ANALISIS PENURUNAN DAN STABILITAS TIMBUNAN DENGAN ALIRAN DUA ARAH PADA TIMBUNAN LANSUNG DAN TIMBUNAN BERTAHAP.

(1)

ANALISIS PENURUNAN DAN STABILITAS TIMBUNAN DENGAN ALIRAN DUA ARAH PADA TIMBUNAN LANSUNG

DAN TIMBUNAN BERTAHAP Skripsi

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program strata-1 pada Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Andalas

Oleh : RIKI SATRIA

07972034

Pembimbing :

RINA YULIET, MT

ABDUL HAKAM, Ph.D

JURUSAN TEKNIK SIPIL – FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG 2012

(2)

ABSTRAK

Struktur yang ada pada lapisan tanah lempung lunak akan ber masalah jika dilakukan pembangunan diatasnya seperti masalah penurunan dan satabilitas dari tanah tersebut, penurunan dan waktu yang dibutuhkan untuk penurunan itu juga berlansung sangat lama, sehingga membutuhkan perhitungan yang akurat untuk membangun konstruksi diatas lapisan tanah lempung lunak.

Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menentukan besar dan lamanya penurunan yang terjadi baik secara timbunan cepat maupun timbunan bertahap,penurunan itu akan dipengaruhi oleh kadar air, volume tanah yang akan menyebabkan kenaikan tekanan air pori berlebih dan terganggunya stabilitas dari tanah tersebut

Analisis dilakukan dengan software Plaxis versi 8.2 menunjukan bahwa semakin tinggi lapisan tanah maka penurunan yang terjadi juga semakin besar, begitu juga dengan lama waktu konsolidasi, dibandingkan dengan tanah dengan aliran satu arah, tanah dengan aliran dua arah membutuhkan waktu untuk konsolidasi lebih cepat

Kata Kunci : Konsolidasi, Timbunan Cepat, Timbunan Bertahap, tekanan air pori berlebih, Penurunan

(3)

DAFTAR ISI

Abstrak Kata Pengantar Daftar isi Daftar Gambar Daftar Tabel

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang………..………1

1.2 Tujuan dan Manfaat………..1

1.3 Batasan Masalah………...2

1.4

Sistematika Penulisan………...…………...2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Konsolidasi…...………...…..4

2.1.1 Pendahuluan………..4

2.1.2 Analogi Konsolidasi Satu Dimensi………...4

2.1.3 Hitungan Penutunan Konsolidasi………..8

2.1.4 Kecepatan Penurunan Konsolidasi………..12

2.1.4.1 Derajat Penurunan Konsolidasi………….12

2.1.4.2 Teori Konsolidasi Satu Dimensi (One Dimensional Consolidation)……...……..14

2.2 Penggunaan Parameter Kuat Geser Tanah…………...…...23

2.2.1 Kuat Geser Unconsolidated Undrained………23

(4)

2.2.3 Kuat Geser Consolidated Drained……….28

2.3 Pemilihan Parameter Kuat Geser Tanah Untuk Analisis Stabilitas………..…30

2.3.1 Timbunan Pada Tanah Kohesif………...30

2.3.2 Galian Pada Tanah Kohesif……….33

2.4 Tanah Lempung………..35

BAB III METODOLOGI

3.1 Prosedur Penelitian……..………...37

3.2 Pengambilan Data Tanah dan Disain Struktur Tanah…….38

BAB IV ANALISIS DAN HASIL KERJA

4.1. Pemodelan Geometri……..……….41

4.1.1.Permodelan Sampel CU tes……….……….…41

4.1.2.Permodelan Sampel UU tes…..………....48

4.2. Perhitungan Sampel dengan Plaxis 8,2………...54

4.3. Analisis Perbedaan Hasil CU tes dan UU tes……….56

4.3.1. Model Tanah Lempung 5m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 0,5Hc (2,5m)………56

4.3.2. Model Tanah Lempung 5m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 1Hc (5m)…………..58

4.3.3. Model Tanah Lempung 5m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 1,5Hc (7,5m)……....61

4.3.4. Model Tanah Lempung 5m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 2Hc (10m)…………64

4.3.5. Model Tanah Lempung 20m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 0,5Hc (10m)…….…72

(5)

4.3.6. Model Tanah Lempung 20m Dengan Variasi

Ketebalan Pasir Dasar Hs = 1Hc (20m)…………76

4.3.7. Model Tanah Lempung 20m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 1,5Hc (30m)……...80

4.3.8. Model Tanah Lempung 20m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 2Hc (40m)…………84

4.3.9. Model Tanah Lempung 10m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 0,5Hc (5m)………...92

4.3.10. Model Tanah Lempung 10m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 1Hc (10m)…….…...94

4.3.11. Model Tanah Lempung 10m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 1,5Hc (15m)……...97

4.3.12. Model Tanah Lempung 10m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 2Hc (20m)………..100

4.3.13. Model Tanah Lempung 15m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 0,5Hc (7,5m)……..107

4.3.14. Model Tanah Lempung 15m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 1Hc (15m)………..110

4.3.15. Model Tanah Lempung 15m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 1,5Hc (22,5m)……113

4.3.16. Model Tanah Lempung 15m Dengan Variasi Ketebalan Pasir Dasar Hs = 2Hc (30m)………..116

4.4. Contoh Perhitungan Manual……….126

4.5. Faktor Keamanan………..132

4.5.1 Model Tanah Lempung 5m………132

4.5.2 Model Tanah Lempung 10m………..137

4.5.3 Model Tanah Lempung 15m………..142

(6)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan……….……..………151

5.2.

Saran…….……..………..152

(7)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pembangunan jalan di atas tanah lunak akan menghadapi beberapa masalah geoteknik di antaranya masalah stabilitas timbunan dan penurunan timbunan yang besar dan memakan waktu yang cukup lama. Apabila pembangunan timbunan direncanakan untuk mencapai ketinggian relative tinggi dari elevasi permukaan tanah lunak, maka konstruksi timbunan harus dipertimbangkan untuk dilakukan secara bertahap atau langsung agar tidak terjadi kegagalan konstruksi timbunan. Stabilitas timbunan dipengaruhi oleh banyak hal seperti bentuk geometrinya, parameter geser tanah (berat volume, sudut geser, dan kohesi), elevasi timbunan, keberadaan muka air tanah, dan sebagainya.

Pada dasarnya setiap penambahan timbunan akan menyebabkan kenaikan tegangan air pori pada tanah lunak yang secara perlahan – lahan akan terdesipasi diikuti dengan meningkatnya tegangan efektif. Dengna meningkatnya tegangan efektif maka daya dukung tanah lunak tersebut juga akan bertambah. Kondisi kritis timbunan terjadi pada saat pelaksanaan konstruksi. Berdasarkan hal tersebut perlu dilakukan analisis stabilitas dan penurunan timbunan pada tanah lunak.

1.2 Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis stabilitas tanah timbunan dan penurunan yang terjadi pada tanah lunak akibat

(8)

2

beban timbunan. Analisis yang dimaksud adalah analisis penurunan adanya konstruksi timbunan baik dengan timbunan langsung maupun dengan timbunan bertahap. Analisis dilakukan dengan metode elemen hingga dengan menggunakan bantuan software Plaxis versi 8.2.

Manfaat penelitian adalah untuk dapat merencanakan elevasi timbunan yang aman serta dapat membandingkan kecepatan penurunan timbunan langsung dengan timbunan bertahap yang akan menjadi pelaksanaan dari konstruksi timbunan.

1.3 Batasan Masalah

Untuk menjawab permasalahan tersebut maka dilakukan pengujian dengan batasan – batasan sebagai berikut :

 Perbandingan lama penurunan (settlement) timbunan cepat dengan timbunan bertahap

 Perbandingan besarnya penurunan timbunan cepat dengan timbunan bertahap

 Stabilitas dari lereng timbunan

1.4 Sistematika Penulisan

Berikut adalah rincian sistematika penulisan. BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini akan diterangkan mengenai latar belakang, tujuan dan manfaat, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisikan tentang teori – teori yang mendukung studi dalam tugas akhir ini

(9)

3

BAB III METODOLOGI

Bab ini membahas metode – metode yang digunakan dalam penelitian, seperti pengumpulan data, permodelan sampel, metode analisis yang digunakan dalam software plaxis BAB IV PROSEDUR DAN HASIL KERJA

Bab ini menjelaskan tentang langkah – langkah perhitungan, analisis dengan software plaxis dan analisa dari hasil penelitian.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian dan saran yang berguna untuk kajian berikutnya.

(1)

2.2.3 Kuat Geser Consolidated Drained……….28

2.3 Pemilihan Parameter Kuat Geser Tanah Untuk Analisis Stabilitas………..…30

2.3.1 Timbunan Pada Tanah Kohesif………...30

2.3.2 Galian Pada Tanah Kohesif……….33

2.4 Tanah Lempung………..35

BAB III METODOLOGI

3.1 Prosedur Penelitian……..………...37

3.2 Pengambilan Data Tanah dan Disain Struktur Tanah…….38

BAB IV ANALISIS DAN HASIL KERJA

4.1. Pemodelan Geometri……..……….41

4.1.1. Permodelan Sampel CU tes……….……….…41

4.1.2. Permodelan Sampel UU tes…..………....48