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 u-type 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
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
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 tersebutberupa 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.
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 3. Spesifikasi Bored PilePerencanaan Bored Pile yang digunakan adalah sebagai berikut :
- Diameter : 0.8 meter - Tulangan Utama : 22D25
- Tulangan Spiral : Ø16-300 - Mutu Beton (fc’) : 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
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
Tabel 3 Hasil Analisa Program Bantu Xstabl kondisi MAT rendah Hasil Analisa Xstable MAT Rendah
No SF Circle Center R (m) Initial x-coord Terminal x-coord Mr (kNm) x-coord Y-coord 1 1.207 16.03 35.92 13.18 13.46 29.16 12030 2 1.443 13.47 36.25 13.8 9.61 27.2 12200 3 1.523 13.75 35.55 13.22 9.61 26.95 13560 4 1.139 15.79 35.92 13.17 13.22 28.92 12920 5 1.346 13.89 35.68 13.14 10.47 27 9614 6 1.288 13.85 35.51 13.16 9.77 27 13000 7 1.431 13.75 35.55 13.22 9.61 26.95 12690
Hasil Analisa Xstable MAT Tinggi
No SF Circle Center R (m) Initial x-coord Terminal x-coord Mr (kNm) x-coord Y-coord 1 0.733 16.03 35.92 13.18 13.46 29.16 9797 2 0.856 13.97 35.51 13.25 9.61 27.2 10350 3 0.907 13.75 35.55 13.22 9.61 26.95 11150 4 0.678 15.79 35.92 13.17 13.22 28.92 9630 5 0.769 14.01 35.52 13.01 10.47 27 8280 6 0.861 13.85 35.51 13.16 9.77 27 11260 7 0.899 13.75 35.55 13.22 9.61 26.95 10780
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
.
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! 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 !"!!!#$.!"#
! ! !"#.!" = 7317.06 kg
Berdasarkan analisa bidang longsor dengan program bantu xstabl dihasilkan bidang longsor dengan keadaan dimana muka air tanah tinggi dan rendah seperti yang disertakan dalam Tabel 2 dan Tabel 3 maka jumlah bored pile yang dibutuhkan yaitu
Kebutuhan bored pile = !!"
! ! !
Tabel 4. Jumlah Kebutuhan Bored Pile Titik
Bor
Kebutuhan Tiang Bor MAT tinggi MAT Rendah
1 7 1 2 5 1 3 4 1 4 8 1 5 6 1 6 5 1 7 4 1
3. Perencanaan Diaphragm Wall
Desain Diaphragm Wall direncanakan setebal 0.6 meter dengan kedalaman galian 18 meter. Desain kemudian dianalisa dengan menggunakan program bantu Plaxis V8.2 dengan membagi menjadi 2 kondisi
Gambar 3. Analisa permodelan Plaxis v8.2
Hasil analisa pada tahapan ini menunjukan nilai Deformasi yang terjadi pada dinding diafragma.Pada kedalaman -6.0 deformasi yang dihasilkan sama seperti kondisi A seperti yang sudah dijelaskan dalam [1] sebesar 0.00354 m dengan momen sebesar 120.806 kNm. Serta deformasi yang dihasilkan di kedalaman -12.0 sebesar 0.004822 m dengan momen sebesar 115.492 kNm.
- Kontrol Terhadap Uplift
Adanya beban uplift dan air tanah mengakibatkan konstruksi terkena bahaya beban angkat keatas. Keadaan ini sangat berbahaya karena dapat mempengaruhi kestabilan struktur stasiun bawah tanah terutama pada saat pembangunan pelat paling dasar pada kedalaman -12.00 m sudah selesai.
Faktor keamanan terhadap uplift dapat dihitung sebagai berikut. Fb = !struktur+!"/! !w.!w.! ≥ 1.2 Fb = !"#!$.!"#+!"#$.!"/! !!"#.! ≥ 1.2 Fb =1.426 ≥ 1.2… OK! - Kontrol Terhadap Bahaya Penurunan
Kontrol terhadap bahaya penurunan adalah kontrol terhadap penurunan yang terjadi yang disebabkan berat struktur yang membebani tanah, dan mengakibatkan tanah memampat. Kontrol dapat dihitung dengan menghitung selisih antara berat struktur underpass dengan berat tanah yang dipindahkan.
Wtanah = ((γsat1 x t1 x L1 ) + (γsat2 x t2 x L2) +
(γsat3 x t3 x x L3)) x Ltanah
= ((22.221 x 2 x 18.4) + (18.269 x 6 x 18.4) + (19.539 x 4 x 12)) x 10 = 37725.024 kN
Wtotal = Wstruktur = 13716.238 kN
Maka Wtanah> Wtotal
- Perhitungan Penulangan
Perencanaan tulangan pada perencanaan Diaphragm
Wall dilakukan berdasarkan pada perhitungan yang
sudah dilakukan dalam [1]. kemudian dituangkan dalam gambar desain sebagai berikut
.
Gambar 4. Sketsa Perencanaan Diaphragm Wall 4. Perencanaan Steel Sheet Pile
Untuk pre-eliminary design, perencanaan profil steel sheet pile ditentukan dari nilai modulus penampangnya (Sx). Dengan momen maksimal yang didapatkan dari hasil analisa program bantu plaxis V8.2 didapatkan nilai momen maksimum = 190.89 kN = 19.157 ton-m = 1915700 kg-cm. Maka nilai modulus penampang yang dibutuhkan, yaitu :
S = !"#$
!"#$ = !"!#$%%
!"## = 1197.312 𝑐𝑚 !
Tabel 5. Jumlah Kebutuhan Sheet Pile Titik Bor Kebutuhan Turap
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
5. Rencana Anggaran Biaya
Dari ketiga pembiayaan secara material ditentukan jumlah total pembiayaan yang dibutuhkan dalam perencanaan dinding penahan tanah pada proyek
pembangunan underpass simpang dewa ruci dalam Tabel 6.
Tabel 6. Analisa Pembiayaan Secara Material No Penahan Tanah Jenis Dinding Kebutuhan Total Harga Satuan Harga Total
1 Bored Pile 1088 42.014.459,81 Rp 45.711.732.272,00 Rp 2 Diaphragm Wall 870 42.597.532,80 Rp 37.059.853.536,00 Rp 3 Steel Sheet Pile 2900 17.795.701,00 Rp 51.607.530.000,00 Rp
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
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
