Penentuan Beban Kritis Berbagai Jenis Pipa Drainase Bawah Tanah pada Berbagai Tingkat Kedalaman Pemasangan

RINGKASAN
TJATUR WIDYA J U D H I J A T I

.

Penentuan Beban K r i t i s Berbagai

J e n i s P i p a Drainase Bawah Tanah Pada Berbagai Tingkat Kedalaman Pemasangan ( D i bawah bimbingan Ir. Dedi Kusnadi
Kalsim, M.mg).
Tujuan p e n e l i t i a n i n i i a l a h untuk mencari beban k r i -

t i s p i p a tanah l i a t , p i p a p l a s t i k PVC dan p i p a bambu t a l i
(Gigantochloa a ~ u Kurz)
z
pada b e r b a g a i t i n g k a t kedalaman
pemasangan p i p a t e r s e b u t .

Adapun t u j u a n l a i n d a r i p e n e l L

-

t i a n i n i adalah menentukan k o e f i s i e n k o n s e n t r a s i beban
i ' . - "..'..--.-....-*--.,'
' .-.permukaan [Ct) % e & & ..-, f . ~. ~ ~ a_-_.
? ~ s % o ~ ~ ? ? ~
. ...--...
. ..i
.
' -..-..............
1
$*,c*:>~'
Pada kedalpman Tan4 dangkax. -6.e?ban.b:~.~78ukaanl e b i h me
-

--

'

,

IE;tG.,.t...

.&.

-.

".

:,!*!

nentukan kebutuhan k k k & k & p i p a , dan paQ&;kedalaman yang
r

dm+?'.

.. ,

l e b i h b e s a r bebaR.t8T&.palihg

bi.i?@Sti&%$$ a t a n semakin

dalam pemasangan p i p a semakin k e c i l pengaruh beban permukaan ( n i l a i beban k r i t i s ( P ) semakin b e s a r ) , dimana semak i n dalam pemasangan p i p a t a n a h l i a t semakin b e s a r beban
k r i t i s ( P ) yang dapat d i t e r i m a p i p a dan t i d a k memperlihat
kan pengaruh yang l i n i e r a n t a r a d i a m e t e r p i p a tanah l i a t
dengan beban k r i t i s untuk s e t i a p kedalaman tanah.

Sedang

kan untuk p i p a p l a s t i k PVC semakin dalam pemasangan semak i n b e s a r beban k r i t i s p i p a 0 6 ern, t e t a p i p i p a @ 8.9 cm
dan $? 11.4 cm cenderung t e t a p ( p e n i n g k a t a n beban k r i t i s
t i d a k t e r l a l u b e s a r ) , s e r t a memperlihatkan pengaruh yang
l i n i e r a n t a r a d i a m e t e r p i p a p l a s t i k PVC dengan beban k r i -

d i a m e t e r p i p a semakin k e c i l beban k r i t i s yang d i t e r i m a
-;

pipa.

Untuk p i p a bambu t a l i ( G i g a n t o c h l o a apuz Kurz) s e -

makin dalam pemasangan p i p a semakin b e s a r beban k r i t i s

yang d a p a t d i t e r i m a p i p a dan t i d a k memperlihatkan pengaruh yang l i n i e r a n t a r a d i a m e t e r p i p a dengan beban k r i t i s
s e t i a p kedalaman tanah.
Beban k r i t i s d i p e n g a r u h i o l e h bahan p i p a .
mendaman p i p a

H (40

Pada pe-

cm u n t u k d i a m e t e r p i p a yang hampir

sama beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t l e b i h k e c i l d a r i
beban k r i t i s p i p a p l a s t i k PVC dan beban k r i t i s p i p a p l a s t i k PVC

l e b i h k e c i l d a r i beban k r i t i s p i p a bambu t a l i .

Semakin dalam pemasangan semakin k e c i l n i l a i k o e f i s i e n k o n s e n t r a s i beban permukaan ( Ct) (semakin k e c i l pengaruh beban permukaan t e r h a d a p p i p a ) .
Beban k r i t i s ( P ) yang d i t e r i m a p i p a s e l a i n t e r g a n t u n g d a r i kedalaman pemasangan dan d i a m e t e r p i p a , juga
t e r g a n t u n g d a r i kekuatan p i p a i t u s e n d i r i

.

PENENTUAN BEBAN KRITIS

BERBAGAI JENIS P I P A DRAINASE BAWAH TANAH
PADA BERBAGAI TINGKAT KEDALAMAN PETHASANGAN

01eh

TJATUR WIDYA J U D H I J A T I

S k r i p s i s e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t untuk memp~rolehg e l a r
S a r j ana Mekanisasi P e r t a n i a n
p ada
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n , I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

LTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

B o g o r

1987

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENENTUAN BEBAN KRITIS
BERBAGAI JENIS PIPA DRAINASE BAWAH TANAH
PADA BERBAGAI TINGKAT KEDALAMAN PEXASANGAN

S k r i p s i s e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
S a r j a n a Mekanisasi P e r t a n i a n
pada
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n , I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

T j a t u r Widya J u & i j a t i
F.

19 0061

D i l a h i r k a n pada t a n g g a l 6 A p r i l 1963
d i Surabaya

'7 J u n i

~ogor,

1987

DOSEN PERBIMBING

RIWAYAT H I D U P

P e n u l i s d i l a h i r k a n pada t a n g g a l 6 A p r i l 1963 di S u r a

-

baya, p u t r a d a r i Bapak Moel jono dan Ibu S i t t i Soeche N o e r o e l
aini.
Pada tahun 1982 l u l u s d a r i SMA Negeri 9 Surabaya dan

masuk I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor tahun 1982.

KATA PENGANTAR

Pada k o n d i s i sekarang i n i dimana penduduk semakin
bertambah, maka p e r l u adanya s u a t u peningkatan produksi
d i bidang p e r t a n i a n .

Salah s a t u usaha a d a l a h m e l a l u i

drainase pertanian.
P e n e l i t i a n yang dilakukan adalah mengenai s a l u r a n
d r a i n a s e bawah tanah yang mempakan s a l a h s a t u masalah
dalam bidang s t u d i d a r i J u r u s a n Mekanisasi P e r t a n i a n d i
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor.
P e n e l i t i a n dilakukan d i l a b o r a t o r i u m F i s i k a dan Mekanika
Tanah F a t e t a IPB.
Pada kesempatan i n i p e n k l i s i n g i n menyampaikan ucapan
t e r i m a k a s i h kepada Bapak Ir. Dedi Kusnadi Kalsim, M. Eng
dan Ir. Radite PAS a t a s s a r a n dan bimbingannya selama pen e l i t i a n sampai tersusunnya l a p o r a n i n i .

D i u c a ~ k a nt e r i m a

k a s i h kepada Bapak Ir. E. Namaken Sembiring, MS dan Ir.
L i l i k P u j i a n t o r o s e l a k u dosen p e n g u j i .

Bantuan d a r i rekan
-

rekan selama p e n e l i t i a n s a n g a t d i h a r g a i .
Akhirnya p e n u l i s menyadari bahwa t u l i s a n i n i masih
j auh d a r i sempurna.

Namun demikian b e s a r harapan p e n u l i s

semoga t u l i s a n i n i bermanfaat bagi mereka yang memerlukannya.

Bogor, Juni 1987

Penulis

DAFTAR I S 1
Halaman
KATA PENGANTAR
DAFTAR TABEL

.............................
...............................

..............................
DAFTAR LAMPIRAN ............................
DAFTAR GAMBAR

I

. PENDAHULUAN ................................
. LATAR BELAKANG ..........................
A

. TUJUAN PENELITIAN .......................

I1. TINJAUAN PUSTAKA ...........................
A . SEJARAH PENAKAIAN PIPA TANAH HINGGA PIPA
BAMBU SEBAGAI PIPA DRAINASE .............
B . MACAM DAN KUALITAS PIPA DRAINASE ........
1 . P i p a T i p e Kaku .......................
2. Pipa Tipe Fleksibel
..................
B

C

. BEBAN PADA P I P A DRAINASE

................

. Tipe-Tipe D a r i Pembebanan P i p a D r a i n a s e
2 . B e b a n P a d a " D i t c h C o n d u i t s w ..........
3 . B e b a n P a d a n P r oj e c t i n g C o n d u i t t t .......
4 . K o n s e n t r a s i B e b a n P a d a P i p a S a l u r a n Ba1

wah T a n a h

. FAKTOR

D

BEDDING

............................

v ii

ix

xi
1
1

2

3

7

4
4
6
7
7
8

13

14

BEBAN ( L F ) DIDASARKAN PADA KONDISI

.................................
PENUTUP ..........................

. FILTER
F . S C A T I P E UNIVERSAL
E

i v

TESTING MACHINE

......

17
20
23

Halaman

. BAHAN DAN METODA PENELITIAN .................
A . LOKASI DAN WAKTU .........................
B . BAHAN DAN ALAT ...........................
C . METODA PENELITIAN ........................
I V . HASIL DAN PJCMBAHASAN ........................

I11

A

B

. PENENWAN

PASIR SARINGAN DAN EALIBRASI PRO-

VING RING

................................

. BEYAN

K R I T I S ( P ) PIPA TANAFI LIAT.

-

PIPA PLAS

TIK PVC DAN PIPA SAMBU PADA KEDALAMAN PEMASANGAN 0 CM

.50

CM

......................
.......................
......................

. P i p a Tanah L i a t
2 . P i p a P l a s t i k PVC
3 . P i p a Bambu T a l i ( G i g a n t o c h l o a
1

C

. KOIFISIEN

aDuz K u r z )

KOKSENTRASI BEBAN PE!?MIJKAAN (Ct)

PIPA TANAH LIAT.

PIPA PLASTIK PVC DAN PIPA

......
.......................
......................

BAMBU TALI ( G i g a n t o c h l o a apuz K u r z )

1
2

. Pipa

. Pipa

Tanah L i a t
P l a s t i k PVC

.

3 P i p a Sambu T a l i ( G i g a n t o c h l o a a ~ u z
Kurz)
V

. KESIMPULAN

........................
A . KESIMPULAN ...............................
B . SARAN ....................................
DAFTAR PUSTAKA ..............................
LAMP1 RAN

DAN SARAN

....................................

25
25
25
25
72

72

DAFTAR TABEL

Tabel

1.

Beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t ( d i a m e t e r l u a r 8.84 cm, potongam p i p a 30
cm dan l e b a r k o t a k 17.4 cm) dengan beg
b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i
" d i t c h conduit"

.......................

Tabel

2.

Beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t ( d i a meter l u a r 11.82 cm, pbtongan p i p a 30
cm dan l e b a r k o t a k 23.2 cm) dengan berb a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i
" d i t c h conduit"

......................

Tabel

7.

T'abel

4.

Tabel

5.

Tabel

6.

Beban k r i t i s ( P ) p i p a t a n a h l i a t ( d i a meter l u a r 17.35 cm, potongan p i p a 70
cm dan l e b a r k o t a k 34 cm) dengan berbag a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i
" d i t c h condui t f l

......................
Beban k r i t i s p e r s a t u a n l u a s ( P ) d a r i pL
pa t a n a h l i a t ........................
Beban p i p a tanah l i a t yan d i a k i b a t k a n
........
b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a ?Vc)

76

37
40

Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC ( d i a meter l u a r 6 cm, potongan p i p a 30 cm
dan l e b a r k o t a k 12.9 cm) dengan b e r b a
g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i
"ditch conduit"

......................

43

Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC ( d i a m e t e r l u a r 8.9 cm, potongan p i p a 30 cm
dan l e b a r kotak 19.6 em) dengan berbag a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i
" d i t c h conduit"

......................

44

Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC ( d i a meter l u a r 11.4 cm, potongan p i p a 30 cm
dan l e b a r kotak 25 cm) dengan b e r b a g a i
kedalaman pemasangan pada k o n d i s i
" d i t c h conduit"

44

Beban k r i t i s ( P ) p e r s a t u a n l u a s p i p a
p l a s t i k PVC

45

-

Tabel

Tabel

7.

8.

......................

Tabel

9.

..........................

Halaman
Tabel 10.
Tabel 11.

Beban p i p a p l a s t i k PVC yang d i a k i b a t k a n
b e r a t t a n a h d i a t a s p i p a (Wc)

48

Beban yang d i t e r i m a p i p a kaku ( r i g i d )
yang d i a k i b a t k a n b e r a t tanah d i a t a s
pipa (Wc)

49

Beban k r i t i s ( P ) p i p a bambu t a l i ( d i a meter l u a r 4.65 cm, potongan p i p a 30 cm
den l e b a r k o t a k 12.5 cm) dengan b e r b a g a i
kedalaman pemasangan pada k o n d i s i " d i t c h
conduit1I

52

.........

............................

Tabel 12.

.............................
-

p i p a bambu t a l i ( d i a
, potongan p i p a 30 cm
dan l e b a r kotak 14.5 cm) dengan berbagai
gan pada k o n d i s i " d i t c h

......................

p i p a bambu t a l i ( d i a cm, potongan p i p a 30 cm
18,2 cm) dengan berbagai
ngan pada kondi s i " d i t c h

52

......................

53

p e r s a t u a n l u a s ( P ) d a r i pL
z
i g a n t o c h l o a a ~ u Kurz)

53

d i t e r i m a p i p a bambu t a l i yang
t tanah d i a t a s p i p a

................................

56

nan ( W ) p i p a tanah l i a t
percobaan t e s t g e a r i n g dua s i s i

63

untuk p i p a t a n a h l i a t

.......

t a n pembebanan (W ) p i p a p l a s t i k
engan percobaan t8st b e a r i n g dua

......................

untuk p i p a p l a s t i k PVC

......

embebanan ( W ) p i p a bambu t a l i
cobaan t e s t g e a r i n g dua s i s i
i p a bambu t a

viii

65

67

68
70

DAF TAR GAMBAR
Hal aman
Gambar
Gambar

1.
2.

Pembebanan p i p a s a l u r a n kaku ( r i g i d )
(Schwab e t a l . , 1981)

..............
Diagram badan bebas untuk " d i t c h con...............................
dui
K o e f i s i e n beban untuk p i p a s a l u r a n
kaku ( r i g i d ) (Schwab e t a l . , 1981) ..

12

K o e f i s i e n k o n s e n t r a s i beban permukaan
(Schwab e t a l . , 1981)

..............

16

.............

17

t l I

Gambar
Gambar

3.
4.

9
9

Gambar

5.

Test bearing t i g a sisi

Gambar

6.

Spesif i k a s i kondisi-kondisi
untuk p i p a kaku ( r i g i d )

18

Gambar

7.

Test

19

Gambar

8.

Test

Gambar

9.

Komposisi d a r i beberapa t i p e t a n a h
umum d i F i n l a n d i a dan d a r i k e r i k i l
pelindung

Gambar 10.
Gambar 11.
Gambar 12.
Gambar 17.

Gambar 14.
Gambar 15.

bedding
............
b e a r i n g p a s i r .................
b e a r i n g dua s i s i ..............

..........................
SCA T i p e Univel-sal T e s t i n g Machine .

...................
Model diagram hubungan tekanan ( P I
dan kedalaman pemasangan (D) .......
P r o s e s percobaan

Model diagram hubungan kedalaman pemasangan d i a t a s p i p a (H) dengan n i l a i
Ct

...............................
Kurva k u m u l a t i f d i a m e t e r p a r t i k e l t a nah a s l i daerah Darmaga ............
Kurva k u m u l a t i f p a s i r ( a ) dan k u r v a
k u m u l a t i f p a s i r yang digunakan s e b a
gai f i l t e r (b)

-

.....................

e r s i s a t u a n mm kedalam s a t u a n t o n

20

22
23
28
29

31

72
77

34

Hal aman
Gambar 17.
Gambar 18.
Gambar 19.
Gambar 20.

Gambar 21.
Gambar 22.

.....
Beban k r i t i s ( P ) p i p a tanah l i a t pada
kedalaman pemasangan ( H ) sama ........
Beban k r i t i s ( P I p i p a p l a s t i k PVC ....

46

Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC pada
kedalaman pemasangan d i a t a s p i p a ( H )
sama

51

Beban k r i t i s ( P ) p i p a tanah l i a t

54

Beban k r i t i s ( P ) p i p a bambu t a l i (Gigan
Kurz) pada kedalaman pematochloa a p ~ z
sangan d i a t a s p i p a ( H ) sama

58

an k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC dan
a t a n a h l i a t pada kedalaman pemasa
an ( H ) sama

60

an k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC dan
p i p a t a n a h l i a t pada kedalaman pemasa
ngan (H) sama

61

........................-

........................-

Beban k r i t i s ( P ) p i p a p l a s t i k PVC dan

........................

62

N i l a i C t p i p a bambu t a l i ~ a d akedalaman
pemsangan d i a t a s p i p a ( H ) sama

77

(H) sama

Gambar 28.

42

.................................
Beban k r i t i s ( P ) p i p a bambu t a l i (Gigarr
t o c h l o a apuz Kurz) ...................

.........

Gambar 25.

78

......

DAFTAR LAF-PI RAN

Lampiran 1.

P e r h i tungan kurva kumulatif t a n a h
a s l i daerah Darmaga

Lampiran 2.

P e r h i tungan kurva kumulatif p a s i r

Lampiran 3.

P e r h i tungan kurva kumulatif p a s i r
yang digunakan s e b a g a i f i l t e r

Lampiran 4.
Lampiran 5.
Lampiran 6.

................
..

......
Data k o n v e r s i s a t u a n mm kedalam sat u a n t o n pada p r o v i n g r i n g .........
P e r h i t u n g a n b e r a t j e n i s (w) f i l t e r
( p a s i r ) yang akan digumakan .........

P e r h i t u n g a n n i l a i beban k r i t i s (PI
p i p a t a n a h l i a t berdasarkan Gambar 26
dan Tabel 18

.......................

Lampiran 7.

P e r h i t u n g a n n i l a i beban k r i t i s [ P ) .
p i a s t i k PVC berdasarkan Gambar 27 dan
Tabel 20

...........................

Lampiran 8.

P e r h i t u n n m n i l a i beban k r i t i s ( P )
pipa bamh t a l i (Gi~antoehloa
Kurz) berdasarkan Gambar 28 dan Tabel

I. PEN DAHULUAN

A.

LATAR BELAKANG
Dengan meningkatnya jumlah pertumbuhan penduduk
Indonesia, maka akan meningkat p u l a kebutuhan pangan ses u a i dengan peningkatan jumlah penduduk.

Usaha pening-

k a t a n produksi pangan d a p a t dilakukan m e l a l u i i n t e n s i f i k a s i dan e k s t e n s i f i k a s i .

I r i g a s i memiliki peranan pen-

t i n g dalam menunjang usaha peningkatan produksi pangan.
Sistem i r i g a s i yang b a i k akan meningkatkan daya produk-

s i tanaman.

S e l a i n ha1 tersebut,

sistem d r a i n a s e yang

baik juga akan meningkatkan produksi tanaman termtama
untuk daerah-daerah yang mempunyai kelembaban tanah
t i n g g i dan t i d a k didukung o l e h k o n d i s i t a n a h yang b a i k
sehingga k o n d i s i optimum yang d
t a k dapat d i c a p a i .
Drainase ada dua macam, ya
drainase tertutup.

Drainase t e r t u

jumlah p i p a t e r p endam untuk mengalirkan
nya t e r b u a t d a r i beton, tanah l i a t , bamb
Pipa-pipa t e r s e b u t h a r u s mempunyai k u a l i t
s a l a h s a t u s i f a t t e r s e b u t adalah tahan terhadap pembe

n.

Beban-beban pada p i p a d r a i n a s e
disebabkan o l e h b e r a t t a
an karena l i n t a s a n p e r a l a t a

-

Untuk k e p e r l u a n t e r s e b u t dibutuhkan s u a t u d a t a k e k u a t a n
d a r i p i p a yang akan d i p a k a i .
B.

TUJUAN PENELITIAN

P e n e l i t i a n i n i b e r t u juan untuk mencari beban k r i ti s
d a r i p i p a bambu, p i p a t a n a h l i a t dan p i p a p l a s t i k PVC
( p a r a l o n ) pada b e r b a g a i t i n g k a t kedalaman p emendaman
pipa tersebut.

Adapun t u j u a n l a i n d a r i p e n e l i t i a n i n i

a d a l a h menentukan koef i s i e n p e n g k o n s e n t r a s i a n beban ( C t )
dengan formula Marston.

11. TINJAUAN PUSTAKA

A.

SEJARPJI PEMAKAIAN PIPA TANAH H I N G G A PIPA BAMBU SEBAGAI
PIPA DRAINASE
Selama beberapa abad P e n e l i t i dan Ahli-Ahli

Teknik

mendapat t a n t a n g a n u n t u k meningkatkan me t o d a p emasangan
p i p a d r a i n a s e dengan b i a y a yang rendah.

S e l a i n i t u pe-

n e l i t i a n juga d i l a k u k a n u n t u k memikirkan c a r a m e n s t a b i l kan "mole d r a i n " dengan menggunakan p i p a tanah, k a r e n a
s a l u r a n d r a i n a s e t e r s e b u t s e r i n g r u n t u h dengan waktu
yang r e l a t i f pendek.

J. L. Fouss (1974) menyatakan

bahwa kemajuan p r a k t e k d r a i n a s e s e l a l u digambarkan
dengan p e r b a i k a n bahan-bahan
pemasangannya.

d r a i n a s e dan

metode

P i p a b e t o n dan tanah l i a t merupakan ba-

han utama d r a i n a s e selama b e b e r a p a p u l u h tahun.

Pada

awal tahun 1900 banyak p e r b a i k a n a t a s pemakaian p i p a dan
k i r a - k i r a pada t a h u n 1941 P i p a P o l y e t h y l e n e yang t e l a h
dikembangkan s e c a r a b e s a r - b e s a r a n d i I n g g r i s p e r t a m a d i b u a t d i USA.

P e n e l i t i a n Schwab d a r i tahun 1947

-

1954

merupakan awal pertimbangan pengembangan dan pemakaian
p i p a p l a s t i k d i USA (Schwab, 1955).

Bahan-bahan p i p a

( t a n a h l i a t , beton. p l a s t i k ) t i d a k d i r a g u k a n merupakan
bahan d r a i n a s e yang e f e k t i f a p a b i l a d i p a s a n g dan d i r a w a t
dengan b e n a r , t e t a p i s i t u a s i d i N i g e r i a t i d a k memungkinkan menggunakan bahan t e r s e b u t k a r e n a t e r b e n t u r masalah

b i a y a sehingga digunakan bahan l o k a l s e b a g a i bahan d r a i nase, y a i t u bambu (Bambusa v u l ~ a r i s )yang t e r n y a t a cukup
e f e k t i f u n t u k l a h a n d i N i g e r i a (Nwa, 1981).
B. MACAM DAN KUALITAS PIPA DRAINASE

P i p a d r a i n a s e d i b a g i menjadi dua macam t i p e , y a i t u :
p i p a t i p e kaku dan p i p a t i p e f l e k s i b e l .
1. P i p a T i p e Kaku
a.

Tanah

w.
Pipa

tanah l i a t dibuat d a r i s e r -

p i h ( s h a l e ) , t a n a h l i a t merah a t a u t a n a h l i a t p e r mukaan.

P i p a tanah l i a t yang d i b u a t d a r i s e r p i h

a d a l a h l e b i h t a h a n lama dan b i a s a n y a mempunyai penyerapan yang l e b i h k e c i l d a r i p a d a yang t e r b u a t
d a r i t a n a h l i a t permukaan.

P i p a t a n a h l i a t mem

-

punyai keuntungan untuk dipendam d i dalam t a n a h ,
k a r e n a t i d a k d i p e n g a r u h i o l e h t a n a h asam a t a u t a nah a l k a l i .

Untuk pemakaian pada k o n d i s i dimana

p i p a mengalami p e n d i n g i n a n a t a u pembekuan dan wenca
i r a n ( f r e e z i n g and thawing) yang b e r g a n t i - g a n t i

akan

l e b i h aman a p a b i l a digunakan p i p a beton, meskipun
r a t a - r a t a p i p a t a n a h l i a t tahan t e r h a d a p cuaca
d i n g i n ( f r o s t damage).

Kualitas e k s t r a dapat d i

-

gunakan untuk p i p a tanah l i a t yang d i l e t a k k a n pada

Pipa tanah l i a t yang baik h a m s mempunyai kar a k t e r i s t i k s e b a g a i b e r i k u t (Schwab e t a l . ,

1981) :

( 1 ) Tahan terhadap cuaca dan keburukan dalam tanah.

( 2 ) Gukup k u a t untuk mendukung beban s t a t i s dan
beban k e j u t ( i m p a c t ) pada k o n d i s i yang digunakan.
( 3 ) Penyerapan a i r rendah ( k e r a p a t a n d i n d i k q t i n g g i )

( 4 ) Tahan terhadap pembekuan dan p e n c a i r a n ( f r e e

-

zing and thawing).

(5) R e l a t i f bebas d a r i c a c a t , s e p e r t i r e t a k dan
gerigis tepi.

( 6 ) Seragam dalam bentuk dan k e t e b a l a n dinding.
b.

PiDa Bambu.

Bambu t a l i (Gigantochloa apuz Kurz)

termasuk k e l a s Bambuseae, f a m i l i Gramineae (Raisada dan C h a t t e r i j dalam Zuhaida Risyad,

1985).

Bambu t a l i (Gigantochloa apuz Kurz) diduga b e r a s a l
d a r i Burma, mudah d i p e r o l e h karena d a p a t tumbuh
dengan
baik d i d a t a r a n rendah dan d i daerah pegunungan sampai k e t i n g g i a n 1 000 meter d a r i permu
kaan l a u t .

-

Penyebarannya d i I n d o n e s i a m e l i p u t i :

Jawa, Bali dan Sulawesi.

J e n i s bambu i n i umumnya

mempunyai rumpun yang r a p a t , buluhnya mencapai
t i n g g i 10

- 20 meter

ke-kuning-kuningan

berwarna h i j a u t e r a n g sampai

dan banyak digunakan sebagai

bahan bangunan o l e h masyarakat yang t i n g k a t

ekonominya masih rendah s e r t a t i d a k memmlukan p e y
a l a t a n dan t e k n o l o g i gang t i n g g i dalam p e n g e r j a a n nya (Anonimous dalam I s Mugiono,

1981).

2. p i p a Tipe F l e k s i b e l ( p i p a ~ l a s t i k )
P i p a p o l y e t h y l e n e dikembangkan d i I n g g r i s s e c a r a
besar-besaran dan pertama k a l i d i b u a t d i USA pada
tahun 1941 ( S t a f f , C.

E.

dalam

Schwab, 1955).

Poly

-

e t h y l e n e a d a l a h sebuah p o l i m e r f l e k s i b e l l i a t yang d i
b u a t s e c a r a langsung d a r i g a s e t h y l e n e pada p r o s e s
p o l i m e r i s a s i dengan t e m p e r a t u r dan tekanan t i n g g i
(Delmonte dalam Schwab, 1955).
punyai t i t i k c a i r d a r i 110

P l a s t i k t e r s e b u t mem-

- 117

OC

(The P o l y e t h y l e n e

Gamble dalam Schwab, 1955), s p e s i f i c g r a v i t y 0.92
(20 OC), kekuatan regangan 1 700 p s i ( b e r v a r i a s i t e r hadap suhu) dan t a h a n terhadap z a t kimia.
P i p a p l a s t i k ada dua j e n i s ,
sibel.

y a i t u kaku dan f l e k -

P i p a p l a s t i k kaku d i p a k a i pada k o n d i s i t e

-

gangan t i n g g i a t a u pada k o n d i s i t a n a h t i d a k s t a b i l .
Pemakaian p i p a p l a s t i k f l e k s i b e l s e b a g a i p l p a d r a i

-

n a s e bawah tanah t e l a h dimulai s e j a k tahun 1965
Fouss,

1974).

Umumnya p l a s t i k yang digunakan untuk

p i p a p l a s t i k s p i r a l ( c o r r u g a t e d p l a s t i c p i p e ) d i USA
a l a h High-Density P o l y e t h y l e n e (HDPE) sedangkan d i
Eropa a d a l a h P o l y v i n y l C l o r i d e (PVC).
C l e b i h k u a t d a r i p a d a HDPE.

Bahan p l a s t i k

t h e r m o p l a s t i k berubah-ubah

t e r g a n t u n g suhu sehingga

PVC cenderung menjadi rapuh pada suhu rendah t e t a p i

HDPE kehilangan kekuatan dan tahanan r e n t a n g a n pada
suhu t i n g g i (contoh : 40
pada suhu t i n g g i
C.

OC),

sedangkan PVC t a h a n

.

BEBAN PADA P I P A DRAINASE
Penentuan beban pada p i p a d r a i n a s e bawah t a n a h rnel i b a t k a n b e r a t tanah d i a t a s p i p a dan a k i b a t tambahan
beban permukaan s e p e r t i yang disebabkan o l e h k o n s e n t r a s i
beban karena l i n t a s a n p e r a l a t a n a t a u kendaraan.

Pada

kedalaman yang dangkal, beban permukaan l e b i h rnenentukan
kebutuhan kekuatan d a r i p i p a s a l u r a n .

Pada kedalaman

yang l e b i h b e s a r , b e r a t t a n a h a d a l a h yang p a l i n g b e r

-

p engaruh.

1. Tipe-Tipe Dari Pembebanan P i p a Drainase
Untuk t u j u a n a n a l i s i s beban, p i p a d r a i n a s e bawah
tanah d i b a g i dalam dua k o n d i s i , y a i t u s e b a g a i " d i t c h
c o n d u i t s " dan " p r o j e c t i n g c o n d u i t s w .

Kondi s i " d i t c h

c o n d u i t s " digunakan u n t u k p a r i t sempi t, dan k o n d i s i
" p r o j e c t i n g c o n d u i t s " digunakan u n t u k p a r i t yang
l e b i h l e b a r d a r i dua a t a u t i g a k a l i d i a m e t e r l u a r
p i p a d r a i n a s e (Gambar 1 ) .

Kondisi " p r o j e c t i n g " umum-

nya t e r j a d i a p a b i l a penurunan ( s e t t l e m e n t ) d a r i p r i s ma tanah A dan C pada Gambar 1 l e b i h b e s a r d a r i p a d a

p r i s m a t a n a h B.

Kondisi "projecting conduitsn d i t e -

rapkan untuk p i p a yang d i tanam d i bawah t a n g g u l pada
t a n a h yang t a k t e r g a n g g u s e p e r t i j a l a n r a y a a t a u bendungan sehingga t a n a h d i a t a s p i p a r e l a t i f p a d a t .
Beban-beban pada " d i t c h c o n d u i t s " dan " p r o j e c

-

t i n g c o n d u i t s " a d a l a h digambarkan pada p e n e l i t i a n
(Marston

Schwab,

1981: S p a n g l e r , 1963; S c h l i c k

dalam Schwab, 1981) selama p e r i o d e s e k i t a r 40 t a h u n ) .
2. Beban Pada "Ditch Conduits"
Dalam " d i t c h c o n d u i t s " urugan t a n a h mempunyai
kecenderungan u n t u k memadat dan mengendap k e bawah.
Gerakan i n i disebabkan p r i s m a tanah d i dalam p a r i t
dan d i a t a s p i p a b e r g e r a k ke bawah r e l a t i f t i d a k t e r ganggu o l e h t a n a h d i s e b e l a h s i s i p a r i t ( t a n a h a s l i ) .
Pergerakan i n i juga r e l a t i f menimbulkan t e k a n a n g e s e r
a t a u tahanan s e p a n j a n g s i s i p a r i t yang b e r t i n d a k k e
a r a h a t a s untuk membuat a k s i yang merupakan s e b a g i a n
dukungan t e r h a d a p pengurukan tanah (Garnbar 1 ( a ) ) .
Perbedaan a n t a r a b e r a t d a r i tanah u r u g a n dengan t e

-

kanan g e s e r k e a t a s i n i a d a l a h beban yang h a m s d i

-

dukung o l e h p i p a d r a i n a s e / s a l u r a n d i d a s a r p a r i t .
Berdasarkan Gambar 2, persamaan gaya v e r t i k a l
s pada elemen (dh) d i p e r o l e h

Permukaan
tanah

Permukaan
tanah

t i p e "projecting"

agram badan bebas untuk
i t c h conduits"

sebagai b e r i k u t :

I n i a d a l a h sebuah persamaan d i f f e r e n s i a l l i n i e r , pemecahannya a d a l a h :

dimana :
V

= tekanan v e r t i k a l pada t i a p bidang h o r i s o n -

t a l pengurukan ( l b / l i n e a r f t a t a u kg/m)
w

= wet d e n s i t y bahan urugan ( l b / f t 3 a t a u kg/m 3 )

Bd = j a r a k d a r i permukaan t a n a h k e t i a p b i d a n g
h o r i s o n t a l pengurukan (ft a t a u m)
K

= r a s i o a n t a r a u n i t tekanan a k t i f l a t e r a l

dengan u n i t tekanan v e r t i k a l

/y = t a n $ = k o e f i s i e n gesekan i n t e r n a l ( c o e f .
of i n t e r n a l f r i c t i o n )

$ = k o e f i s i e n gesekan a n t a r a bahan
urugan dengan d i n d i n g p a r i t

= tan'

Pada p i p a f l e k s i b e l dukungan t e r h a d a p beban v e r t i k a l adalah t e r g a n t u n g d a r i k e l e n t u r a n d i n d i n g p i p a
dan kekerasan tanah d i s e k e l i l i n g p i p a ,
untuk p i p a t i p e kaku ( s e p e r t i : beton,

sedangkan
tanah l i a t ,

bambu dan l a i n - l a i n ) kekakuarn a t a u k e k e r a s a n d i n d i n g
p i p a merupakan p a r a m e t e r utama s e h i n g g a p i p a kaku

( r i g i d ) t e r s e b u t akan menerima hampir semua bebah (V).

Sehingga beban yang d i t e r i m a p i p a kalku pada k o n d i s i
" d i t c h conduitN adalah sebagai b e r i k u t :

dimana :
W

C

= beban t o t a l p i p a s a l u r a n p e r - u n i t p a n j a n g

( l b / l i n e a r f t a t a u kg/m)

Cd = koef. beban u n t u k k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t "
R
-2K/'j3d
- I - e

2Kp'

H

...................

(4)

= t i n g g i bahan urugan d i a t a s p i p a s a l u r a n

(meter)
)P

= k o e f . gesekan a n t a r a bahan urugan
dengan d i n d i n g p a r i t ( t a n a h a s l i ) , l e b i h
k e c i l a t a u sama dengan), t e t a p i t i d a k boleh lebih besar dari/i

= tan

Bd = l e b a r p a r i t d i a t a s p i p a ( f t a t a u m)
Untuk p i p a s a l u r a n t i p e f l e k s i b e l , dengan mengasumsikan tanah disamping p i p a mempunyai d e r a j a t kekakuan yang sama dengan p i p a i t u s e n d i r i , maka n i l a i

Wc dengan persamaan ( 3 ) h a m s d i k a l i k a n dengan r a s i o
Bc/Bd.

Beban pada p i p a f l e k s i b e l rnenjadi :

N i l a i C d untuk b e r b a g a i n i l a i d a r i H/Bd

dapat

d i c a r i dengan menggunakan diagram d a r i beberapa macam
bahan urugan yang mempunyai k o e f i s i e n gesekan i n t e r
n a l yang berbeda (Gambar 3 ) .

-

13

3. Beban Pada " P r o j e c t i n g Conduiit"
Apabila sebuah s a l u r a n d i p a s a n g dalam k o n d i s i
t l p r o j e c t i n g c o n d u i t M , maka gaya g e s e r memainkan p e

-

ranan p e n t i n g dalam menghasilkan r e s u l t a n beban pada
struktur.

Dalam k a s u s i n i diasumsikan bidang penu

-

runan r e l a t i f t e r j a d i dimana gaya g e s e r a d a l a h bidang
v e r t i k a l khayalan yang d i p e r p a n jang
s e p e r t i digambarkan d a l a

.

Penggambaran l e b a r d a r i f a k t o r beban

dimana :

Bc = d i a m e t e r l u a r p i p a ( f t a t a u m )

C C = k o e f i s i e n beban " p r o j e c t i n g c o n d u i t "

N i l a i Cc u n t u k b e r b a g a i n i l a i d a r i H/Bc d a p a t
d i c a r i dengan menggunakan diagram dimana d i a s u m s i k a n
pengaruh k o e f i s i e n gesekan i n t e r n a l

p)a d a l a h

relatif

l e b i h k e c i l dalam k a s u s i n i dan t i d a k dipertimbangkan
s e p e r t i untuk k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t n (Gambar 3).
4. K o n s e n t r a s i Beban Pada P i p a S a l u r a n Bawah Tanah
S e l a i n beban t a n a h urugan,

s a l u r a n bawah t a n a h

me -

juga menerima beban l u a r y a i t u d a r i l i n t a s a n a l a t
a l a t b e r a t pada permukaan t a n a h yang d i s a l u r k a n
l e w a t i t a n a h k e s t r u k t u r bawah tanah.

Beban l u a r me-

rupakan beban utama a p a b i l a sebuah p i p a s a l u r a n d i
tempatkan d i bawah sebuah j a l a n l i n t a s a n pada keda

-

laman yang r e l a t i f dangkal t e r h a d a p permukaan t a n a h .
Untuk s a l u r a n yang l e b i h dalam, b e r a t tanah a d a l a h
l e b i h p e n t i n g (Fouss, 1974; Schwab e t a l . ,
S p a n g l e r , 1963

1981;

u l a u n t u k beban l u a r pada p i p a

s a l u r a n baw

-.........

(8)

dimana :
Wt = beban r a t a - r a t a p e r - u n i t panjang p i p a s a
l u r a n terhadap beban roda (kg/m)

L
I

-

= panjang potongan p i p a s a l u r a n (m)
C

= k o e f i s i e n k e j u t (impact c o e f f i c i e n t )

C t = k o e f i s i e n beban

P

= k o n s e n t r a s i beban roda d i permukaan t a n a h

(kg)
F a k t o r k e j u t ( I c ) a d a l a h sama dengan s a t u u n t u k
beban permukaan t e t a p ( s t a t i c ) .

Apabila beban t e r s e -

b u t bergerak n i l a i Ic t e r g a n t u n g d a r i kecepatan kendaraan.

Pada kecepatan g e r a k 32 km/jam,

adalah s e k i t a r 1.5

-

n i l a i Ic

2.0.

K o e f i s i e n beban (Ct) t

g pad8 p a n j a n g dan

l e b a r potongan p i p a s a l u r a n s e r t a kedalaman d a r i p e r mukaan t a n a h k e p i p a s a l u r a n b a g i a n a t a s .

Contoh

diagram hubungan a n t a r a n i l a i Ct dengan kedalaman
d a r i permukaan t a n a h k e p i p a s a l u r a n bagian a t a s pada
berbagai d i a m e t e r p i p a d a p a t d i l i h a t pada Gambar 4.
Panjang p i p a s a l u r a n (L) a d a l a h panjang a k t u a l
d a r i sebuah po tongan p i p a gorong-gorong yang pan j angnya 7 f t (91.44 cm) a t a u l e b i h k e c i l .

Untuk s t r u k t u r

yang bersambungan s e p e r t i metal bergelombang, d a r i
b a j a a t a u p i p a c a s t i r o n potongan panjang dan l a i n l a i n , L a d a l a h "panjang ef e k t i f " .

Panjang ef e k t i f

adalah d i d e f i n i s i k a n s e b a g a i panjang p i p a dimana r a t 2
r a t a beban g e r a k menghasilkan e f e k yang sama s e p e r t i

beban a k t u a l terhadap tekanan a t a u d e f l e k s i .

Panjang

ef e k t i f 3 f t ( 9 1 . 4 4 cm) d i s a r a n k a n untuk d i p a k a i
dalam d i s a i n p i p a gang mempunyai kepanjangan l e b i h
d a r i 3 f t (91.44 c m ) .

D. FAKTOR BEBAN ( L F ) DIDASARKAN PADA KONDISI BEDDING
F a k t o r beban a d a l a h r a s i o kekuatan p i p a s a l u r a n kaku ( r i g i d ) dibauah pemberian k o n d i s i bedding t e r h a d a p k g
kuatan p i p a s e p e r t i yang d i t e n t u k a n o l e h t e s t b e a r i n g
t i g a s i s i . ( a m b a r 5).

Gambar

5.

S e p e r t i d i t u n j u k k a n dalam Gambar 6 ,

Test bearing t i g a %isi

empat k l a s d a r i k o n d i s i - k o n d i s i bedding a d a l a h b i a s a n y a
d i a k u i (Schwab e t a l . ,

1981).

Untuk k o n d i s i n i m p e r m i s s i b l e beddingtt s e p e r t i d i
tunjukkan dalam Gambar 6 ( a ) , nempunyai sebuah f a k t o r

-

beban rendah ( L F = 1.1).

Sedang untuk k o n d i s i " o r d i n a r y

beddingtt pada Gambar 6 (h) f a k t o r beban a d a l a h 1-5Pada k o n d i s i ini d a s a r p a r i t d i b e n t u k p a l i n g s e d i k i t

LF untuk k o n d i s i i n i

l e b i h d i a t a s pipa.

a d a l a h 1.9.

"Concrete c r a d l e bedding" dibangun dengan penempatan
bagian p i p a s a l u r a n yang l e b i h bawah dalam beton.
Kondi s i i n i b i a s a n y a d i l a k s a n a k a n untuk bendungan a t a u
tanggul dimana beban yang b e r l e b i h a n dihadapi.

Tipe

bedding i n i memberikan k o n d i s i yang t e r b a i k dengan f a k
t o r beban (LF) b e r v a r i a s i d a r i 2.2

-

-

3.4.

Untuk t e s t b e a r i n g p a s i r f a k t o r beban CLF) a d a l a h

1.5 (Spangler, 1963).

T e s t i n i d i p e r l i h a t k a n pada

Gambar 7.

Gambar 7.

Test bearing p a s i r

Untuk t e s t b e a r i n g dua s i s i f a k t o r beban ( L F ) a d a l a h 1.0

angler, 1963).

T e s t i n i d i p e r l i h a t k a n pada Gambar 8

Gambar 8 .

T e s t b e a r i n g dua s i s i

E. FILTER PEWUTUP

The Hydrotechnical Research Bureau of Board of AgrL
c u l t u r a l ( 1953) d i dalam J u u s e l a ( 1958) m e n y e l i d i k i tentang k o n d i s i d r a i n a s e d i F i n l a n d i a dan t e r n y a t a s a l a h
s a t u k a s u s yang ditemukan a d a l a h penyumbatan o l e h endapan
pada u j m g yang l e b i h rendah d a r i s a l u r a n pengumpul.
P e n e l i t i a n yang d i l a k u k a n s e l a n j u t n y a menganjurkan pemak a i a n k e r i k i l s e b a g a i bahan pelindung.

-

Tujuan d a r i p e

nutupan k e r i k i l pada p i p a s a l u r a n i n i a d a l a h : ( 1 ) untuk
mencegah tanah yang h a l u s masuk k e dalam p i p a ,

( 2 ) me

-

ningkatkan e f e k t i f i t a s d i a m e t e r s a l u r a n dan membantu me2
permudah a i r masuk k e dalam pipa.

U.S.

Bureau of Reclamation (1973) di dalam Schwab

et a l . (1981) menganjurkan s u a t u k r i t e r i a d i s a i n f i l t e r
yang hampir memenuhi keseimbangan f i l t e r dan memberikan

ke bahan f i l t e r .

K r i t e r i a i n i akan memuaskan untuk

p a s i r , k e r i k i l dan baCu k a s a r , y a i t u sebagai b e r i k u t :
DI5

(filter)
= 5

5

(tanah a s l i )

Dl

(filter)

Ds5

(tanah a s l i )

D8

(filter)

=

-

40

............

(101

...

(11)

5 atau lebih k e c i l

= 2 atau lebih

ukuran lubang maks. pd s a l . p i p a
(12)

dimana :
= d i a m e t e r p a r t i k e l pada s a a t 15 p e r s e n b e r a t

t o t a l tanah 1010s pada t e s t s a r i n g

De5 = d i a m e t e r p a r t i k e l pada s a a t 85 p e r s e n b e r a t
t o t a l tanah 1010s pada t e s t s a r i n g
Pemberian f i l t e r t e r s e b u t t i d a k boleh mengandung
l e b i h d a r i 5 p e r s e n bahan yang l e b i h h a l u s d a r i 0.074 m,
karena menumt Gustaf s s o n (1938) d i dalam J u u s e l a ( 1958)
bahwa p a r t i k e l tanah yang k e c i l mempunyai gaga a d h e s i
yang menghalangi dibawanya tanah t e r s e b u t o l e h a i r .

-

Tam

bahan terhadap k r i t e r i a di a t a s a d a l a h ukuran maksimum
p a r t i k e l 76.2

rnm ( 3 i n ) .

Disebabkan o l e h pertimbangan p r a k t i s dan b i a y a , beberapa v a r i a s i s t a n d a r d f i l t e r mungkin dibenarkan.

Keso

(1951) d i dalam J u u s e l a (1958) menyarankan k u a l i t a s k e
r i k i l yang d i p a k a i sebagai bahan pelindung d i a t a s p i p a
s a l u r a n dapat mempunyai ukuran b u t i r d a r i 0.5

-

7.0 mm.

-

Contoh p e n e l i t i a n u j i ( t e s t ) s a r i n g d i F i n l a n d i a (Gambar

9 ) menyatakan bahwa pemakaian k e r i k i l r a t a - r a t a mengandung 12 p e r s e n u n s u r pokok dibawah ukuran 0 . 5 mm, 47 p e y
sen d i a t a s 2.0 mm dan k i r a - k i r a

mm

40 p e r s e n d i a t a s 3.0

.

2

0.006

0.06

6

20

0.6

ukuran b u t i r (mm)

1. endapan tanah l i a t
2. tanah endapan
3. t a n a h 1empung
7. pemakaian k u a l i t a s
kerikil rata-rata
untuk pelindung p&
pa

Gambar 9

.

4. tanah p a s i r h a l u s

5. tanah p a s i r k a s a r
6. k e r i k i l yang d i

-

tempatkan s e b a g a i
pelindung pPpa slama 10
15 t h

-

Komposisi d a r i beberapa t i p e
t a n a h umum d i F i n l a n d i a dan
d a r i k e r i k i l pelindung

27

F.

SCA

TIPE UNIVERSAL

TESTING MACHINE

Mesin p e n g u j i in5 a d a l a h sebuah mesin p e n g u j i t e k a n
an umum ( u n i v e r s a l compression t e s t i n g machine) yang d i p a k a i s e c a r a l u a s untuk t e s t - t e s t f i s i k tanah, a s p a l dan

semen d i l a p a n g dan l e b i h jauh d a p a t melakukan u j i kont r o l regangan dengan a l a t d a r i roda g i g i e l e k t r i k ( e l e c t r i c g e a r d r i v e ) dan mekanisme pemindah ( s t e p l e s s t r a n s
m i s s i o n mechanism) (Gambar

10).

Pengukuran beban pada

mesin i n i memakai t i p e p r o v i n g r i n g dimana ukuran beban
d i t u n j u k k a n dalam s a t u a n mm sehingga p e r l u d i k o n v e r s i k a n
t e r l e b i h dahulu k e dalam s a t u a n t o n a t a u kg (Lampiran 4 ) .

111. BAHAN DAN METODA PENELITIAN

A.

LOKASI DAN 'dAKTU
P e n e l i t i a n d i l a k u k a n d i l a b o r a t o r i u m F i s i k a dan Hekanika Tanah F a t e t a I P B yang d i l a k u k a n pada p e r t e n g a h a n
November selama

1 bulan.

B. BAHAN DAN ALAT
P e r a l a t a n yang digunakan selama p e n e l i t i a n , y a i t u :
U n i v e r s a l T e s t i n g Machine, s a r i n g a n , v i b r a t o r ,

timbangan,

kotak p l a t b e s i ukuran 70 x 75 x 50 cm sebagai tempat
pasir.
Bahan-bahan gang digunakam a d a l a h : p a s i r s e b a g a i

aKurz),

f i l t e r , bambu t a l i ( G i ~ a n t o c h l o a
l i a t ( d i a m e t e r 8.84

cm,

11.82 an, 17-75 cm) dan p i p a

' p l a s t i k PVC ( d i a m e t e r 2",
11 - 4 cm).
C.

pipa tanah

3 " , 4" a t a u 6.0 cm, 8.9 cm,

Dinding p i p a percobaan t i d a k berlubang.

METODA PENELITI-4N
Sebelum d i l a k u k a n p e n e l i t i a n , ukurzn f i l t e r ye,n&
akan digunakan h a r u s d i t e n t u k a n t e r l e b i h dahulu.

Erite-

r i a yang pertama k a l i d i l a k u k a n untuk menentukan ukuran
b u t i r f i l t e r t e r s e b u t a d a l a h menggunakan persamaan ( l o ) ,
(11) dan ( 1 2 ) dengan mengambil sampel tanah a s l i d i Dae-

rah Dennaga.

Persamaan t e r s e b u t a d a l a h :

(filter)

D,

=

(tanah a s l i )

5

5

-

..............

40

(filter)

Dl

= 5 atau lebih k e c i l

D85

(tanah a s l i )

(10)

....... ( 1 1 )

DE5 ( f i l t e r )
= 2 atau l e b i h
Ukuran $ lubang mak. pd s a l . p i p a

.......

(12)

Persamaan ( l o ) , ( 11) dan ( 12) t e r s e b u t d i h i t u n g mengguna
kan kurva kumulatif contoh t a n a h a s l i yang didapatkan
d a r i memplotkan h a s i l penyaringan dan penimbangan tanah
Derah Dermaga pada k e r t a s m i l i m e t e r , sehingga d i p e r o l e h
diameter (ukuran) f i l t e r yang dibutuhkan,

Kasil perhi-

tungan ukuran f i l t e r t e r s e b u t dibandingkan dengan kurva
kumulatif p a s i r yang d i b e l i ,

Apabila t i d a k s e s u a i , maka

d i p a k a i k r i t e r i a yang kedua, y a i t u berdasarkan p e n e l i t i a n
yang dilakukan J u u s e l a ( 1958) d i F i n l a n d i a yang menggunakan : 12 % f i l t e r yang berukuran l e b i h k e e i l d a r i
0.5 mm,

47 % d i a t a s 2.0 mm dan k i r a - k i r a 40 % d i a t a s

3.0 mm.
Beban k r i t i s ( P ) d a r i masing-masirrg p i p a pada kedalaman pemasangan 10 cm sampai dengan 50 cm d i ~ e r o l e h
dengan melakukan percobaan d i l a b o r a t o r i u m dengan c a r a
sebagai b e r i k u t :
( a ) Kotak kayu d i i s i dengan p a s i r pada kedalaman yang d i
i n g i n k a n s e t e l.ah sebelumnya

akan dicoba

t e l a h d i l e t a k k a n d i d a s a r k o t a k yang t e l a h d i i s i pas i r s e d i k i t ( k o n d i s i " t e s t bearing p a s i r " ) .
( b ) Kotak d i l e t a k k a n d i a t a s U n i v e r s a l T e s t i n g Machine
dan d i t e k a n p e r l a h a n - l a h a n .

-

Kekuatan penekanan d i

tambah s e c a r a b e r t a h a p dan d i h e n t i k a n pada s a a t p i p a
mulai r e t a k dan d i c a t a t angka pada p r o v i n g r i n g .
Angka pada p r o v i n g r i n g yang merupakarr beban k r i t i s
( P ) t e r s e b u t d i tunjukkarr dalarn satuam rnm s e h i n g g a
p e r l u d i k o n v e r s i k a n kedalam bentuk kg a g a r memenuhi
s a t u a n yang d i butuhkan.

-

( c ) Percobaan d i u l a n g i untuk p i p a dengan j e n i s dan d i a
m e t e r s a n a , t e t a p i kedalaman berbeda.

P r o s e s pene

kanan s a n a dengan percobaan sebelumnya.
( d) Percobaan d i l a k u k a n u n t u k semua j e d s p i p a (bambu,

tanah l i s t dan PVC) dengan b e r b a g a i d i a m e t e r u n t u k
penempatan kedalaman 10 cm

an, 40 cm dan 50 c n ) .

-

50 cm ( 1 0 cm, 20 cm,

30

T i a p - t i a p percobaan d i l a k u k a n

dengan t i g a k a l i ulangan.
P r o s e s percobaan i n i d a p a t d i l i h a t pada Gambar I ? .
Beban k r i t i s ( P ) t i a p j e n i s p i p a digambarkan berupa hu

-

bungan beban k r i ti s ( P I dengan kedalaman p emasangalr ( D)
(model diagram Gambar 1 2 ) .
Beban yang d i t e r i m a o l e h p i p a s a l u r a n t i d a k hanya
d i a k i b a t k a n o l e h b e b a n l u a r , t e t a p i juga d i a k i b a t k a n o l e h
b e r a t tanah d i a t a s p i p a (We) yang d i h i t u n g menggunakan
rumus e m p i r i s d a r i Marston :

r i n g penekan
(proving ring)
a 1 a t p engukur
b e s a r n y a tekanan

kotak p l a t bes
(ternpat p a s
tinggi pasir
diatur dari
10 crn
50 cm

-

Gambar 1 1.

P r o s e s percobaan
( S k a l a 1 ; 10)

beban k r i t i s ( P I

t

10

20

30

40

50

(cm)

kedalaman pemasangan (Dl

Gambar 12.

W

C

= Cd w Bd

c = Cd w B

-

( k o n d i s i " d i t c h conduit")

.....( 3)

( k o n d i s i Itpro j e c t i n g c o n d u i t " )

W C = C c w Bc
W

ModeL diagram hubungan
t e k a n a n ( P ) dan keda
laman pemasangan (D)

B

(6)

( k o n d i s i " d i t c h conduitt' p i pa f l e k s i b e l )

.....( 4 )

dimana :

Wc = beban yang d i t e r i m a p i p a yang d i a k i b a t k a n o l e h
kolom t a n a h d i a t a s p i p a p e r - u n i t p a n j a n g
( kg/m)
Cd = k o e f i s i e n beban k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t t 1 , d a p a t
d i c a r i b e r d a s a r k a n Gambar 7.
Cc = k o e f i s i e n beban k o n d i s i " p r o j e c t i n g c o n d u i t "
d a p a t d i c a r i berdasarkan Gambar 7
= b e r a t j e n i s p a s i r (kg/m 3)

w

Bd = l e b a r p a r i t ( l e b a r kotak p l a t b e s i )
B

C

= diameter l u a r pipa

Koefishen k o n s e n t r a s i beban permukaan (Ct) d i h i t u n g
berdasarkan formula Karston.

Pengkonsentrasian beban

pada p i p a s a l u r a n bawah tanah a d a l a h sebagai b e r i k u t :

sehingga :

dimana :
Wt

W

= k o n s e n t r a s i beban yang d i t e r i m a p i p a yang beg

a s a l d a r i beban permukaan p e r - u n i t p a n j a n g
(kg/m) = W x 1.5
P
= kekuatan p i p a langsung a t a s pemhebanan ( t e s t
bearing t i g a s i s i )

1.5 = f a k t o r beban untuk p a s i r
L

= panjang potongan p i p a s a l u r a n

kedalaman pemasangan d i a t a s
pipa (HI

I

I V . HASIL DAN PEMBAHASAN

A.

PJ3lEPlTUAN PASIR SARINGAN DAN KALIBRASI PROVING R I N G
Sebelum d i l a k u k a n p e n e l i t i a n , ukuran f i l t e r yang d i
p a k a i d i t e n t u k a n b e r d a s a r k a n contoh t a n a h a s l i d a e r a h Daf
maga.

E a s i l yang d i p e r o l e h berupa k u r v a k u m u l a t i f t a n a h

a s l i daerah Darmaga (Gambar 1 4 ) dengan p e r h i t u n g a n pada
t a b e l L a m p i r m 1 dan k u r v a k m u l a t i f p a s i r (Gambar 17)

a s l i diperoleh n i l a i D
a s l i ) = 1 - 4 1 mm,

( t a n a h a s l i ) = 0.1 mm dan D ( tanah
85
15
sehingga s y a r a t f i l t e r yang akan digunaknn

h a m s berukuran : D

35

( f i l t e r ) = 0.5 mm

-

4.0 mm ( b e r d a s a r -

C

kan persamaan ( 7 0 ) ) dan D I 5 ( f i l t e r ) - 7-05 mm ( b e r d a s a r k a n
persamaan ( 1 1 ) ) .

Pada kurva kumulatif p a s i r d i p e r o l e h n i l a i

( p a s i r ) = 0.12 mm dan Dg5(pasir) = 5-9 mm sehingga untuk
15
memenuhi k r i t e r i a f i l t e r t e r s e b u t ( D I 5 ( f i l t e r ) .J 0 - 5 mm)

D

maka p a s i r yang akan digunakan sebagai f i l t e r diambil dengan

Ukuran s a r i n g a n

Gambar 15.

Kurva kumulatif p a s i r ( a )

ukuran

-7 0.5

mm.

liurva p a s i r yang barn d i p e r l i h a t k a n pada

Gambar 1 5 ( b ) dengan p e r h i t u n g a n pada t s b e l Lampiran 3 .
( f i l t e r ) = 0.64 mm,
15
( f i l t e r ) = 9.94 mm s e h i n g g a dengan pemakaian p a s i r t e r -

Ukuran f i l t e r p a s i r t e r s e b u t a d a l a h D

D

85

s e b u t d i a m e t e r lubang-lubang pada p i p a s a l u r a n a d a l a h sebes a r 19.9 mm ( b e r d a s a r k a n persamaan ( 1 2 ) ) .
Angka pada r i n g penekan ( p r o v i n g r i n g ) d i t u n j u k k a n dalam s a t u a n mn s e h i n g g a d i k o n v e r s i k a n t e r l e b i h dahulu kedalam
bentuk kg a t a u t o n s e p e r t i yang d i t u n j u k k a n o l e h h a s i l konv e r s i dalam Gambar 16 dengan d a t a pada f a b e l Lampiran 4.

Gambar 16.

Konversi s a t u a n

75
H a s i l p e r h i t u n g a n b e r a t j e n i s (w) f i l t e r yang akan d i gunakan a d a l a h s e b e s a r 1.748

gr/cm7 (Lampiran 5 ) .

B, BEBAN KRITIS ( P ) P I P A TANAH LIAT, PIPA PLASTIK PVC DAN

1. P i p a Tanah L i a t

beban k r i t i s (P) p i p a t a
ban pada Tabel 3 , Tabel 2 , dan Tabel 3 .

Tabel 2.

Beban k r i t i s (P) p i p a tanah l i a t
( d i a m e t e r l u a r 11.82 cm, potongan
p i p a 30 cm dan l e b a r k o t a k 23.2 em)
dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i Ifdit c h c o n d u i t "

Kedal aman
P emasangan

Beban k r i t i s ( P )

I
1

(XE)
( em)

(mm)

20

I1
1

I11
1

Rata-rata
1

( x x )

(xmf

(xx)

(mm)

(mm)

(mm)

8-3

7.3

8-5

8-07?

ton
0.2743

30

16.0

14-5

11-2

13 -9

0.4647

40

12.8

17.5

17.2

15.837

0.5274

50

13.5

12.8

12-4

12 - 9

0.4322

Tabel 3 .

Beban k r i t i s ( P ) p i p a tanah l i a t
( d i a m e t e r l u a r 17-35 cm, potongan
p i p a 30 cm dan l e b a r kotak 34 cm)
dengan b e r b a g a i kedalaman pemasangan pada k o n d i s i " d i t c h c o n d u i t "

Kedal aman

Beban k r i t i s ( P )

I

Pemasangan
(x
( cm)
20

1

(mm)
10.5

II
(x

1

(mm)

111
1

(x 100)
(mm)

17-1

12-4

Rata-rata
1

(x =)
(mm)

ton

12.0
20-233

n1403
0.6702
0.8217
0.8909

30

18.3

20.5

21 - 9

40

25-5

26.2

23.0

24.9

50

27.2

26.9

27 -0

27.033

Luas t u t u p penekan (L) diameter p i p a tanah l i a t
b e r l a i n a n sehingga beban k r i t i s yang d i t e r i m a p i p a
p e r s a t u a n l u a s ( P ) d i p e r o l e h s e p e r t i yang t e r l i h a t
pada Tabel 4 ,
Tabel 4,

Beban k r i t i s p e r s a t u a n l u a s ( P ) d a r i
p i p a tanah l i a t
--

Beban k r i t i s p e r s a t u a n l u a s (P)

Kedalaman
Pemasangan

-

gluar

=8,84cm

~ = ( i 6 x ycm2
)

$luar=11.82cm

gluar=l7.35cm

~ = ( 3 2 . 1 ~ 3 cm2
0)

~ = ( 3 2 , 1 x 3 0 )cm

( cm)

(kg/m2)

10

4879 e 1667

20

6389.5833

4252 -71 32

4184.839

30

9860,4167

7204,6512

6959.501 6

40

12791.6667

8176.7442

8532.7103

50

12835.4167

6700 -7752

9251.2980

2

( kg/m2)

( kg/m2

Percobaan p i p a t a n a h l i a t t e r s e b u t menunjukkan
f a k t o r yang r e l a t i f seragam d a r i k e t i g a d i a m e t e r p i p a ,
dimana semakin dalam p i p a semakin b e s a r bebzn k r i t i s

4P5 yang dapat d i t e r i m a p i p a .

T e t a p i pada s u a t u s a a t

t e r j a d i penumnan beban k r i t i s ( P ) dengan bertambahnya
kedalaman pemasangan ( Tabel 4 )

.

Gambar 17 menggambarkan hubungan a n t a r a kedalaman
pemasangan dengan beban k r i t i s p i p a (P).
lihat :

Disini ter-

o

40 50 ( cm)
kedalaman pemasangan
10

Gambar 17.

20

30

Beban k r i t i s ( P ) p i p a
tanah l i a t

( a ) P i p a t a n a h l i a t dengan

dluar

= 8.84 cm.

Beban

k r i t i s (P) yang d a p a t d i t e r i m a o l e h p i p a t e r s e b u t
meningkat hingga kedalaman 50 cm.

( b ) Pipa tanah l i a t dengan $ = 11 - 8 2 em.

Beban k r i t i s

(P) p i p a akan meningkat hingga permasangan k e

-

dalaman 40 cm, t e t a p i beban k r i t i s ( P ) yang d a p a t
d i t e r i m a o l e h p i p a d i a m e t e r t e r s e b u t akan menurun
pada kedalaman d i a t a s 40 cm.

(c) P i p a tanah l i a t dengan @, = 17-35 cm- Kecende

-

rung