1) Penulis
UNTUK MENANGGULANGI LONGSOR DI
TEBING SUNGAI SEGAH JALAN BUJANGGA,
BERAU
Dian Anggraini1) danIndrasurya B. Mochtar2)
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail:Indrasurya@ce.its.ac.id Abstrak—Jalan Bujangga merupakan jalan provinsi
yang menghubungkan antara Teluk Bayur dan Tanjung Redeb.Jalan ini juga merupakan jantung ekonomi bagi masyarakat Teluk Bayur dan Tanjung Redeb. Oleh karena itu, keberadaannya sangat dibutuhkan bagi masyarakat sekitar. Kelongsoran yang terjadi pada tahun lalu menyebabkan jalan ini mengalami kerusakan parah sehingga tidak dapat dilewati.Padahal jalan ini merupakan satu-satunya akses menuju ke bandara.
Penyusunan Tugas Akhir ini bertujuan untuk mengevaluasi perkuatan eksisting dan merencanakan perkuatan untuk menanggulangi longsor di tebing Sungai Segah tersebut. Alternatif perkuatan yang direncanakan adalah menggunakan turap, cerucuk, dan tiang pancang. Perkuatan dengan turap akan dianalisis dengan menggunakan dua metode, yaitu analisis turap sebagai turap dan analisis turap sebagai cerucuk. Pada jalan tersebut sebenarnya sudah dipancang perkuatan dengan turap, namun tetap saja terjadi longsor. Analisis yang dilakukan juga bertujuan untuk mengevaluasi perkuatan yang sudah dilakukan di lapangan.
Perkuatan tanah yang digunakan dalam perencanaan adalah kombinasi tiang pancang baja dengan micropiles. Perkuatan yang dibutuhkan sebanyak 7 baris tiang pancang baja dan 6 baris micropiles. Biaya yang diperlukan untuk perkuatan ini sebesar Rp 48,691,760,000.00.
Kata Kunci—Longsor, Jalan Bujangga, Sungai Segah, Berau, Kalimantan Timur, Turap, Cerucuk, Tiang Pancang.
I. PENDAHULUAN
alan Bujangga merupakan jalan Provinsi yang menghubungkan Teluk Bayur dan Tanjung Redeb. Bahkan ketua Kadin Berau, Syahrial Noor mengatakan bahwa jalan ini merupakan jantung ekonomi masyarakat, baik yang dari arah Teluk Bayur,
Gunung Tabur, maupun dari Tanjung
Redeb.Kelongsoran yang terjadi di sini perlu diperhatikan oleh pemerintah karena mentebabkan jalan retak-retak sehingga tidak dapat dilewati lagi.Selain itu, longsor ini juga merusak beberapa fasilitas umum sehingga sangat mengganggu aktivitas warga.
Tugas Akhir ini membahas alternatif perkuatan tanggul yang dengan menggunakan turap, cerucuk, dan tiang pancang baja.Untuk mengetahui penyebab longsor, turapdihitung dengan dua metode yaitu turap sebagai turap dan turap sebagai cerucuk.
II. METODOLOGI
Metodologi Tugas Akhir ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Metodologi Tugas Akhir
Penjelasan lengkap tentang Metodologi dapat dilihat pada buku Tugas Akhir penulis [1].
III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Data dan Analisis Parameter Tanah Data Tanah
Data tanah yang digunakan adalah data SPT, Sondir, dan data laboratorium hasil penyelidikan tanah yang yang dilakukan oleh PT. Kaliraya Sari berjumlah dua titik data boring log dan delapan titik sondir.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
2
1) Penulis - 10.00 m - 20.00 m - 30.00 m Keterangan : Sangat Lunak Menengah Lunak Kaku Sangat Kaku ± 0.00 mGambar 2. Kondisi Tanah di Jalan Bujangga
Data Tanah Timbunan
Material timbunan direncanakan memiliki spesifikasi teknis sebagai berikut:
- Sifat fisik tanah timbunan:
γ sat = 1.9 t/m3 C = 0
γt = 1.9 t/m3 Ø = 30°
Data Spesifikasi Bahan 1. Turap/ Sheet Pile
Turap yang digunakan pada perencanaan ini adalah turap baja/ steel sheet pile yang berasal dari Nippon Steel Trading Co., Ltd. Adapun spesifikasi sheet pile sebagai berikut:
Tabel 1.
Spesifikasi turap/ sheet pile
No. Tipe Tinggi
(mm) Momen Inersia (cm4) Section Modulus (cm3) 1. IV A 185 41.600 2.250 2. IV W 210 56.751 2.702 2. Cerucuk
Jenis cerucuk yang digunakan pada perencanaan ini adalah cerucuk beton yang berasal dari PT Kalimantan Concrete Engineering. Adapun spesifikasi cerucuk sebagai berikut:
Tabel 2.
Spesifikasi cerucuk beton/ micropile
No. Tipe Mutu
Beton Panjang Sisi (cm) 1. Segiempat 25 x 25 K-500 25 2. Segitiga 32 x 32 x 32 K-500 32 3. Tiang Pancang
Jenis tiang pancang yang digunakan pada perencanaan ini adalah tiang pancang baja. Adapun spesifikasi tiang apancang sebagai berikut: Diameter : 50 cm Modulus Elastisitas : 2.100.000 kg/cm2 σallow : 1.600 kg/cm 2 Section Modulus, Zx : 1.730 cm3 Momen Inersia, I : 43.900 cm4 Bending Momen : 2.768.000 kgcm B. Evaluasi dan Perencanaan Geoteknik Kondisi Tanah di Jalan Bujangga
Berdasarkan hasil analisa data tanah diketahui bahwa lapisan tanah lunak yang ada di Jalan Bujangga bervariasi antara 10 sampai dengan 20 meter.Dengan lapisan tanah lempung yang tebal ini menyebabkan angka keamanan yang terjadi di Jalan Bujangga < 1. Saat belum terjadi proyek pelebaran jalan angka kemanan sebesar 0,4 (Gambar 2). Setelah dilakukan penimbunan tanah dan pemancangan turap angka keamanannya sebesar 0,7 (Gambar 3)
5 10 15 20 25 30 0
35 Jalan selebar 8 met er
30.90
Gambar 3.Overall Stability Saat Jalan Belum Dilebarkan 5 10 15 20 25 30 0 35 TIMBUNAN Jalan sel ebar 8 meter
20.00
Gambar 4.Overall Stability Setelah Dilakukan Pemancangan Turap dan Penimbunan Tanah
1) Penulis dari muka tanah.
Turap baja ini ditambat kepada sederet angkur pipa baja berdiameter 500 mm yang dipancang vertikal setiap jarak 2 meter.Kabel penjangkar (tie rod) dipasang antara turap dan akur pipa baja.Ketika konstruksi turap baja dan angkur telah selesai dipancang, ruang di antara pipa baja dan turap diisi tanah urug begitu juga dengan ruangan di belakang konstruksi turap dampai ke timbunan badan jalan (Gambar 5).
Gambar 5.Kondisi Awal Jalan Setelah Pengerukan dan Sebelum Mengalami Longsor Perhitungan Turap Sebagai Turap
q = 1,5 t/m2 Lapisan Pasir
? = 1,9 t/m3 F = 30 c = 0 t/m2
Lapisan Lempung Lunak ? = 1,65 t/m3 c = 1,265 t/m2 F = 0
T
1
Lapisan Lempung Lunak ? = 1,67 t/m3 c = 1,382 t/m2 F = 0 2 m
1,5 m
D Lapisan Lempung Lunak ? = 1,68 t/m3 c = 1,499 t/m2 F = 0 Lapisan Lempung Lunak ? = 1,71 t/m3 c = 1,616 t/m2 F = 0 Lapisan Lempung Lunak ? = 1,73 t/m3 c = 1,734 t/m2 F = 0
2 m 2 m 2 m 2 m 2 3 4 5 6 7
Gambar 6. Ilustrasi Turap dan Kondisi Tanah di Sekitarnya
Tekanan tanah aktif dan pasif yang bekerja di lokasi penelitian, yaitu:
Tabel 3.
Perhitungan tekanan tanah aktif dan pasif Titik Jenis Tanah γ (t/m3 ) c (t/m2 ) Ø σ'v (t/m2 ) σ'H (t/m2 ) 1 Pasir 0 0 0 1.50 0.50 2 Atas 1.9 0 30 5.10 1.70 Bawah L e m p u n g 1.65 1.265 0 5.10 2.26 3 Atas 1.65 1.265 0 6.075 3.55 Bawah 1.67 1.382 0 6.075 3.31 4 Atas 1.67 1.382 0 0.547 Bawah 1.68 1.499 0 0.079 5 Atas 1.68 1.499 0 0.079 Bawah 1.71 1.616 0 0.389 6 Atas 1.71 1.616 0 0.389 Bawah 1.73 1.734 0 0.861 7 1.73 1.734 0 0.861 1,7 t/m2 2,57 t/m2 3,55 t/m2 3,31 t/m2 0,55 t/m2 0,08 t/m2 0,39 t/m2 0,86 t/m2 0,86 t/m2 11,5 + D t/m2 11,5 + D t/m2
Gambar 7.Diagram tekanan tanah saat air sungai pasang Momenterhadap angkur (T) saat air pasang, yaitu;
Tabel 4.
Perhitungan momen terhadap angkur P Nilai P (t) Lengan (m) Momen Terhadap T (t m) P1 2 0 0 P2 2,4 0,67 1,6993 P3 3,855 2,75 10,60 P4 0,731 3 2,194 P5 1,094 4,5 4,923 P6 2,563 4,167 10,68 P7 0,158 6,5 1,027 P8 0,778 8,5 6,613 P9 0,861D 9,5 + 0,5D 8,1795D + 4,75D2
Maka didapatkan persamaan 24,512 – 8,1795D – 4,75 D2 = 0, dengan D = 2 meter. Karena nilai safety factor yang ingin dicapai adalah 1,2, maka panjang D = 1,2 x 2 = 2,4. Jadi panjang turap yang dibutuhkan adalah 11,5 + 2,4 = 13,9 14 meter.
Dengan analisa program SAP 2000 didapatkan nilai momen maksimum sebesar 17,51545 ton-m = 1.751.545 kg-cm, sehingga modulus section yang dibutuhkan adalah
S = = . . = 1.094,7 cm3/m
Sehingga bisa direncanakan turap dengan memakai U-type Sheet Pile FSP-IV dengan spesifikasi seperti Tabel 1.
Perhitungan Turap Sebagai Cerucuk
Perhitungan ini dilakukan dengan mengasumsikan turap/ sheet pile sebagai cerucuk. Sehingga cara perhitungannya disesuaikan dengan cara perhitungan cerucuk. Di bawah ini adalah hasil perhitungan turap sebagai cerucuk.
Gaya Lateral Tiang Pancang, P:
Cu = 0,1307 kg/cm2 qu = 2 x Cu
= 2 x 0,1315 = 0,263 kg/cm2 = 0.27 tsf
Dari grafik hubungan antara f dengan unconfined compression strength diperoleh:
f = 3 tcf = 0.096 kg/cm3 Faktor kekuatan relatif, T =
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
4
1) Penulis
= . . .
. = 246,50 cm
Momen maksimum yang mampu ditahan oleh sheet pile (Bending Momen).
Bending Momen = σallow x Section Modulus
= 1.600 x 2.250
= 3.600.000 kgcm
Panjang sheet pile terpendek (L) di bawah bidang longsor diasumsikan 2 meter.
=
, = 0,81
Dari Grafik hubungan dari kedalaman (z) dengan L/Tdiperoleh koefisien perpindahan tempat akibat momen, FM = 1 FK = 2,643 , , , , , , = 1
Jadi, gaya lateral 1 tiang, P = = . .
, = 14.604,75 kg
Kebutuhan Sheet Pile:
5 10 15 20 25 30 0 35 17.32 20.13
Jal an sel ebar 8 m et er TI MBUNAN
Gambar 8.Hasil Analisa Bidang Longsor dengan Program XSTABL
Dari hasil analisa dengan program XSTABL didapatkan nilai ΔMR = 180.210.345kgcm dengan radius = 4797 cm.
Kebutuhan sheet pile =∆ = . .
. , = 3 baris. Menentukan Panjang Turap (Sheet Pile)
Dari hasil XSTABL diketahui bahwa kedalaman kelongsoran lereng saat SF = 1, sedalam 20,13 meter (Gambar 8). Agar aman turap direncanakan sepanjang 2 meter di bawah bidang longsor SF = 1. Sehingga panjang turap yang dibutuhkan pada kondisi ini adalah 22,13 meter 23 meter.
Perhitungan juga dilakukan saat air sungai mengalami surut.Saat surut terjadi perbedaan elevasi sebesar 3 hingga 4 meter seperti gambar berikut.
q = 1,5 t/m2 Lapisan Pasir
? = 1,9 t/m3 F = 30 c = 0 t/m2
Lapisan Lempung Lunak ? = 1,65 t/m3 c = 1,265 t/m2 F = 0
T
1
Lapisan Lempung Lunak ? = 1,67 t/m3 c = 1,382 t/m2 F = 0 2 m
1,5 m
D Lapisan Lempung Lunak ? = 1,68 t/m3 c = 1,499 t/m2 F = 0 Lapisan Lempung Lunak ? = 1,71 t/m3 c = 1,616 t/m2 F = 0 Lapisan Lempung Lunak ? = 1,73 t/m3 c = 1,734 t/m2 F = 0
2 m 2 m 2 m 2 m 2 3 4 5 6 7
Gambar 9. Ilustrasi Turap Saat Air Sungai Surut Hasil perhitungan perkuatan turap pada kondisi pasang dan kondisi surut dapat dilihat pada tabel 5 berikut.
Tabel 5.
Perhitungan turap saat kondisi surut Uraian
Elevasi Muka Air Sama
Elevasi Muka Air Berbeda Turap Asumsi Cerucuk Turap Asumsi Cerucuk Jumlah (baris) 1 3 1 7 Kedalaman (m) 14 23 18 25
Analisa Penyebab Kelongsoran
Analisa penyebab kelongsoran dilakukan dengan mengevaluasi turap dengan dua metode, yaitu: perhitungan turap sebagai turap dan perhitunga turap sebagai cerucuk. Selain itu, perhitungan ini juga dilakukan terhadap dua kondisi, yaitu: saat air sungai pasang (muka air sungai selevel dengan muka air tanah) dan saat air sungai surut (muka air sungai berbeda level dengan muka air tanah). Sehingga dari analisa tersebut didapatkan penyebab kelongsoran sebagai berikut.
1. Kondisi tanah yang relatif jelek
Ketebalan tanah lempung hingga 20 meter menyebabkan lokasi ini rawan terhadap kelongsoran. Bahkan setelah dinalisa dengan program bantu XSTABLE angka kemanan yang dihasilkan kurang dari 1
2. Adanya pasang surut air sungai
Dari tabel 6 dapat diketahui bahwa ketika terjadi perbedaan elevasi muka air kebutuhan turap menjadi semakin banyak.Hal ini dikarenakan perbedaan muka air mengakibatkan tegangan hidrostatisnya bekerja. Sehingga pada perhitungan selanjutnya akan dianalisa dengan kondisi beda elevasi muka air 3. Turap eksisiting tidak memenuhi syarat overall
stability
Pada Gambar 6 terlihat bahwa bidang kelongsoran terletak pada kedalaman 22,13 meter, sedangkan turap eksisting hanya dipancang sedalam 15 sampai dengan 20 meter. Hal ini tentu saja tidak memenuhi syarat overall stability.Turap seharusnya dipancang melebihi bidang kelongsoran.
1) Penulis 5 10 15 20 25 30 0 22.13 20.00
Gambar 10.Turap Tidak Memenuhi Syarat Overall Stability
Turap eksisting tidak mampu menahan kelongsoran yang terjadi karena panjangnya tidak mencukupi
4. Jumlah turap yang dipancang kurang
Perhitungan dengan asumsi cerucuk menghasilkan perkuatan yang lebih banyak dibandingkan dengan perhitungan biasa (Tabel 5).Karena overall stability lebih menentukan dalam perhitungan stabilitas turap, maka perhitungan dengan asumsi cerucuk dianggap lebih aman.Oleh karena itu, evaluasi turap eksisting didasarkan pada perhitungan turap dengan asumsi cerucuk.
Turap yang dipancang di lapangan sebanyak satu baris di sepanjang Jalan Bujangga.Namun, berdasarkan perhitungan dengan asumsi cerucukdihasilkan kebutuhan turap sebanyak 7 baris.Sehingga kurangnya jumlah turap menyebabkan turap eksisiting tidak mampu menahan longsor yang ada.
Perhitungan Perkuatan Tanah
Perkuatan tanah yang dihitung untuk memperbaiki Jalan Bujangga menggunakan 3 alternatif, yaitu turap, cerucuk, dan tiang pancang baja.Hasil perhitungan perkuatan tanah pada Jalan Bujangga dapat dilihat pada Tabel 6 berikut.
STA
Perkuatan (buah/m’)
Turap Micropile Pipa Baja
25x25 32x32x32 0+000 4 66 53 6 0+025 2 33 27 3 0+050 2 22 18 3 0+075 3 37 30 4 0+100 6 94 76 9 0+125 7 119 96 11 0+150 5 74 60 7 0+175 4 56 45 5 0+195 4 60 49 6
Perhtiungan Perkuatan Tanah dengan Subdrain Subdrain digunakan untuk mengurangi beda elevasi antara muka air tanah dengan muka air sungai. Hasil perhitungan perkuatan tanah dengan menggunakan subdrain dapat dilihat pada Tabel 7 berikut.
Tabel 7.
Hasil perhitungan perkuatan dengan menggunakan subdrain
STA
Perkuatan (tiang/m’)
Turap Micropile Pipa Baja
25x25 32x32x32 0+000 2 34 27 3 0+025 1 8 7 1 0+050 1 2 1 1 0+075 2 19 16 2 0+100 5 71 58 7 0+125 6 88 80 8 0+150 3 49 40 5 0+175 2 31 25 3 0+195 1 13 10 2 Perhitungan RAB
No. Jenis Perkuatan volume Sat Harga satuan Harga total
1 Turap 58500 m Rp1,000,000.00 Rp 58,500,000,000.00 2 Micropile 25 x 25 32175 m3 Rp2,600,000.00 Rp 83,655,000,000.00 32x32x32 20752 Rp2,600,000.00 Rp 53,955,200,000.00 3 Tiang pancang 46800 m Rp1,110,000.00 Rp 51,948,000,000.00 4 Turap 48750 m Rp1,000,000.00 Rp 48,750,000,000.00 Tiang pancang 4582.5 m Rp1,110,000.00 Rp 5,086,575,000.00
Kombinasi turap dan tiang pancang Rp 53,836,575,000.00
5
Turap 48750 m Rp1,000,000.00 Rp 48,750,000,000.00
Micropile 25 x 25 572.8125 m3 Rp2,600,000.00 Rp 1,489,312,500.00
32x32x32 406.38 Rp2,600,000.00 Rp 1,056,588,000.00
Kombinasi turap dan micropile 25 x 25 Rp 50,239,312,500.00
Kombinasi turap dan micropile 32x32x32 Rp 49,806,588,000.00
6
Tiang pancang 40950 m Rp1,110,000.00 Rp 45,454,500,000.00
Micropile 25 x 25 1755 m3 Rp2,600,000.00 Rp 4,563,000,000.00
32x32x32 1245.1 Rp2,600,000.00 Rp 3,237,260,000.00
Kombinasi tiang pancang baja dan micropile 25x25 Rp 50,017,500,000.00
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
6
1) Penulis
Analisa Jangka Panjang
Analisa jangka panjang ini dilakukan karena lokasi penelitian terletak tepat di belokan sungai. Kondisi ini menyebabkan badan jalan mengalami gerusan terus menerus. Padahal dulu Jalan Bujangga tidak terletak tepat di sisi Sungai Segah, namun masih ada rumah yang terletak di tepi sungai. Tetapi karena gerusan yang terjadi, maka rumah tersebut direlokasi sehingga Jalan Bujangga terletak di tepi sungai.
Dengan demikian disarankan untuk melakukan pemindahan ruas Jalan Bujangga. Pemindahan jalan dilakukan di lokasi yang aman dan jauh dari tepi Sungai Segah. Karena memang seharusnya jalan penting tidak dibangun di tepi sungai. Biarkan jalan yang lama beralih fungsinya menjadi jalan lokal saja.
Apabila diestimasi dari anggaran biaya, pemindahan jalan membutuhkan dana yang lebih sedikit apabila dibandingkan dengan perbaikan jalan yang sekarang. Anggaran biaya pemindahan jalan ini diasumsikan hanya dari biaya pembebasan lahan. Biaya pembebasan lahan di Kalimanatan Timur sebesar Rp 1.000.000,00/m2. Sehingga untuk pembebasan lahan sebesar 5.850 m2 membutuhkan dana sebesar Rp 5.850.000.000,00. Biaya ini tentu saja lebih murah apabila dibandingkan pemasangan perkuatan sekitar Rp 48 Milyar. Oleh karena itu, sebaiknya dilakukan relokasi jalan ke tempat yang jauh dari tepi sungai.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Dalam Tugas Akhir ini didapatkan beberapa kesimpulan yaitu:
1. Penyebab longsor di Jalan Bujangga, yaitu: a. Kondisi tanah yang relatif jelek karena
terdapat tanah lunak dengan ketebalan lapisan hingga 20 meter.
b. Adanya pasang surut air sungai yang memiliki beda elevasi air hingga 4 meter. c. Turap eksisting yang dipancang di Jalan
Bujangga terletak di atas bidang longsor. Di lapangan turap dipancang sedalam 15-20 meter, seharusnya turap dipancang hingga di bawah bidang longsor ketika SF 1, yaitu sedalam 27 meter.
d. Turap yang dipancang seharusnya sebanyak 7 baris, namun yang ada di lapangan hanya 1 baris saja.
2. Alternatif yang dipilih untuk menanggulangi longsor pada tebing Sungai Segah sepanjang Jalan Bujangga adalah dengan menggunakan kombinasi 7 baris turap baja dan 6 baris micropile 32 x32 32.
Biaya yang dibutuhkan sebesar
Rp48,691,760,000.00.
3. Dalam perencanaan ini disarankan untuk solusi jangka panjangnya adalah dengan melakukan relokasi jalan yang aman dan jauh dari pinggir sungai.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Anggraini. Dian, Perencanaan Perkuatan Tanggul Untuk Menanggulangi Longsor di Tebing Sungai Segah, Jalan Bujanggga,. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2013. (Belum dipublikasikan)
[2] Das, Braja M. 1988. Mekanika Tanah: Prinsip-Prinsip
Rekayasa Geoteknik. Diterjemahkan oleh Noor Endah dan
Indrasurya B.M. Surabaya: Erlangga.
[3] Enger, W. M. 1971. Soil Mechanics, Foundations, and Earth
Structures. Washington D. C: US Naval Publications and
Forms Center
[4] Mochtar, Indrasurya B. 2000. Teknologi Perbaikan Tanah dan
Alternatif Perencanaan pada Tanah Bermasalah (Problematic Soils).Surabaya: Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS.
[5] Tri, Yulieargi Intan. 2013. Alternatif Metode Perbaikan Tanah
untuk Penanganan Masalah Stabilitas Tanah Lunak pada Areal Reklamasi di Terminal Peti Kemas Semarang.Surabaya:
