Penurunan Sisa - Setelah Perbaikan Tanah

BAB 3 DATA TANAH

3.9 Setelah Perbaikan Tanah

3.9.1 Penurunan Sisa

1. Sisa Penurunan Konsolidasi Primer (SSC) PVD Pola Segiempat

SSC = Total Sc – Penurunan pada akhir masa perbaikan SSC = 0,997 – 0,899 = 0,0982 m = 9,824 cm

PVD Pola Segitiga

SSC = Total Sc – Penurunan pada akhir masa perbaikan SSC = 0,997 – 0,912 = 0,0852 m = 8,520 cm

2. Penurunan Akibat Beban Operasional (SBO)

Tabel 3.32 Rekap Parameter Rata-rata eo dan σ'0

Layer Depth (m) eo σ'0

1 0 - 2 1.233 8.200

2 2 − 18 1.888 60.054

Rata-rata 1.815 54.292

Beban perkerasan jalan (Δσtr) = 12 kPa

Hc = 18 m

Sc total = 0,997 m

Cc rata-rata = 0,418

eo rata-rata = 1,815

Δσ = ɣh = 17 x 6 = 102 kN/m²

S_BO=CcHc

1+e_o logσo'

+Δσ+Δσtr

σ_o^' −S_ctotal

S_BO=0,418x18

1+1,815 log54,292+102+12

54,29 −0,997=0,316m 3. Penurunan Sekunder

t = 100 tahun

tp = 13,667 tahun

Cc = 0,418

Hc = 18 m

eo rata-rata = 1,815

σ'0 = 54,292 kN/m²

Δσ = ɣh = 17 x 6 = 102 kN/m²

Tabel 3.33 Korelasi Nilai Tipikal Ca/Cc

C_α=C_α

C_c×C_c=0,04×0,418=0,167

S_s=C_αH_c

1+e_o log

(

^t^t^p

)

(

13,677¹⁰⁰

)

^=0,092^m=¿^9,24^cm

S_s=0,167x18 1+1,815 log¿

P = 102 kN/m² U (Segiempat) = 0,901 U (Segitiga) = 0,915

Cu Awal = 14,833 kN/m²

Perhitungan daya dukung setelah perbaikan tanah dihitung sampai kedalaman 18 m.

Untuk perhitungan daya dukung setelah dilakukan perbaikan tanah dijelaskan sebagai berikut.

- Hitung nilai Δcu

Δcu segiempat = 0,25 x u x P

= 0,25 x 0,901 x 102

= 22,987 kN/m² Δcu segitiga = 0,25 x u x P

= 0,25 x 0,915 x 102

= 23,322 kN/m² - Hitung nilai Cu setelah perbaikan

Cu (segiempat) setelah perbaikan Cu segiempat=C_{u awal}+∆ C_u

¿14,833+22,987

¿37,820kN/m²

Cu (segiempat) setelah perbaikan Cu segiempat=C_{u awal}+∆ C_u

¿14,833+23,322

¿38,155kN/m²

- Hitung nilai Qu (kapasitas dukung ultimit) PVD Pola Segiempat

Q_u=c_uN_c=37,820×5,7=215,577kN/m² PVD Pola Segitiga

Q_u=c_uN_c=38,155×5,7=217,484kN/m² - Hitung nilai Qall

PVD Pola Segiempat Q_all=Q_u

FK=215,577

1,5 =143,718kN/m²

PVD Pola Segitiga Q_all=Q_u

FK=217,484

1,5 =144,989kN/m² - Hitung beban total timbunan

Beban total = ɣH = 17 x 6 = 102 kN/m²

Karena setelah dilakukan perbaikan tanah nilai Qall untuk PVD dengan pola segitiga dan segiempat > beban total, maka lapisan tanah dari kedalaman yang ditinjau sudah aman.

Tabel 3.34 Daya Dukung Tanah Setelah Perbaikan Tanah (Pola Segiempat) Soil

Type Depth

(m) Tebal

(m) Cu

(kN/m2) Qu

(c.Nc) Qult

(kN/m2) Qall =

(Qu/FK) Beban Total

(kN/m2) Kesimpulan

Clay 2

18 37,820 215,577 215,577 143,718 102,000 Aman

Clay 16

Tabel 3.35 Daya Dukung Tanah Setelah Perbaikan Tanah (Pola Segitiga) Soil

Type

Depth (m)

Tebal (m)

Cu (kN/m2)

Qu (c.Nc)

Qult (kN/m2)

Qall = (Qu/FK)

Beban Total

(kN/m2) Kesimpulan

Clay 2

18 38,155 217,484 217,484 144,989 102,000 Aman

Clay 16

3.9.3 Stabilitas Tanah Setelah Perbaikan

3.9.3.1 PVD Pola Segiempat Contoh Perhitungan Baji Ke-1 Diketahui:

ɣ timbunan = 17 kN/m³

Tabel 3.36 Rekap Nilai Parameter untuk Perhitungan Stabiltas Tanah Soil Type Depth ɣsat ɣrata-rata Cu segiempat Cu timbunan

Clay 0 − 2 18

15.562 37,820 20

Sandy Clay 2 − 18 15.257 Sandy Clay 18 −20 19 Clay and Silt 20 −42 20

Untuk perhitungan stabilitas tanah timbunan dijelaskan sebagai berikut:

- Menghitung panjang busur (l) Panjang busur

(

^l1

)

⁼₃₆₀^θ ^×²^π

Panjang busur

(

^l1

)

⁼₃₆₀²² ^×²^π=11,134^m

- Menghitung area baji

Luas area baji dihitung setiap baji pada Gambar 3.18 dan nilainya diperoleh melalui software autocad.

- Menghitung berat baji (W) Contoh perhitungan pada baji 1

Luas area baji timbunan (Ab) = 19,503 m² Luas area tanah dasar (Atd) = 5,351 m² W1 = (γtimbunan x Ab + (γtanah dasar x Atd)

= (17 x 19,503) + (15,562 x 5,351)

= 414,821 kN/m

Dan seterusnya dihitung sampai baji ke-14.

- Menghitung nilai Gaya Normal

Diketahui inklinasi dasar baji yang ke-1 yaitu α = 66°

N=Wcosα

N=414,821×cos 66^o=168,723kN/m

- Menghitung Nilai FK untuk stabilitas tanah

Contoh perhitungan pada baji 1, karena luasan area baji 1 lebih dominan di daerah timbunan, maka digunakan c timbunan.

c.1 + N tan ɸ = (20 x 11,134) + (168,723 x 0) = 222,672 kN/m W sin α = 414,821 x sin 66^o = 378,958 kN/m

Perhitungan selanjutnya dijelaskan pada tabel dibawah.

Maka dihasilkan niali FK,

FK=

∑

i=1 m

(c ∆ l_i+W_icosα_itanφ)

∑

i=1 m

(W_isinα_i)

= 2615,175 836,873

= 3,12 (Aman)

Tabel 3.37 Perhitungan Stabilitas Timbunan Setelah Perbaikan (Segiempat)

3.9.3.2

PVD Pola Segitiga Contoh Perhitungan Baji Ke-1 Diketahui:

ɣ timbunan = 17 kN/m³

Tabel 3.38 Rekap Nilai Parameter untuk Perhitungan Stabiltas Tanah Soil Type Depth ɣsat ɣrata-rata Cu segitiga Cu timbunan

Clay 0 − 2 18

Panjang busur

(

^l1

)

⁼₃₆₀²² ^×²^π=11,134^m

- Menghitung area baji

Luas area baji dihitung setiap baji pada Gambar 3.18 dan nilainya diperoleh melalui software autocad.

- Menghitung berat baji (W) Contoh perhitungan pada baji 1

Luas area baji timbunan (Ab) = 19,503 m² Luas area tanah dasar (Atd) = 5,351 m² W1 = (γtimbunan x Ab + (γtanah dasar x Atd)

= (17 x 19,503) + (15,562 x 5,351)

= 414,821 kN/m

Dan seterusnya dihitung sampai baji ke-14.

- Menghitung nilai Gaya Normal

Diketahui inklinasi dasar baji yang ke-1 yaitu α = 66°

N=Wcosα

N=414,821×cos 66^o=168,723kN/m

- Menghitung Nilai FK untuk stabilitas tanah

Contoh perhitungan pada baji 1, karena luasan area baji 1 lebih dominan di daerah timbunan, maka digunakan c timbunan.

c.1 + N tan ɸ = (20 x 11,134) + (168,723 x 0) = 222,672 kN/m W sin α = 414,821 x sin 66^o = 378,958 kN/m

Perhitungan selanjutnya dijelaskan pada dibawah.

Maka dihasilkan niali FK,

FK=

∑

i=1 m

(c ∆ l_i+W_icosα_itanφ)

∑

i=1 m

(W_isinα_i)

= 2636,343 836,873

= 3,15 (Aman)

Tabel 3.39 Perhitungan Stabilitas Timbunan Setelah Perbaikan (Segitiga)

BAB 4

KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan

1. Berdasarlan hasil intrepretasi data tanah, tanah dibagi menjadi 4 lapisan yaitu lapisan pertama dengan kedalaman 2 meter merupakan tanah lempung dengan konsistensi medium, lapisan kedua dengan kedalaman 2 sampai 18 meter merupakan tanah lempung pasiran dengan konsistensi soft, lapisan ketiga dengan kedalaman 18 meter sampai 20 meter merupakan tanah lempung pasiran dengan konsistensi very stiff, dan lapisan terakhir pada

cm, yang didapat dari hasil perhitungan penurunan seketika sebesar 0,272 cm dan penurunan primer sebesar 99,695 cm. Faktor keamanan daya dukung akibat pembebanan timbunan adalah 0.83. Faktor keamanan stabilitas lereng akibat beban timbunan adalah 1,39, dan konsolidasi alamiah pada saat derajat konsolidasi mencapai 90% adalah sebesar 0.897 meter dengan waktu konsolidasi selama 6,512 tahun atau 78,148 bulan.

3. Waktu yang dibutuhkan untuk mendisipasi tegangan air pori saat mencapai derajat konsolidasi 90% adalah 78,148 bulan. Dalam rencana drainase vertikal baik dengan pola pemasangan segitiga ataupun segiempat yang digunakan untuk mempercepat proses disipasi adalah 1 bulan. Sehingga dilakukan perhitungan untuk menggunakan prefabricated vertical drain (PVD) untuk memenuhi syarat yang ditentukan. Dari perhitungan tersebut dengan menggunakan tipe PVD Alidrain (100 mm x 3 mm), didapat jarak pemasangan pola segiempat sebesar 2,2 m dan dengan pola pemasangan segitiga 2,3 m.

4. Setelah dilakukan perbaikan tanah menggunakan metode PVD dengan pola segiempat, sisa penurunan konsolidasi primer sebesar 9,824 cm, faktor keamanan daya dukung 2,113, faktor keamanan stabilitas lereng sebesar 3,12 dan waktu konsolidasi pada saat derajat konsolidasi 90 % yaitu 1 bulan.

5. Setelah perbaikan tanah menggunakan metode PVD dengan pola segitiga, sisa penurunan konsolidasi primer sebesar 8,516 cm, faktor keamanan daya dukung 2,132, faktor keamanan stabilitas lereng sebesar 3,2 dan waktu konsolidasi pada saat derajat konsolidasi 91 % yaitu 1 bulan.

4.2 Saran

1. Untuk memperoleh waktu penurunan yang lebih cepat disarankan menggunakan jarak PVD kurang dari 2 meter.

2. Perlunya perbandingan dengan metode perbaikan tanah yang lain supaya dapat dibandingkan dan diperoleh kesimpulan metode perbaikan tanah yang efisien dan juga cepat.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Lampiran 1 Brosur PVD Alidrain

Lampiran 2 Gambar Tampak Atas PVD Pola Segiempat

Lampiran 3 Gambar Potongan Samping PVD Pola Segiempat

Lampiran 4 Gambar Tampak Atas PVD Pola Segitiga

Dalam dokumen LAPORAN TEKNIK PERBAIKAN TANAH DESAIN PERBAIKAN TANAH MENGGUNAKAN METODE PREFABRICATED VERTICAL DRAIN (PVD) (Halaman 106-119)