PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH DAN PERKERASAN JALAN CAUSEWAY PENGHUBUNG DERMAGA TELUK LAMONG

(1)

TUGAS AKHIR

PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH DAN PERKERASAN JALAN

CAUSEWAY PENGHUBUNG DERMAGA TELUK LAMONG

Alfred Fransiscus Yoku

3105 100 070

Dosen Pembimbing :

Prof. Ir. Indrasurya B M., Msc., PhD. Trihanyndio Rendy S. ST., MT. JURUSAN TEKNIK SIPIL

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

(2)

Latar Belakang

-Tingkat pertumbuhan ekonomi Jawa Timur

-Kapasitas Pelabuhan Tanjung Perak sudah melebihi kapasitas rencana -Direncanakan pembangunan pelabuhan baru

(3)

(4)

Tujuan

- Merencanakan jalan penghubung ke dermaga teluk lamong yang berada pada lapisan tanah lembek agar stabil, dan mampu memenuhi umur rencana

(5)

Rumusan Masalah

- Berapa tinggi timbunan akhir yang harus direncanakan sehingga muka jalan selalu berada minimum 2m dari permukaan laut ?

- Diantara ketiga alternatif perbikan tanah yang dipilih (PVD, Stone Column, dan Pile slab) manakah yang terbaik (ekonomis dan lebih baik)?

- Bagaimanakah stabilitas timbunan yang direncanakan? - Berpa tebal perkerasan untuk LHR yang direncanakan ?

(6)

Batasan Masalah

- Data yang digunakan adalah data sekunder yang didapatkan dari PT. PELINDO III, surabaya

- Umur rencana perkerasan adalah 10 tahun untuk perkerasan lentur dan 20 tahun untuk perkerasan kaku

- Perhitungan Tebal perkerasan Menggunakan Metode AASHTO - Tidak membahas metode pelaksanaan

(7)

Konstruksi Perkerasan Lentur

Susunan Lapisan

-Lapisan Permukaan -Lapisan Pondasi Atas -Lapisan Pondasi Bawah -Lapisan Tanah Dasar

(8)

Konstruksi Perkerasan Lentur

- Lalu Lintas Harian Rata-rata

- Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan - Perhitungan Lintas Ekivalen Rencana - Daya Dukung Tanah Dasar

- Indeks Permukaan Jumlah lajur

Kendaraan Ringan (Berat total < 5 ton)

Kendaraan Berat (Berat total > 5 ton) 1 Arah 2 Arah 1 Arah 2 Arah 1 lajur 2 lajur 3 lajur 4 lajur 5 lajur 6 lajur 1,00 0,60 0,40 -1,00 0,50 0,40 0,30 0,25 0,20 1,00 0,75 0,50 -1,00 0,50 0,475 0,450 0,425 0,400 LER Klasifikasi Jalan

lokal kolektor arteri Tol < 10 10 – 100 100 – 1000 > 1000 1,0 1,5 1,5 – 2,0 -1,5 1,5 – 2,0 2,0 2,0 – 2,5 1,5 – 2,0 2,0 2,0 – 2,5 2,5 -2,5

Jenis Lapis Perkerasan IPo Roughness (mm/km) LASTON LASBUTAG HRA BURDA BURTU LAPEN LATASBUM BURAS LATASIR JALAN TANAH JALAN KERIKIL ≥ 4 3,9 – 3,5 3,9 – 3,5 3,4 – 3,0 3,9 – 3,5 3,4 – 3,0 3,9 – 3,4 3,4 – 3,0 3,4 – 3,0 2,9 – 2,5 2,9 – 2,5 2,9 – 2,5 2,9 – 2,5 ≤ 2,4 ≤ 2,4 ≤ 1000 > 1000 ≤ 2000 > 2000 ≤ 2000 > 2000 < 2000 < 2000 ≤ 3000 > 3000

(9)

ebal Minimum (cm) Bahan 15 20*) 10 20 15 20 25

Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur

Laston atas

Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, pondasi macadam

Laston atas

Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur , pondasi macadam, lapen, laston atas. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, pondasi macadam, lapen, laston atas.

Konstruksi Perkerasan Lentur

- Faktor Regional

- Indeks Tebal Perkerasan

Kelandaian I (< 6%) Kelandaian II (6-10%) Kelandaian III (> 10%) % Berat kendaraan % Berat kendaraan % Berat Kendaraan ≤ 30% >30% <30% >30% ≤30% >30% Iklim I <900 mm/th 0,5 1,0 - 1,5 1,0 1,5 - 2,0 1,5 2,0 - 2,5 Iklim II >900 mm/th 1,5 2,0 - 2,5 2,0 2,5 - 3,0 2,5 3,0 – 3,5 Koefisien Kekuatan Kekuatan Bahan Jenis Bahan Relatif A1 A2 A3 MS (kg) Kt (Kg/cm) CBR (%) 0.4 - - 744 - - 0.35 - - 590 - - Laston 0.32 - - 454 - - 0.3 - - 340 - - 0.35 - - 744 - - 0.31 - - 590 - - Lasbutag 0.28 - - 454 - - 0.26 - - 340 - - 0.3 - - 340 - - HRA 0.26 - - 340 - - Aspal Macadam 0.25 - - - Lapen(mekanis) 0.2 - - - Lapen(manual) - 0.28 - 590 - - - 0.26 - 454 - - Laston Atas - 0.24 - 340 - - - 0.23 - - - - Lapen (mekanis) - 0.19 - - - - Lapen(manual) - 0.15 - - 22 -

Stab. Tanah dengan semen

- 0.13 - - 18 -

- 0.15 - - 22 -

Stab. Tanah dengan kapur

- 0.13 - - 18 -

- 0.14 - - - 100 Batu Pecah (kelas A)

- 0.13 - - - 80 Batu Pecah (kelas B)

- 0.12 - - - 60 Batu Pecah (kelas C)

- - 0.13 - - 70 Sirtu/ pitrum (kelas A) - - 0.12 - - 50 Sirtu/ pitrum (kelas B) - - 0.11 - - 30 Sirtu/ pitrum (keas C) - - 0.1 - - 20 Tanah/ lempung kepasiran

Tebal Minimum (cm) Bahan 5 5 7,5 7,5 10

Lapis pelindung: (Buras, Burtu,Burda) Lapen/ aspal Macadam, HRA, Lasbutag, Laston Lapen/ aspal Macadam, HRA, Lasbutag, Laston Lasbutag, Laston

(10)

Konstruksi Perkerasan Kaku

-Lapisan Permukaan -Lapisan perantara -Lapisan Tanah Dasar

(11)

Konstruksi Perkerasan Kaku

6 0,75 18 12 7 1 18 12 8 1 18 12 9 1,25 18 12 10 1,25 18 12 11 1,25 18 12 12 1,25 18 12 Pavement thickness (in) Dowel Diameter (in) Dowel Lenght (in) Dowel Spacing (in) 6 48 48 48 48 48 48 7 48 48 45 48 48 48 8 48 44 40 48 48 48 9 43 39 35 48 48 45 10 38 35 32 48 48 45 11 35 32 29 48 48 45 12 32 29 26 48 45 41 Lane width 12 ft Grade 40 billet axle steel 30.000 25 30

Maximum Spacing in. Lane width 10 ft Lane width 11 ft Lane width 12 ft

1/2 in. Diameter Bars ? In Diameter Bars Minimum

Overall Length

(in)

Maximum Spacing in. Lane width 10 ft Lane width 11 ft Type and grade of steel Working stress (Psi) Pavement thickness (in) Minimum Overall Length (in)

(12)

Pemampatan Tanah

< 4 very soft 4 s/d 6 loose 6 s/d 15 medium 16 s/d 25 stiff > 25 hard N SPT Konsistensi Tanah

(13)

(14)

(15)

Data Perekonomian

Pertumbuhan Produk Domestik Regional Bruto Daerah menggambarkan laju pertumbuhan kendaraan niaga. 2000 46,95 2001 53,72 2002 61,15 2003 68,55 2004 79,71 2005 96,39 2006 112,93 2007 123,79 2008 149,79 2009 154,24 Tahun PDRB (trilyun rupiah) y = 12,73x - 25431 R² = 0,972 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 180,00 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 PDRB Jawa Timur

(16)

Data Kapasitas Pelabuhan

- Kapasitas rencana pelabuhan teluk Lamong adalah

1.138.800 TEUS

(17)

Data Tanah Dasar

1 1 Very Soft Lanau-Lempung 0.5 2.613 1.876 71.8 0.817 1.561

2 1 Very Soft Lanau-Lempung 1.5 2.613 1.876 71.8 0.817 1.561 3 1 Very Soft Lanau-Lempung 2.5 2.613 1.876 71.8 0.817 1.561 4 1 Very Soft Lanau-Lempung 3.5 2.586 1.889 73.04 0.767 1.549 5 1 Very Soft Lanau-Lempung 4.5 2.586 1.889 73.04 0.767 1.549 6 1 Very Soft Lanau-Lempung 5.5 2.586 1.889 73.04 0.767 1.549 7 9 Medium Lanau-Lempung 6.5 2.592 1.767 68.19 1.29 1.576 8 9 Medium Lanau-Lempung 7.5 2.592 1.767 68.19 1.29 1.576 9 9 Medium Lanau-Lempung 8.5 2.592 1.767 68.19 1.29 1.576 10 17 stiff Lanau-Lempung 9.5 2.662 0.96 36.04 1.313 1.848 D (m) Jenis Tanah Z (m) GS Konsistensi Tanah N-SPT e wc (%) γd (t/m3) γt (t/m3) 0.561 0.280 76.5 37.5 39 8 0.3 0.871 0.1960 0.0005 0.561 0.841 76.5 37.5 39 8 0.3 0.871 0.1960 0.0005 0.561 1.402 76.5 37.5 39 8 0.3 0.871 0.1960 0.0005 0.549 1.921 81.6 38.2 43 6 0.3 0.924 0.2098 0.0007 0.549 2.470 81.6 38.2 43 6 0.3 0.924 0.2098 0.0007 0.549 3.019 81.6 38.2 43 6 0.3 0.924 0.2098 0.0007 0.576 3.741 78.9 36.6 42 5 0.4 0.837 0.1908 0.0007 0.576 4.316 78.9 36.6 42 5 0.4 0.837 0.1908 0.0007 0.576 4.892 78.9 36.6 42 5 0.4 0.837 0.1908 0.0007 0.848 8.053 65.8 32.2 34 15 0.2 0.411 0.0976 0.0007 γ' (t/m3) σ'0 (t/m2) LL (%) PL (%) PI (%) Φ (0) C Cc Cs Cv (cm2/dt)

(18)

Lalu Lintas Harian Rencana

Pelabuhan Teluk Lamong memiliki kapasitas gaya lalu sebesar 1.138.800 TEUs pertahun, dengan asumsi bahwa kapasitas tersebut tercapai pada tahun ke-10 dan untuk menghabiskan beban tersebut digunakan truk hino tipe 3.20 PD (1.2-2.2) dengan kemampuan angkut 2 TEUs. Maka untuk menghabiskan 1.138.800 TEUs dibutuhkan truk hino untuk masing-masing arah sebanyak 569.400 buah pertahun atau 1560 buah perhari.

(19)

PERKERASAN LENTUR

- Jenis Material Material Koef.Kuat Relatif A1 Laston (MS 744) 0,4 A2 Laston atas 0.28 CBR Subgrade = 5 %

CBR Sub Base Coarse = 30 %

CBR Base coarse = 100 % Faktor-Faktor Pengaruh : - FR = 2 - IPt = 2 - IP0 = 4 - c = 0,7

(20)

PERKERASAN LENTUR

      ₋ + +       ₊ + +       ₊ = 3,0 1,2 DDT 0,372 FR 1 log 1 2,54 ITP 1094 0,4 Gt 0,2 -1 2,54 ITP log 9,36 logWt 5,19 18 Wt 18 = 39.221.673,86 EAL

(21)

PERKERASAN LENTUR

= 22 cm = 10 cm

(22)

PERKERASAN KAKU

(23)

PERKERASAN KAKU

(t) = 38,735 cm. Untuk memudahkan didalam pelaksanaan, maka untuk

tebal perkerasan menggunakan tebal = 40 cm.

• Dowel :

Ф dowel = 1,25 in = 3,175 cm

Panjang dowel = 18 in = 45.72 cm

Spasi dowel = 12 in = 30.48 cm

• Tie Bars

Ф tie bars = ½ in

Spasi tie bars = 40 in = 88,9 cm

• Jarak sambungan :

18-20 x tebal pelat.

(beton tebal 40 cm, jarak sambungan 7,2 – 8 m).

Gambar sketsa pemasangandowel, tie bar dan jarak sambungan disajikan

dalam Gambar 5.2. Sedangkan untuk gambar detail tentang dowel, tie bars,

cross section, dapat dilihat pada lampiran,

(24)

PERKERASAN KAKU

T r an s ve r s e j o in t , W it h or Wit h ou t Do we l B ar s L o n g i t u d i n a l J o i n t , W i t h T i e b a r s 1 L aju r = 3, 5 m 1 L aju r = 3, 5 m 7,2 – 8 m 7,2 – 8 m

(25)

PENENTUAN H

INITIAL

q (t/m

2

)

sc

Hinitial

Hfinal

5

0.794

2.778

1.984

7

1.067

3.889

2.821

9

1.288

5.000

3.712

11

1.474

6.111

4.638

(26)

y = 1,272x + 0,364 R² = 0,999 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 H fin al ( m) H in itia l (m ) H i nit ia l V s H fin al

(27)

WAKTU KONSOLIDASI

t

= Tv ( Hdr )

2

/ Cv gabungan

= 1.129. (81)/ 2,6

= 31 tahun

(28)

PEMASANGAN PVD

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 PV D d en

gan gi T Se angan mas a Pe Pol iga U gab u n gan (%) Waktu (m in ggu) S = 0, 8 m S = 1 m S = 1, 2 m S = 1, 5 m S = 1, 75 m S = 2 m

(29)

PRELOADING

•Hinitial

= 3 m

•Kecepatan penimbunan

= 0.5/minggu

•Jumlah pentahapan

= 3/0.5

(30)

GEOTEXTILE

•SF = 0,94

•MR = 1487 KNm

•Y’ = 27,25 m ( dari atas tanah dasar)

SF = MR / MD 0,94 = 1487 / MD MD = 1528,26 KNm MR ren = SF rencana X MD = 1,2 X 1528,26 = 1833,92 KNm ΔMR = MR rencana – MR = 1833,92 – 1487 = 346,91 Jumlah y' y y'-y MR 1 27.25 0 27.25 510.94 Σ MR 510.94

T allow = T ult / (SFid x SFcr x SFcbd) = 52 / (1,2 x 2 x1,2)

(31)

KONTRUKSI PILE SLAB

Beban yang ditanggung :

-Beban Horisontal

-Beban vertikal

Diameter tiang pancang

= 1000 mm

•Momen Inersia

= 7846.98.434.400 mm

4

•Area of concrete

= 1570 cm

2

•Allowable Axial

= 552,9 ton

•Bending Momen Crack

= 123,6 tm

•Bending Momen Ultimate = 229,9 tm

•Plat diasumsikan menggunakan plat pratekan dengan ketebalan 50 cm,

lebar 5 m dan panjang 30 m

(32)

Perencanaan Poer

data-data poer :

•tebal (b)

= 240 cm

•Tinggi (h)

= 120 cm

•Panjang

= 30000 cm

•Selimut beton(Cc)

= 50 cm

•Mutu beton (f’c)

= 35 MPa

•Mutu Baja(fy)

= 240 MPa (U24)

• β1

= 0,81

•fs

= 144 MPa

•diameter tulangan

= 25 mm (tulangan utama)

(33)

Kedalaman

pemancangan

tiang

yang

dibutuhkan

adalah 8 m

0 10 20 30 40 50 60 0 100 200 300 400 500 600

Grafik Kedalaman Vs Qult/SF

Q ult/SF(t) K ed al am an (m )

(34)

Kesimpulan

•Elevasi jalan yang juga merupakan H

_final

Timbunan adalah setinggi 2 m.

•Tebal perkerasan lentur yang diperoleh dengan metode AASHTO untuk

lapisan surface adalah 20 cm, dan lapisan base adalah 10 cm.

•Tebal perkerasan kaku yang diperoleh dengan metode AASHTO adalah

sebesar 40 cm, dengan jarak sambungan 7,2 - 8 m,diameter dowel = 1,25 in,

panjang dowel = 12 in, spasi =12 in, diameter tie bar = ½ in, spasi = 40 in.

•Metode perbaikan tanah dengan menggunakan stone column tidak dapat

digunakan karena kerutuhan yang terjadi merupakan keruntuhan terhadap

internal stability timbunan.

•Metode perbaikan tanah yang digunakan untuk mempercepat pemampatan

adalah dengan cara pemasangan PVD dengan pola pemasangan segitiga dan

jarak pemasangan 1.

(35)

•Total settlement (Sc) yang harus dihilangkan adalah sebesar 1 m. Untuk menghilangkan 90% dari settlement (U% = 90%) diperlukan waktu 11 minggu untuk pentahapan penimbunan 50 cm/minggu.

•Tiang pancang yang digunakan untuk konstruksi pile slab adalah tiang pancang dengan diameter 1 m.

•Jumlah tiang yang dibutuh untuk tiap bentang poer (5m) adalah sebanyak 4 buah. •Kedalaman pemancangan tiang agar konstruksi mampu menanggung beban adalah 8 m.

•Biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan jalan dengan perkerasan lentur adalah sebesar Rp. 38.470.804.939,60.

•Biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan jalan dengan perkerasan kaku adalah sebesar Rp. 49.338.050.000,00.

•Biaya yang dibutuhkan untuk pembangunan konstruksi pile slab adalah sebesar Rp. 131.411.627.000,00.