggi 3 m, serta waler dengan profil turap dan turap angkur UPN 380
Perkuatan yang direkomendasikan untuk lokasi studi adalah riprap batu gamping bergradasi Kelas II (diameter lolos 50% sebesar 23 cm atau 9 inci) dengan ketebalan 0,5 m di atas HWL adalah dan 1 m di bawah HWL yang dipasang pada lereng yang dilapisi dua lembar geotekstil non-woven X70 sesuai kriteria rekomendasi dengan rasio lereng horizontal-vertikal sebesar 4 untuk kanal kanan dan kiri. (lihat Tabel 4)
Daftar Pustaka
Budhu, Muni. 2008. Foundation and Earth Retaining Structures. John Wiley & Sons, Inc.
Murthy, V.N.S. 2007. Advanced Foundation Engineering. New Delhi : CBS Publishers & Distributors.
Subsurface Investigation-Geotechical Site Charaterization Reference Manual. National Highway Institute. Publication No. FHWA NHI-01-031. Published in 2002.
Design of Sheet Pile Walls. US Army Corps of Engineer. Engineer Manual 1110-2-2504. Published in 1994.
Das. Braja.M. 2010. Principles of Geotechnical Engineering. Stamford: Cangage Learning.
Das. Braja.M. 2008. Advanced Soil Mechanics. New York : Taylor & Francis Craig, R.F. 2004. Soil Mechanics. New York: Spon Press
Steel Sheet Piling Design Manual. United State Steel. Updated in 1994
Ebeling, Robert M. And Strom Ralph W. 2001. State of the Practice in the Design of Tall, Stiff, and Flexible Tieback Retaining Walls. US Army Corps of Engineers. Published in December 2001.
Arcelor Mittal Piling Handbook. Arcelor Mittal Commercial RPS. Published in 2008
RSNI 03-1726-201x : Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Stuktur Bangunan Gedung dan Non Gedung
Geotechnical Engineering Circular No.3 : LRFD Seismic Analysis and Design of Transportation Geotechnical Features and Structural Foundations. National Highway Institute. Publication No. FHWA-NHI-11-032. Published in 2011.
Sheet Pile Design Guidelines. Lousiana Department of Transportation and Development (LADOTD). Published in 2000.
LinkTM Gabions and Mattresses Design Booklet. Quennsland : Global Synthetics, Pty. Ltd. Published in 2009.
A Lagasse, P.F, Clopper, P.E. Riprap Design Criteria, Recommended Specifications, and Quality Control. Report 568 : National Cooperative Highway Research Program. Transportation Research Board. Published in 2006.
Althage, Jonas. Ship-Induced Waves and Sediment Transport in Göta River, Sweden. Department of Building and Environmental Technology Faculty of Engineering, Lund University. Published in 2010.
Lagasse, P.F, Clopper, P.E. Hydraulic Engineering Circular No. 23 : Bridge Scour and Stream Instability Countermeasures: Experience, Selection,
and Design Guidance-Third Edition. FHWA NHI-09-112. Publised in 2009.
http://maps.google.com, Google Earth, akses tanggal 20 Juli 2013
http://dcm2.enr.state.nc.us/estuarineshoreli ne, akses tanggal 31 Agustus 2013
http://dutch.hexagonalmesh-machine.com, akses tanggal 31 Agustus 2013
http://en.wikipedia.org/wiki/Riprap, akses tanggal 31 Agustus 2013
http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spe ktra_indonesia_2011/ , akses tanggal 2 September 2013
