TUGAS AKHIR (RC 14-1510) PERENCANAAN PERKUATAN LERENG DAN PELAPISAN PERMUKAAN KOLAM TPA DI DESA BABADAN, KECAMATAN NGAJUM, GUNUNG KAWI, MALANG Dosen Pembimbing : Prof. Ir. Indrasurya B Mochtar, MSc., Ph.D Prof. Ir. Noor Endah Mochtar, MSc., Ph.D JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2015 I DEWA BAGUS ANGGA PRADNYANA NRP 3111 100 081
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TUGAS AKHIR (RC 14-1510)
PERENCANAAN PERKUATAN LERENG DAN PELAPISAN
PERMUKAAN KOLAM TPA DI DESA BABADAN, KECAMATAN
NGAJUM, GUNUNG KAWI, MALANG
Dosen Pembimbing : Prof. Ir. Indrasurya B Mochtar, MSc., Ph.D
Prof. Ir. Noor Endah Mochtar, MSc., Ph.D
JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2015
I DEWA BAGUS ANGGA PRADNYANA
NRP 3111 100 081
NILA SUTRA
NRP 3110 100 057
TUGAS AKHIR (RC 09-1380)
PERENCANAAN PERKUATAN LERENG DAN PELAPISAN
PERMUKAAN KOLAM TPA DI DESA BABADAN, KECAMATAN
NGAJUM, GUNUNG KAWI, MALANG
I DEWA BAGUS ANGGA PRADNYANA
NRP 3111 100 081
Dosen Pembimbing : Prof. Ir. Indrasurya B Mochtar, MSc., Ph.D
Prof. Ir. Noor Endah Mochtar, MSc., Ph.D
JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2015
2015
FINAL PROJECT (RC14-1510)
SLOPE REINFORCEMENT DESIGN AND SURFACE WASTE LANDFILL COVER AT BABADAN VILLAGE, NGAJUM, MOUNT KAWI, MALANG
I DEWA BAGUS ANGGA PRADNYANA
NRP 3111 100 081
Academic Supervisors
Prof. Ir. Indrasurya B Mochtar, MSc., Ph.D
Prof. Ir. Noor Endah Mochtar, MSc., Ph.D
DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING
Faculty of Civil Engineering and Planning
Sepuluh Nopember Institute of technology
Surabaya 2015
PERENCANAAN PERKUATAN LERENG DAN PELAPISAN
PERMUKAAN KOLAM TPA
DI DESA NGAJUM, GUNUNG KAWI
MALANG
Nama Mahasiswa : I Dewa Bagus Angga Pradnyana
NRP : 3111 100 081
Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS
Dosen Pembimbing I : Prof. Ir. Indrasurya B Mochtar, MSc., Ph.D
Dosen Pembimbing II : Prof. Ir. Noor Endah Mochtar, MSc., Ph.D
ABSTRAK
Pada perencanaan kolam TPA di Desa Babadan ini, terdapat
kondisi lereng pada salah satu lokasi borehole yang memiliki tanah
lunak yang memiliki kemampuan very soft. Hal tersebut bisa
mengakibatkan kelongsoran pada lereng kolam TPA. Maka diperlukan
perkuatan pada lereng untuk mencegah terjadinya kelongsoran pada
lereng pembangunan kolam TPA tersebut.
Sampah yang tercampur dengan air hujan yang sering kita kenal
dengan air lindi (leachate) memungkinkan akan merembes masuk ke
dalam tanah asli dibawahnya dan akan menyebabkan tercemarnya
kondisi air tanah asli maka perlu adanya perkuatan pelapis tanah
dasar.
Dalam hal perkuatan tanah dasar kolam, digunakan perkuatan
geomembrane. Setelah analisa dan perhitungan, tebal geomembrane
yang dipakai adalah 0.5 mm dan ditambah pemasangan pipa leachate
collection.
Untuk perkuatan pada lereng digunakan 4 alternatif perkuatan.
Alternatif pertama yaitu perkuatan dengan geotextile. Alternatif kedua
yaitu perkuatan dengan minipile sebagai cerucuk. Alternatif ketiga yaitu
perkuatan dengan sheetpile sebagai cerucuk. Alternatif keempat dengan
ground anchor.
Dipilih perkuatan minipile sebagai cerucuk dikarenakan mmiliki
biaya paling murah sebesar Rp9.612.252,00
Kata Kunci: Kolam TPA, metode cut and fill, kelongsoran, air lindi
(leachate), geomembrane, geotextile, cerucuk,
minipile, sheetpile, groud anchor.
SLOPE REINFORMENT DESIGN AND WASTE LANDFILL SURFACE
COVER AT BABADAN VILLAGE, NGAJUM, MOUNT KAWI,
MALANG
Name of Student : I Dewa Bagus Angga Pradnyana
Student Indentity Number : 3111 100 081
Major Department : Civil Engineering Dapartment - FTSP-ITS
Supervisor I : Prof. Ir. Indrasurya B Mochtar, MSc., Ph.D
Supervisor II : Prof. Ir. Noor Endah Mochtar, MSc., Ph.D
ABSTRACT
From waste landfill design at Babadan Village, it obtained that
condition of slope in one of bore hole location is consist of soft soil
which have very soft strength. From that condition, it can make flooding
from the slope it self. It need to reinforce the slope to prevent slope for
collapsing.
Waste that combined with rain water that we often called leachate
water, have probability to go in to base soil under the landfill and that
impact for the condition of water below the landfill. It needs to add
reinforment in the base soil
For base soil landfill reinforment, it use geomembrane reinforment.
After analition, thickness of geomembrane that we need is 0,5 mm and
we needto put leachate pipe collection.
For slope reinforment, it use 4 alternative of reinforment. First
Alternative is geotextile reinforment. The second one is minipile to be
cerucuk. Third one is sheetpile to be cerucuk and the last one is ground
anchor.
From 4 alternative, it choose minipile to be cerucuk because it have
small amount of cost from the other alternative, the amount is
DAFTAR PUSTAKA...........................................................143.
LAMPIRAN – LAMPIRAN
Lampiran 1 = Data Kontur Tanah
Lampiran 2 = Gambar Bentuk dan Dimensi Kolam TPA
Lampiran 3 = Data N-SPT dan Rekapan Data Tanah
Lampiran 4 = Brosur Geotextile
Lampiran 5 = Brosur Minipile
Lampiran 6 = Brosur Sheetpile
Lampiran 7 = Gambar dan Perhitungan Geotextile Kolam 1
Lampiran 8 = Gambar dan Perhitungan Geotextile Kolam 2
Lampiran 9 = Gambar dan Perhitungan Minipile Kolam 1
Lampiran 10 = Gambar dan Perhitungan Minipile Kolam 2
Lampiran 11 = Gambar dan Perhitungan Sheetpile Kolam 1
Lampiran 12 = Gambar dan Perhitungan Sheetpile Kolam 2
Lampiran 13 = Gambar dan Perhitungan Ground Anchor Kolam 1
Lampiran 14 = Gambar dan Perhitungan Ground Anchor Kolam 2
DAFTAR GAMBAR
1.1 Peta Lokasi Desa Babadan, KecamatanNgajum, Malang ....... 1 1.2Bentuk dan Ukuran Dimensi Kolam 1 dan 2 ........................... 2 1.3Tiap Section Cut and Fillpada Perencanaan 2 Buah Kolam TPA ............................................................................................... 4 1.4Beberapa Contoh Detail Crossection Cut and Fill pada Perencanaan Kolam TPA .............................................................. 5 1.5Peta topografi dan lokasi ketiga titik bor dalam ....................... 6 2.1Lereng .................................................................................... 11 2.2Pengelompokkan Lereng ....................................................... 12 2.3Tipe Longsor Jatuhan ............................................................. 14 2.4Tipe Longsor Rubuhan ......................................................... 15 2.5Tipe Longsor Translasi .......................................................... 16 2.6Tipe Longsor Sebaran Lateral ................................................ 16 2.7Tipe Longsor Aliran ............................................................... 17 2.8Lereng Tinggi Tak Terbatas Tanpa Rembesan Air ................ 22 2.9Lereng Tinggi Tak Terbatas dengan Rembesan Air .............. 24 2.10Permodelan Lereng Tinggi Tak Terbatas dengan Rembesan Air.............................................................................. 24 2.11Geotextile Woven ................................................................. 27 2.12Geotextile Non Woven .......................................................... 28 2.13Geomembrane ...................................................................... 29 2.14InternalStability ................................................................... 33 2.15Overall Stability ................................................................... 33 2.16Geotekstil ............................................................................. 34 2.17Asumsi Gaya yang DiterimaCerucuk .................................. 37 2.18MencariHarga f untukBerbagaiJenis Tanah ......................... 40 2.19GrafikuntukMencariBesar FM .............................................. 41 2.20Contoh Jangkar .................................................................... 42 2.21Sketsa Kasar dari Jangkar Adukan Semen ........................... 43 2.22Tipe-Tipe Jangkar ................................................................ 45 2.23Kekuatan Leleh dari Jangkar ................................................ 48 2.24Metode Jangkar dengan Tabung Tekanan ........................... 49 2.25Metode Jangkar dengan Inri yang Dipancang ...................... 50
2.26Metode Pelat Jangkar ........................................................... 51 2.27Metode Jangkar dengan Membesarkan Bagian Bawah ....... 52 2.28Gaya N1 Anchor yang Diubah Kedalam Gaya V dan H ..... 53 2.26Metode Pelat Jangkar ........................................................... 51 3.1Diagram Alir .......................................................................... 55 3.2Bagan Plastis .......................................................................... 59 4.1GambarTopografidenganLokasiKetigaTitikBorDalam ......... 63 4.2HasilKeseluruhandariPenyedikanSample Tanah ................... 65 4.3GambarTopografidenganKetigaTitikLokasiBorDalamDibandingkandenganGambarGeometri TPA denganKetigaLokasiBorDalam ................................................... 66 4.4Perbandingan Parameter Tanah dan Kedalaman (A) Water Content (B) Wet Density (C) Dry Density (D) Saturated Density (E) CohessionUndrained Pengambilan Data Tanah Setelah Longsor .......................................................................... 68 5.1Cross Section-10 padaKolam TPA 1 ..................................... 72 5.2Cross Section-10 padaKolam TPA 1 denganNilai Cu dan Konsistensi Tanah TiapLapisan Tanah ....................................... 73 5.3BidangLongsordan Nilai SF (Safety Factor)TerkritisTanpaAdanyaBebanSampahPadaCross Section-10 ................................................................................... 74 5.4Cross Section-24 padaKolam TPA 2 ..................................... 75 5.5Cross Section-24 padaKolam TPA 2 DenganNilai Cu Dan Konsistensi Tanah TiapLapisan Tanah ....................................... 75 5.6Bidang Longsordan Nilai SF (Safety Factor)TerkritisTanpaAdanyaBebanSampahpadaCross Section-24LerengSebelahKiri ..................................................... 76 5.7BidangLongsor Dan NilaiSF (Safety Factor)TerkritisTanpaAdanyaBebanSampahPadaCross Section-24LerengSebelahKanan ................................................. 77 5.8Cross Section-10 PadaKolam TPA 1 ..................................... 78 5.9Cross Section-10 PadaKolam TPA 1 DenganNilai Cu Dan Konsistensi Tanah TiapLapisan Tanah ....................................... 79
9. Bagaimana detail konstruksi dasar kolam TPA yang
telah diberikan pelapisan permukaan tanah dasar
1.3 TUJUAN
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam Tugas Akhir
ini adalah dapat merencanakan dan menentukan alternatif mana
yang tepat pada perkuatan lereng kolam TPA dari segi biaya
pembelian dan pemasangan dan merencanakan design serta detail
konstruksi geomembrane pada pelapisan permukaan tanah dasar
kolam TPA agar air lindi tidak mencemari air tanah dibawah.
1.4 BATASAN MASALAH
Dalam penulisan tugas akhir ini, terdapat beberapa
batasan masalah yang akan dibahas yaitu :
1. Data yang digunakan dalam perencanaan merupakan
data sekunder yang didapat dari Laboratorium
Mekanika Tanah dan Batuan Jurusan Teknik Sipil,
FTSP-ITS
2. Diasumsikan bahwa lahan tersebut adalah lahan
kolam TPA dan didaerah sekelilingnya tidak terdapat
bangunan yang mengganggu
3. Perhitungan analisis stabilitas lereng akan dilakukan
dengan program bantu XSTABL
10
1.5 MANFAAT
Perencanaan dalam Tugas Akhir ini dimaksudkan
dapat menjadi alternatif perencanaan perkuatan lereng dan
pelapisan permukaan tanah dasar pada proyek pembangunan
kolam TPA di Desa Babadan, Kecamatan Ngajum, Gunung
Kawi, Malang.
11
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Lereng dan Pengelompokan
Lereng adalah suatu permukaan tanah yang miring dan membentuk sudut tertentu terhadap suatu bidang horisontal dan tidak terlindungi (Das 1985). Dari proses terbentuknya, sebuah lereng dapat terjadi secara alamiah dan buatan manusia. Yang dimaksud dengan lereng alamiah adalah lereng yang terbentuk karena proses alam tanpa campur tangan manusia, sedangkan lereng buatan adalah lereng yang dibentuk oleh manusia seperti lereng akibat sebuah galian dan lereng akibat timbunan.
Gambar 2.1 Lereng
Perbedaan elevasi pada permukaan tanah seperti lereng dapat mengakibatkan pergerakan massa tanah dari bidang dengan elevasi yang tinggi menuju bidang dengan elevasi yang lebih rendah, pergerakan ini diakibatkan oleh gravitasi. Pergerakan massa tanah tersebut juga dapat dipengaruhi oleh air dan gaya gempa. Pergerakan atau gaya tersebut akan menghasilkan tegangan geser yang berfungsi sebagai gaya
12
penahan dan apabila berat massa tanah yang bekerja sebagai gaya pendorong itu lebih besar dari tegangan geser tersebut maka akan mengakibatkan kelongsoran.
Lereng dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu lereng dengan tinggi terbatas (finite slope) dan lereng dengan tinggi tak terbatas (infinite slope). Lereng dengan tinggi terbatas adalah apabila harga Hcr mendekati tinggi lereng (Das 1985). Analisis terhadap lereng dengan tinggi terbatas yang berada pada tanah yang homogen, dilakukan dengan asumsi bidang longsor terjadi pada permukaan bidang yang lengkung. Sedangkan lereng dengan tinggi tak terbatas/lereng menerus diasumsikan bahwa permukaan kelongsoran potensial adalah sejajar dengan permukaan lereng dengan kedalaman yang dangkal bila dibandingkan dengan panjang lereng. Lereng tersebut dianggap memiliki panjang tak terhingga dengan mengabaikan pengaruh ujungnya (Craig 1987).
finite slope infinite slope
Gambar 2.2 Pengelompokan lereng
2.2 Analisis Stabilitas Lereng
Menurut Das 1985, Analisis stabilitas lereng yang dilakukan dengan cara memeriksa faktor keamanan dari lereng yang ditinjau, dengan cara membandingkan tegangan geser yang terbentuk sepanjang permukaan bidang retak yang paling kritis dengan kekuatan geser tanahnya. Faktor keamanan didefinisikan sebagai berikut :
13
Fs =
(2.1)
Keterangan : Fs = angka keamanan rencana f = kekuatan tanah untuk menahan kelongsoran d = gaya dorong sepanjang bidang longsor Das juga menambahkan, kekuatan tanah untuk
menahan kelongsoran terdiri dari dua komponen utama yaitu kohesi dan sudut geser tanah, persamaannya sebagai berikut :
f = c + tan (2.2) Keterangan : C = kohesi = sudut geser tanah = tegangan normal rata – rata permukaan
bidang longsor Dengan demikian dapat dibentuk persamaan sebagai
berikut: d = Cd + tan d (2.3) Keterangan : Cd = kohesi d = sudut geser yang bekerja sepanjang bidang
longsor Dengan memasukkan persamaan (2.3) dan (2.2) ke
persamaan (2.1) maka diperoleh persamaan (2.4) seperti berikut :
Fs =
(2.4)
14
Persamaan (2.4) dapat diuraikan menjadi dua persamaan yaitu persamaan (2.5) dan persamaan (2.6) sebagai berikut :
Fs =
(2.5)
Fs =
(2.6)
2.3 Analisa Stabilitas Lereng dengan Software XSTABL
XSTABL adalah program komputer yang ditulis dalam bahasa FORTRAN IV, untuk penyelesaian umum kasus stabilitas lereng metode keseimbangan dua dimensi. Perhitungan faktor keamanan lereng dilakukan dengan metode irisan (disadur dari Modified Bishop Method) dengan bidang longsoran berbentuk silinder lingkaran. Keistimewaan XSTABL adalah sepuluh bidang longsor terkritis ditentukan dari minimum seratus bidang longsor secara random
2.4 Bahan Geosynthetics
Menurut Koener (1988) geosintetik terdiri dari 2 suku kata, geo yang berarti tanah dan sintetik bearti tiruan. Geosintetik adalah bahan tiruan (sintetis) atau bahan yang bukan merupakan bahan alami yang digunakan di lingkungan tanah. Bahan sintetis dapat berupa bahan-bahan yang berasal dari polimerisasi hasil industri-industri kimia. Secara umum geosintetik dapat dikatakan sebagai bahan serat-serat buatan yang digunakan di dalam pekerjaan-pekerjaan yang berhubungan dengan tanah, batuan ataupun lingkungan tanah dan batuan. Tetapi arti geosintetik yang sekarang berkembang adalah bahan sintetis berupa serat-serat sintetis yang dianyam, nir-anyam dan bentuk lain seperti jaring yang digunakan dalam pekerjaan-pekerjaan tanah seperti, stabilitas lereng,
15
perkuatan dan peningkatan daya dukung tanah, dan drainasi. Suryolelono (2000), menyatakan bahwa bahan dasar geosintetik merupakan hasil polimerisasi dari industri-industri kimia/minyak bumi dengan sifat-sifat yang tahan terhadap senyawa-senyawa kimia, pelapukan, keausan, sinar ultra violet dan mikro organisme.
Geosintetik secara umum dibedakan berdasarkan sifat bahan, yaitu bahan lulus air (Permeable) yang dikenal sebagai geotekstil dan bahan yang bersifat kedap air (Impermeable) yang dikenal sebagai geomembran. Berdasarkan aplikasinya pada pekerjaan teknik sipil fungsi dan peranan geosintetik dibedakan berdasarkan jenis dan karakteristik yang dimilikinya
2.4.1 Geotextile
Secara umum berdasarkan pembuatannya geotekstil digolongkan ke dalam beberapa jenis berdasarkan proses pembuatannya, yaitu jenis geotekstil yang dianyam (woven geotekstil) dan tidak dianyam (non woven geotekstil). Geotekstil adalah bahan geosintetik yang bentuknya menyerupai bahan tekstil pada umumnya terdiri dari serat-serat sentetis sehingga selain lentur juga tidak ada masalah penyusutan seperti yang terjadi pada material alami berupa wol, katun dan sutera. Berdasarkan American Society for Testing Material (ASTM) disebutkan bahwa geotekstil merupakan bahan yang tidak kedap air. Dalam hal ini geotekstil akan berfungsi sebagai lapisan pemisah, lapisan penyaring, penyalur air, perkuat tanah, dan pelapis pelindung.
16
A. Geotekstil di anyam (woven)
Gambar 2.11 Geotextile Woven
Geotekstil jenis ini adalah geotekstil yang cara pembuatannya menggunakan mesin penenun geotekstil. Proses pembuatannya adalah dengan menggabungkan dua set benang secara paralel yang dijalin secara sistematis sehingga dapat membentuk struktur sebidang dengan ikatan yang sangat kuat. Geotekstil ditenun dengan menggunakan perinsip sederhana yang berasal dari susunan benang-benang sintetis hasil pintalan. Geotekstil dengan tipe woven ini mempunyai kuat tarik yang cukup tinggi sehingga dalam aplikasinya di lapangan geotekstil tipe woven ini lebih banyak dipergunakan sebagai sistem perkuatan untuk meningkatkan daya dukung tanah dan sebagai lapisan pemisah. Apabila dipergunakan sebagai perkuatan, geotekstil akan berfungsi sebagai tulangan pada tanah sedangkan apabila dipergunakan sebagai separator atau pemisah, geotekstil akan berfungsi untuk memisahkan setiap lapisan tanah sehingga akan membentuk suatu gradasi lapisan yang baik.
17
B. Geotekstil tidak di anyam (non woven)
Gambar 2.12 Geotextile Non Woven
Geotekstil tipe non woven cenderung berbeda dengan geotekstil berupa woven, baik dalam bentuk, proses pembuatan dan fungsinya. Cara pembuatan geotekstil berupa non woven adalah dengan cara penjaruman atau perekatan seratserat pembentukannya dan mempunyai sifat-sifat seperti, mempunyai ketahanan tinggi ketika proses pemasangan, sangat sesuai untuk pengaliran air serta tahan untuk jangka waktu yang lama. Kuat tarik geotekstil jenis non woven lebih kecil dibandingkan dengan geotekstil yang di anyam (woven). Pada umumnya geotekstil yang tidak di anyam (non woven) mempunyai sifat permeabilitas yang cukup baik. Sesuai dengan karakteristik fisiknya geotekstil jenis ini lebih sering dipergunakan sebagai penyaring (filter) dan pengalir (drainage).
18
2.4.2 Geomembran
Gambar 2.13 Geomembrane
Geomembran adalah bentuk geosintetik yang berbentuk lapisan tipis yang bersifat kedap air dan berfungsi sebagai membran. Pada umumnya terbuat dari lembaran-lembaran plastik dan karet, tetapi dapat juga terbuat dari bahan geotekstil yang dibungkus dengan lapisan aspal dengan fungsi utama sebagai lapis pelindung yang mencegah tembusnya air dan mencegah penguapan.
2.5 Konsep Perencanaan Perkuatan Geotextile
Geotekstile dapat digunakan sebagai perkuatan tanah untuk meningkatkan daya dukung tanah dasar di bawah timbunan. Untuk perencanaan stabilitas dari timbunan di atas tanah lunak yang diperkuat dengan geotekstil, ada dua kondisi yang harus ditinjau, yaitu Internal Stability dan Overall Stability. Internal Stability adalah perhitungan kestabilan timbunan/embankment agar tidak terjadi kelongsoran pada bagian tubuh timbunan itu sendiri. Sedangkan Overall Stability adalah kestabilan timbunan bila ditinjau terhadap keruntuhan bidang gelincirnya.
Perhitungan perencanaan geotekstile memerlukan data yang didapat dari program bantu seperti XSTABL, antara lain nilai faktor keamanan (SF), momen penahan/momen resisten (Mr), jari-jari kelongsoran (R), serta koordinat titik pusat
19
bidang longsor. Tahapan perhitungan penggunaan geotekstile adalah :
dari FS rencana ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
(2.13) 4. Mencari Kekuatan dari bahan geotekstile
Pada perencanaan geotextile harus dipertimbangkan kekuatan tarik ijin dari bahan geotextile tersebut dalam menerima atau memikul gaya geser saat terjadinya kelongsoran. Rumus kekuatan bahan geotextile adalah persamaan :
(
)
(2.14) Dimana : Tallow = kekuatan geotekstile yang tersedia Tult = kekuatan ultimate geotekstile FSid = faktor keamanan akibat kerusakan pada saat pemasangan FScr = faktor keamanan akibat rangkak FScd = faktor keamanan akibat pengaruh bahan-bahankimia FSid = faktor keamanan akibat pengaruh aktifitas biologi dalam tanah
20
FSid, FScr, FScd, FSid merupakan faktor reduksi akibat pengurangan kekuatan geotextile yang besarnya dapat dilihat pada tabel beriku Tabel 2.1 Nilai Faktor Geotekstil
∑ Ri = penjumlahan jarak pasang masing-masing geotekstil terhadap titik-titik pusat jari-jari kelongsoran, hingga nilainya lebih besar dari nilai Momen resisten yang dibutuhkan (∆ MR)
6. Menghitung panjang geotekstil di belakang bidang longsor (Le) Panjang geotextile di belakang bidang longsor dapat diketahui melalui rumusan
( ) (2.16)
21
Dimana : Tall = kekuatan tarik yang diijinkan (tereduksi oleh faktor-faktor) SF = faktor keamanan (rencana) E = efisiensi (diambil E = 0.8) = tegangan geser antara geotextile dengan tanah di atas geotextile = tegangan geser antara geotextile dengan tanah di bawah geotextile
C = kohesi tanah = sudut tahanan geser tanah
7. Menghitung panjang geotekstil di depan bidang longsor Panjang geotextile ini dihitung dengan bantuan output dari program bantu AUTOCAD.
8. Menghitung panjang total geotextile Panjang total geotextile 1 sisi = Le + Ld
Panjang total geotextile 2 sisi = 2 x ( Le + Lr )
Catatan : Apabila panjang total 1 sisi geotextile > 0.5 lebar timbunan maka untuk mempermudah pemasangan di lapangan, geotextile dipasang selebar timbunan.
Gambar 2.16 Geotekstil (sumber : modul Metode Perbaikan Tanah)
2.6 Konsep Perencanaan Perkuatan Pelapis Tanah Dasar
Pada sebuah lahan urug atau lahan untuk pemakaian TPA yang baik biasanya dibutuhkan sistem pelapis dasar, yang bertujuan mengurangi mobilitas lindi ke dalam air tanah. Sebuah liner yang efektif akan mencegah migrasi cemaran ke lingkungan, khususnya ke dalam air tanah. Namun pada
23
kenyataannya belum didapat sistem liner yang efektif 100%. Karena mobilitas lindi yang tidak terlelakan, maka disamping sistem liner, maka dibutuhkan sistem pengumpul lindi.
Air lindi didefinisikan sebagai suatu cairan yang dihasilkan dari pemaparan air hujan pada timbunan sampah. Dalam kehidupan sehari-hari air lindi ini dapat dianalogikan seperti seduhan air teh. Air lindi membawa materi tersuspensi dan terlarut yang merupakan produk degradasi sampah. Komposisi air lindi dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis sampah terdeposit, jumlah curah hujan di daerah TPA dan kondisi spesifik tempat pembuangan tersebut. Air lindi pada umumnya mengandung senyawa-senyawa organik (Hidrokarbon, Asam Humat, Sulfat, Tanat dan Galat) dan anorganik (Natrium, Kalium, Kalsium, Magnesium, Khlor, Sulfat, Fosfat, Fenol, Nitrogen dan senyawa logam berat) yang tinggi. Konsentrasi dari komponen-komponen tersebut dalam air lindi bisa mencapai 1000 sampai 5000 kali lebih tinggi dari pada konsentrasi dalam air tanah (Maramis, 2008).
Cairan pekat dari TPA yang berbahaya terhadap lingkungan dikenal dengan istlah leacheat atau air lindi. Cairan ini berasal dari proses perkolasi/percampuran (umumnya dari air hujan yang masuk kedalam tumpukan sampah), sehingga bahan-bahan terlarut dari sampah akan terekstraksi atau berbaur. Cairan ini harus diolah dari suatu unit pengolahan aerobik atau anaerobik sebelum dibuang ke lingkungan. Tingginya kadar COD dan ammonia pada air lindi (bisa mencapai ribuan mg/L), sehingga pengolahan air lindi tidak boleh dilakukan sembarangan (Machdar, I, 2008).
Menurut Soemirat, (1996), Leachate adalah larutan yang terjadi akibat bercampurnya air limpasan hujan (baik melalui proses infiltrasi maupun proses perkolasi) dengan sampah yang telah membusuk dan mengandung zat tersuspensi yang sangat halus serta mikroba patogen. Leachate
24
dapat menyebabkan kontaminasi yang potensial baik bagi air permukaan maupun air tanah. Hal ini diakibatkan karena kandungan BOD yang tinggi yaitu sekitar 3.500 mg/L.
1) Sampah Sebagai Sumber Air Lindi
Timbunan sampah yang berasal dari sampah domestik dapat mengganggu/ mencemari karena : lindi (air sampah), bau dan estetika. Timbunan sampah juga menutupi permukaan tanah sehingga tanah tidak bisa dimanfaatkan lagi. Selain itu, timbunan sampah dapat menghasilkan gas Nitrogen dan Asam Sulfida, adanya zat Mercury, Chrom dan Arsen pada timbunan sampah dapat menimbulkan gangguan terhadap bio tanah, tumbuhan, merusak struktur permukaan dan tekstur permukaan tanah menjadi racun (Pustekom, 2005).
Selayaknya benda cair, air lindi ini akan mengalir ke tempat yang lebih rendah. Air lindi dapat merembes ke dalam dan bercampur dengan air tanah, ataupun mengalir di permukaan tanah dan bermuara pada aliran air sungai. Bisa dibayangkan, air lindi yang mengandung senyawa-senyawa organik dan anorganik dengan konsenterasi sekitar 5000 kali lebih tinggi dari pada dalam air tanah, masuk dan mencemari tanah atau air sungai.
2) Karakteristik Air Lindi
Air lindi dapat digolongkan sebagai senyawa yang sulit didegradasi, yang mengandung bahan-bahan polimer (makro molekul) dan bahan organik sintetik (Suprihatin 2002 in Sulinda, 2004). Pada umumnya air lindi memiliki nilai rasio BOD5/COD sangat rendah (<0,4). Nilai rasio yang sangat rendah ini mengindikasikan bahwa bahan organik yang terdapat dalam air lindi bersifat sulit untuk didegradasi secara biologis. Angka perbandingan yang semakin rendah
25
mengindikasikan bahan organik yang sulit terurai tinggi (Alaerts dan Santika, 1984).
Komposisi air lindi sangat bervariasi karena proses pembentukannya dipengaruhi oleh karakteristik sampah (organik-anorganik), mudah tidaknya penguraian (larut -tidak larut), kondisi tumpukan sampah (suhu, pH, kelembaban, umur), karakteristik sumber air (kuantitas dan kualitas air yang dipengaruhi iklim dan hidrogeologi), komposisi tanah penutup, ketersediaan nutrien dan mikroba, dan kehadiran in hibitor (Diana, 1992). Selain itu Sulinda (2004) menyatakan bahwa proses penguraian bahan organik menjadi komponen yang lebih sederhana oleh mikroorganisme aerobik dan anaerobik pada lokasi pembuangan sampah dapat menjadi penyebab terbentuknya gas dan air lindi.
Sebagian besar limbah yang dibuang pada lokasi pembuangan sampah adalah padatan. Limbah tersebut berasal dari berbagai sumber yang berbeda dengan tipe limbah yang berbeda pula, sehingga setiap air lindi memiliki karakteristik tertentu (Pohland da n Harper, 1985).
Sistem pengumpul lindi yang umum digunakan adalalah menggunakan pipa berlubang yang ditempatkan dalam saluran, kemudian diselubungi batuan. Kemudian saluran tersebut diberi pelapis dan di dalamnya disusun batu kali kosong. Oleh karenanya, dasar sebuah lahan-urug untuk pemakaian TPA akan terdiri dari :
Lapisan bahan liner untuk mencegah migrasi cemaran keluar lahan urug
Sistem pengumpul lindi
Komponen utama sistem liner paling tidak terdiri dari 3 jenis, yaitu:
26
1. Lapisan kedap : lapisan terbawah yang berfungsi sebagai penahan resapan leachate ke lapisan tanah di bawahnya.
2. Lapisan kerikil atau pasir : lapisan yang berfungsi sebagai tempat pengaliran lindi (lechate) menuju ke saluran pengumpul
3. Lapisan tanah pelindung : berfungsi sebagai pelindung lapisan kedap dari pelintasan kendaraan dan gangguan-gangguan lainnya
Pelapis dasar yang dianjurkan, terutama utuk lahan urug limbah B-3, adalah dengan geosintesis atau dikenal sebagai flexible membrane liner (FML). Jenis geosintesis yang biasa digunakan sebagai pelapis dasar adalah :
Geotextile sebagai filter Geonet sebagai sarana drainase Geomembrane sebagai lapisan penghalang
Dalam menentukan perencanaan pelapis dasar dibedakan menjadi 3 kategori. Yang dimana dalam pemilihan kategori tersebut dipilih berdasarkan perencanaan kadar maksimum limbah B-3 yang belum terolah. Berikut adalah 3 kategori perencanaan pelapis dasar tersebut :
1. Landfill kategori I (double liner) 2. Landfill kategori II (single liner) 3. Landfill kategori III (clay liner)
Pada tabel 2.2 dijelaskan mengenai cara pemilihan pelapis dasar berdasarkan kadar maksimum limbah B-3, Jika satu parameter saja lebih besar dari nilai A, maka harus dibuang ke kategori I, Jika satu parameter saja lebih kecil dari nilai A, maka harus dibuang ke kategori II, Jika
27
satu atau lebih lebih kecil dari nilai B, maka harus dibuang ke kategori III
Tabel 2.2 Kadar maksimum limbah B-3 belum terolah dan kategori tempat pembuangannya
2.7 Konsep Perencanaan Perkuatan Cerucuk
Penggunaan cerucuk dimaksudkan untuk meningkatkan tahanan geser tanah. Apabila tahanan tanah terhadap geser meningkat, maka daya dukung dari tanah tersebut juga akan meningkat. Asumsi yang dipergunakan dalam konstruksi cerucuk dapat dilihat pada Gambar 2.17. Pada gambar tersebut kelompok tiang (cerucuk) dengan “rigid cap” pada permukaan tanah menerima gaya horizontal. Gaya
28
horizontal ini adalah merupakan tegangan geser yang terjadi sepanjang bidang gelincir.
Gambar 2.17 Asumsi Gaya yang Diterima Cerucuk
(NAVFAC DM-7, 1971) (Sumber: Mochtar, 2000)
2.7.1. Menentukan Tambahan Momen Perlawanan(ΔMR)
Untuk menentukan tambahan momen perlawanan (ΔMR) yang diperlukan untuk menahan momen dorong akibat adanya beban timbunan dilakukan analisa stabilitas lereng dengan menggunakan program XSTABL. Analisa dilakukan hingga mendapatkan bidang kelongsoran dengan angka keamanan paling kritis. Apabila angka keamanan yang diperoleh dari analisa sama dengan atau kurang dari satu (≤1) maka diperlukan tambahan momen penahan (ΔMR) yang harus diberikan untuk mencapai angka keamanan rencana (SFrencana>1) yang diinginkan agar tidak terjadi kelongsoran. Momen tambahan (ΔMR) dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
Dimana: Δ MR = momen penahan tambahan yang akan dipikul oleh cerucuk.
29
MR = momen penahan atau momen perlawanan
Mp = momen penggerak atau momen dorong
SF = angka keamanan awal (tanpa cerucuk)
SFrencana = angka keamanan yang direncanakan
2.7.2. Menghitung Momen Lentur yang Bekerja pada Cerucuk Menurut desain manual NAVFAC DM-7 (1971) dalam
Mochtar (2000), besarnya momen lentur yang bekerja pada cerucuk didapat dari:
Mpmaks =
(2.22) Dimana : σmaks = tegangan tarik/ tekan maksimum dari
bahan cerucuk In = momen inersia penampang cerucuk
terhadap garis yang melewati penampang
C = ½ D D = diameter cerucuk
2.7.3. Menghitung Gaya Horizontal yang Mampu Ditahan
Satu Tiang Besarnya gaya maksimal (Pmaks) yang dapat ditahan
oleh satu tiang/ cerucuk terjadi apabila nilai Mp sama dengan nilai momen maksimum lentur bahan cerucuk. Sehingga nilai dari gaya horizontal maksimal yang dapat ditahan oleh satu tiang diperoleh dari persamaan berikut ini (NAVFAC DM-17, 1971):
MFT
cerucukMpcerucukP
1)1( max
max
(2.23)
30
y
IMp all
max
(2.24)
Dimana: Pmaks = gaya horizontal yang diterima cerucuk (kg)
Mpmaks = momen lentur yang bekerja pada cerucuk (kg-cm)
T = faktor kekakuan relatif (cm) FM = koefisien momen akibat gaya lateral.
Harga Fm didapat dari Gambar 2.19 yang merupakan grafik hubungan dari kedalaman (z) dengan L/T. Dimana L adalah panjang cerucuk yang tertahan di bawah/ atas bidang gelincir.
all = tegangan lentur ijin bahan cerucuk
I = momen inersia tiang cerucuk (cm4) y = jarak antara serat teratas atau terbawah
dari penampang cerucuk terhadap garis netral (cm)
5
1
fEI
T
(2.25) Dimana: E = modulus elastisitas tiang (cerucuk),
kg/cm2
f = koefisien dari variasi modulus tanah (dapat dicari dari Gambar 2.18) yang merupakan grafik hubungan antara f dengan unconfined compression strength (qu = 2 Cu).
I = momen inersia tiang (cerucuk), cm4
31
Gambar 2.18 Mencari Harga f untuk Berbagai Jenis Tanah
(Sumber: NAVFAC DM-7, 1971 dalam Mochtar, 2000)
32
Gambar 2.19 Grafik untuk Mencari Besar FM (Sumber: NAVFAC DM-7, 1971 dalam Mochtar, 2000)
2.7.4. Menentukan Jumlah Cerucuk
Jumlah cerucuk yang dibutuhkan dapat diperoleh dari rumus berikut:
cerucuk
R
RxP
Mn
1max
(2.26)
Dimana: R = jari-jari kelongsoran (m)
33
2.8 Konsep Perencanaan Perkuatan Ground Anchor
Menurut (Ir.Suyono Sosrodarsono dan Kazuto Nakazawa, 2000) Metode penjangkaran tanah disebut juga dengan nama Alluvian Anchor, Ground Anchor atau Tieback Anchor, sesuatu yang dikembangkan di Eropa sekitar 20 tahun lampau. Dalam metode ini pengeboran dilakukan dalam tanah pondasi yang baik terdiri dari lapisan berpasir, lapisan berkerikil, lapisan berbutir halus ataupun batuan yang lapuk, serta suatu bagian yang menahan gaya tarik seperti campuran semen dengan kabel baja atau semen dengan batang baja dimasukkan ke dalam lubang hasil pengeboran tersebut, kemudian disertai suatu gaya tarik setelahnya untuk memperkuat konstruksinya. Dalam banyak hal dipergunakan untuk melawan tekanan tanah seperti turap ataupun tembok penahan tanah, lihat gambar 2.20.
(a) Jangkar tembok turap (b) jangkar tembok penahan tanah
Gambar 2.20 contoh jangkar
34
2.8.1 Perencanaan jangkar Untuk keperluan perencanaan jangkar suatu
penyelidikan tanah adalah sangat penting dan jenis lapisan tanah serta tingkat, kepadatannya perlu diselidiki benar-benar.
1. Mencari gaya tahanan dan dorong ( untuk bidang longsor berupa garis lingkaran) Mencari yang akan dipikul oleh
perkuatan ground anchor Dalam mencari digunakan
program bantu XSTABLE yang memiliki keluaran output yaitu berupa Mr dan juga SF. Dengan menggunakan rumus :
SF =
Md =
Dengan menggunakan rumus diatas didapatkan Nilai Md (Momen Dorong) yang selanjutnya akan dikalikan dengan SF rencana , dan didapakan nilai Mr .
Mr + = Md x SF rencana
Maka didapatkanlah yang nantinya nilai tersebut akan dipakai sebagai nilai momen yang akan dipikul oleh perkuatan ground anchor.
Mencari nilai Tmax dari perkuatan ground anchor
T max = N tan δ (2.33)
35
Yang dimana nilai T max adalah nilai maksimum yang akan dipikul oleh anchor itu sendiri, selanjutnya nilai T max tersebut dikalikan dengan jari-jari dari bidang longsor lingkaran tersebut, maka didapatkanlah berupa nilai momen dari anchor yang nantinya dibandingkan dengan nilai
/ tan δ x R (2.34)
2.8.2 Perhitungan Panjang Grouting pada sistem perkuatan Ground Anchor
Panjang grouting ialah panjang yang akan menahan gaya stressing yang melewati garis bidang longsor. Perhitungan panjang grouting adalah : N x SF = C x π x L x D (2.36)
Dimana , N = kekuatan tarik jangkar C = Kekuatan Geser D = Tebal Pelat L = Panjang Grouting SF = 2,5 ( untuk permanen )
36
2.8.3 Perhitungan Daya Dukung Pelat Penahan Anchor
Perhitungan daya dukung pelat untuk menahan gaya tarik anchor adalah sebagai berikut : Q ult = (2.37) Dimana : C = Kekuatan Geser q = ɣ x D ɣ’ = Berat Volume Tanah B = Lebar Pondasi atau Pelat Nc’, Nq’, Nɣ’ = Faktor Daya Duku 2.8.4 Perhitungan Tegangan Untuk Daya dukung Pelat
Penahan
Gambar 2.28 Gaya N1 anchor yang diubah kedalam gaya V dan H
( )
( )
(2.38)
37
Dimana : Qt = tegangan terjadi
V = gaya tegak lurus pelat
H = gaya sejajar pelat
D = tebal pelat
Y = ½ x D
A = luas penampang pelat
I = momen inersia pelat
N1 = gaya tarik anchor
Β = sudut antara gaya tegak lurus pelat dengan gaya
tarik anchor
38
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
39
BAB III
METODOLOGI
3.1. Bagan Alir
Gambar 3.1 berikut ini adalah diagram alir dalam
penulisan Tugas Akhir perencanaan perkuatan lereng dan
pelapisan permukaan TPA di Desa Babadan, Ngajum,
Gunung Kawi, Malang
ANALISA STABILITAS PADA LERENG
PENGUMPULAN DAN ANALISA DATA
- Peta topografi
- Gambar cut and fill
- Data sekunder (Laboratorium Mekanika Tanah dan Batuan Jurusan Teknik Sipil,
FTSP-ITS)
Atterberg Limits
Deep boring ( Drilling log)
Consolidation Test
STUDI LITERATUR
MULAI
PERENCANAAN PELAPISAN
PERMUKAAN TANAH DASAR
B
A
B
40
YA
TIDAK
l
MEMBANDINGKAN
JENIS PERKUATAN
LERENG
KESIMPULAN DAN SARAN
SELESAI
PERENCANAAN
PERKUATAN
DENGAN
CERUCUK
(SF = 1,5)
PERENCANAAN DESIGN
GEOMEMBRANE DAN PIPA
PENGUMPUL LINDI
A
PERENCANAAN
PERKUATAN DENGAN
GROUND ANCHOR
(SF = 1,5)
PERENCAAN
PERKUATAN
DENGAN
GEOTEXTILE
(SF = 1,5)
PERENCANAAN PERKUATAN
PADA LERENG
B
PERENCAAN
PERKUATAN
DENGAN
GROUND
ANCHOR
(SF = 1,1)
Cek
SF > 1,5
41
3.2. Studi Literatur
Studi Literatur yang dimaksudkan adalah
mengumpulkan materi-materi yang akan digunakan sebagai
acuan dalam melakukan perencanaan. Adapun bahan studi
yang nantinya digunakan dalam perencanaan adalah sebagai
berikut :
1. Referensi mengenai perhitungan Stabilitas
Lereng.
2. Referensi tentang pengoperasian software
XSTABL.
3. Perhitungan perencanaan geomembrane untuk
sistem perkuataan tanah dasar
4. Perhitungan perencanaan geotextile untuk sistem
perkuatan lereng
5. Perhitungan perencanaan cerucuk untuk sistem
perkuatan lereng
6. Perhitungan perencanaan ground anchor untuk
sistem perkuatan lereng
7. Ringkasan yang menunjang beserta rumus-rumus
yang mendukung.
3.3. Pengumpulan dan Analisa Data
Data-data yang dipakai dalam perencanaan ini adalah
data sekunder yang didapat dari instansi terkait atau hasil
survei dari pihak lain. Data tersebut meliputi:
1. Layout proyek
2. Layout gambar metode cut and fill
3. Data peta topografi
4. Data pengujian tanah, meliputi:
- Deep Boring (Drilling Log)
Data Drilling Log meliputi penyelidikan yang
dilakukan berupa pemboran teknik yang diambil
sampel tidak terganggu (undisturbed sample) pada
kedalaman 4 meter, 7 meter dan 10 meter dari setiap
titik lokasi bor dan juga disertai dengan uji NSPT.
42
Pengujian untuk sampel tidak terganggu yang diambil
dari lapangan bertujuan untuk mengetahui sifat
mekanis dan fisik tanah yang penyelidikannya
dilakukan di laboratorium tanah. Berikut adalah
pengujian yang dilakukan dalam tugas akhir ini :
Uji sifat-sifat indeks tanah (Index Properties Test)
Berat Isi (Unit Weight)
Kadar Air (Water/Moisture Content)
Berat Jenis Tanah (Specific Gravity)
Atterberg Limit Test
Uji Sifat-Sifat Mekanis Tanah
Consolidation Test
Dalam Tugas akhir ini parameter-parameter
seperti berat isi (unit weight), kadar air
(water/moisture content), kohesif tanah undrain
(undrained shear strength) akan dimasukan ke dalam
software bantu xstable bertujuan untuk menganalisa
stabilitas lereng kolam TPA.
- Tes Atterberg limit
Dalam Tes Atterberg limit akan didapatkan
nilai Liquid Limit (LL) dan Plastic Limit (PL) dari
setiap titik lokasi (bore hole) dan juga didapatkan
Tabel 4.1 Hasil keseluruhan dari penyedikan sample tanah
51
4.2 Data Tanah yang Digunakan Untuk Analisa Stabilitas
Pada tugas akhir ini, akan dilakukan analisa stabilitas
untuk perkuatan lereng pada kolam pertama dan kolam kedua.
Telah terdapat 3 data tanah pada lokasi proyek yang dimana
ketiga parameter-parameter data tanah tersebut akan
digunakan dalam perhitungan analisa stabilitas lereng dengan
menggunakan software bantu yaitu XSTBLE.. Berikut adalah
Gambar 4.3 yang menjelaskan mengenai lokasi ketiga titik
bor dalam yang dibandingkan dengan gambar geometri dari
TPA :
BH-3
BH-2
KOLAM 1
KOLAM 2
52
Gambar 4.3 Gambar topografi dengan ketiga titik lokasi bor
dalam dibandingkan dengan gambar geometri TPA dengan
ketiga lokasi bor dalam
Pada Tabel 4.1 telah diketahui bahwa pada setiap titik
borehole memiliki 3 data tanah yang berbeda yang dimana
pekerjaan bor dalam pada BH-1 dimulai pada elevasi +94.50,
BH-2 dimulai pada elevasi +89.50 dan BH-3 dimulai pada
elevasi +87.50. Setiap borehole diambil sampelnya pada
kedalaman -4.00, -7.00, dan -10.00 meter, oleh karena itu
pemilihan parameter-parameter seperti wet density (ɣt), dry
density (ɣd), water content (Wc), cohession undrain (Cu)
ditentukan dengan membuat grafik parameter tanah
dibandingkan dengan kedalaman. Sebaran data parameter
tanah setiap kedalaman dapat dilihat pada Gambar 4.4 :
(a) (b)
BH-1
53
(c) (d)
(e)
Gambar 4.4 Perbandingan parameter tanah dan kedalaman
(a) water content (b) wet density (c) Dry Density (d) Saturated
Density (e) Cohession Undrained
54
4.3 Data Tanah Timbunan
Material timbunan direncanakan memiliki spesifikasi
teknis sebagai berikut:
- Sifat fisik tanah timbunan:
C = 0
γ sat = 1.85 t/m3
γt = 1.8 t/m3
ϕ = 30°
- Dimensi timbunan
Dimensi timbunan direncanakan sesuai
dengan tinggi final dari setiap galian pada
perencanaan kolam TPA
4.4 Data Spesifikasi Bahan Perkuatan Pada Lereng
4.4.1 Data Spesifikasi Bahan Geotextile Woven
Geotextile yang digunakan sebagai perkuatan tanah
adalah geotextile woven dengan tipe Stabilenka dengan
kekuatan tarik ultimate 200kN/m.
4.4.2 Data Spesifikasi Bahan Minipile Sebagai Cerucuk
Jenis cerucuk yang digunakan pada perencanaan ini
adalah cerucuk beton/ micropile produksi PT. Frankipile
Indonesia dengan spesifikasi sebagai berikut:
Tipe : Tiang Pancang Beton ( diameter = 45 cm dan
kelas tipe B )
Mutu Beton = f’c = 35 MPa
55
4.4.2.1 Data Spesifikasi Bahan Sheetpile Sebagai Cerucuk
Jenis cerucuk yang digunakan pada perencanaan ini
adalah cerucuk baja/ sheetpile dengan spesifikasi sebagai
berikut:
- Tipe = FSP-V L
4.4.3 Data Spesifikasi Bahan Ground Anchor
Jenis Ground Anchor yang digunakan adalah Tieback
Anchor dengan penahan berupa grouting beton yang berisi
tendon dan head anchor berupa balok penahan beton.
4.5 Data Spesifikasi Bahan Pelapisan Permukaan TPA
4.5.1 Data Spesifikasi Bahan Geomembrane
Geomembrane yang digunakan sebagai pelapisan
permukaan kolam TPA adalah High Density Polyproplylene
(HDPE) Geomembrane
4.6 Data Spesifikasi Bahan Sub-Drains
4.6.1 Data Spesifikasi Bahan Geotextile Non-Woven
Bahan geosintesis yang digunakan untuk pekerjaan
subdrain adalah karung Geotextile non-woven tipe UV-500
(500 g/m2)
4.6.2 Data Spesifikasi Bahan Kerikil
Kerikil yang digunakan adalah kerikil dengan ukuran
kerikil yang lolos ayakan #4 yaitu berukuran lebih kecil dari
4,75 mm
56
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
57
BAB V
PERENCANAAN PERKUATAN LERENG DAN PELAPISAN PERMUKAAN KOLAM TPA
5.1. Perhitungan Stabilitas Lereng
Analisa stabilitas lereng longsor diawali dengan pemeriksaan terhadap angka keamanan lereng, yaitu dengan melakukan perhitungan tegangan geser yang terjadi disepanjang permukaan retak yang paling kritis. Analisis stabilitas lereng dilakukan dengan program bantu komputer yaitu XSTABLE versi 5.202. Tujuan dari penggunaan program bantu ini adalah untuk memastikan nilai angka keamanan yang tepat dan sesuai dengan keadaan lapangan. Adapun proses dari analisis stabilitas dan perencanaan alternatif perbaikan perkuatan lereng longsor pada studi kasus longsoran ini adalah sebagai berikut :
A. Perhitungan stabilitas keamanan lereng asli dengan menggunakan program bantu xstbl dengan tujuan untuk mengetahui keadaan stabilitas eksisting pada saat setelah terjadi nya longsoran.
B. Perencanaan alternatif perkuatan lereng dengan menggunakan hasil analisis stabilitas keamanan.
5.2. Analisis Stabilitas Lereng dengan XSTABLE
Analisis stabilitas lereng bertujuan untuk mengetahui tingkat keamanan dan bentuk bidang longsoran yang terjadi pada lereng. Adapun langkah - langkah yang dilakukan untuk menganalisis angka keamanan pada studi kasus ini adalah sebagai berikut :
58
A. Melakukan analisis angka keamanan asli dengan program bantu xsatbl, dengan memasukan parameter-parameter data tanah seperti yang terdapat pada bab IV.
B. Membandingkan hasil dari analisis angka keamanan dan bentuk bidang longsoran yang terjadi pada program bantu xsatbl dengan cara trial atau mencoba merubah - rubah initiation dan termination, dengan tujuan memperoleh angka keamanan dan bentuk dari bidang longsoran yang dapat mewakili keadaan existing terjadinya longsoran.
5.2.1. Analisa Stabilitas Lereng untuk Kolam TPA 1 Untuk Sistem Perkuatan Geotextile
Pada bab IV Gambar 4.3 telah dijelaskan mengenai bentuk dan dimensi kolam TPA pertama. Untuk menganalisa stabilitas lereng pada kolam pertama akan mengambil salah satu section yang dipilih berdasarkan kondisi yang paling mungkin terjadinya kelongsoran. Dalam hal ini mengambil section 10 (Gambar 5.1) dengan tampak cross section dan nilai Cu berserta konsistensi tanah tiap lapisan tanah ( Gambar 5.2 ) seperti berikut :
Gambar 5.1 Cross Section-10 pada kolam TPA 1
32.000 18.001 18.001 4.000 4.000
4.000
59
Gambar 5.2 Cross Section-10 pada kolam TPA 1 dengan nilai Cu dan konsistensi tanah tiap lapisan tanah
Dikarenakan kondisi lereng sebelah kanan dan kiri memiliki jarak dan ketinggian yang sama , maka diambil salah satu untuk dimasukan ke dalam perhitungan stabilitas lereng dengan XSTABLE.
Analisa stabilitas dilakukan pada kondisi kolam TPA belum berisi beban sampah didalamnya. Dengan program bantu XSTABLE diperoleh 4 angka keamanan terkritis yang sebelumnya sudah beberapa kali diubah-ubah jarak initiation dan termination. Direncanakan pada kolam 1 akan digali tanah dasar sedalam 7,5 meter yang diakhir akan diurug kembali dengan tanah sirtu. Untuk ketinggian muka air tanah (MAT) direncanakan pada kedalaman -7,5 meter dari permukaan atas kolam 1.
Berikut adalah gambar bidang longsor ( Gambar 5.2 ) dan tabel nilai angka keamanan terkritis beserta nilai resisting moment ( Tabel.5.1.) :
60
Gambar 5.3 Bidang longsor dan nilai SF (safety factor) terkritis tanpa adanya beban sampah pada cross section-10
Tabel 5.1 Nilai SF (safety factor) dan nilai resisting moment tanpa adanya sampah pada cross section-10
5.2.2. Analisa Stabilitas Lereng untuk Kolam TPA 2 Untuk Sistem Perkuatan Geotextile
Pada bab IV Gambar 4.3 telah dijelaskan mengenai bentuk dan dimensi kolam TPA kedua. Untuk menganalisa stabilitas lereng pada kolam kedua akan mengambil salah satu section yang dipilih berdasarkan kondisi yang paling mungkin
No.FOS Circle Center Radius Initial Terminal Resisting
(BISHOP) x-coord y-coord x-coord x-coord Moment
(m) (m) (m) (m) (m) (kN-m)
1 1.056 22.01 19.51 15.99 12.06 37.98 19180
2 0.802 25.16 21.32 12.74 20 37.69 5965
3 0.818 26.95 19.6 11.01 21 37.94 4980
4 0.808 25.24 21.32 12.66 20.11 37.68 5887
61
terjadinya kelongsoran. Dalam hal ini mengambil section 24 (Gambar 5.4) dengan tampak cross section dan nilai Cu berserta konsistensi tanah tiap lapisan tanah ( Gambar 5.5 ) seperti berikut :
Gambar 5.4 Cross Section-24 pada kolam TPA 2
Gambar 5.5 Cross Section-24 pada kolam TPA 2 dengan nilai Cu dan konsistensi tanah tiap lapisan tanah
Dikarenakan kondisi lereng sebelah kanan dan kiri memiliki jarak dan ketinggian yang berbeda, maka diambil kedua potongan lereng tersebut akan dimasukan ke dalam perhitungan stabilitas lereng dengan XSTABLE . Pada akhir perhitungan akan dibandingkan dan dipilih SF terkritis dari kedua potongan lereng tersebut.
12.525 21.470 18.001 4.999 5.800
62
Analisa stabilitas dilakukan pada kondisi kolam TPA belum berisi beban sampah didalamnya. Dengan program bantu XSTABLE diperoleh 4 angka keamanan terkritis yang sebelumnya sudah beberapa kali diubah-ubah jarak initiation dan termination. Direncanakan pada kolam 2 akan digali tanah dasar sedalam 7 meter yang diakhir akan diurug kembali dengan tanah sirtu. Untuk ketinggian muka air tanah (MAT) direncanakan pada kedalaman -7 meter dari permukaan atas kolam 1.
Berikut adalah kedua gambar bidang longsor (Gambar 5.6 dan Gambar 5.7) dan tabel nilai angka keamanan terkritis beserta nilai resisting moment ( Tabel.5.2 dan Tabel 5.3) :
Gambar 5.6 Bidang longsor dan nilai SF (safety factor) terkritis tanpa adanya beban sampah pada cross section-24
lereng sebelah kiri
63
No. FOS Circle Center Radius Initial Terminal Resisting
(BISHOP) x-coord y-coord x-coord x-coord Moment
(m) (m) (m) (m) (m) (kN-m)
1 1.062 20.27 19.89 17.25 8.22 37.5 22730
2 1.06 14.61 33 24.45 13 34.29 11850
3 0.957 20.22 21.19 12.64 15 32.56 5456
4 0.958 20.22 21.19 12.64 15 32.56 5454
No. FOS Circle Center Radius Initial Terminal Resisting
(BISHOP) x-coord y-coord x-coord x-coord Moment
(m) (m) (m) (m) (m) (kN-m)
1 1.025 18.28 18.36 14.71 10 32.97 14690
2 0.878 15.22 25.66 17.15 12.67 30.8 7425
3 1.027 18.51 19.98 14.57 10.89 33 13170
4 0.885 20.21 21.77 12.69 15 32.48 5667
Gambar 5.7 Bidang longsor dan nilai SF (safety factor) terkritis tanpa adanya beban sampah pada cross section-24
lereng sebelah kanan
Tabel 5.2 Nilai SF (safety factor) dan nilai resisting moment tanpa adanya sampah pada cross section-24 lereng sebelah
kiri
Tabel 5.3 Nilai SF (safety factor) dan nilai resisting moment tanpa adanya sampah pada cross section-24 lereng sebelah
kanan
64
5.2.3. Analisa Stabilitas Lereng untuk Kolam TPA 1 Untuk Sistem Perkuatan Minipile, Sheetpile dan Ground Anchor
Pada bab IV Gambar 4.3 telah dijelaskan mengenai bentuk dan dimensi kolam TPA pertama. Untuk menganalisa stabilitas lereng pada kolam pertama akan mengambil salah satu section yang dipilih berdasarkan kondisi yang paling mungkin terjadinya kelongsoran. Dalam hal ini mengambil section 10 (Gambar 5.8) dengan tampak cross section dan nilai Cu berserta konsistensi tanah tiap lapisan tanah ( Gambar 5.9 ) seperti berikut :
Gambar 5.8 Cross Section-10 pada kolam TPA 1
32.000 18.001 18.001 4.000 4.000
4.000
65
Gambar 5.9 Cross Section-10 pada kolam TPA 1 dengan nilai Cu dan konsistensi tanah tiap lapisan tanah
Dikarenakan kondisi lereng sebelah kanan dan kiri memiliki jarak dan ketinggian yang sama , maka diambil salah satu untuk dimasukan ke dalam perhitungan stabilitas lereng dengan XSTABLE. Kondisi lereng ini adalah kondisi setalah cut and fill sebelum berisi sampah.
Analisa stabilitas dilakukan pada saat kondisi kolam TPA belum berisi beban sampah didalamnya. Dengan program bantu XSTABLE diperoleh 4 angka keamanan terkritis yang sebelumnya sudah beberapa kali diubah-ubah jarak initiation dan termination. Direncanakan MAT tinggi dengan elevasi +95.00.
Berikut adalah gambar bidang longsor ( Gambar 5.10) dan tabel nilai angka keamanan terkritis beserta nilai resisting moment ( Tabel.5.4.) :
66
No.FOS Circle Center Radius Initial Terminal Resisting
(BISHOP) x-coord y-coord x-coord x-coord Moment
(m) (m) (m) (m) (m) (kN-m)
1 1.042 22.01 19.51 15.99 12.06 37.98 18400
2 0.59 22.34 24.93 16.27 19 37.5 5280
3 0.817 16.7 33.32 25.02 18 37.21 9428
4 0.604 22.53 23.29 14.72 19 36.6 4676
Gambar 5.10 Bidang longsor dan nilai SF (safety factor) terkritis tanpa adanya beban sampah pada cross section-10
Tabel 5.4 Nilai SF (safety factor) dan nilai resisting moment tanpa adanya sampah pada cross section-10
67
5.2.4. Analisa Stabilitas Lereng untuk Kolam TPA 2 Untuk Sistem Perkuatan Minipile, Sheetpile dan Ground Anchor
Pada bab IV Gambar 4.3 telah dijelaskan mengenai bentuk dan dimensi kolam TPA kedua. Untuk menganalisa stabilitas lereng pada kolam kedua akan mengambil salah satu section yang dipilih berdasarkan kondisi yang paling mungkin terjadinya kelongsoran. Dalam hal ini mengambil section 24 ( Gambar 5.11) dengan tampak cross section dan nilai Cu berserta konsistensi tanah tiap lapisan tanah ( Gambar 5.12 ) seperti berikut
Gambar 5.11 Cross Section-24 pada kolam TPA 2
Gambar 5.12 Cross Section-24 pada kolam TPA 2 dengan nilai Cu dan konsistensi tanah tiap lapisan tanah
12.525 21.470 18.001 4.999 5.800
68
Dikarenakan kondisi lereng sebelah kanan dan kiri memiliki jarak dan ketinggian yang berbeda, maka diambil kedua potongan lereng tersebut akan dimasukan ke dalam perhitungan stabilitas lereng dengan XSTABLE . Pada akhir perhitungan akan dibandingkan dan dipilih SF terkritis dari kedua potongan lereng tersebut. Kondisi lereng ini adalah kondisi setelah pelaksanaan cut and fill sebelum berisi sampah.
Analisa stabilitas dilakukan pada kondisi kolam TPA belum berisi beban sampah didalamnya. Dengan program bantu XSTABLE diperoleh 4 angka keamanan terkritis yang sebelumnya sudah beberapa kali diubah-ubah jarak initiation dan termination.
Berikut adalah kedua gambar bidang longsor (Gambar 5.13 dan Gambar 5.14) dan tabel nilai angka keamanan terkritis beserta nilai resisting moment ( Tabel.5.5 dan Tabel 5.6)
Gambar 5.13 Bidang longsor dan nilai SF (safety factor) terkritis tanpa adanya beban sampah pada cross section-24
lereng sebelah kiri
69
No.FOS Circle Center Radius Initial Terminal Resisting
(BISHOP) x-coord y-coord x-coord x-coord Moment
(m) (m) (m) (m) (m) (kN-m)
1 1.095 17.29 20.05 15.76 8.44 32.97 17500
2 0.961 15.22 25.66 17.15 12.67 30.8 8044
3 0.934 20.21 21.77 12.69 15 32.48 5903
4 0.902 20.08 22.18 13.35 14.67 32.91 6416
No.FOS Circle Center Radius Initial Terminal Resisting
(BISHOP) x-coord y-coord x-coord x-coord Moment
(m) (m) (m) (m) (m) (kN-m)
1 1.122 19.73 21.44 17.92 9.11 37.4 22640
2 1.137 19.41 23.26 18.15 10.67 36.91 19720
3 0.956 21.65 26.59 17.79 15.44 37.5 9762
4 0.96 21.74 26.57 17.71 15.56 37.5 9651
Gambar 5.14 Bidang longsor dan nilai SF (safety factor) terkritis tanpa adanya beban sampah pada cross section-24
lereng sebelah kanan
Tabel 5.5 Nilai SF (safety factor) dan nilai resisting moment tanpa adanya sampah pada cross section-24 lereng sebelah
kiri
Tabel 5.6 Nilai SF (safety factor) dan nilai resisting moment tanpa adanya sampah pada cross section-24 lereng sebelah
kanan
70
5.3 Perhitungan Perkuatan dengan Geotextile
5.3.1 Perhitungan Perkuatan Geotextile pada kolam 1
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (Cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 1 (Gambar 5.15). Tanah akan digali sedalam 7,5 meter dan diakhir diurug kembali dengan tanah sirtu. Perkuatan geotextile hanya bisa dipasang dari elevasi +87.50 samapai +95.00. Perhitungan perkuatan geotextile akan dihitung ∆Mr yang akan dipikul oleh geotextile, dan
selanjutnya akan dihitung jumlah layer yang dibutuhkan.
Gambar 5.15 Tampak Samping lereng pada kolam 1
Berikut adalah hasil dari perhitungan ∆Mr dan jumlah
lapis geotextile yang dibutuhkan dengan perhitungan kuat tarik ijin geotextile.
SF terkritis yang dipakai adalah 1.056 dikarenakan memiliki Mr yang paling besar diantara lainnya. Dengan Persamaan 2.11 didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
71
`
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.5 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 18162 kNm x 1,5
Mresisten rencana = 27244 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh geotextile, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 27244 kNm – 19180 kNm
ΔMR = 8064 kNm
Pada bab 4 telah ditentukan Geotextile yang dipakai adalah tipe Stabilenka dengan kekuatan ultimate 200 kN/m. Untuk menentukan kekutan tarik ijin dari geotextile menggunakan persamaan 2.14 :
(
)
(
)
72
H Layer Ri Jumlah ΔMR ΔMR
(meter) (meter) lapis komulatif
0 1 8.01 2 957.504 957.50403
0.3 2 7.71 2 921.6425 1879.1465
0.6 3 7.41 2 885.7809 2764.9274
0.9 4 7.11 2 849.9193 3614.8467
1.2 5 6.81 2 814.0577 4428.9044
1.5 6 6.51 1 389.0981 4818.0025
1.8 7 6.21 1 371.1673 5189.1698
2.1 8 5.91 1 353.2365 5542.4063
2.4 9 5.61 1 335.3057 5877.712
2.7 10 5.31 1 317.3749 6195.087
3 11 5.01 1 299.4441 6494.5311
3.3 12 4.71 1 281.5134 6776.0445
3.6 13 4.41 1 263.5826 7039.627
3.9 14 4.11 1 245.6518 7285.2788
4.2 15 3.81 1 227.721 7512.9998
4.5 16 3.51 1 209.7902 7722.79
4.8 17 3.21 1 191.8594 7914.6495
5.1 18 2.91 1 173.9286 8088.5781
5.4 19 2.61 1 155.9978 8244.5759
Menentukan jumlah layer dari geotextile menggunakan persamaan 2.15. Dengan ΔMR sebesar 8064
kNm maka dibutuhkan jumlah lapis geotextile sebesar :
∆ MR < Tallow x ∑ Ri x jumlah lapis
8064 kNm < 59,77 kN/m x ∑ 8,01 m x 2
8064 kNm < 957,504 kNm
Persamaan diatas dilakukan berulang-ulang sampai nilai momen yang dipikul geotextile lebih besar dari ∆ MR,
maka berikut adalah Tabel 5.7 detail dari momen yang dipikul oleh geotextile dan jumlah layer yang digunakan :
Tabel 5.7 Nilai momen yang dipikul oleh geotextile, jumlah lapis dan jumlah layer geotextile
73
No.FOS Circle Center Radius Initial Terminal Resisting
Maka didapat nilai momen geotextile sebesar 8244 kNm > 8064 kNm dan jumlah layer yang digunakan adalah 19 layer dengan 5 layer berlapis 2 dan 14 layer berlapis 1 (Tabel 5.8).
Tabel 5.8 Rekapan keseluruhan jumlah layer dan lapis geotextile
Selanjutnya adalah perhitungan panjang dari geotextile yaitu dibagi menjadi 3 bagian :
Le = Panjang geotextile dibelakang bidang longsor
Lr = Panjang geotextile didepan bisang longsor
Lo = Panjang lipatan geotextile
Dengan menggunakan persamaan 2.16 didapat nilai Le dan dengan persamaan , adalah tegangan geser berada diatas layer geotextile dan adalah tegangan geser yang berada dibawah layer geotextile :
( )
( )
Perhitungan nilai Lr digunakan program bantu AUTOCAD yaitu nilai yang didapat sebesar 12,4 meter
74
No Hi tan θ σv Ka σh τ1 τ2 Le Lo Lr L total L total pakai
dengan nilai Lo = 1 meter. Detail keseluruhan dari panjang geotextile dijelakan pada tabel 5.9 :
Table 5.9 Perhitungan keseluruhan panjang geotextile Le, Lr dan Lo
Detail perhitungan perkuatan geotextile dan detail gambar geotextile untuk kolam 1 dilampirkan pada Lampiran 7.
75
5.3.2 Perhitungan Perkuatan Geotextile Pada Kolam 2 Lereng Sebelah Kiri
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (Cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 2 ( Gambar 5.16 ). Tanah akan digali sedalam 7 meter dan diakhir diurug dengan tanah sirtu. Perkuatan geotextile hanya bisa dipasang dari elevasi +84.50 samapai +91.50 yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan
dipikul oleh geotextile, dan selanjutnya akan dihitung jumlah lapis yang dibutuhkan
Gambar 5.16 Tampak Samping lereng pada kolam 2
Berikut adalah hasil dari perhitungan ∆Mr dan jumlah
lapis geotextile yang dibutuhkan dengan kuat tarik ultimate geotextile sebesar 200 kN/m .
SF terkritis yang dipakai 1.025 dikarenakan memiliki Mr yang paling besar dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11 didapat nilai M dorong yaitu sebesar
`
76
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.5 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 14331 kNm x 1,5
Mresisten rencana = 21497 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh geotextile, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 21497 kNm – 14690 kNm
ΔMR = 6807 kNm
Pada bab 4 telah ditentukan Geotextile yang dipakai adalah tipe Stabilenka dengan kekuatan ultimate 200 kN/m. Untuk menentukan kekutan tarik ijin dari geotextile menggunakan persamaan 2.14 :
(
)
(
)
77
H Layer Ri Jumlah ΔMR ΔMR
(meter) (meter) lapis komulatif
0 1 6.86 2 820.0347 820.03467
0.3 2 6.56 2 784.1731 1604.2078
0.6 3 6.26 2 748.3115 2352.5193
0.9 4 5.96 2 712.4499 3064.9692
1.2 5 5.66 2 676.5884 3741.5576
1.5 6 5.36 2 640.7268 4382.2844
1.8 7 5.06 2 604.8652 4987.1496
2.1 8 4.76 1 284.5018 5271.6514
2.4 9 4.46 1 266.571 5538.2225
2.7 10 4.16 1 248.6402 5786.8627
3 11 3.86 1 230.7095 6017.5722
3.3 12 3.56 1 212.7787 6230.3508
3.6 13 3.26 1 194.8479 6425.1987
3.9 14 2.96 1 176.9171 6602.1158
4.2 15 2.66 1 158.9863 6761.1021
4.5 16 2.36 1 141.0555 6902.1577
4.8 17 2.06 1 123.1247 7025.2824
Menentukan jumlah layer dari geotextile menggunakan persamaan 2.15. Dengan ΔMR sebesar 8064
kNm maka dibutuhkan jumlah lapis geotextile sebesar :
∆ MR < Tallow x ∑ Ri x jumlah lapis
6807 kNm < 59,77 kN/m x ∑ 6.86 m x 2
6807 kNm < 820,034 kNm
Persamaan diatas dilakukan berulang-ulang sampai nilai momen yang dipikul geotextile lebih besar dari ∆MR, maka berikut adalah Tabel 5.10 detail dari momen yang dipikul oleh geotextile dan jumlah layer yang digunakan :
Tabel 5.10 Nilai momen yang dipikul oleh geotextile, jumlah lapis dan jumlah layer geotextile
78
No. FOS Circle Center Radius Initial Terminal Resisting ∆Mr T allow
Maka didapat nilai momen geotextile sebesar 7025kNm > 6807 kNm dan jumlah layer yang digunakan adalah 17 layer dengan 7 layer berlapis 2 dan 10 layer berlapis 1 (Tabel 5.11).
Tabel 5.11 Rekapan keseluruhan jumlah layer dan lapis geotextile
Selanjutnya adalah perhitungan panjang dari geotextile yaitu dibagi menjadi 3 bagian :
Le = Panjang geotextile dibelakang bidang longsor
Lr = Panjang geotextile didepan bisang longsor
Lo = Panjang lipatan geotextile
Dengan menggunakan persamaan 2.16 didapat nilai Le dan dengan persamaan , adalah tegangan geser berada diatas layer geotextile dan adalah tegangan geser yang berada dibawah layer geotextile :
( )
( )
Perhitungan nilai Lr digunakan program bantu AUTOCAD yaitu nilai yang didapat sebesar 13,1 meter
79
No Hi tan θ σv Ka σh τ1 τ2 Le Lo Lr L total L total pakai
dengan nilai Lo = 1 meter. Detail keseluruhan dari panjang geotextile dijelakan pada tabel 5.12 :
Table 5.12 Perhitungan keseluruhan panjang geotextile Le, Lr dan Lo
Detail perhitungan perkuatan geotextile dan detail gambar geotextile untuk kolam 2 dilampirkan pada Lampiran 8.
5.3.3 Perhitungan Perkuatan Geotextile Pada Kolam 2 Lereng Sebelah Kanan
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (Cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 2 ( Gambar 5.17 ). Tanah akan digali sedalam 7 meter dan diakhir diurug dengan tanah sirtu.
80
Perkuatan geotextile hanya bisa dipasang dari elevasi + 84.50 samapai + 91.50 yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan
dipikul oleh geotextile, dan selanjutnya akan dihitung jumlah lapis yang dibutuhkan.
Gambar 5.17 Tampak Samping lereng pada kolam 2
Berikut adalah hasil dari perhitunagn ∆Mr dan jumlah
lapis geotextile yang dibutuhkan dengan kuat tarik ultimate geotextile sebesar 200 kN/m .
SF terkritis yang dipakai 1.062 dikarenakan memiliki Mr yang paling besar dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11 didapat nilai M dorong yaitu sebesar
`
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.5 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
81
Mresisten rencana = 21403 kNm x 1,5
Mresisten rencana = 32104 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh geotextile, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 32104 kNm – 22730 kNm
ΔMR = 9374 kNm
Pada bab 4 telah ditentukan Geotextile yang dipakai adalah tipe Stabilenka dengan kekuatan ultimate 200 kN/m. Untuk menentukan kekutan tarik ijin dari geotextile menggunakan persamaan 2.14 :
(
)
(
)
Menentukan jumlah layer dari geotextile menggunakan persamaan 2.15. Dengan ΔMR sebesar 8064
kNm maka dibutuhkan jumlah lapis geotextile sebesar :
∆ MR < Tallow x ∑ Ri x jumlah lapis
9374 kNm < 59,77 kN/m x ∑ 8.39 m x 2
9374 kNm < 1002,929 kNm
82
H Layer Ri Jumlah ΔMR ΔMR
(meter) (meter) lapis komulatif
0 1 8.39 2 1002.929 1002.9287
0.3 2 8.09 2 967.0671 1969.9958
0.6 3 7.79 2 931.2055 2901.2014
0.9 4 7.49 2 895.344 3796.5453
1.2 5 7.19 2 859.4824 4656.0277
1.5 6 6.89 2 823.6208 5479.6486
1.8 7 6.59 2 787.7592 6267.4078
2.1 8 6.29 2 751.8977 7019.3055
2.4 9 5.99 1 358.0181 7377.3235
2.7 10 5.69 1 340.0873 7717.4108
3 11 5.39 1 322.1565 8039.5673
3.3 12 5.09 1 304.2257 8343.793
3.6 13 4.79 1 286.2949 8630.0879
3.9 14 4.49 1 268.3641 8898.452
4.2 15 4.19 1 250.4333 9148.8853
4.5 16 3.89 1 232.5025 9381.3878
4.8 17 3.59 1 214.5718 9595.9596
No. FOS Circle Center Radius Initial Terminal Resisting ∆Mr T allow
Persamaan diatas dilakukan berulang-ulang sampai nilai momen yang dipikul geotextile lebih besar dari ∆ MR,
maka berikut adalah Tabel 5.13 detail dari momen yang dipikul oleh geotextile dan jumlah layer yang digunakan
Tabel 5.13 Nilai momen yang dipikul oleh geotextile, jumlah lapis dan jumlah layer geotextile
Maka didapat nilai momen geotextile sebesar 595kNm > 9374 kNm dan jumlah layer yang digunakan adalah 17 layer dengan 8 layer berlapis 2 dan 9 layer berlapis 1 (Tabel 5.14).
Tabel 5.14 Rekapan keseluruhan jumlah layer dan lapis geotextile
83
Selanjutnya adalah perhitungan panjang dari geotextile yaitu dibagi menjadi 3 bagian :
Le = Panjang geotextile dibelakang bidang longsor
Lr = Panjang geotextile didepan bisang longsor
Lo = Panjang lipatan geotextile
Dengan menggunakan persamaan 2.16 didapat nilai Le dan dengan persamaan , adalah tegangan geser berada diatas layer geotextile dan adalah tegangan geser yang berada dibawah layer geotextile :
( )
( )
Perhitungan nilai Lr digunakan program bantu AUTOCAD yaitu nilai yang didapat sebesar 17,32 meter dengan nilai Lo = 1 meter. Detail keseluruhan dari panjang geotextile dijelakan pada tabel 5.15 :
84
No Hi tan θ σv Ka σh τ1 τ2 Le Lo Lr L total L total pakai
Tabel 5.15 Perhitungan keseluruhan panjang geotextile Le, Lr, Lo
Detail perhitungan perkuatan geotextile dan detail gambar geotextile untuk kolam 2 dilampirkan pada lampiran 8
Untuk perencanaan perkuatan geotextile pada kolam 2 digunakan perencanaan perkuatan pada lereng sebelah kanan dikarenakan memiliki ∆Mr yang lebih besar. Maka jumlah layer yang dipakai adalah 17 layer dengan 8 layer 2 lapis dan 9 layer 1 lapis.
85
5.3.4 Gambar Pemasangan Geotextile dan Letak Pemasangan Subdrain
Subdrain berfungsi sebagai menjaga MAT agar sesuai dengan perencanaan. Dikarenakan data hujan yang diperoleh pada bulan september yang dimana bulan september adalah musim kemarau, maka kenaikan MAT bisa saja terjadi pada musim hujan. Maka dari itu direncanakan letak pemasangan subdrain agar MAT tidak terjadi kenaikan.
Untuk kolam 1 subdrain dipasang melebar pada elevasi +87.50 dan dikeluarkan melalui outlet yang telah direncanakan. Gambar 5.18 menjelasakan mengenai gambar pemasangan geotextile dan letak pemasangan subdrain
Gambar 5.18 Letak pemasangan geotextile dan subdrain pada kolam 1
Untuk kolam 2 subdrain dipasang melebar pada elevasi +84.50 dan dikeluarkan melalui outlet yang telah direncanakan. Gambar 5.19 menjelasakan mengenai gambar pemasangan geotextile dan letak pemasangan subdrain :
86
Gambar 5.19 Letak pemasangan geotextile dan subdrain pada kolam 2
Aliran yang masuk kedalam subdrain dialirkan melalui gaya gravitasi dan dikeluarkan ketempat yang sudah direncakan. Berikut adalah tampak atas dari pemasangan subdrain untuk kedua kolam TPA tersebut, keluaran subdrain berujung pada outlet berada disebelah timur kolam ( Gambar 5.20 ) :
87
Gambar 5.20 Tampak atas pemasangan subdrain
OUTLET
88
5.4 Perhitungan Perkuatan dengan Minipile sebagai cerucuk
5.4.1 Perhitungan Perkuatan Minipile sebagai cerucuk pada kolam 1
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 1( Gambar 2.20 ), yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan dipikul oleh minipile, jumlah minipile yang dibutuhkan
Gambar 5.20 Tampak Samping lereng pada kolam 1
Berikut adalah hasil dari perhitungan ∆Mr dan jumlah
minipile yang dibutuhkan dengan mutu minipile yaitu memakai kelas B dengan diameter D= 450 mm dan momen ijin yaitu 11 ton.m
SF terkritis yang dipakai adalah 0.590 dikarenakan nilai SF terkecil dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11 didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
`
89
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.5 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 8949 kNm x 1,5
Mresisten rencana = 13423 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh cerucuk, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 13423 kNm – 5280 kNm
ΔMR = 8143 kN
Sebelum mencari Pmax (1 cerucuk), harus diketahui nilai f (koefisien variasi modulus tanah ) dan T yaitu faktor kekakuarelatif. Dengan Menggunakan Grafik NAVFAC DM-7 memasukan nilai Cu = 0,320 kg/cm2 didapat nilai qu :
qu = 2 x Cu
qu = 2 x 0,320 kg/cm2
qu = 0,64 kg/cm2
Nilai qu dimasukan ke dalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai sebesar 0.21 kg/cm2. Dengan Menggunakan rumus 2.25 dan memasukan nilai E beton dengan f’c = 35
90
Mpa sebesar 278055 kg/cm2 dan memiliki momen inersia (I) sebesar 166570,38 cm4 didapat :
5
1
fEI
T
5
1
21.0166570278055
xT
cmT 01.186
mT 86.1
Menghitung Pmaks (1cerucuk) menggunakan persamaan 2.23 namun terlebih dahulu mencari nilai Fm (koefisien momen akibat gaya lateral ). Mencari nilai Fm yaitu memasukan nilai z ( panjang cerucuk yang melendut) direncanakan sebesar 0 dan nilai L/T sebesar 3.226 serta nilai Fk=1,14 kedalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai Fm sebesar 0,9, Maka Pmaks (1cerucuk) sebesar :
MFT
cerucukxFkMpcerucukP
1)1( max
max
9.086.114.1.11
)1(max
m
mxtoncerucukP
toncerucukP 499.7)1(max
Maka mencari jumlah minipile sebagai cerucuk yang
dibutuhkan dengan nilai ΔMR = 8143 kNm menggunakan
persamaan 2.26 dan Tabel 5.16 adalah rekapan perhitungan minipile sebagai cerucuk :
91
No. SF stabl MR MD Sf MR Δ MR P P F k P max n n
(kN.m) (kN.m) X Y rencana rencana (kN.m) (ton) (kN) (kN) pakai
Tabel 5.16 Rekapan Perhitungan minipile sebagai cerucuk
Detail perhitungan perkuatan minipile sebagai cerucuk dan detail gambar cerucuk untuk kolam 1 dilampirkan pada lampiran 9
5.4.2 Perhitungan Perkuatan Minipile sebagai cerucuk pada kolam 2 Lereng Sebelah Kiri
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (Cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 2 ( Gambar 5.21 ), yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan dipikul oleh minipile, jumlah minipile yang dibutuhkan.
92
Gambar 5.21 Tampak Samping lereng pada kolam 2
Berikut adalah hasil dari perhitungan ∆Mr dan jumlah
minipile yang dibutuhkan dengan mutu minipile yaitu memakai kelas B dengan diameter D= 450 mm dan momen ijin yaitu 11 ton.m
SF terkritis yang dipakai adalah 1.095 dikarenakan nilai ∆MR terbesar dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11
didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
`
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.5 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 15981 kNm x 1,5
Mresisten rencana = 23972 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh cerucuk, menggunakan persamaan 2.13 :
93
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 23972 kNm – 17500 kNm
ΔMR = 6472 kNm
Sebelum mencari Pmax (1 cerucuk), harus diketahui nilai f (koefisien variasi modulus tanah ) dan T yaitu faktor kekakuarelatif. Dengan Menggunakan Grafik NAVFAC DM-7 memasukan nilai Cu = 0,320 kg/cm2 didapat nilai qu :
qu = 2 x Cu
qu = 2 x 0,320 kg/cm2
qu = 0,64 kg/cm2
Nilai qu dimasukan ke dalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai sebesar 0.21 kg/cm2. Dengan Menggunakan rumus 2.25 dan memasukan nilai E beton dengan f’c = 35
Mpa sebesar 278055 kg/cm2 dan memiliki momen inersia (I) sebesar 166570,38 cm4 didapat :
5
1
fEI
T
5
1
21.0166570278055
xT
cmT 01.186
mT 86.1
Menghitung Pmaks (1cerucuk) menggunakan persamaan 2.23 namun terlebih dahulu mencari nilai Fm
94
No. SF stabl MR MD Sf MR Δ MR P P F k P max n n
(kN.m) (kN.m) X Y rencana rencana (kN.m) (ton) (kN) (kN) pakai
(koefisien momen akibat gaya lateral ). Mencari nilai Fm yaitu memasukan nilai z ( panjang cerucuk yang melendut) direncanakan sebesar 0 dan nilai L/T sebesar 3.226 serta nilai Fk=1,14 kedalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai Fm sebesar 0,9, Maka Pmaks (1cerucuk) sebesar
MFT
cerucukxFkMpcerucukP
1)1( max
max
9.086.114.1.11
)1(max
m
mxtoncerucukP
toncerucukP 499.7)1(max
Maka mencari jumlah minipile sebagai cerucuk yang
dibutuhkan dengan nilai ΔMR = 6472 kNm menggunakan persamaan 2.26 dan Tabel 5.17 adalah rekapan perhitungan minipile sebagai cerucuk :
cerucuk
R
RxP
Mn
1max
kNmx
mkNn
99.7499.15.6.6472
buahn 648.5
Tabel 5.17 Rekapan Perhitungan minipile sebagai cerucuk
95
Detail perhitungan perkuatan minipile sebagai cerucuk dan detail gambar cerucuk untuk kolam 2 dilampirkan pada lampiran 10
5.4.3 Perhitungan Perkuatan Minipile sebagai cerucuk pada kolam 2 Lereng Sebelah Kanan
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (Cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 2 ( Gambar 5.22 ), yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan dipikul oleh minipile, jumlah minipile yang dibutuhkan.
Gambar 5.22 Tampak Samping lereng pada kolam 1
Berikut adalah hasil dari perhitungan ∆Mr dan jumlah
minipile yang dibutuhkan dengan mutu minipile yaitu memakai kelas B dengan diameter D= 450 mm dan momen ijin yaitu 11 ton.m
SF terkritis yang dipakai adalah 1.122 dikarenakan nilai ∆MR terbesar dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11
didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
`
96
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.5 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 20178 kNm x 1,5
Mresisten rencana = 30267 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh geotextile, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 30267 kNm – 22640 kNm
ΔMR = 7627 kNm
Sebelum mencari Pmax (1 cerucuk), harus diketahui nilai f (koefisien variasi modulus tanah ) dan T yaitu faktor kekakuarelatif. Dengan Menggunakan Grafik NAVFAC DM-7 memasukan nilai Cu = 0,320 kg/cm2 didapat nilai qu :
qu = 2 x Cu
qu = 2 x 0,320 kg/cm2
qu = 0,64 kg/cm2
Nilai qu dimasukan ke dalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai sebesar 0.21 kg/cm2. Dengan Menggunakan rumus 2.25 dan memasukan nilai E beton dengan f’c = 35
97
Mpa sebesar 278055 kg/cm2 dan memiliki momen inersia (I) sebesar 166570,38 cm4 didapat :
5
1
fEI
T
5
1
21.0166570278055
xT
cmT 01.186
mT 86.1
Menghitung Pmaks (1cerucuk) menggunakan persamaan 2.23 namun terlebih dahulu mencari nilai Fm (koefisien momen akibat gaya lateral ). Mencari nilai Fm yaitu memasukan nilai z ( panjang cerucuk yang melendut) direncanakan sebesar 0 dan nilai L/T sebesar 3.226 serta nilai Fk=1,14 kedalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai Fm sebesar 0,9, Maka Pmaks (1cerucuk) sebesar
MFT
cerucukxFkMpcerucukP
1)1( max
max
9.086.114.1.11
)1(max
m
mxtoncerucukP
toncerucukP 499.7)1(max
Maka mencari jumlah minipile sebagai cerucuk yang
dibutuhkan dengan nilai ΔMR = 7627 kNm menggunakan persamaan 2.26 dan Tabel 5.18 adalah rekapan perhitungan minipile sebagai cerucuk :
98
No. SF stabl MR MD Sf MR Δ MR P P F k P max n n
(kN.m) (kN.m) X Y rencana rencana (kN.m) (ton) (kN) (kN) pakai
Tabel 5.18 Rekapan Perhitungan minipile sebagai cerucuk
Detail perhitungan perkuatan minipile sebagai cerucuk dan detail gambar cerucuk untuk kolam 2 dilampirkan pada lampiran 10
5.4.4 Gambar Pemasangan Minipile Sebagai Cerucuk
Untuk perencanaan perkuatan minipile sebagai cerucuk pada kolam 1, jumlah yang dibutuhkan adalah 7 buah per meter. Berikut adalah letak gambar pemasangan minipile sebagai cerucuk (Gambar 5.23 ) dan tampak atas dari pemasangan minipile (Gambar 5.24) :
99
Gambar 5.23 Letak pemasangan minipile pada kolam 1
Gambar 5.24 Tampak atas pemasangan minipile pada kolam
Untuk perencanaan perkuatan minipile sebagai cerucuk pada kolam 2 jumlah yang dibutuhkan adalah 6 buah per meter. Berikut adalah letak gambar pemasangan minipile sebagai cerucuk (Gambar 5.25 ) dan tampak atas dari pemsangan minipile (Gambar 5.26) :
100
Gambar 5.25 Letak pemasangan minipile pada kolam 2
Gambar 5.26 Tampak atas pemasangan minipile pada kolam 2
101
5.5 Perhitungan Perkuatan dengan Sheetpile sebagai cerucuk
5.5.1 Perhitungan Perkuatan Sheetpile sebagai cerucuk pada kolam 1
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 1( Gambar 5.27 ), yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan dipikul oleh sheetpile, jumlah sheetpile yang dibutuhkan.
Gambar 5.27 Tampak Samping lereng pada kolam 1
Berikut adalah hasil dari perhitungan ∆Mr dan jumlah
sheetpile yang dibutuhkan dengan tipe sheetpile yaitu FSP-V , fy = 2500 kg/cm2 , Momen Inersia (I) == 63000 cm4 dan memiliki Mpmaks = 2625000kg.cm = 26.25 ton.m
SF terkritis yang dipakai adalah 0.590 dikarenakan nilai SF terkecil dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11 didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
`
102
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.5 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 8949 kNm x 1,5
Mresisten rencana = 13423 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh sheetpile, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 13423 kNm – 5280 kNm
ΔMR = 8143 kNm
Sebelum mencari Pmax (1 sheetpile), harus diketahui nilai f (koefisien variasi modulus tanah ) dan T yaitu faktor kekakua relatif. Dengan Menggunakan Grafik NAVFAC DM-7 memasukan nilai Cu = 0,320 kg/cm2 didapat nilai qu :
qu = 2 x Cu
qu = 2 x 0,320 kg/cm2
qu = 0,64 kg/cm2
Nilai qu dimasukan ke dalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai sebesar 0.21 kg/cm2. Dengan menggunakan rumus 2.25 dan memasukan nilai E baja = 2000000 kg/cm2 dan memiliki momen inersia (I) sebesar 63000 cm4 didapat :
103
5
1
fEI
T
5
1
21.0630002000000
xT
cmT 23.227
mT 27.2
Menghitung Pmaks (1sheetpile) menggunakan persamaan 2.23 namun terlebih dahulu mencari nilai Fm (koefisien momen akibat gaya lateral ). Mencari nilai Fm yaitu memasukan nilai z ( panjang cerucuk yang melendut) direncanakan sebesar 0 dan nilai L/T sebesar 2.641 kedalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai Fm sebesar 0,9, Maka Pmaks (1cerucuk) sebesar :
MFT
cerucukMpcerucukP
1)1( max
max
9.027.2.25.26
)1(max
m
mtoncerucukP
toncerucukP 836.12)1(max
Maka mencari jumlah sheetpile sebagai cerucuk yang
dibutuhkan dengan nilai ΔMR = 8143 kNm menggunakan persamaan 2.26 dan Tabel 5.19 adalah rekapan perhitungan sheetpile sebagai cerucuk :
cerucuk
R
RxP
Mn
1max
104
No. SF stabl MR MD titik pusat Sf MR Δ MR P P max n n
(kN.m) (kN.m) X Y rencana rencana (kN.m) (ton) (kN) pakai
Tabel 5.19 Rekapan Perhitungan sheetpile sebagai cerucuk
Detail perhitungan perkuatan sheetpile sebagai cerucuk dan detail gambar sheetpile untuk kolam 1 dilampirkan pada lampiran 11
5.5.2 Perhitungan Perkuatan Minipile sebagai cerucuk pada kolam 2 Lereng Sebelah Kiri
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 1( Gambar 5.28 ), yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan dipikul oleh sheetpile, jumlah sheetpile yang
dibutuhkan
Gambar 5.28 Tampak Samping lereng pada kolam 2
105
Berikut adalah hasil dari perhitungan ∆Mr dan jumlah
sheetpile yang dibutuhkan dengan tipe sheetpile yaitu FSP-V , fy = 2500 kg/cm2 , Momen Inersia (I) == 63000 cm4 dan memiliki Mpmaks = 2625000kg.cm = 26.25 ton.m
SF terkritis yang dipakai adalah 1.095 dikarenakan nilai ∆MR terbesar dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11 didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
`
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.5 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 15981 kNm x 1,5
Mresisten rencana = 23972 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh sheetpile, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 23972 kNm – 17500 kNm
ΔMR = 6472 kNm
Sebelum mencari Pmax (1 sheetpile), harus diketahui nilai f (koefisien variasi modulus tanah ) dan T yaitu faktor
106
kekakua relatif. Dengan Menggunakan Grafik NAVFAC DM-7 memasukan nilai Cu = 0,320 kg/cm2 didapat nilai qu :
qu = 2 x Cu
qu = 2 x 0,320 kg/cm2
qu = 0,64 kg/cm2
Nilai qu dimasukan ke dalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai sebesar 0.21 kg/cm2. Dengan menggunakan rumus 2.25 dan memasukan nilai E baja = 2000000 kg/cm2 dan memiliki momen inersia (I) sebesar 63000 cm4 didapat :
5
1
fEI
T
5
1
21.0630002000000
xT
cmT 23.227
mT 27.2
Menghitung Pmaks (1sheetpile) menggunakan persamaan 2.23 namun terlebih dahulu mencari nilai Fm (koefisien momen akibat gaya lateral ). Mencari nilai Fm yaitu memasukan nilai z ( panjang cerucuk yang melendut) direncanakan sebesar 0 dan nilai L/T sebesar 2.641 kedalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai Fm sebesar 0,9, Maka Pmaks (1cerucuk) sebesar :
MFT
cerucukMpcerucukP
1)1( max
max
107
No. SF stabl MR MD titik pusat Sf MR Δ MR P P max n n
(kN.m) (kN.m) X Y rencana rencana (kN.m) (ton) (kN) pakai
Maka mencari jumlah sheetpile sebagai cerucuk yang
dibutuhkan dengan nilai ΔMR = 6472 kNm menggunakan persamaan 2.26 dan Tabel 5.20 adalah rekapan perhitungan sheetpile sebagai cerucuk :
cerucuk
R
RxP
Mn
1max
kNmx
mkNn
36.12899.15.6.6472
buahn 420.3
Tabel 5.20 Rekapan Perhitungan sheetpile sebagai cerucuk
Detail perhitungan perkuatan sheetpile sebagai cerucuk dan detail gambar sheetpile untuk kolam 2 dilampirkan pada lampiran 12
5.5.3 Perhitungan Perkuatan Sheetpile sebagai cerucuk pada kolam 2 Lereng Sebelah Kanan
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 2 ( Gambar 5.29 ), yang dimana akan dihitung
108
∆Mr yang akan dipikul oleh sheetpile, jumlah sheetpile yang dibutuhkan.
Gambar 5.29 Tampak Samping lereng pada kolam 2
Berikut adalah hasil dari perhitungan ∆Mr dan jumlah
sheetpile yang dibutuhkan dengan tipe sheetpile yaitu FSP-V , fy = 2500 kg/cm2 , Momen Inersia (I) == 63000 cm4 dan memiliki Mpmaks = 2625000kg.cm = 26.25 ton.m
SF terkritis yang dipakai adalah 1.122 dikarenakan nilai ∆MR terbesar dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11
didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
`
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.5 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 20178 kNm x 1,5
109
Mresisten rencana = 30267 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh sheetpile, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 30267 kNm – 22640 kNm
ΔMR = 7627 kNm
Sebelum mencari Pmax (1 sheetpile), harus diketahui nilai f (koefisien variasi modulus tanah ) dan T yaitu faktor kekakua relatif. Dengan Menggunakan Grafik NAVFAC DM-7 memasukan nilai Cu = 0,320 kg/cm2 didapat nilai qu :
qu = 2 x Cu
qu = 2 x 0,320 kg/cm2
qu = 0,64 kg/cm2
Nilai qu dimasukan ke dalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai sebesar 0.21 kg/cm2. Dengan menggunakan rumus 2.25 dan memasukan nilai E baja = 2000000 kg/cm2 dan memiliki momen inersia (I) sebesar 63000 cm4 didapat :
5
1
fEI
T
5
1
21.0630002000000
xT
cmT 23.227
mT 27.2
110
No. SF stabl MR MD titik pusat Sf MR Δ MR P P max n n
(kN.m) (kN.m) X Y rencana rencana (kN.m) (ton) (kN) pakai
Menghitung Pmaks (1sheetpile) menggunakan persamaan 2.23 namun terlebih dahulu mencari nilai Fm (koefisien momen akibat gaya lateral ). Mencari nilai Fm yaitu memasukan nilai z ( panjang cerucuk yang melendut) direncanakan sebesar 0 dan nilai L/T sebesar 2.641 kedalam grafik NAVFAC DM-7 dan didapat nilai Fm sebesar 0,9, Maka Pmaks (1cerucuk) sebesar :
MFT
cerucukMpcerucukP
1)1( max
max
9.027.2.25.26
)1(max
m
mtoncerucukP
toncerucukP 836.12)1(max
Maka mencari jumlah sheetpile sebagai cerucuk yang
dibutuhkan dengan nilai ΔMR = 7627 kNm menggunakan persamaan 2.26 dan Tabel 5.21 adalah rekapan perhitungan sheetpile sebagai cerucuk :
cerucuk
R
RxP
Mn
1max
kNmx
mkNn
36.12899.15.7627
buahn 432.3
Tabel 5.21 Rekapan Perhitungan sheetpile sebagai cerucuk
111
Detail perhitungan perkuatan sheetpile sebagai cerucuk dan detail gambar sheetpile untuk kolam 2 dilampirkan pada lampiran 12.
Untuk perencanaan perkuatan dengan sheetpile sebagai cerucuk pada kolam 2 dipasang 4 buah sheetpile dengan tipe FSP-V fy=2500kg/cm2.
5.5.3 Gambar Pemasangan Sheetpile Sebagai Cerucuk
Untuk kolam 1 dibutuhkan 4 buah sheetpile dengan tipe FSP-V. Berikut adalah gampar tampak samping lereng beserta sheetpile ( Gambar 5.30 ):
Gambar 5.30 Letak pemasangan sheetpile pada kolam 1
Untuk kolam 2 dibutuhkan 4 buah sheetpile dengan tipe FSP-V. Berikut adalah gampar tampak samping lereng beserta sheetpile ( Gambar 5.31 ):
112
Gambar 5.31 Letak pemasangan sheetpile pada kolam
113
5.6 Perhitungan Perkuatan dengan Ground Anchor
5.6.1 Perhitungan Perkuatan dengan Ground Anchor pada kolam 1
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 1 (Gambar 5.32), yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan dipikul oleh ground anchor , jumlah anchor yang dibutuhkan.
Gambar 5.32 Tampak samping lereng pada kolam 1
Pada kolam 1 direncanakan jarak pemasangan ground anchor yaitu jarak 3 meter yang dimana direncanakan 3 buah ground anchor dan direncanakan diameter grouting sebesar 0,2 meter dengan nilai C = 14.66 t/m2 mencapai tanah dengan konsistensi tanah very stiff. Berikut adalah perhitungan nilai ∆MR, gaya prategang (N1 anchor) yang diterima tiap anchor dan juga panjang lekatan atau panjang grouting (L) yang dibutuhkan untuk perkuatan lereng pada kolam 1.
114
SF terkritis yang dipakai adalah 0.590 dikarenakan nilai SF terkecil dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11 didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
`
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.1 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 8949 kNm x 1,1
Mresisten rencana = 9844 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh ground anchor, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 9844 kNm – 5280 kNm
ΔMR = 4564 kNm
Dikarenakan ground anchor direncanakan setiap 3 meter maka nilai momen yang dipikul ground anchor harus dikali 3 :
ΔMR = 4564 kNm x 3
ΔMR = 13692 kNm
115
Perhitungan N (gaya prategang tegak lurus bidang longsor) dengan menggunakan persamaan 2.34 :
`
`
`
Setelah mendapatkan nilai N, maka dicari nilai P yaitu gaya prategang yang tegak lurus lereng yang dimana memiliki nilai β=300, maka nilai P :
`
`
`
Direncanakan menggunakan 3 buah anchor, maka ΔMR dibagi 3 untuk mendapatkan gaya tiap 1 anchor :
`
`
`
Menentukan panjang grouting yaitu dengan menggunakan persamaan 2.36 dengan nilai SF = 2.5 dan nilai C = 14.66 t/m2 dan Tabel 5.22 adalah keseluruhan perhitungan P (gaya anchor ) dan L (panjang grouting) :
116
JARAK PER 3 METER
No. SF stabl MR MD Radius SF MR Δ MR N P P P1anchor L
Tabel 5.22 Keseluruhan perhitungan P (gaya anchor) dan L (panjang grouting)
Setelah merencanakan nilai gaya prategang (P) dan panjang grouting (L) , direncanakan pelat beton penahan agar daya dukung dari pelat beton mampu untuk menahan gaya tarik dari anchor tersebut. Dengan menggunakan daya dukung pondasi dangkal yaitu dengan persamaan 2.37 direncanakan pelat dengan tebal 0.4 meter, dimensi pelat 2 x 2 meter ( Gambar 5.33), C = 4,35 t/m2 dan sudut geser = 00. Dikarenakan nilai sudut geser = 0 maka nilai Nc = 5.41 , Nq = 1 dan Nɣ = 0 dan q = ɣ’ tanah x tebal dengan SF =2,5 :
Q ult = C x Nc + q x Nq + 0,4 ɣ’ B Nɣ
Q ult = 4.35 t/m2 x 5.14 + ( 1,8 t/m3-1 t/m3) x 0,4 m x 1 + 0
Gaya P anchor tersebut sudah berada tegak lurus dengan pelat beton. Untuk mencari tegangan yang dihasilkan gaya prategang P anchor menggunakan persamaan 2.38 dan Tabel 5.23 adalah keseluruhan perhitungan daya dukung pelat beton penahan :
( )
Tabel 5.23 Keseluruhan perhitungan daya dukung pelat beton
118
Detail perhitungan perkuatan ground anchor dan detail gambar anchor untuk kolam 1 dilampirkan pada lampiran 13
Jadi dipasang anchor dengan P = 40 ton dengan panjang grouting = 10 meter dan pelat beton penahan dengan tebal 0,4 meter dan dimensi 2 x2 meter bisa digunakan dikarenaka Qijin = 9,071 t/m2 > Qt = 8,952 t/m2 (OK)
5.6.2 Perhitungan Perkuatan dengan Ground Anchor pada kolam 2 Lereng Sebelah Kiri
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (Cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 2 (Gambar 5.36), yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan dipikul oleh ground anchor, jumlah anchor yang dibutuhkan.
Gambar 5.36 Tampak samping lereng pada kolam 2
Pada kolam 2 direncanakan jarak pemasangan ground anchor yaitu jarak 5 meter yang dimana direncanakan 3 buah ground anchor dan direncanakan diameter grouting sebesar 0,2 meter dengan nilai C = 14.66 t/m2 mencapai tanah dengan konsistensi tanah very stiff. Berikut adalah perhitungan nilai ∆MR, gaya prategang (N1 anchor) yang diterima tiap anchor
dan juga panjang lekatan atau panjang grouting (L) yang dibutuhkan untuk perkuatan lereng pada kolam 2.
119
SF terkritis yang dipakai adalah 0.902 dikarenakan nilai ∆MR terbesar dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11 didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
`
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.1 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 7113 kNm x 1,1
Mresisten rencana = 7824 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh sheetpile, menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 7824 kNm – 6416 kNm
ΔMR = 1408 kNm
Dikarenakan ground anchor direncanakan setiap 5 meter maka nilai momen yang dipikul ground anchor harus dikali 5 :
ΔMR = 1408 kNm x 5
ΔMR = 7041 kNm
120
Perhitungan N (gaya prategang tegak lurus bidang longsor) dengan menggunakan persamaan 2.34 :
`
`
`
Setelah mendapatkan nilai N, maka dicari nilai P yaitu gaya prategang yang tegak lurus lereng yang dimana memiliki nilai β=200, maka nilai P :
`
`
`
Direncanakan menggunakan 3 buah anchor, maka ΔMR dibagi 3 untuk mendapatkan gaya tiap 1 anchor :
`
`
` = 25 ton
Menentukan panjang grouting yaitu dengan menggunakan persamaan 2.36 dengan nilai SF = 2.5 dan nilai C = 14.66 t/m2 dan Tabel 5.24 adalah keseluruhan perhitungan P (gaya anchor ) dan L (panjang grouting) :
121
JARAK PER 5 METER
No. SF stabl MR MD Radius SF MR Δ MR N P P P1anchor L
Tabel 5.24 Keseluruhan perhitungan P (gaya anchor) dan L (panjang grouting)
Setelah merencanakan nilai gaya prategang (P) dan panjang grouting (L) , direncanakan pelat beton penahan agar daya dukung dari pelat beton mampu untuk menahan gaya tarik dari anchor tersebut. Dengan menggunakan daya dukung pondasi dangkal yaitu dengan persamaan 2.37 direncanakan pelat dengan tebal 0.4 meter, dimensi pelat 2 x 2 meter ( Gambar 5.37), C = 3.25 t/m2 dan sudut geser = 00. Dikarenakan nilai sudut geser = 0 maka nilai Nc = 5.41 , Nq = 1 dan Nɣ = 0 dan q = ɣ’ tanah x tebal dengan SF =2,5 :
Q ult = C x Nc + q x Nq + 0,4 ɣ’ B Nɣ
Q ult = 3.25 t/m2 x 5.14 + ( 1,8 t/m3-1 t/m3) x 0,4 m x 1 + 0
Gaya P anchor tersebut sudah berada tegak lurus dengan pelat beton. Untuk mencari tegangan yang dihasilkan gaya prategang P anchor menggunakan persamaan 2.38 dan Tabel 5.25 adalah keseluruhan perhitungan daya dukung pelat beton penahan :
( )
Tabel 5.25 Keseluruhan perhitungan daya dukung pelat beton
123
Detail perhitungan perkuatan ground anchor dan detail gambar anchor untuk kolam 2 dilampirkan pada lampiran 14
Jadi dipasang anchor dengan P = 25 ton dengan panjang grouting = 6,1 meter dan pelat beton penahan dengan tebal 0,4 meter dan dimensi 2 x2 meter bisa digunakan dikarenaka Qijin = 6,81 t/m2 > Qt = 5,574 t/m2 (OK)
5.6.3 Perhitungan Perkuatan dengan Ground Anchor pada kolam 2 Lereng Sebelah Kanan
Berikut adalah gambar tampak samping lereng beserta data kuat geser undrained (cu) dan juga konsistensi tanah pada lereng kolam 2 ( Gambar 5.39 ), yang dimana akan dihitung ∆Mr yang akan dipikul oleh ground anchor, jumlah anchor yang dibutuhkan.
Gambar 5.39 Tampak samping lereng pada kolam 2
Pada kolam 2 direncanakan jarak pemasangan ground anchor yaitu jarak 5 meter yang dimana direncanakan 3 buah ground anchor dan direncanakan diameter grouting sebesar 0,2 meter dengan nilai C = 14.66 t/m2 mencapai tanah dengan konsistensi tanah very stiff. Berikut adalah perhitungan nilai
124
∆MR, gaya prategang (N1 anchor) yang diterima tiap anchor dan juga panjang lekatan atau panjang grouting (L) yang dibutuhkan untuk perkuatan lereng pada kolam 2.
SF terkritis yang dipakai adalah 0.956 dikarenakan nilai ∆MR terbesar dari yang lainnya. Dengan Persamaan 2.11
didapat nilai M dorong yaitu sebesar :
`
Dilanjutkan dengan mencari M resisting rencana dengan persamaan 2.12 dan SF rencana = 1.1 :
Mresisten rencana = Mdorong x SFrencana
Mresisten rencana = 10211 kNm x 1,1
Mresisten rencana = 11232 kNm
Maka didapat nilai ΔMR yaitu nilai momen yang
akan dipikul oleh groun anchor , menggunakan persamaan 2.13 :
ΔMR = Mresisten rencana – Mresisten yang terjadi
ΔMR = 11232 kNm - 9762 kNm
ΔMR = 1470 kNm
Dikarenakan ground anchor direncanakan setiap 5 meter maka nilai momen yang dipikul ground anchor harus dikali 5 :
125
ΔMR = 1470 kNm x 5
ΔMR = 7352 kNm
Perhitungan N (gaya prategang tegak lurus bidang longsor) dengan menggunakan persamaan 2.34 :
`
`
`
Setelah mendapatkan nilai N, maka dicari nilai P yaitu gaya prategang yang tegak lurus lereng yang dimana memiliki nilai β=200, maka nilai P :
`
`
`
Direncanakan menggunakan 3 buah anchor, maka ΔMR dibagi 3 untuk mendapatkan gaya tiap 1 anchor :
`
`
`= 20 ton
Menentukan panjang grouting yaitu dengan menggunakan persamaan 2.36 dengan nilai SF = 2.5 dan nilai
126
JARAK PER 5 METER
No. SF stabl MR MD Radius SF MR Δ MR N P P P1anchor L
C = 14.66 t/m2 dan Tabel 5.26 adalah keseluruhan perhitungan N (gaya anchor ) dan L (panjang grouting) :
P x SF = C x π x L
Tabel 5.26 Keseluruhan perhitungan P (gaya anchor) dan L (panjang grouting)
Setelah merencanakan nilai gaya prategang (P) dan panjang grouting (L) , direncanakan pelat beton penahan agar daya dukung dari pelat beton mampu untuk menahan gaya tarik dari anchor tersebut. Dengan menggunakan daya dukung pondasi dangkal yaitu dengan persamaan 2.37 direncanakan pelat dengan tebal 0.4 meter, dimensi pelat 2 x 2 meter ( Gambar 5.40), C = 3.25 t/m2 dan sudut geser = 00. Dikarenakan nilai sudut geser = 0 maka nilai Nc = 5.41 , Nq = 1 dan Nɣ = 0 dan q = ɣ’ tanah x tebal dengan SF =2,5 :
Q ult = C x Nc + q x Nq + 0,4 ɣ’ B Nɣ
Q ult = 3.25 t/m2 x 5.14 + ( 1,8 t/m3-1 t/m3) x 0,4 m x 1 + 0
Gaya P anchor tersebut sudah berada tegak lurus dengan pelat beton. Untuk mencari tegangan yang dihasilkan gaya prategang P anchor menggunakan persamaan 2.38 dan Tabel 5.27 adalah keseluruhan perhitungan daya dukung pelat beton penahan :
( )
Tabel 5.27 Keseluruhan perhitungan daya dukung pelat beton
128
Detail perhitungan perkuatan ground anchor dan detail gambar anchor untuk kolam 2 dilampirkan pada lampiran 14.
Jadi dipasang anchor dengan P = 20 ton dengan panjang grouting = 4 meter dan pelat beton penahan dengan tebal 0,4 meter dan dimensi 2 x2 meter bisa digunakan dikarenaka Qijin = 6,81 t/m2 > Qt = 4,367 t/m2 (OK)
5.6.4 Letak Pemasangan Ground Anchor
Untuk perencanaan perkuatan ground anchor pada kolam 1 direncanakan menggunakan 3 buah anchor dengan jarak pemasangan 3 meter dengan panjang grouting 9 meter (Gambar 5.42)
Gambar 5.42 Letak pemasangan ground anchor pada kolam 1
Untuk perencanaan perkuatan ground anchor pada kolam 2 direncanakan menggunakan 3 buah anchor dengan jarak pemasangan 5,2 meter dengan panjang grouting 5 meter pada lereng sebelah kiri dan 3,2 meter pada lereng sebelah kanan (gambar 5.43) :
129
Gambar 5.43 Letak pemasangan ground anchor pada kolam 2
130
5.7 Perencanaan Pelapis Permukaan Kolam TPA
5.7.1 Perhitungan tebal geomembrane
Pelapis Permukaan kolam TPA berfungsi sebagai penghalang masuknya air lindi (leachate) agar air tanah asli dibawah tidak tercemar. Dan juga direncanakan pemasangan pipa sebagai sistem pengeluaran air lindi ke luar dan sistem proteksi dari air lindi.
Untuk Lapisan penghalang digunakan bahan geosintetik yaitu HDPE geomembrane yang memiliki sifat kedap air , berikut adalah perhitungan tebal yang diperlukan :
t = ketebalan geomembrane
P = tegangan yang diakibatkan oleh sampah
β = deformasi sudut pelapisan = 20o
x = panjang mobilisasi geomembrane
σy = tegangan leleh dari HDPE geomembrane
δu = sudut geser terhadap kerikil
δl = sudat sudut geser terhadap pasir
t = 𝑃
𝛽 x
𝑥
𝜎 𝑖𝑗𝑖𝑛 x ( tan δu + tan δL )
131
H kolam 1 = 12 m β = 20 H kolam 2 = 11.5 m ɣ sampah = 118.66kg/m
P = (ɣ sampah x H sampah ) + (ɣ sirtu x H sirtu)
= (118.66 x18) + (1800 x 2)
= 5735.88 kg/m2
= 8.156 lb/in2
Gambar 5.44 . Panjang mobilisasi dari geomembrane
Dari gambar diatas ini, didapat nilai x sebesar = 10 in
= 0.254 meter
132
Tabel 5.28 Kuat tarik dari jenis geomembrane
Dipilih HDPE wide witdth ( 8.0-in / 100-mm) shape dengan yield stress (σy) sebesar = 2800 lb/in2
=1969057.665 kg/m2
Tabel 5.29. Sudut geser tanah dengan geomembrane
133
Dipilih concrete sand dengan tipe HDPE yaitu sebesar = 18 degree
Dan untuk friction angle to ottawa sand sebesar = 18 degree
Dari perhitungan diatas didapat nilai t sebesar t = 0.000394 meter t = 0.39 milimeter
Maka dipakai HDPE Geomembrane dengan tebal 0,5 milimeter
5.7.2 Detail Konstruksi Pelapis Permukaan TPA
Untuk mencegah tercemarnya air tanah asli diakibatkan oleh air lindi, maka dibutuhkan liner penghalang untuk menghambat laju air lindi yang masuk kebawah. Berikut adalah tampak samping dari kolam (Gambar 5.45) :
t = 𝑘𝑔 𝑚
x
𝑚
𝑘𝑔 𝑚 x ( tan 18 +tan 18)
134
Gambar 5.45 Tampak samping dari kolam TPA penuh berisi sampah dan pemasangan sistem liner
Adapun fungsi dari masing-masing lapisan pada detail konstruksi pelapis permukaan TPA adalah sebagai berikut :
a. Fungsi dari compacted clay adalah menyaring atau memfilter air lindi yang akan jatuh ke dalam pipa pengumpul lindi (leachate).
b. Fungsi dari pipa pengumpul lindi adalah sebagai saluran untuk mengantarkan atau membuang air lindi pada tempat yang lebih aman. \
135
c. Fungsi dari kerikil (gravel) adalah sebagai lapisan untuk mempermudah masuknya air lindi kedalam pipa pengumpul lindi.
d. Fungsi dari geomembrane adalah sebagai lapisan penghalang atau lapisan kedap air, agar air lindi tidak masuk ke dalam air tanah asli dibawahnya.
e. Fungsi dari vegatative cover adalah sebagai lapisan penutup agar permukaan kolam TPA terlihat bersih dan aman.
Pipa yang berfungsi sebagai pengumpulkan air lindi agar berfungsi dengan maksimal, dibuat sebuah bentuk pemasangan pipa agar menyerap dan mengumpulkan air lindi secara maksimal. Digunakan bentuk V-shape bottom sebagai bentuk pemasangan pipa lindi. Berikut adalah gambar cross section dari pemasangan pipa pengumpul lindi (Gambar 5.46) dan tampak atas dari letak pipa pengumpul lindi (Gambar 5.47) :
Gambar 5.46 Tampak Cross Section Pemasangan pipa lindi dengan bentuk V-Shape Botttom
136
Gambar 5.47 Tampak atas pemasangan pipa lindi dengan bentuk V-Shape Botttom pada kolam 1 dan 2
KEBUTUHAN (M) PANJANG (M) M2 HARGA SATUAN / M2 HARGA TOTAL
KOLAM 1 298 282 84036 Rp28,000 Rp2,353,008,000
KOLAM 2 295 184 54280 Rp28,000 Rp1,519,840,000
KEDALAMAN (M) LEBAR (M) PANJANG (M) VOLUME (M3) HARGA SATUAN / M3
KOLAM 1 7.5 72 282 76140 Rp40,000 Rp3,045,600,000
KOLAM 2 7 55 184 35420 Rp40,000 Rp1,416,800,000
KEDALAMAN (M) LEBAR (M) PANJANG (M) VOLUME (M3) HARGA SATUAN / M3
KOLAM 1 7.5 72 282 76140 Rp56,000 Rp4,263,840,000
KOLAM 2 7 55 184 35420 Rp56,000 Rp1,983,520,000
TOTAL Rp14,582,608,000
GEOTEXTILE
GALIAN
URUGAN
PERKUATAN DENGAN GEOTEXTILE
JUMLAH TOTAL PANJANG (M) HARGA 1 MINIPILE /M BIAYA PEMANCANGAN /M BIAYA PER 1 MINIPILE/M BIAYA MINIPELE PER M PANJANG (M) HARGA TOTAL
Tabel 5.30 Perkiraan biaya untuk sistem perkuatan geotextile
Tabel 5.31 Perkiraan biaya untuk sistem perkuatan minipile sebagai cerucuk
Tabel 5.32 Perkiraan biaya untuk sistem perkuatan sheetpile sebagai cerucuk
JUMLAH PANJANG (M) 1 ANCHOR + STRESSING PANJANG (M) HARGA TOTAL
KOLAM 1 3 16 Rp50,000,000 94 Rp14,100,000,000
KOLAM 2 3 16 Rp50,000,000 62 Rp9,300,000,000
JUMLAH PANJANG (M) BIAYA PENGEBRORAN/ 16 M PANJANG (M) HARGA TOTAL
KOLAM 1 3 16 1500000 94 Rp423,000,000
KOLAM 2 3 16 1500000 62 Rp279,000,000
JUMLAH VOLUME GROUTING (M3) VOLUME PELAT (M3) VOLUME TOTAL (M3) HARGA GROUTING / M3 PANJANG (M) HARGA TOTAL
KOLAM 1 3 0.312 1.6 5.736 160000 94 Rp86,269,440
KOLAM 2 3 0.12 1.6 5.16 160000 62 Rp51,187,200
TOTAL Rp24,239,456,640
PERKUATAN DENGAN GROUND ANCHOR
PENGEBORAN
GROTING + PELAT
ANCHOR
Tabel 5.34 Perkiraan biaya untuk sistem perkuatan ground anchor
Maka dari keempat alternatif perkuatan, perkiraan biaya yang paling murah adalah sistem perkuatan dengan minipile sebagai cerucuk dengan total biaya Rp9.612.252,00
93
139
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 KESIMPULAN
1. Stabilitas lereng setelah pelaksanaan cut dan fill
pada kolam 1 dan kolam 2 :
Stabilitas lereng dengan kondisi setelah
pelaksanaan cut dan fill pada kolam 1 untuk
perkuatan geotextile memiliki nilai SF
terkritis = 0,59 dan untuk perkuatan cerucuk
dan ground anchor nilai SF terkritis = 0,802
Stabilitas lereng dengan kondisi setelah
pelaksanaan cut dan fill pada kolam 2 untuk
perkuatan geotextile memiliki nilai SF
terkritis = 0,878 dan untuk perkuatan cerucuk
dan ground anchor nilai SF terkritis = 0,902
140
Jumlah layer =
Jumlah minipile per meter =
Kelas Mutu Minipile =
Jumlah sheetpile per meter =
Jumlah anchor per 3 meter =
Gaya prategang 1 buah anchor =
Dimensi Pelat Beton Penahan =
PERKUATAN DENGAN GEOTEXTILE
PERKUATAN DENGAN MINIPILE SEBAGAI CERUCUK
PERKUATAN DENGAN SHEETPILE SEBAGAI CERUCUK
Jarak Pemasangan =
Tipe Sheetpile =
Diameter grouting =
Panjang Grouting =
PERKUATAN DENGAN GROUND ANCHOR
7 Buah
B
D - 450mm
4 Buah
FSP-V
Dimensi Minipile =
3 buah
40 ton
0,2 meter
10 meter
(2 x 2 x 0,4 ) meter
0,3 meter
5 Layer Lapis 2
14 Layer Lapis 1
2. Dibutuhkan perkuatan lereng pada kolam 1
dikarenakan memiliki SF < 1 dan terdapat tanah
lunak sampai dengan kedalaman 7,5 meter.
Terdapat 4 alternatif yang direncanakan yaitu :
141
Jumlah layer =
Jumlah minipile per meter =
Kelas Mutu Minipile =
Jumlah sheetpile per meter =
Jumlah anchor per 5 meter =
Gaya prategang 1 buah anchor =
Diameter grouting =
Panjang Grouting =
Dimensi Pelat Beton Penahan =
Jumlah anchor per 5 meter =
Gaya prategang 1 buah anchor =
Diameter grouting =
Panjang Grouting =
Dimensi Pelat Beton Penahan =
PERKUATAN DENGAN GEOTEXTILE
8 Layer Lapis 2
9 Layer Lapis 1
Jarak Pemasangan = 0,3 meter
PERKUATAN DENGAN GROUND ANCHOR
PERKUATAN DENGAN MINIPILE SEBAGAI CERUCUK
6 Buah
B
Dimensi Minipile = D - 450mm
PERKUATAN DENGAN SHEETPILE SEBAGAI CERUCUK
4 Buah
Tipe Sheetpile = FSP-V
3 buah
(2 x 2 x 0,4 ) meter
20 ton
0,2 meter
4 meter
25 ton
6,1 meter
Lereng sebelah kiri
Lereng sebelah kanan
(2 x 2 x 0,4 ) meter
0,2 meter
3 buah
3. Dibutuhkan perkuatan lereng pada kolam 2
dikarenakan SF < 1. Terdapat 4 alternatif yang
direncanakan yaitu :
4. Digunakan dan dipilih sistem perkuatan lereng
yaitu perkuatan dengan minipile sebagai cerucuk
dikarenakan biaya yang paling murah jika
dibandingkan dengan alternatif lainnya.
142
5. Dibutuhakan Pelapis permukaan kolam TPA
dengan menggunakan pipa leachate collection dengan
pemasangan HDPE geomembrane dengan tebal 0,5
mm
6. Detail konstruks geomembrane dengan alternatif
perkuatan lereng dijelaskan pada lampiran 7 - 14
6.2 SARAN
Setelah dilakukan analisa dan perhitungan oleh
penulis, didapat saran mengenai perencanaan kolam TPA
tersebut adalah :
1. Perencanaan harus membutuhkan pemasangan
subdrain yang tepat dikarenakan data yang didapat
dari lapangan hanya data muka air pada musim
kemarau, penulis mengasumsikan muka air pada saat
kondisi hujan
2. Pemasangan proses cutting tanah yang cukup sulit
dikarenakan kedalam kolam mencapai 12 meter dan
11,5 meter .Proses cutting harus direncanakan dengan
benar oleh perencana yang sudah berpengalaman.
143
DAFTAR PUSTAKA
Das, Braja M. 1988. Mekanika Tanah: Prinsip-Prinsip
Rekayasa Geoteknik jilid 1. Diterjemahkan oleh Noor
Endah dan Indrasurya B.M. Surabaya: Erlangga.
Das, Braja M. 1988. Mekanika Tanah: Prinsip-Prinsip
Rekayasa Geoteknik jilid 2. Diterjemahkan oleh Noor
Endah dan Indrasurya B.M. Surabaya: Erlangga.
Mochtar, Noor Endah. 2012. Modul Ajar Metode Perbaikan
Tanah. Surabaya: Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS.
Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dangkal.
Surabaya: ITS.
Koerner, Robert M 1989. Designing Geosynthetics Second
Edition.
Tchobanoglous, George 1993. Integrated Solid Waste
Management.
LAMPIRAN 1
DATA KONTUR TANAH
LAMPIRAN 2
GAMBAR TAMPAK ATAS DAM DIMENSI KOLAM 1 DAN
KOLAM 2
KOLAM 1
KOLAM 2
LAMPIRAN 3
DATA N-SPT DAN REKAPAN KESELURUHAN DATA TANAH
LAMPIRAN 4
BROSUR GEOTEXTILE
LAMPIRAN 5
BROSUR MINIPILE
LAMPIRAN 6
BROSUR SHEETPILE
LAMPIRAN 7
GAMBAR DETAIL GEOTEXTILE DAN PERHITUNGAN KOLAM 1
Gambar Detail-1
DETAIL-1
ɣ Timbunan = 18 kN/m3
Tinggi Timbunan = 12 Meter
θ = 30
C = 0
SF min 1.056
R 15.99 meter
Mr min 19180 KN.m
xo 22.01 meter
yo 19.51 meter
xc 12.06 meter
yc 7 meter
xa 37.98 meter
ya 19 meter
koordinat dasar bidang longsor :
koordinat batas longsor :
Geometri timbunan :
Hasil analisa Stable
koordinat pusat bidang longsor :
Md existing 18162.88 KN.m
SF rencana 1.5
Mr rencana 27244.32 KN.m
∆Mr 8064.318 KN.m
Kekuatan Tarik Max = 200 kN/m
FSid= 1.3
FScr= 1.8
FScd= 1.3
FSbd= 1.1
E = 0.8
T allowable 59.77 kN/m
Data tanah dibawah geotextile
C= 41.5 kN/m2
θ = 0 tan θ = 0
Perhitungan ∆Mr
Data Geotextile
Tipe Geotextile = Tipe woven
Penggunaan
Geotextile
Faktor
Pemasangan,
FSid
Faktor
Rangkak,
FScr
Faktor Kimia,
FScd
Faktor
Biologi,
FSid
Separation
Cushioning
Unpaved Roads
Walls
Embankments
Bearing Capacity
Slope Stabilization
Pavement Overlays
Railroads
Flexible Form
Silt Fences
1,1 – 2,5
1,1 – 2,0
1,1 – 2,0
1,1 – 2,0
1,1 – 2,0
1,1 – 2,0
1,1 – 1,5
1,1 – 1,5
1,5 – 3,0
1,1 – 1,5
1,1 – 1,5
1,1 – 1,2
1,2 – 1,5
1,5 – 2,5
2,0 – 4,0
2,0 – 3,0
2,0 – 4,0
1,5 – 2,0
1,0 – 1,2
1,0 – 1,5
1,5 – 3,0
1,5 – 2,5
1,0 – 1,5
1,0 – 2,0
1,0 – 1,5
1,0 – 1,5
1,0 – 1,5
1,0 – 1,5
1,0 – 1,5
1,0 – 1,5
1,5 – 2,0
1,0 – 1,5
1,0 – 1,5
1,0 – 1,2
1,0 – 1,2
1,0 – 1,2
1,0 – 1,3
1,0 – 1,3
1,0 – 1,3
1,0 – 1,3
1,0 – 1,1
1,0 – 1,2
1,0 – 1,1
1,0 – 1,1
H Layer Ri Jumlah ΔMR ΔMR
(meter) (meter) lapis komulatif
0 1 8.01 2 957.504 957.50403
0.3 2 7.71 2 921.6425 1879.1465
0.6 3 7.41 2 885.7809 2764.9274
0.9 4 7.11 2 849.9193 3614.8467
1.2 5 6.81 2 814.0577 4428.9044
1.5 6 6.51 1 389.0981 4818.0025
1.8 7 6.21 1 371.1673 5189.1698
2.1 8 5.91 1 353.2365 5542.4063
2.4 9 5.61 1 335.3057 5877.712
2.7 10 5.31 1 317.3749 6195.087
3 11 5.01 1 299.4441 6494.5311
3.3 12 4.71 1 281.5134 6776.0445
3.6 13 4.41 1 263.5826 7039.627
3.9 14 4.11 1 245.6518 7285.2788
4.2 15 3.81 1 227.721 7512.9998
4.5 16 3.51 1 209.7902 7722.79
4.8 17 3.21 1 191.8594 7914.6495
5.1 18 2.91 1 173.9286 8088.5781
5.4 19 2.61 1 155.9978 8244.5759
Perhitungan Perkuatan Geotextile untuk kolam 1
No Hi tan θ σv Ka σh τ1 τ2 Le Lo Lr L total L total pakai