Tinggi Jagaan dan Lebar Tanggul

BAB VIII HIDROULIKA SALURAN

8.2. Tinggi Jagaan dan Lebar Tanggul

101 keliling basah P. Pengaruh adanya vegetasi terhadap saluran akan menyebabkan berkurangnya koefisien kekasaran strickler. Kedalaman aliran dan kecepatan aliran akan membatasi pertumbuhan vegetasi didalam saluran.

Pemeliharaan selama masa eksploitasi terhadap permukaan saluran serta menjaga saluran agar bebas dari vegetasi akan sangat berpengaruh terhadap koefisien kekasaran Strickler.

Koefisien kekasaran Strickler untuk saluran tanah dan pasangan dapat dilihat tapda Tabel8.4 dan Tabel8.5berikut:

Tabel 8.4.Koefisien Kekasaran Strickler Untuk Saluran Tanah

Tabel 8.5.Harga Kekasaran Strickler Untuk Saluran Pasangan

102

Tinggi jagaan minimum saluran irigasi ditentukan berdasarkan besarnya debit saluran. Untuk saluran tanah dapat dilihat pada Tabel 8.6. sebagai berikut .

Tabel 8.6.Tinggi Jagaan Minimum untuk SaluranTanah dan SaluranPasangan

Debit (m³/dt)

F ( m ) UNTUK SALURAN TANAH

< 0.5 0.40

0.5 - 1.5 0.50

1.5 – 5.0 0.60

5.0 – 10.0 0.75

10.0 – 15.0 0.85

> 15.0 1.00

UNTUK SALURAN PASANGAN Q < 15.0 0.40

103 Gambar 8.7.Grafik Tinggi Jagaan Untuk Saluran Pembuang

 Lebar tanggulminimum

Tanggul saluran primer dan saluran sekunder salah satu tanggulnya harus dapat berfungsi sebagai jalan inspeksi.

Lebar tanggul minimum saluran dapat dilihat pada Tabel8.7 sebagai berikut:

Tabel 8.7.Harga Kekasaran Strickler Untuk Saluran Pasangan Debit

(m³/dt) Tanpa Jalan Inspeksi (m)

Dengan Jalan Inspeksi (m)

Q < 1.0 1.0 3.00

1,0< Q < 5.0 1.50 5.00

5,0< Q < 10.0 2.00 5.00

10.0 < Q < 15.0 3.00 5.00

Q > 15.0 3.50 5.00

104

Gambar 8.8.Kriteria Desain Lebar Tanggul

1,0 m3/d < Q ≤ 5 m3/dt

105

BAB IX

DIMENSI DAN STABILITAS TANGGUL

9.1. Penyelidikan Tanah

Penyelidikan tanah dimaksudkan untuk mendapatkan besaran parameter sifat fisis dan sifat teknis dari tanah. Besaran parameter yang didapat akan memberikan gambaran nyata mengenai sifat dan jenis tanah setempat untuk memberikan rekomendasi mengenai pondasi proyek tersebut. Tujuan dari penyelidikan tanah ini adalah untuk memberikan informasi kepada pihak-pihak yang berkepentingan dengan pekerjaan tersebut agar pekerjaan yang berhubungan dengan tanah dapat diselesaikan dengan baik dan menghasilkan perencanaan yang aman dan ekonomis.

Pada bab ini disajikan contoh penyelidikan tanah dengan lokasi Kabupaten Pekalongan. Lingkup pekerjaan penyelidikan tanah yang dilaksanakan terdiri dari :

 Penyelidikan tanah di lapangan yang meliputi pekerjaan sondir dan boring

 Pekerjaan test laboratorium dari contoh tanah yang diambil.

9.1.1. Pekerjaan Sondir (Cone Penetrometer Test, CPT)

Sondir dilaksanakan sebanyak 2 (dua) titik dengan kapasitas maksimum alat 2.5 ton yang dilengkapi dengan bikonus.Sondir dilaksanakan untuk mengetahui tingkat perlawanan tanah terhadap

106

tekanan konus dan lekatan (friction). Pembacaan manometer dilakukan setiap interval 20 cm sampai kedalaman -25,00 m pada titik S.1 dan titik S.2. Dari hasil sondir tidak ditemukan tanah keras (dengan batasan nilai konus qc >150 kg/cm2) sampai kedalaman – 25.00 meter baik pada titik S.1 maupun titik S.2.

Beberapa hal penting yang dapat diperoleh dari penyelidikan tanah melalui sondir, antara lain :

 Perkiraan kedalaman tanah keras sesuai dengan spesifikasi pekerjaan.

 Perkiraan ketebalan tiap jenis tanah

 Dengan dapat diperkirakannya ketebalan lapisan tanah, maka dapat diperkirakan penurunan yang mungkin terjadi akibat pembebanan.

9.1.2. Pekerjaan Boring

Pekerjaan boring dilaksanakan dengan alat bor tangan pada satu titik yang berdekatan dengan titik sondir, yaitu HB 1 kedalaman sampai – 6.00 meter (dari muka tanah asli setempat).

Pengambilan contoh tanah dilaksanakan pada tanah kedalaman – 3.00 meter dan – 6.00 meter, baik tanah terganggu (disturb sample) maupun contoh tanah tak terganggu (undisturb sample). Contoh tanah dibawa ke laboratorium untuk dilakukan pengujian lebih lanjut. Hasil dari pekerjaan boring berupa boring log yang menyajikan gambaran jenis-jenis tanah dan sampel tanah sesuai kedalaman yang diambil.

107 9.1.3. Pemeriksaan Laboratorium

Kegiatan di laboratorium meliputi:

 Percobaan Indeks Pengenal: berat volume/isi tanah (  ), kadar air ( w ), berat butir ( Gs ), kadar pori ( e ) dan derajat kejenuhan ( Sr ).

 Analisa ukuran butiran/ grain size analysis. Dilaksanakan dengan analisa saringan/analisa hidrometer. Material dideskripiskan mempunyai gradasi kasar, sedang dan halus.

 Percobaan kekuatan geser langsung / Direct shear test.

Guna mendapatkan kekuatan geser tanah yang ditunjukkan dengan nilai kohesi ( c ) dan sudut geser dalam (  ).

 Percobaan batas-batas Atterberg. Mengetahui batas-batas konsistensi / atterberg limitsdari nilai cair / LL dan batas plastis / PL.

Nilai-nilai dari hasil laboratorium dapat dilihat pada summary of soil data pada tabel 9.1, sebagai berikut:

Tabel 9.1.Karakteristik Tanah Hasil Penyelidikan Laboratorium

108

9.2. Standar Perencanaan Tanggul Tanah

Berikut disajikan standar jagaan tanggul tanah yang lazim dipakai di Indonesia, sepanjang mercu tanggul tidak digunakan untuk lalu lintas jalan.

9.2.1. Lebar Standar Mercu Tanggul

Pada daerah yang padat, dimana perolehan areal tanah untuktempat kedudukan tanggul sangat sukar dan mahal, pembangunantanggul dengan mercu yang tidak lebar dan dengan lerengnyayang agak curam cukup memadai.Lebar standar mercu tanggul dapat dilihat pada tabel 9.2 berikut :

Tabel 9.2. Lebar Standar Mercu Tanggul Debit Rencana (m³/detik) Lebar Mercu (m)

< 500 3

> 500 s/d < 2000 4

>2000 s/d < 5000 5

> 5000 s/d < 10000 6

> 10000 7

9.2.2. Kemiringan Lereng Tanggul (Slope of Levee)

Untuk menentukan kemiringan tanggul guna keperluan desain sangat erat kaitannya dengan karakteristik mekanika tanah dari jenis tanah serta infiltrasi air melalui badan tanggul tersebut.Oleh karena itu apabila proyek itu besar syarat mutlak jenis tanah untuk timbunan maupun jenis tanah untuk calon

109 pondasi tanggul harus diadakan penyelidikan laboratorium mekanika tanah.Dari hasil laboratorium tersebut dapat diketahui kekuatan geser dan kohesi yang bekerja diantara partikel-partikel tanah karena adanya gravitasi. Stabilitas lereng tanggul dapat dihitung berdasarkan konsep bidang gelincir lingkaran yang rumusnya sebagai berikut :

Rumus umum :

SF = (E  I)/(W sin ) ... (9.1) Dimana :

SF = faktor keamanan (safety factor) E = gaya normalhorizontal (t/m)

W = tegangan oleh gaya berat irisan vertikal persatuan lebar (t/m)

I = panjang busur lingkaran galiner (m)

 = sudut antara setiap garis tengah irisan

 = tegangan geser persatuan luas (t/m2)

Untuk mencari tegangan geser (τ) dapat menggunakan rumus sebagai berikut :

 = σ tg  + C ...

(9.2) Dimana :

σ = tegangan kompresive vertical

 = sudut geser dalam

110

C = kohesi

9.3. Analisa Stabilitas Tanggul Saluran 9.3.1. Gaya yang bekerja pada tanggul

Jenis dinding saluran drainase yang dipakai pasangan batu, selain sebagai saluran juga berfungsi sebagai penahan tanah yang ada di belakangnya, perlu diperhitungkan besarnya tekanan tanah aktif dan pasif yang terjadi agar dapat diketahui momennya.Untuk memperjelas uraian tersebut berikut dijabarkan perhitungan gaya- gayanya.

111 Gambar 9.1. Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Tanggul

(Sumber : Analisa, Stranas, 2013)

a. Koefisien Tekanan Tanah Aktif

+ +

+ +

± ^t/m2

w = var

± ⁰

- ⁰

-

Pasangan batu kali :

a = 1.0 ton/m³

pas = 1.8 ton/m³ ζpas = 3.0 kg/cm²

h = 1.313

h3 = 0.000 h3 = 0.000

0.40 0.00

B = 3.33

h2 = 1.913 h2 = 1.913

0.00 0.40 0.26 b = 2.00 0.26

hf =0.60 ^{c2 =} 0.235 kg/cm²

1.913

2 = 1.911 gr/cm³

1.313 2= 20

c1 = 0.271 kg/cm² H =1.313

h = 1.313 - ^2.25

1 = 1.825 gr/cm³

0.000 1= 17

0.250 h1 = 0.25

0.40 0.000 0.40 q = 0.425

9 50 (panjang = 950 m) 0.25

Ruas : 1 Hm. 0 00 s/d

Wt2 Wp 1

Wp2' Wp2

Wp3 Wp 1'

Wt1

Wt2'

Wt1' La La

0.2 H

Lh 0.2 H

Wa1

Ta

Ea4 Ea2 Ea1

Ea3 Ta'

Ea4' Ea2'

Ea1'

Ea3'

Wa2' Wa2

Ka₁ = tg² (45⁰ - ₁/2) = tg² ( 45⁰ - 17⁰/2) = tg² 35,5⁰ = Kp₁ = tg² (45⁰ + ₁/2) = tg² ( 45⁰ + 17⁰/2) = tg² 53,5⁰ = Ka₂ = tg² (45⁰ - ₂/2) = tg² ( 45⁰ - 20⁰/2) = tg² 35⁰ = Kp₂ = tg² (45⁰ + ₂/2) = tg² ( 45⁰ + 20⁰/2) = tg² 55⁰ =

0.490 2.040 0.548 1.826

112

b. Beban Vertikal (V)

c. Beban Horisontal

(↓)

x ( x ² ) x (↓)

(↓⁾

x ( x ² ) x (↓)

Wp3 = (↓⁾

x ( x (↓)

(↓)

x ( x (↓⁾

(↓) (↓⁾

0,5 x (0,2 x h²) x a = ² (↓)

0,5 x (0,2 x h²) x a = ² (↓)

(↓⁾ (↓) Jumlah beban vertikal saat saluran kosong (V₁) = 6.103 ton

Jumlah beban vertikal saat saluran penuh (V₂) = 10.813 ton 1.313 ) x 1.000 = 0.172 ton ) x 1.000 = 0.172 ton

Wa2' = 0.5 x ( 0.20 x

1.000 = 4.366 ton

Wa2 = 0.5 x ( 0.20 x 1.313

1.825 = 0.000 ton

Wa1 = b x h x a = 3.33 x 1.313 x

1.825 = 0.000 ton Wt2' = L_h x H x ₁ = 0.00 x 1.313 x

1.825 = 0.000 ton

Wt1' = 0.50 x (Lh x h₁) x ₁ = 0.5 0.00 0.250 ) x

1.825 = 0.000 ton Wt2 = L_h x H x ₁ = 0.00 x 1.313 x

Wt1 = 0.50 x (Lh x h₁) x ₁ = 0.5 0.00 0.250 ) x

ton B x h_f x _pas = 3.33 x 0.60 x 1.800 = 3.591 ton 0.945 ton Wp2' = 0.5 x (0.20 x H²) x _pas = 0.5 0.2 1.31 1.800 = 0.310

0.310 ton Wp1' = La x H x _pas = 0.40 x 1.313 x 1.800 =

= 0.945 ton Wp2 = 0.5 x (0.20 x H²) x _pas = 0.5 0.2 1.31 1.800 =

Wp1 = La x H x _pas = 0.40 x 1.313 x 1.800

( )

2 ( )

( )

x x x ² ( )

( )

( )

2 ( )

( )

x x x ² ( )

x ² = 0.862 ton( ← )

Jumlah gaya horisontal (H) = 6.275 ton

= 0.000 ton → Ta' = 1/2 x _a x h² = 0.50 1.000 x 1.313

= 0.000 ton → Ea4' = Ka2 x ¹/2 x 2 x h32

= 0.490 0.5 1.911 0.000

x 1.825 x 1.91 )) x 0.000

ton →

Ea3' = Ka₂ x (q + (0.5 x ₁ x h₂)) x h₃

= 0.490 x ( 0.425 + ( 0.5

x 1.825 x 1.91 = 1.830

1.91 = 0.446 ton →

Ea2' = Ka1 x ¹/2 x ₁ x h2

2 = 0.548 x 0.5 Ea₁' = Ka₁ x q x h₂ = 0.548 x 0.425 x

1.313 ² = 0.862 ton →

= 0.000 ton ← Ta = 1/2 x a x h² = 0.50 x 1.000 x

= 0.000 ton ← Ea₄ = Ka₂ x ¹/2 x ₂ x h3

2 = 0.490 0.5 1.911 0.000 x 1.825 x 1.91 )) x 0.000

= 0.490 x ( 0.425 + ( 0.5

1.91 = 1.830 ton ←

Ea3 = Ka2 x (q + (0.5 x ₁ x h2)) x h3

ton ←

Ea2 = Ka₁ x ¹/₂ x ₁ x h₂² = 0.548 x 0.5 x 1.825 x

Ea1 = Ka1 x q x h2 = 0.548 x 0.425 x 1.91 = 0.446

( )

2 ( )

( )

x x x ² ( )

( )

( )

2 ( )

( )

x x x ² ( )

x ² = 0.862 ton( ← )

Jumlah gaya horisontal (H) = 6.275 ton

= 0.000 ton → Ta' = 1/2 x _a x h² = 0.50 1.000 x 1.313

= 0.000 ton → Ea4' = Ka₂ x ¹/₂ x ₂ x h₃² = 0.490 0.5 1.911 0.000

x 1.825 x 1.91 )) x 0.000

ton →

Ea3' = Ka₂ x (q + (0.5 x ₁ x h2)) x h3

= 0.490 x ( 0.425 + ( 0.5

x 1.825 x 1.91 = 1.830

1.91 = 0.446 ton →

Ea2' = Ka1 x ¹/2 x ₁ x h2

2 = 0.548 x 0.5 Ea₁' = Ka₁ x q x h₂ = 0.548 x 0.425 x

1.313 ² = 0.862 ton →

= 0.000 ton ← Ta = 1/2 x _a x h² = 0.50 x 1.000 x

= 0.000 ton ← Ea₄ = Ka₂ x ¹/₂ x ₂ x h₃² = 0.490 0.5 1.911 0.000

x 1.825 x 1.91 )) x 0.000

= 0.490 x ( 0.425 + ( 0.5

1.91 = 1.830 ton ←

Ea₃ = Ka₂ x (q + (0.5 x ₁ x h2)) x h3

ton ←

Ea2 = Ka1 x ¹/2 x ₁ x h22

= 0.548 x 0.5 x 1.825 x

Ea₁ = Ka₁ x q x h₂ = 0.548 x 0.425 x 1.91 = 0.446

113 9.3.1. Tinjauan Kestabilan Konstruksi Tanggul

a. Tekanan Tanah Keatas Pada Dasar Saluran - Pada Kondisi Saluran Kosong

ℶ_{𝑚𝑎𝑘𝑠,𝑚𝑖𝑛} = 6,103

1,00𝑥3,33= 1,835 𝑡𝑜𝑛/𝑚²

= 0,184 𝑘𝑔/𝑐𝑚²

- Pad Kondisi Saluran Berisi Maksimum Tinggi Air ℶ_{𝑚𝑎𝑘𝑠,𝑚𝑖𝑛} = 10,813

1,00𝑥3,33= 3,252 𝑡𝑜𝑛/𝑚²

= 0,325 𝑘𝑔/𝑐𝑚² b. Daya Dukung Tanah

Menurut Terzaghi untuk pondasi menerus

Dari hasil penyelidikan tanah dan grafik nilai koefisien daya dukung tanah didapatkan:

Menurut Terzaghi untuk pondasi menerus :

o

x + x x + x x

=

)

) 0.184 kg/cm² - Pada kondisi saluran berisi maksimum tinggi air

q_all = 6.990 kg/cm²

>

^qmaks = ( 0.325 kg/cm² 6.990 kg/cm²

FS 3

- Pada kondisi saluran kosong

q_all = 6.990 kg/cm²

>

^{qmaks = (}

q_all =

1.911 1.66 3.0

= 20.971 kg/cm²

q_ult

= 20.971

q_ult = 0.235 15.5 1.911 0.60 6.8

 = 20.00 Nq = 6.8

c = 0.235 kg/cm² N = 3.0

dari hasilpenyelidikan tanah dan grafik nilai koefisien daya dukung tanah didapatkan :

 = 1.911 gr/cm³ = 1.911 t/m³ Nc = 15.5 q_ult = c . Nc +  . D . Nq + . B/2 . N

Wt2 Wp 1

Wp2' Wp2

Wp3 Wp 1'

Wt1

Wt2'

Wt1' La La

0.2 H

Lh 0.2 H

Wa1

Ta

Ea4 Ea2

Ea1

Ea3 Ta'

Ea4'

Ea2' Ea1'

Ea3'

Wa2' Wa2

Menurut Terzaghi untuk pondasi menerus :

o

x + x x + x x

=

)

) 0.184 kg/cm² - Pada kondisi saluran berisi maksimum tinggi air

qall = 6.990 kg/cm² > ^qmaks = ( 0.325 kg/cm² 6.990 kg/cm²

FS 3

- Pada kondisi saluran kosong

q_all = 6.990 kg/cm² > ^qmaks = ( qall =

1.911 1.66 3.0

= 20.971 kg/cm² qult

= 20.971

qult = 0.235 15.5 1.911 0.60 6.8

 = 20.00 Nq = 6.8

c = 0.235 kg/cm² N = 3.0

dari hasilpenyelidikan tanah dan grafik nilai koefisien daya dukung tanah didapatkan :

 = 1.911 gr/cm³ = 1.911 t/m³ Nc = 15.5 q_ult = c . Nc +  . D . Nq + . B/2 . N

Wt2 Wp 1

Wp2' Wp2

Wp3 Wp 1'

Wt1

Wt2'

Wt1' La La

0.2 H

Lh 0.2 H

Wa1

Ta

Ea4 Ea2 Ea1

Ea3 Ta'

Ea4' Ea2'

Ea1'

Ea3'

Wa2' Wa2

114

c. Kemungkinan Pecahnya Konstruksi Lantai Saluran

9.4. Analisa Stabilitas Tanggul Kolam Retensi 9.4.1. Analisa daya dukung

Fungsi tanggul sebagai pehanan tanah dibelakang dinding kolam retensi sehingga diperlukan data dan analisis yang akurat dimana kestabilan dan keamanan merupakan salah satu faktor utama perencanaan. Adapun perhitungan gaya dukung dari tanggul diuraikan berikut ini.

a. Gaya-gaya yang bekerja

Jenis turap/dinding penahan yang dipancang kedalam tanah yaitu sheet pile terbuat dari beton (PC) sedalam 11 m. Pada

x x x (↓)

(↑) (↓)

+ + (↓)

(↑) (↓)

0.851 kg/cm² < ζpas = 3 kg/cm²

m² = 6000 cm²

ζ ^{= 3,403 x 1.50 =}

6000

Pias yang menahan = 0.60 x 1.00 = 0.60

= 33 kg

= 3,403 kg

Gaya ke atas = 0.325 x 1.00 x - Pada kondisi saluran berisi air tinggi maksimum

Gaya ke bawah = 2183 172

100

1,080 = 3,435 kg

kg/cm² < ζpas = 3 kg/cm² 0.265

m² = 6000 cm²

ζ ^{= 1,062 x 1.50 =}

6000

Pias yang menahan = 0.60 x 1.00 = 0.60

= 18 kg

Jumlah gaya = 1,062 kg Gaya ke atas = 0.184 x 1.00 x 100

- Pada kondisi saluran kosong

Gaya ke bawah = 0.60 1.00 1.8 1000 = 1,080 kg

x x x (↓)

(↑) (↓)

+ + (↓)

(↑) (↓)

0.851 kg/cm² < ζpas = 3 kg/cm²

m² = 6000 cm²

ζ ^{= 3,403 x 1.50 =}

6000

Pias yang menahan = 0.60 x 1.00 = 0.60

= 33 kg

= 3,403 kg

Gaya ke atas = 0.325 x 1.00 x - Pada kondisi saluran berisi air tinggi maksimum

Gaya ke bawah = 2183 172

100

1,080 = 3,435 kg

kg/cm² < ζpas = 3 kg/cm² 0.265

m² = 6000 cm²

ζ ^{= 1,062 x 1.50 =}

6000

Pias yang menahan = 0.60 x 1.00 = 0.60

= 18 kg

Jumlah gaya = 1,062 kg

Gaya ke atas = 0.184 x 1.00 x 100 - Pada kondisi saluran kosong

Gaya ke bawah = 0.60 1.00 1.8 1000 = 1,080 kg

115 gambar 9.2 adalah deskripsi retainingwall yang direncanakan, terlihat bagian atas turap ditahan oleh angker/jangkar yang diletakkan pada jarak yang aman.

Sebagai penahan tanah yang ada di belakangnya, perlu diperhitungkan besarnya tekanan tanah aktif dan pasif yang terjadi agar dapat diketahui momen maksimum. Nilai momen yang didapat tersebut sebagai input untuk mengetahui gaya dan kekuatan jangkar. Untuk memperjelas uraian tersebut berikut dijabarkan perhitungan gaya- gayanya.

Gambar 9.2.Pemodelan Tanggul Manual pada Kolam Retensi

(Sumber : Analisa, Stranas, 2013)

Dari data tanah hasil laboratorium diperoleh koefisien tekanan tanah berikut ini selanjutnya proses perhitungan

PC.Sheet Pile q = 1 ton/m ²

Dim 450 x 996 x 1100 cm A

B

C

D

Angker/Jangkar

3.25

1.00

5.00

I MAT

II

116

dilakukan menurut diagram seperti pada gambar 4.16 dibawah.

Ka1= tg² (45 – 17/2) = 0.548 Ka₂= tg² (45 – 20/2) = 0.490 Kp₂= tg² (45 – 20/2) = 2.040

b. Perhitungan tekanan tanah aktif dan pasif:

Pa₁ = Ka₁ . „q = 0,548 ton Pa₂ = Ka₁ .d . H₁ = 2.718 ton Pa₃ = Pa₁ + Pa₂ = 3,266 ton Pa₄ = Ka₂ ._w . H₂ = 0,931 ton Pa₅ = Pa₃ + Pa₄ = 4,196 ton Pa6 = Ka2 .w . H3 = 4,653 ton Pp = Kp .w . H₃ = (19,370)ton Perhitungan gaya-gaya:

Fa1 = Pa1 . H1 = 1.781 ton Fa₂ = Pa₂ .H₁ . 0.5 = 4,416 ton

Fa3 = Pa3 . H2 = 3.266 ton

Fa₄ = Pa₄ .H₂ . 0.5 = 0,465 ton Fa₅ = Pa₅ . H₃ = 20,982 ton Fa₆ = (Pa₆ .H₃ . 0.5)/2 = 5,816 ton Fp = (Pp .H₃ . 0.5)/2 = (24,212) ton Gaya-gayayang diperoleh sebagai parameter pengali terhadap jarak pada satu titik acuan. Tabel perhitungan momen berikut menguraikan hal tersebut

117 Tabel 9.3. Perhitungan Momen Horisontal

No.

Segmen

Gaya-gaya (ton)

Lengan terhadap D

(m)

Momen Horizontal Mh (ton.m) Fa₁

Fa₂ Fa3

Fa4

Fa₅ Fa₆ F_p

1,781 4,416 3,266 0,465 20,982

5,816 (24,212)

7,65 7,08 5,50 5,33 2,50 1,67 1,67

13,580 31,283 17,962 2,481 52,454

9,693 (40,354)

 Fh 12,514  Mh 87,100

Sumber : Analisis Stranas, 2013

Sehingga lengan momen maksimum (Y) dari titik “D”

adalah :

Y = Mh / Fh = 6,96 m

118

Gambar 9.4. Gaya-Gaya yang Bekerja pada Tanggul Kolam Retensi

(Sumber : Analisa Stranas, 2013)

c. Perhitungan daya dukung tanggul kolam retensi

Besarnya daya dukung tanggul dapat diketahui dari rumus :

5 ) ( 3

) '

( P xA fxO

P  

... (9.3) Dimana :

P‟ = tahanan conus pada dasar pile = 9,00 kg/cm2 A = luas penampang tiang = 5,000 cm2

f = total friction = 1116,00 kg/cm‟

O = keliling tiang = 2.892 cm

6.67 Fa.5

7.00

5.33 5.50

3.25

1.00

Pa.6 Pa.5

Pp 5.00

1.67 Pa.1 Pa.2

Pa.3 Pa.4 Fa.1

Fa.2

Fa.3 Fa.4

Fa.6

Fp 2.50

119 3-5 = faktor keamanan

Sehingga diperoleh gaya dukung sheet pile (P) sebesar 20,490 ton

Kontrol tegangan yang terjadi akibat momen maksimum:

Fc‟ = 50,00 Mpa

b = 99,60 cm

h = 45,00 cm

Mh = 87,100 ton.m = 87.099,51 Mpa

W = 1/6 .b .h² = 33.615,00 cm³

fc = Mh/W = 2,59 Mpa

fc < fc‟ = 50,00 Mpa OK

 = 0.25 . Mh = 21,775 kN.m

 < _ijin = 50,00 kN.m OK

Momen pada ujung dinding kolam retensi titik “A”

H = h1 + h2 = 4,25 m

Q = (Pa1+Pa2+Pa3+Pa4)/H = 1,756 ton/m MA = 0,5 . Q . H2 = 15,857 ton.m Jarak Jangkar Penahan Momen (D) = 8,00 m Gaya yang harus ditahan oleh Jangkar, (F) = M_A . D

= 126,856 ton

120

Kekuatan jangkar penahan dinding kolam retensi (p) : Ptnh = A .d .d .cos = 81,152 ton

Pbs = 25 .fy‟ . L = 117,750 ton

P = Ptnh + Pbs = 175,352 ton

P>F = 126,856 ton OK

Sf = P / F = 1,6

d. Perhitungan kedalaman (panjang) tanggul kolam retensi

Untuk pekerjaan dinding kolam retensi ini digunakan PC Tipe Wharf Sheet Pile W-450A 1000 dengan panjang (L) 11,00 m. Adapun formula yang digunakan untuk mengetahui panjang sheet pile sebagai berikut.

Perhitungan Panjang Sheet Pile yang Tertanam (y) :

Gesekan sheet pile dengan tanah dihitung berdasar rumus sebagai berikut:

P = 1/3 .k .½ .y2 .w .Ko. Tan 

P = 1/3 . (2 . 0.996 + 2 . 0,45) . ½ .y2 .1,911 . (1 + tan2 20,00) . tan 20,00

P = 0,37728213 y2 ... (9.4)

Rumus yang dipakai untuk menghitung lengketan sheet pile dengan tanah:

P = 1/3 .k .y .c

P = 1/3 .2.892 .y .2,71 P = 2,61 y ... (9.5)

121 Gaya dukung sheet pile total berdasar gesekan dan lengketan tanah adalah (1) + (2)

Ptot = 0,37728213 y2 + 2,61 y

Dengan menggunakan gaya dukung sheet pile dan gaya maksimum yang bekerja pada satu sheet pile, akan didapat panjang sheet pile yang harus dipancang.

Ptot = 0,37728213 y2 + 2,61 y = 77,995.0,25 Ptot = 0,37728213 y2 + 2,61 y – 19,499 = 0 y = 4,52 m

y = 5,00 m (dibulatkan)

Sehingga panjang sheet pile total (L) adalah L = (H1 + H2 + y) – 0.50

L = 8.75 m  9.00 m

Untuk menambah faktor keamanan stabilitas sheet pile dari hasil perhitungan didapat kedalaman sheet pile yang tertanam D = 5 m kemudian diambil kedalam dalam pelaksanaan D√ 2 = 7 m. Jadi sheet pile yang dipakai 11 m dengan mengacu pada tabel 9.4 sebagai berikut :

122

Tabel 9.4. Faktor Keamanan Tanggul Pada Kolam Retensi Kedalaman

Hasil Perhitungan

Kedalaman Pelaksanaan

Angka Keamanan D

D

D D

D √ 2

Didapat dengan mereduksi nilai Kp dengan angka

keamanan 2 – 3 D (1,5) sampai 2) Didapat dengan mereduksi nilai c tanah dengan angka

keamanan 1,5 s/d 2

1.7 2 sampai 3

1,5 sampai 2 1,5 sampai 2

9.4.1. Contoh Model Numerik Stabilitas Tanggul

Gambar 9.5. Input Dimensi dan Data Tanggul

(Sumber : Analisa Stranas, 2013)

123 Gambar 9.6.Hasil Deformasi Tanggul Stage 1

(Sumber : Analisa Stranas, 2013)

Gambar 9.7. Hasil Deformasi Tanggul Stage 2

(Sumber : Analisa Stranas, 2013)

Tanah depan dinding tidak boleh digali semua

124

Gambar 9.8. Hasil Deformasi Tanggul Stage 3

(Sumber : Analisa Stranas, 2013)

Gambar 9.9. Hasil Deformasi Tanggul Stage 4

(Sumber : Analisa Stranas, 2013)

Tanah depan dinding tidak boleh digali semua

125 Penjelasan hasil model numerikstabilitas tanggul dengan menggunakan program Plaxis pada gambar 9.5 sampai 9.9 adalah sebagai berikut:

 Pada stage pertama adalah bentuk pemodelan sheet pile sebagai dinding kolam retensi dengan sheet pile yang tertanam 7 m dengan perkuatan batang angkur dibelakangnya.

 Tanah yang berada di depan sheet pile tidak boleh digali semua karena akan stabilitas akan terjadi kemiringan. Tanah boleh dikeruk apabila dalam pemancangan sudah selesai kemudian diberi angkur dan groting sudah kuat/mengeras.

 Pada stage ke dua deformasi awal akibat beban tekanan tanah, diperlihatkan dalam gambar sangat besar karena sistem angkur belum bekerja/mengeras.

 Stage ke tiga deformasi semakin mengecil karena sistem angkur sudah kuat.

Stage ke-4 pengerukan tanah di depan sheet pile boleh dilakukan.

126

DAFTAR PUSTAKA

Anne L Breton et Eric Beaudet, 2008, L’utilisation des terreaux en horticulture et la rehabilitation des tourbieres, L‟echo des tourbieres, no 15.

Annie boulet, 2009, L’eau et sa gestion dans le parc naturel regional de Briere, Conseil scientifique du Parc naturel de Briere, France

Arnoud Molenaar, 2008, Rotterdam Waterplan transition in Urban Water Management, Public Works, Water Management Dept., March 2008, Rotterdam

Billaud Jean-Paul, 2000, Gestion de l’eauu et formation des societies locales, Estuaria, CNRS, la maison du port, Cordemais

Delobbe George, 2008, Le Parc Naturel Regional de Briere, Bibliotheque de travail fondee, Ecole Moderne Francaise.

Departemen Pekerjaan Umum, 1986, Kriteria Perencanaan Bagian Saluran KP-03, Standar Perencanaan Irigasi, CV.

Galang Persada, Bandung

Helmer Johan et al., 2009, Rotterdam Polder System and Plan of K. Banger Polder in Semarang, Waterboard HHSK Rotterdam

Hindarko, S, 2000,Drainase Perkotaan, Penerbit Esha, Jakarta Lennon, G. P., Chang, Tom, and Weisman, R. N., 1990, Predicting

Incipient Fluidization of Fine Sands in Unbounded Domains, Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 116, No.

12, pp. 1454

Maryono, A, 2001, Pengelolaan Sungai Kecil dengan Konsep Eko Hidroulik, Modul Kursus Singkat Sistem Sumber Daya Air Dalam Otonomi Daerah III, Yogyakarta.

127 Maryono, A, 2002, ”Eko Engineering untuk tanggulangi longsor”,www.kompas.com, dikutip pada 18 maret 2007, pada pukul 21.35 WIB.

MF. Niam, Radianta T., dan Nizam, 2002, Simulasi Fluidisasi Dasar pada Saluran dengan Aliran Permukaan untuk Perawatan Muara dan Alur Pelayaran, Tesis, Program Studi Teknik Sipil, Pascasarjana UGM.

Pranoto, 2003, Kaitan Perilaku dan Aktivitas Masyarakat Terhadap Banjir serta Upaya Pencegahannya, LPB Publishing, Semarang.

Prasanti dan Kabul Basah S, 1994, Model Pengendalian Erosi pada Lereng Tanah Pasir. Proceeding SSE-#, STC, Yogyakarta, Indonesia.

Pusair, 2007, Sistem Polder untuk Perkotaan Rawan Air, Semiloka Pusair 2007.

Rosdianti, Isma, 2009, Banjir dan Penerapan Sistem Polder, www.bencanaalam.wordpress.com

Rahim, Supli Effendi, 2003, Pengendalian Erosi Tanah Dalam Rangka Pelestarian Lingkungan Hidup, Bumi Aksara, Jakarta.

R. Karlinasari, 2000, Numerical Stability on Explicit Scheme Finite Difference Method PONDASI, Vol. 3, UNISSULA, ISSN No.: 0853-814X.

R.Karlinasari, 2000, Duncan Model Validation on Numerical Program, Proceedings of The 2000 FTUI Seminar Quality in Research , Faculty of Engineering University of Indonesia, ISSN No. 1411-1284.

R. Karlinasari, I.Wahyudi, S. AdiNugroho, A. Riyanto, 2003, Simulasi Kasus Kelongsoran Tanah pada Lereng Dengan Program Numerik Geoteknik, Seminar Nasional Komputasi Dalam Bidang Teknik Sipil, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta