PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH METODE PRELOADING DENGAN KOMBINASI PEMASANGAN PVD PADA PROYEK REKLAMASI PANTAI ANCOL TIMUR JAKARTA UTARA

(1)

PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH

METODE PRELOADING DENGAN KOMBINASI PEMASANGAN PVD

PADA PROYEK REKLAMASI PANTAI ANCOL TIMUR

JAKARTA UTARA

Disusun oleh :

Nabila 3109106041

Dosen Konsultasi

Prof. Ir. Noor Endah, M.Sc. PhD

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2012

(2)

1.1 Latar Belakang



Reklamasi Pantai Utara Jakarta bertujuan untuk menata

kembali kawasan Pantura dengan cara membangun kawasan

pantai dan menjadikan Jakarta sebagai kota pantai (waterfront

city)

.



Reklamasi pantai utara akan menimbun laut Teluk Jakarta

seluas 2.700 ha. Batas wilayah reklamasi yaitu dari batas

wilayah Tangerang sampai dengan Bekasi yang dibagi

menjadi 3 kawasan yaitu west zone (zona barat), central zone

(zona tengah), east zone (zona timur)

(3)

Latar Belakang (Lanjutan)



Zona Barat, termasuk daerah proyek Pantai Mutiara dan proyek

Pantai Hijau di daerah Pluit serta wilayah Pelabuhan Perikanan

Muara Angke dan daerah proyek Pantai Indah kapuk dimana yang

merupakan daerah reklamasi adalah daerah laut seluas kira-kira

1000 ha (kira-kira 6,5 km x 1,5 km).



Zona Tengah, meliputi wilayah Muara Baru dan wilayah Sunda

Kelapa, begitu pula daerah Kota, Ancol Barat dan Ancol Timur

hingga pada batas daerah Pelabuhan Tanjung Priok, dimana yang

merupakan daerah reklamasi adalah daerah laut seluas kira-kira

1400 ha (kira-kira 8 km x 1,7 km)



Zona Timur, yang meliputi wilayah Pelabuhan Tanjung Priok ke

Timur termasuk daerah Marunda dengan luas daerah laut yang akan

direklamasi kurang lebih 300 ha (kira-kira 3 km x 1 km).

(4)

(5)

Latar Belakang (Lanjutan)



Kondisi tanah pada kawasan reklamasi pantai utara

merupakan tanah lempung yang sangat lunak.



Tanah ini pada umumnya mempunyai daya dukung yang

rendah dan memiliki sifat kompresibel tinggi dan

permeabilitas yang sangat rendah.



Karena memiliki sifat-sifat tersebut, tanah ini cenderung

memiliki potensi penurunan yang besar dan dalam waktu

yang cukup lama.



Untuk mengatasi waktu penurunan yang cukup lama, maka

perlu dilakukan perbaikan tanah pada area reklamasi yaitu

dengan perbaikan tanah menggunakan metode preloading

dikombinasikan dengan pemasangn PVD.

(6)

1.2 Perumusan Masalah

a. Berapa H

_initial

yang harus diletakkan agar dicapai H

_timbunan

sesuai dengan elevasi rencana?

b. Berapa besar pemampatan dari tanah dasar yang harus

dihilangkan sebelum pembangunan konstruksi dimulai dan

berapa lama berlangsungnya?

c. Berapa ukuran PVD dan jarak pemasangannya yang harus

direncanakan agar pemampatan yang harus dihilangkan

dapat selesai dengan waktu yang tersedia?

d. Berapa ukuran dan jumlah micropile yang harus dipasang

sebagai perkuatan tanah di bawah tanggul agar tidak

mengalami kelongsoran?

(7)

1.3 Batasan Masalah

a. Data yang digunakan adalah data sekunder.

b.Layout sudah ditentukan.

c. Lokasi perencanaan perbaikan tanah sudah

ditentukan.

d.Tidak membahas masalah oceanografi dari daerah

reklamasi.

e. Tidak melakukan evaluasi sedimentasi dan

pengerukan.

(8)

1.4 Tujuan penulisan

a. Dapat merencanakan perbaikan tanah dibawah

lahan reklamasi.

b.Dapat merencanakan perbaikan tanah dibawah

tanggul reklamasi.

(9)

(10)

Data dan Analisa

-3.00 HWL

Ketebalan Tanah Lunak

Geometri Timbunan

+ 1.5 LWS

_4.00

Sea Bed

Υsat = 1,8 t/m

2

Ф = 25⁰

1 : 1,5

±0.00 LWS

2,5 m

1,5 m

(11)

Lanjutan…

Tebal

Lapisan

(m)

H (m)

(%)

_kg/cm

2 _cm

2 _{/detik (t/m}

3 ₎

1 3.00 - 8.50

5.5 108.190 88.630 2.580 2.791 0.043

1.08 0.000550 1.399

2 8.50 - 12.0

3.5 89.200 65.940 2.510 2.239 0.071 0.972 0.000790 1.446

3 12.0 - 19.0

7 55.520 21.700 2.600 1.444 0.070 0.972 0.001100 1.501

Cv

C

PI

No

Kedalaman

Wc

Gs

eo

Cc

γ

sat

(12)

1. Menentukan Hinisial

PERENCANAAN

y = 0.003x3_{- 0.092x}2_{+ 1.981x + 0.632} R² = 1 0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 H ini si a l (m ) H final (m) Grafik hubungan Hinisial Vs Hfinal

y = 0.003x3_{- 0.092x}2_{+ 0.981x + 0.632} R² = 1 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000 0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 S ci ( m ) H final (m) Grafik hubungan Sc Vs Hfinal

h

qfinal

sc

h inisial

h final

(m)

(t/m

2

₎

_(m)

4

5.700

2.731

5.517

2.786

5

7.500

3.151

6.751

3.599

6

9.300

3.505

7.947

4.442

7

11.100

3.809

9.116

5.307

8

12.900

4.078

10.265

6.188

9

14.700

4.318

11.399

7.081

10

16.500

4.535

12.519

7.985 Mencari H

_inisial

untuk H

_final

= 4m

y

= 0,003x

3 _{– 0,092x}

2 _{+ 1,981x + 0,632}

= (0,003 x 4

3 _{) – (0,092 x 4}

2 _{) + (1,981 x 4) + 0,632}

= 7,276 m

Mencari Sc akibat H

_final

= 4m

y

= 0,003x

3 _{– 0,092x}

2 _{+ 0,981x + 0,632}

= (0,003 x 4

3 _{) – (0,092 x 4}

2 _{) + (0,981 x 4) + 0,632}

= 3,276 m

(13)

Lama Konsolidasi Alami (tanpa PVD)

Lapisan

Kedalaman

Tebal

lapisan

CV

(m)

cm

2 _/detik

1 3 – 8.5

5.5 0.000550

2 8.5 – 12

3.5 0.000790

3 12 – 19

7 0.001100

2 2

001100

,

0

700 000790

,

0

350 000550

,

0

550 )

700

350

550 (

























































Vgab

C

Cv

_gabungan

= 0,00078765 cm

2 _/detik

Derajat Konsolidasi

= 90 %

Tv

_(90%)

= 0,848

H

_dr

= 16 meter

t = 2756149174 detik

= 87.397 tahun

(14)

Perencanaan PVD

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 D e ra ja t K ons ol ida si R at a -r at a (% ) Waktu (minggu)

Grafik Perbandingan Pemasangan PVD Pola Segitiga dan Segiempat

S3 - 0.60 m S3 - 0.80 m S3 - 1.00 m S3 - 1.20 m S3 - 1.50 m S3 - 1.60 m S3 - 1.80 m S3 - 2.00 m S4 - 0.60 m S4 - 0.80 m S4 - 1.00 m S4 - 1.20 m S4 -1.50 m S4 - 1.60 m S4 - 1.80 m S4 - 2.00 m

22

(15)



Penentuan Hcr  XSTABLE

SF = 1,297  2,5 m

Preloading secara bertahap

Δ

pi

Tegangan (t/m2)

Δ

p1

_0.4

Δ

p2

_0.4

Δ

p3

_0.4

Δ

p4

_0.9

Δ

p5

_0.9

S

1.2 D

1.26 F(n)

2.428 U

90%

0.9 t (minggu)

Tv

Uv

Uh

U

gab

(%)

1 0.000186

0.015396

0.094134

10.808062

2 0.000372

0.021774

0.179406

19.727342

3 0.000558

0.026667

0.256651

27.647454

4 0.000744

0.030793

0.326626

34.736055

5 0.000930

0.034427

0.390013

41.101289

6 0.001116

0.037713

0.447433

46.827204

7 0.001303

0.040735

0.499448

51.983802

8 0.001489

0.043547

0.546567

56.631269

9 0.001675

0.046189

0.589250

60.822226

10 0.001861

0.048688

0.627915

64.603135

11 0.002047

0.051064

0.662941

68.015267

12 0.002233

0.053335

0.694670

71.095433

13 0.002419

0.055512

0.723412

73.876559

14 0.002605

0.057608

0.749448

76.388156

15 0.002791

0.059630

0.773033

78.656715

Umur

Timbunan

U

(minggu)

(%)

ΔPi Ui

46.82720

pada U < 100%

Tahapan penimbunan

(m)

0 - 0.5 6 0.5 -1 5 41.10129 1 - 1.5 4 34.73606 10.80806 3 27.64745 2.5 - 3 1 2 - 2.5 2 19.72734 1.5 - 2

'

0,468 1

_xPo

_Po

Po





























 

'

1 1 411 ,0 1 2

_

































x

'

2 2 347 , 0 2 3

_



_





























x

'

3 3 276 , 0 3 4

_

































x

'

4 4 197 , 0 4 5

_

































x

'

5 5 108 , 0 5 6

_

































x

'

6 6 10808 , 0 6 7

_

































x

5

4

3

2

1

(16)

σ'P

(t/m2)

100.000

41.101

34.736

27.647

19.727

10.808 0.0 -1.0

0.200

0.114

0.116

0.097

0.144

0.084

0.755 1.0 -2.0

0.599

0.140

0.124

0.101

0.150

0.085

1.198 2.0 -3.0

0.998

0.148

0.128

0.103

0.154

0.087

1.617 3.0 -4.0

1.397

0.152

0.130

0.104

0.157

0.088

2.027 4.0 -5.0

1.796

0.155

0.131

0.105

0.159

0.089

2.434 5.0 -6.0

2.195

0.156

0.132

0.106

0.161

0.089

2.839 6.0 -7.0

2.641

0.158

0.133

0.106

0.163

0.090

3.290 7.0 -8.0

3.087

0.159

0.134

0.107

0.164

0.090

3.740 8.0 -9.0

3.533

0.159

0.135

0.107

0.165

0.091

4.190 9.0 -10.0

4.006

0.160

0.135

0.107

0.166

0.091

4.666 10.0 -11.0

4.507

0.160

0.135

0.108

0.167

0.092

5.169 11.0 -12.0

5.008

0.161

0.136

0.108

0.168

0.092

5.673 12.0 -13.0

5.509

0.161

0.136

0.108

0.169

0.092

6.175 13.0 -14.0

6.010

0.161

0.136

0.108

0.169

0.093

6.678 14.0 -15.0

6.511

0.162

0.136

0.108

0.170

0.093

7.180 15.0 -16.0

7.012

0.162

0.137

0.109

0.170

0.093

7.682 Po'

U (%)

ΔP1 U1'

ΔP2 U2'

ΔP3 U3'

ΔP4 U4'

ΔP5 U5'

kedalaman (m)

Lanjutan…

(17)

Lanjutan…

Tabel Perubahan Nilai C

_u

akibat penimbunan

H=2,5m (minggu ke 5).

σ'P PI Cu Lama Cu Baru

(t/m2) (%) Kpa Kpa Kpa

0.0 -1.0 0.755 88.630 3.000 7.733 1.0 -2.0 1.198 88.630 3.000 7.946 2.0 -3.0 1.617 88.630 3.000 8.148 3.0 -4.0 2.027 88.630 3.000 8.345 4.0 -5.0 2.434 88.630 3.000 8.541 5.0 -6.0 2.839 88.630 3.000 8.736 6.0 -7.0 3.290 65.940 3.200 10.147 7.0 -8.0 3.740 65.940 3.200 10.527 8.0 -9.0 4.190 65.940 3.200 10.906 9.0 -10.0 4.666 21.700 3.200 14.611 10.0 -11.0 5.169 21.700 3.200 15.392 11.0 -12.0 5.673 21.700 3.200 16.173 12.0 -13.0 6.175 21.700 3.200 16.953 13.0 -14.0 6.678 21.700 3.200 17.733 14.0 -15.0 7.180 21.700 3.200 18.512 15.0 -16.0 7.682 21.700 3.200 19.291 Cu Pakai 7.733 10.147 14.611 kedalaman (m)

Tabel Angka keamanan untuk

masing-masing H

_cr

setelah peningkatan

Cu

Lap 1

Lap 2

Lap 3

3.000

3.200

2.500

1.297

7.733

10.147

14.611

3.000

1.274

7.873

10.408

15.096

4.000

1.216

8.237

11.069

16.320

4.500

1.246

8.456

11.460

17.043

5.000

1.207

8.698

11.888

17.831

5.500

1.299

8.959

12.348

18.679

6.000

1.257

9.238

12.837

19.581

6.500

1.265

9.575

13.428

20.669

7.000

1.242

9.920

14.032

21.780

7.500

1.221 Hcr (m)

SF

Cu (Kpa)

(18)

Lanjutan…

Tabel Hasil perhitungan pemampatan akibat pentahapan penimbunan.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 0 0 0.000 0.5 1 0.049 0.049 1 2 0.090 0.035 0.124 1.5 3 0.125 0.064 0.029 0.218 2 4 0.158 0.089 0.053 0.052 0.352 2.5 5 0.186 0.112 0.074 0.095 0.042 0.510 3 6 0.212 0.133 0.093 0.133 0.076 0.035 0.683 3.5 7 0.236 0.152 0.109 0.168 0.107 0.064 0.030 0.866 4 8 0.257 0.168 0.125 0.198 0.134 0.090 0.056 0.027 1.055 4.5 9 0.276 0.183 0.138 0.226 0.159 0.113 0.078 0.049 0.024 1.247 5 10 0.293 0.197 0.151 0.251 0.181 0.133 0.098 0.069 0.044 0.022 1.439 5.5 11 0.309 0.209 0.162 0.273 0.201 0.152 0.116 0.087 0.062 0.040 0.020 1.631 6 12 0.323 0.220 0.172 0.294 0.218 0.169 0.132 0.103 0.078 0.056 0.037 0.019 1.820 6.5 13 0.335 0.230 0.181 0.312 0.235 0.184 0.146 0.117 0.092 0.071 0.052 0.034 0.017 2.006 7 14 0.347 0.239 0.189 0.328 0.249 0.198 0.160 0.130 0.105 0.084 0.065 0.048 0.032 0.016 2.189 7.5 15 0.357 0.247 0.197 0.343 0.262 0.210 0.171 0.141 0.117 0.095 0.077 0.060 0.044 0.030 0.015 2.367 7.5 16 0.366 0.255 0.203 0.357 0.274 0.221 0.182 0.152 0.127 0.106 0.087 0.071 0.056 0.041 0.028 2.526 7.5 17 0.375 0.261 0.210 0.369 0.285 0.231 0.192 0.161 0.136 0.115 0.097 0.081 0.066 0.052 0.039 2.669 7.5 18 0.382 0.267 0.215 0.380 0.295 0.240 0.200 0.170 0.145 0.124 0.106 0.090 0.075 0.062 0.049 2.798 7.5 19 0.389 0.273 0.220 0.390 0.303 0.248 0.208 0.177 0.152 0.132 0.114 0.098 0.083 0.070 0.058 2.915 7.5 20 0.395 0.278 0.224 0.399 0.311 0.255 0.215 0.184 0.159 0.139 0.121 0.105 0.091 0.078 0.066 3.020 7.5 21 0.401 0.282 0.228 0.407 0.319 0.262 0.222 0.191 0.166 0.145 0.127 0.111 0.098 0.085 0.073 3.115 7.5 22 0.406 0.286 0.232 0.414 0.325 0.268 0.227 0.196 0.171 0.150 0.133 0.117 0.104 0.091 0.080 3.201 7.5 23 0.410 0.290 0.235 0.421 0.331 0.274 0.233 0.201 0.176 0.156 0.138 0.123 0.109 0.097 0.086 3.278 7.5 24 0.415 0.293 0.238 0.427 0.336 0.278 0.237 0.206 0.181 0.160 0.143 0.127 0.114 0.102 0.091 3.348 7.5 25 0.418 0.296 0.241 0.432 0.341 0.283 0.242 0.210 0.185 0.164 0.147 0.132 0.119 0.107 0.096 3.411 7.5 26 0.422 0.298 0.243 0.437 0.345 0.287 0.245 0.214 0.189 0.168 0.151 0.136 0.123 0.111 0.100 3.468 7.5 27 0.425 0.301 0.246 0.441 0.349 0.290 0.249 0.217 0.192 0.172 0.154 0.139 0.126 0.114 0.104 3.520 7.5 28 0.428 0.303 0.248 0.445 0.353 0.294 0.252 0.220 0.195 0.175 0.157 0.142 0.129 0.118 0.107 3.567 7.5 29 0.430 0.305 0.249 0.449 0.356 0.297 0.255 0.223 0.198 0.177 0.160 0.145 0.132 0.121 0.111 3.609 7.5 30 0.432 0.307 0.251 0.452 0.359 0.299 0.257 0.226 0.201 0.180 0.163 0.148 0.135 0.124 0.114 3.647 7.5 31 0.434 0.308 0.252 0.455 0.361 0.302 0.260 0.228 0.203 0.182 0.165 0.150 0.138 0.126 0.116 3.681 7.5 32 0.436 0.310 0.254 0.458 0.364 0.304 0.262 0.230 0.205 0.184 0.167 0.152 0.140 0.129 0.118 3.712 tinggi timbunan (m) Minggu ke-Sc (m) Tahap ke -Sc Komulatif (m)

(19)

-4.4 -4.2 -4 -3.8 -3.6 -3.4 -3.2 -3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.81 1.2 1.4 1.6 1.82 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Ti nn gi T aha pa n Pe ni m bu na n (m )

Grafik hubungan waktu dan penurunan

Sc (m ) Waktu (minggu) Sc = 3,276 m

Lanjutan…

23

(20)



Panjang sisi segitiga (b) =280 mm = 28 cm



Mutu beton

= K-450



fc'

= 45 MPa



Tegangan ijin beton

= 168,08 kg/cm

2 

E (Modulus Elastisitas) = 4700 √fc’

= 287.238,838 kg/cm

2 

Inersia = 0,018 b

4 = 11.063,808 cm

4 

Y

₁

= 0,577 b

= 16,156 cm



Y

₂

= 0,289 b

= 8,092 cm

Lanjutan…

280

(21)

Lanjutan…

2 micropile

satu

max

P

M

y

Inersia

all







156 ,

16

808 ,

11063

08 ,

168 



= 115.103,05 Kg.cm

T

= ( EI/f)

1/5

Cu

= 0.032 kg/cm

2 qu

= 2 x Cu

= 0,064 kg/cm

2 _{x 0,977 = 0,063}

Dengan nilai qu = 0,063 dicari nilai f pada grafik

sehingga diperoleh nilai f = 5

f

= 5 ton/ft

3 _{x 0,032}

= 0,16 kg/cm

2 T

= ((11.063,808 x 287.238,838)/0,16)

1/5

(22)

Lanjutan…

L/T

= 200/114,71

= 1,74 (dengan asumsi panjang

micropile

di bawah bidang

longsor adalah 200 cm

F

_M

= 0,98  Diperoleh dari grafik

= 1023,90 Kg = 1,023 ton



114 ,

71

0 ,

98 

05 ,

103 .

115 P

_max

_satu

_cerucuk





Menghitung Kebutuhan Micropile

SF

= 1,109

M

_R

= 752 KN-m = 75,2 ton-m

R

= 7,67 m

M

_p

= 67,808 t-m



M

_R

= (S

_frencana

- S

_f

) x M

_p



S

_frencana

diambil 1,5

= 26,51 t-m

= 4 buah / meter

(untuk satu sisi bidang longsor)

)

(

Micropile

Kebutuhan

1 max

xR

P

M

cerucuk

R





(23)

KESIMPULAN

1. Elevasi akhir timbunan yang direncanakan adalah 4 m dari seabed yaitu

1,5 m dibawah muka air laut (-1,5 LWS) dan 2,5 m diatas muka air laut

(+2,5 LWS).

2. Tinggi timbunan awal yang dibutuhkan adalah sebesar 7,276 m dengan

besar pemampatan yang harus dihilangkan adalah sebesar 3,726 m.

3. Besar pemampatan yang harus dihilangkan sebesar 3,726 m.

Dibutuhkan waktu 87,397 tahun untuk mencapai derajat konsolidasi

90% (U=90%). Dengan waktu yang sangat lama maka dibutuhkan

percepatan konsolidasi dengan memasang PVD.

4. PVD yang digunakan yaitu tipe CeTeau-Drain CT-D812 dengan ukuran

100 mm x 5 mm. Pola pemasangan dan jarak PVD yang efisien untuk

mencapai derajat konsolidasi 90% (U=90%) dipilih pola segitiga dengan

jarak pemasangan (S) 1,2 m dalam waktu 22 minggu.

(24)

LANJUTAN…

5. Penimbunan dilakukan bertahap dengan kecepatan penimbunan yaitu

0,5m/minggu. Pentahapan penimbunan menghasilkan peningkatan daya

dukung (kenaikan nilai Cu) tanah asli yaitu dengan beban awal (H

_cr

) 2,50.

Tahapan penimbunan dilakukan terus menerus tanpa ada waktu tunggu

(penundaan) karena nilai Cu terus meningkat.

6. Lama waktu yang dibutuhkan untuk menghilangkan pemampatan sebesar

3,276 m dengan metode preloading kombinasi pemasangan PVD adalah

23 minggu.

7. Tanggul reklamasi diperkuat dengan micropile dengan penampang

segitiga sama sisi, lebar sisi adalah 28 cm. jumlah micropile yang

dibutuhkan adalah 13 buah/meter.

(25)

SELESAI