PERBAIKAN TANAH DAN ALTERNATIF PERENCANAAN PONDASI CHIMNEY DI PROYEK PABRIK NIKEL BALURAN SITUBONDO - ITS Repository

  RC14 1501 TUGAS AKHIR –

PERBAIKAN TANAH DAN ALTERNATIF PERENCANAAN

PONDASI CHIMNEY DI PROYEK PABRIK NIKEL BALURAN

SITUBONDO Restu Eko Prabowo Sudaryanto NRP. 3113 106 029 Dosen Pembimbing : Ir. Suwarno M. Eng. Prof. Ir. Indrasurya B. Mochtar , MSc. Ph D

  2014 TUGAS AKHIR – RC14 1501

PERBAIKAN TANAH DAN ALTERNATIF PERENCANAAN

PONDASI CHIMNEY DI PROYEK PABRIK NIKEL BALURAN

SITUBONDO

  Restu Eko Prabowo Sudaryanto NRP. 3113 106 029 Dosen Pembimbing : Ir. Suwarno M. Eng.

  Prof. Ir. Indrasurya B. Mochtar , MSc. Ph D JURUSAN TEKNIK SIPIL

  RC14 1501 TUGAS AKHIR –

SOIL SOIL IMPROVEMENT AND ALTERNATIVE FOUNDATION

OF CHIMNEY IN PROJECT NICKEL FACTORY BALURAN SITUBONDO Restu Eko Prabowo Sudaryanto NRP. 3113 106 029 Dosen Pembimbing : Ir. Suwarno M. Eng. Prof. Ir. Indrasurya B. Mochtar , MSc. Ph D

  2014 FINAL PROJECT – RC14 1501

SOIL SOIL IMPROVEMENT AND ALTERNATIVE FOUNDATION

OF CHIMNEY IN PROJECT NICKEL FACTORY BALURAN SITUBONDO

  Restu Eko Prabowo Sudaryanto NRP. 3113 106 029 Counselor Lecture : Ir. Suwarno M. Eng.

  Prof. Ir. Indrasurya B. Mochtar , MSc. Ph D

  PERBAIKAN TANAH DAN ALTERNATIF PERENCANAAN PONDASI CHIMNEY DI PROYEK PABRIK NIKEL BALURAN SITUBONDO Nama Mahasiswa : Restu Eko Prabowo S NRP : 3113106029 Jurusan : Teknik Sipil FTSP - ITS Dosen Pembimbing : Ir. Suwarno, M.Eng Prof. Ir. Indrasurya BM M.Sc, Ph.D Abstrak Pada proyek Pembangunan Smelter Pabrik Nikel di Situbondo memerlukan perbaikan tanah dan alternative pondasi untuk Chimney. Tanah dasar di bawah timbunan jembatan ini adalah jenis tanah lempung lembek. Melihat

kondisi tanah seperti itu maka dapat diketahui bahwa

tanah dasarnya mempunyai daya dukung rendah,

pemampatan yang besar, dan koefisien permeabilitas

yang kecil. Sedangkan konstruksi timbunan itu sendiri

juga beresiko mengalami kelongsoran karena beban

timbunan yang melampaui kemampuan tanah dasar

dalam memikul beban. Untuk menghindari terjadinya

kelongsoran, maka perlu dilakukan pemasangan

perkuatan. Sedangkan untuk mempercepat proses

konsolidasi perlu dipasang PVD.

  Pada tugas akhir ini akan direncanakan 1

alternatif system perbaikan tanah untuk perencanaan

timbunan. Alternatif pertama yaitu preloading yang

dikombinasikan dengan Prefabricated Vertical Drain

  Dari hasil perhitungan, didapatkan bahwa PVD

yang digunakan adalah PVD jenis “G&P Geotechnics

SDN BHD” dengan spesifikasi lebar : 100 mm dan

ketebalan : 4 mm. Pola pemasangan yang dipilih adalah

pola segitiga dengan jarak 1 meter .Untuk perkuatan

dengan geotextile, digunakan geotextile type Stabilenka

200/45. Pada setiap sisi dibutuhkan sebanyak 6 lembar,

, setiap lapis dipasang 1 lembar geotextile dengan jarak

Sv 0,5 meter.Dari hasil perhitungan didapatkan dimensi

poer selebar 28 meter dengan dimensi pile cap (28 x 28 x

2)m yang ditopang pondasi tiang pancang diameter 0.6 m

sebanyak 100 buah dengan kedalaman 20 meter untuk

dan 121 buah dengan kedalaman 26 meter diameter 0.5

Kata kunci: Chimney, Timbunan, Geotextile, ,

  (PVD), Penurunan, Prefabricated Vertical Drain Pondasi.

  

SOIL IMPROVEMENT AND ALTERNATIVE

FOUNDATION OF CHIMNEY IN PROJECT NICKEL

FACTORY BALURAN SITUBONDO

Student Name : Restu Eko Prabowo S Register Number : 3113106029 Department : Civil Engineering FTSP-ITS Supervisor : Ir. Suwarno, M. Eng. Prof Ir Indrasurya BM M.Sc, Ph.D Abstract

  In the project of smelter of nickel in Situbondo ,

need an embankment in order to make same elevation.

Soil conditions at oprit is soft clay. Soil like that has

essentially low bearing capacity, high settlement and

lower coefficient of permeability. While the construction

of embankment itself is also at risk of sliding under the

weight of which exceed the bearing capacity of soil. To

avoid sliding , it is needed to assemble reinforcement.

Meanwhile, to accelerate the process of consolidation

needs to be assembled PVD .

  In this final project, it will be planned two

alternative systems for designing soil improvement. The

first alternative was preloading embankment combined

with Prefabricated Vertical Drain (PVD) and the

geotextile..

  From the calculation , it was found that the type

of PVD which used type " G&P Geotechnics SDN BHD”

with the specification width : 100 mm and thickness : 4

mm . The selected mounting pattern was a triangular

pattern with distance about 1meters for west side and 1

meters on east side . For reinforced, it used geotextile

type Stabilenka 200/45 . in the west side, it was nedeed 10

sheets of geotextile and the east side was needed 10 sheets

of geotextile . Each sheet layer of geotextile had distance

(Sy) about 0.5 meters.. From the calculation results, it

obtained poer width dimension about 28 meters with pile

cap dimensions ( 28 x 28 x 2 ) m which sustained pile

foundation with diameter 0.6 m about 100 pieces with

depth was 20 meters in west side and 121 pieces with

depth was 26 meters in 0.5 m.

  

Keywords : Embankment, Geotextile, Micropile,

Prefabricated Vertical Drain (PVD), Settlement,

Preloading, Abutment, Foundation.

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena atas berkah, rahmat, dan karunia-Nya, buku laporan tugas akhir ini dapat selesai. Buku tugas akhir ini ditulis sebagai persyaratan akademis untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik Sipil, Bidang Studi Struktur, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

  Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :

  1. Kepada kedua orang tua yang telah memberikan semangat, kesabaran, dan semua yang beliau punya untukku dalam menyelesaikan kuliah ini

  2. Bapak Ir. Suwarno M.Eng dan Prof. Ir. Indrasurya B.M., M.Sc, Ph.D selaku dosen pembimbing , atas bimbingan dan nasihat kepada penulis.

  3. Bapak Dr. Ir. Edijatno , C ES., DEA selaku dosen wali dan Ketua Program Studi Lintas Jalur Jurusan Teknik Sipil ITS.

  4. Renzylla Rahasty yang dengan sabar membantu dan menemani dan Teman-teman seperjuangan, Isworo, David, Agam, Habibi, Eko dan teman teman Sipil LJ Genap 2014.

  5. Teman teman dari Gerakan Mahasiswa Surabaya yang senantiasa mendoakan dan mensupport selama penulis menjalani perkuliahan di Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

  Penulis sangat menyadari bahwa tugas akhir ini jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu segala kritik dan saran akan penulis terima, besar harapan penulis buku laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan bagi siapapun yang membaca tugas akhir ini.

  Halaman ini sengaja dikosongkan

  DAFTAR TABEL TABEL 4.1. Data Tanah Dasa………............................................................................

  30 TABEL 4.2. Dimensi Tiang Pancang.............................................................................

  33 TABEL 5.1. Penurunan Akibat Timbunan 4 Meter........................................................

  36 TABEL 5.2. Penurunan Akibat Timbunan 4 Meter dan Pabrik......................................

  38 TABEL 5.3 Penurunan Akibat Timbunan 4 Meter dan Surcharge.................................

  40 TABEL 6.1 Data NSPT……………….........................................................................

  59 TABEL 6.2 Konfigurasi Jarak Tiang Pancang………………………………………..

  64 TABEL 6.3. Gaya Akibat Beban Kombinasi…………..................................................

  64 TABEL 6.4. Perhitungan Gaya………...........................................................................

  69 TABEL 6.5. Data NSPT.................................................................................................

  71 TABEL 6.6. Konfigurasi Jarak Tiang Pancang..............................................................

  75 TABEL 6.7. Gaya Akibat Beban Kombinasi..................................................................

  75 TABEL 6.8. Perhitungan Gaya…...................................................................................

  80

  DAFTAR GAMBAR GAMBAR 1.1. Peta Lokasi Perencanaan......................................................................

  4 GAMBAR 1.2. Denah Perencanaan …………………………………………………

  4 GAMBAR 2.1. Pola Susunan Bujur Sangkar...............................................................

  13 GAMBAR 2.2. Pola Susunan Segitiga............................................................................

  13 GAMBAR 2.3. Ekuivalen Diameter Untuk PVD............................................................. 14 GAMBAR 2.4. Gaya Gaya Internal Stability.................................................................

  18 GAMBAR 2.5. Gaya Gaya Fondation Stability..............................................................

  20 GAMBAR 3.1. Diagram Alir Tugas Akhir.....................................................................

  24 GAMBAR 4.1. Lokasi Pabrik Nikel………....................................................................

  29 GAMBAR 4.2. Data BOR LOG.....................................................................................

  31 GAMBAR 5.1. Grafik Hubungan Waktu dengan Konsolidasi.Pola Segitga................... 47 GAMBAR 5.2. Grafik Hubungan Waktu dengan Konsolidasi.Pola Segiempat.............

  48 GAMBAR 5.3. Grafik Hubungan Waktu dengan Konsolidasi…………………...........

  48 GAMBAR 5.4. Hasil Analisa Geoslope........................................................................

  49 GAMBAR 6.1. Konfigurasi Tiang Pancang diameter 600mm…………………………

  63 GAMBAR 6.2. Konfigurasi Tiang Pancang…………....................................................

  68 GAMBAR 6.3. Konfigurasi Tiang Pancang diameter 500mm…………………………. 74

GAMBAR 6.4. Konfigurasi Tiang Pancang………………………................................. 80

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Proyek pembangunan smelter oleh PT Baluran Indah merupakan pengembangan dari pabrik penambangan nikel di daerah Kalimantan. Smelter ini berlokasi di Baluran Kabupaten Situbondo Jawa Timur. Smelter ini berfungsi untuk mengolah bahan baku mentah nikel menjadi barang setengah jadi yang akan meningkatkan nilai jual dari nikel tersebut.

  Pabrik ini terdiri dari beberapa wilayah pabrik antara lain wilayah pabrik seluas 100 ha, wilayah smelter seluas 30 ha dan

  

Power Plant seluas 39 ha. Salah satu kawasan ini merupakan

  kawasan Power Plant yang berfungsi sebagai sumber tenaga listrik untuk menjalankan segala aktifitas didalam pabrik/ smelter tersebut tersebut.

  Pada masa sekarang ini banyak sekali pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) yang menggunakan chimney (cerobong asap) sebagai tempat penyimpanan hasil-hasil pembuangan dari pembakaran batubara. Sebuah pabrik Pengertian dari chimney sendiri adalah suatu tempat penyimpanan hasil-hasil pembuangan bahan atau material yang berupa butiran-butiran abu batubara (fly ash) yang berbentuk silinder atau tabung. Chimney terbuat dari beton dan ada juga terbuat dari baja. Untuk menopang chimney dengan tinggi 210 m dan diameter bawah 26 m maka diperlukan suatu pondasi yang mampu menopang baban sebesar itu.

  Chimney ini terdapat di lingkup power plant dengan luas

  39 ha. Berdasarkan data hasil pengujian tanah N-SPT yang di lakukan dilokasi proyek jenis tanah dasar pada lokasi ini yaitu lanau kelempungan dengan letak kedalaman medium stiff pada kedalaman 10 m. Kawasan Power Plant ini in i terletak diatas

  2 dengan cara menimbun dengan tanah yang kualitas nya bagus setinggi 4 m.

  Adapun hal hal yang perlu mendapat perhatian dalam perencanaan timbunan dan pondasi chimney yaitu

  1. Kemungkinan terjadi kelongsoran di tepi timbunan . hal ini disebabkan karena daya dukung lapisan tanah dasar relatif sangat rendah

  2. Kemungkinan adanya Consolidation Settement atau penurunan konsolidasi akibat beban timbunan sediri

  3. Perencanaan pondasi harus didesain agar mampu menopang semua gaya gaya yang bekerja pada struktur bawah tersebut termasuk menahan gaya akibat poer diatas pondasi.

  4. Perencanaan dimensi dan tulangan poer harus mampu menahan gaya gaya akibat yang bekerja pada poer tersebut. .

1.2 Rumusan Masalah

  Adapun permasalahan dalam mendesain pondasi

  chimney (cerobong asap) yaitu : 1. _{Berapa tinggi H initial dan H final timbunan?} 2. _{Berapa lama waktu konsolidasi untuk pada tanah di} lokasi tersebut?

  3. _{Bila memerlukan PVD, berapa jarak dan bagaimana} pola pemasangan PVD tersebut?

  4. _{Bagaimana Kecepatan penimbunan dan tebal laisan} penimbunan serta peningkatan daya dukung tanah?

  5. _{Alternatif perbaikan tanah apa yang digunakan bila} terjadi kelongsoran di tepi timbunan

  6. _{Bagaimana Alternatif Perencanaan tiang pancang}

  3

  1.3 Batasan Masalah

  Dalam penulisan proposal tugas akhir ini penulis membatasi bahasan pada hal-hal berikut ini :

  1. _{Tidak menghitung biaya pembangunan chimney, biaya}

  timbunan, biaya PVD maupun biaya perkuatan (RAB).

  2. _{Tidak membahas metode pelaksanaan pemancangan di} lokasi proyek.

  3. _{Data tanah yang digunakan adalah data Standart}

  Penetration Test (SPT) .

  1.4 Tujuan

  Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah : 1. _{Dapat merencanakan timbunan untuk memperbaiki} kondisi tanah di lokasi proyek.

  2. _{Dapat mengatasi apabila terjadi kelongsoran pada tepi} timbunan.

  3. _{Dapat merencanakan alternatif pondasi chimney} beserta poer pondasi tersebut.

  1.5 Manfaat

  Adapun manfaat yang bisa diambil dari penulisan tugas akhir ini adalah memberikan pengatahuan lebih bagi penulis untuk merencanakan konstruksi bangunan bawah chimney (cerobong asap) sehingga penulis mempunyai kesiapan dalam menghadapi dunia kerja nantinya dan memberikan pengetahuan kepada masyarakat tentang mendesain bangunan bawah chimney (cerobong asap

  1.6 Lokasi Perecanaan

  Dalam tugas akhir ini lokasi perencanaan., berlokasi di Baluran Kabupaten Situbondo Jawa TImur

  4

   Gambar 1.1

  Peta Lokasi Perencanan

  Gambar 1.2

  Gambar Denah Perencanaan

  LOKASI

  5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1.1 Umum

  2.1.2 Pondasi

  Pondasi tiang pancang (pile foundation) adalah bagian dari struktur yang digunakan untuk menerima dan mentransfer (menyalurkan) beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang terletak pada kedalaman tertentu. Tiang pancang bentuknya panjang dan langsing yang menyalurkan beban ke tanah yang lebih dalam. Bahan utama dari tiang adalah kayu, baja (steel), dan beton. Tiang pancang yang terbuat dari bahan ini adalah dipukul, dibor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan dengan

  pile cap

  (poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteristik penyebaran beban tiang pancnag diklasifikasikan berbeda-beda.Pondasi tiang digunakan untuk mendukung bangunan bila lapisan tanah kuat terletak sangat dalam. Pondasi jenis ini dapat juga digunakan untuk mendukung bangunan yang menahan gaya angkat ke atas, terutama pada bangunan-bangunan tingkat yang dipengaruhi oleh gaya-gaya penggulingan akibat beban angin. Tiang-tiang juga digunakan untuk mendukung bangunan dermaga. Pada bangunan ini tiang–tiang dipengaruhi oleh gaya-gaya benturan kapal dan gelombang air (H. C. Hardiyatmo, 2002).

  Pondasi tiang digunakan untuk beberapa maksud : Untuk membawa beban-beban konstruksi diatas permukaan tanah ke dalam tanah melalui lapisan tanah. Dalam hal ini, trasfer gaya yang terjadi tidak hanya menyangkut beban gaya vertikasl saja, namun juga meliputi gaya lateral

  1. _{Untuk menahan gaya desakan ke atas yang sering kali}

  6 tal (dalam hal ini beban angin) dapat ditahan oleh gaya friksi tanah terhadap permukaan pondasi tiang pancang

  2. _{Dapat memampatkan endapan tak berkohesi yang be-} bas lepas di dalam tanah dengan melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan saat pemancangan. Dalam pelaksanaannya, pondasi tiang pancang tersebut dapat ditarik keluar kemudian 3. _{Mengontrol penurunan bila kaki-kaki yang tersebar} atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.

  4. _{Membuat tanah di bawah pondasi sebuah mesin men-} jadi kaku untuk mengontrol amplitudo getaran dan frekwensi alamiah dari sistem mesin tersebut bila di- jalankan. Dalam hal ini, transfer beban dinamis akibat getaran (vibrasi) sebuah mesin dapat dilaksanakan dengan baik tanpa harus mengubah struktur tanah, di- mana tanah menjadi kaku dan teredam dari vibrasi mesin

  5. _{Sebagai faktor keamanan tambahan di bawah tum-} puan jembatan dan tiang khususnya, jika erosi meru- pakan persoalan yang potensial. Dengan adanya pon- dasi tiang pancang, kegagalan gelincir yang dapat disebabkan oleh erosi dan beban horisontal akan da- pat diatasi.

2.1.3 Macam Macam Pondasi Tiang

  Pondasi adalah suatu kontruksi bagian dasar dalam suatu bangunan atau bagian terendah dalam perencanaan fungsi pondasi adalah memikul berat keseluruhan suatu bangunan diteruskan ke bagian tanah

  7 dangkal ini bukan aturan yang baku, tetapi merupakan sebagai pedoman. Pada dasarnya, permukaan pembebanan atau kondisi permukaan lainnya akan mempengaruhi kapasitas daya dukung pondasi dangkal. Pondasi dangkal biasanya digunakan ketika tanah permukaan yang cukup kuat dan kaku untuk mendukung beban yang dikenakan dimana jenis struktur yang didukungnya tidak terlalu berat dan juga tidak terlalu tinggi, pondasi dangkal umumnya tidak cocok dalam tanah kompresif yang lemah atau sangat buruk, seperti tanah urug dengan kepadatan yang buruk , pondasi dangkal juga tidak cocok untuk jenis tanah gambut, lapisan tanah muda dan jenis tanah deposito aluvial, dll.

2. Pondasi Dalam

  Pondasi dalam adalah pondasi yang ditanam didalam tanah dengan kedalaman tertentu yang berfungsi meneruskan beban bangunan kedasar tanah. Pondasi dalam biasanya dipasang pada kedalaman lebih dari 3 m di bawah elevasi permukaan tanah.Pondasi dalam dapat digunakan untuk mentransfer beban ke lapisan yang lebih dalam untuk mencapai kedalam yang tertentu sampai didapat jenis tanah yang mendukung daya beban strutur bangunan sehingga jenis tanah yang tidak cocok di permukaan tidak mempengaruhi struktur bangunan a. _{Pondasi sumuran merupakan sebuah bentuk peralihan di-} antara pondasi dangkal dan pondasi tiang. Pondasi sumu- ran sangat tepat digunakan pada tanah kurang baik dan lapisan tanah kerasnya berada pada kedalaman lebih dari 3m. Diameter sumuran biasanya antara 0.80 - 1.00 m dan ada kemungkinan dalam satu bangunan diameternya ber- beda-beda, ini dikarenakan masing-masing kolom ber- beda bebannya

  8 bekerja padanya Atau apabila tanah yang mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman lebih dari 8meter.Fungsi dan kegunaan dari pondasi tiang pancang adalah untuk memindahkan atau mentransfer beban- beban dari konstruksi di atasnya (super struktur) ke lapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam. Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipan- cangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipan- cangkan miring (battle pile) untuk dapat menahan gaya- gaya horizontal yang bekerja, Hal seperti ini sering terjadi pada dermaga dimana terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula dengan perencanaannya c. _{Pondasiadalah bentuk Pondasi Dalam yang di-} bangun di dalam tanah dengan kedalaman tertentu. Pon- dasi di tempatkan sampai ke dalaman yang dibutuhkan dengan cara membuat lobang yang dibor dengan alat bore pile mini crane. Setelah mencapai kedalaman yang dibu- tuhkan, kemudian dilakukan pemasangan kesing/begisting yang terbuat dari plat besi, kemudian dimasukkan rangka besi pondasi yang telah dirakit sebe- lumnya, lalu dilakukan pengecoran terhadap lobang yang sudah di bor tersebut. Pekerjaan pondasi ini tentunya di- bantu dengan alat khusus, untuk mengangkat kesing dan rangka besi. Setelah dilakukan pengecoran kesing terse- but dikeluarkan kembali.

2.1.4 Penggolongan Pondasi Tiang Pancang

  9 pancang ke dalam tanah sehingga terjadi perpindahan volume yang relatif besar. Seperti: tiang kayu, tiang beton pejal atau berlubang, tiang beton prategang, tiang baja bu- lat (tertutup pada ujungnya).

  2. Tiang perpindahan kecil (Small displacement pile), sama

  seperti kategori pertama hanya volume tanah yang dipin- dahkan relative kecil. Seperti : tiang beton berlubang dengan ujung terbuka, tiang baja H, tiang baja bulat, tiang ulir.

  3. Tiang tanpa perpindahan (Non displacement pile), yaitu

  tiang yang dipasang di dalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah. Seperti: tiang beton yang dicor ke- dalam lubang hasil pengeboran tanah, tabung dipasang dalam lubang dan dicor beton, tabung baja dibor ke dalam tanah.

  Berdasarkan penyaluran bebandapat dibagi menjadi 3 kategori :

  1. Pondasi tiang dengan tahanan ujung (end bearing pile).

  Tiang ini meneruskan beban melalui tahanan ujung tiang kelapisan tanah pendukung.

  2. Pondasi tiang dengan tahanan geseran (friction pile).

  Tiang ini meneruskan beban ke tanah melalui tahanan geser selimut tiang.

  3. Kombinasi friction dan end bearing capacity

2.2 Penyelidikan Tanah

  Penyelidikan Tanah dilapangan bertujuan untuk mengetahui kondisi tanah dan jenis lapisannya. Penyelidikan tanah ini dilakukan dengan berbagai cara, seperti:

  2.2.1

  10 Hasil penyondiran disajikan datam bentuk diagram sondir yang memperlihatkan hubungan antara kedataman sondir di bawah muka tanah dan besarnya nitai perlawanan konus (qc) serta jumtah hambatan petekat (TF).

  2.2.2 _{Deep Boring} Deep boring ditaksanakan dengan menggunakan mesin bor untuk mendapatkan contoh tanah. Pekerjaan

  Standard Penetrotion Test juga ditakukan pada pekerjaan boring.

  2.2.3 _{Standard Penetration Test} Standard Penetration test dilaksanakan pada lubang bor setetah pengambitan contoh tanah pada setiap beberapa interval kedalaman. Cara uji ditakukan untuk memperoleh parameter pertawanan penetrasi lapisan tanah di lapangan. Parameter tersebut diperoleh dari jumlah pukulan terhadap penetrasi konus, yang dapat dipergunakan untuk mengidentifikasi pertapisan tanah.

  Dalam proyek gedung pabrik baja ini yang menjadi rujukan untuk pengerjaan tugas akhir ini, data tanah yang didapatkan adalah dari hasil tes SPT. Setelah mengadakan penyelidikan tanah, maka selanjutnya dipilih jenis pondasi yang digunakan.

2.3 Daya Dukung Tiang

  Perhitungan daya dukung tiang dapat dilakukan dengan car a pendekatanstatis dan dinamis. Perhitungan daya dukung secara statis dilakukan menurut teoriMekanika Tanah, yaitu : pengguna an parameterparameter geser tanah (c dan φ),sedangkan perhitu

  11 ksanaan pemancangan, tipe tiang dicetak di luar/ dicor di tempat ,tiang berdinding rata / gelombang, tiang terbuat dari baja / beton dll. Semua faktortersebut sangat berpengaruh pada faktor geseka n antara dinding tiang dan tanahsehingga akan mempengaruhi da ya dukung tiang.

2.3.1 Metode statis

  Daya dukung tiang pondasi diperoleh dari gabungan tahanan tanahdi ujung tiang (end resistance) ditambah gesekan atauha mbatan lekat padapermukaan tiang yang tertanam (skin friction at au adhesive resistance)Perencanaan daya dukung tiang pancang dapat dianggap bahwa tiang seluruhnya tertahan oleh tahanan tanah di bawah kaki tiang (end bearing piles)atau seluruhnya tertahan oleh hambatan lekat atau g esekan tanah (frition piles).

  Friction piles ini umum dipakai untuk tiang pondasi yang sag at panjang / dalamsehingga pengaruh hambatan lekat atau gesekan menjadi sangat besar.

  Inti dari perumusan daya dukung tiang pancang adalah menen tukan tahananujung tanah (Qp) dan hambatan gesek atau leka tan tanah pada tiang (Qs).Penentuan besaran- besaran tersebut umumnya secara empiric dari pengalamanpema ncangan yang dikorelasi oleh tahanan tanah terhadap penetrasi SP T ataupun sondir.

  

a. Perumusan daya dukung berdasarkan data N-SPT

Menurut Schmertmann _{N i}

  P ult tiang = 40 N . A ujung tiang + x Asi � _{2 atau 5}

  =0

  12

  Np = Ratarata dari harga SPT mulai 4D di bawah

  ujung tiang sampai 8D di atas tiang

  As = Luas selimut tiang (m2) Ns

  Harga SPT ratarata pada lapisan tanah sepanjang tiang yan g ditinjau

2.4 Metode Percepatan Pemampatan dengan PVD (Prevabricated Vertical Drain)

  Penentuan waktu konsolidasi didasarkan pada teori aliran air vertikal didalam kolom pasir (menurut Barron, 1948) dengan menggunakan asumsi teori Terzagi tentang konsolidasi linier satu dimensi. Teori tersebut menetapkan hubungan antara waktu, diameter drain, jarak antara drain, koefisien konsolidasi dan rata – rata derajat konsolidasi. Penentuan waktu konsolidasi dari teori Barron (1948) adalah

  ................................................(2.3) Dimana : t = waktu untuk menyelesaikan konsolidasi primer. D = diameter equivalen dari lingkaran tanah yang merupakan daerah pengaruh dari PVD. D = 1,13 x S untuk pola susunan bujur sangkar (Gambar2.1). D = 1,05 x S untuk pola susunan segitiga (Gambar

  2.2

  )

  ( ) ²

  1 ln

  8

  ^Ch 1 ^{D t F n} Uh ⁻

        =        

  −  

  13 s s s s s s dw

  Gambar 2.1

  Pola Susunan Bujur Sangkar, D = 1,13 S ^D s s s s s s s s s

  0.866 S 0.866 S 0.866 S

  14 sederhana dengan memasukkan dimensi fisik dan karakteristik PVD. Fungsi F adalah merupakan fungsi hambatan akibat jarak

  (n)

  antara titik pusat PVD. Menurut Hansbo (1979), harga F

  (n)

  didefinisikan dalam Persamaan 2.4: _{2 2}

     n   n −  _{F n = n −}

  3

  

1

ln ( )    ( )    _{n − n 2 2 2}

  1

  4      

  atau ₂

   _{n    F n = n − −}  1  ( ) ln ( ) 3/ 4

      _{2 2  2  n − n} ....................... (2.4) 1  4     

  Dimana: n = D/d

  w

  d = diameter equivalen dari vertikal drain (Gambar 2.3)

  w

• a b 2(

  ) =

• dw a b ( )

  dw = π

  2 BAND SHAPED PV DRAIN

  b a

  Gambar 2.3

  Equivalent Diameter (dw) untuk PVD Pada umumnya, n > 20 sehingga dapat dianggap 1/n = 0 dan

  2   n

  ≈ ; jadi :

  1  2 

  15 Hansbo (1979) menentukan waktu konsolidasi dengan menggunakan Persamaan sebagai berikut :

    D

  1

   2 

  ................. (2.6)

  t = F n Fs Fr  +  + . ( ) .ln

  

( ) −

   

  Ch  8.   − 

  1 Uh

  Dimana : ₋ t = waktu yang diperlukan untuk mencapai U h D = diameter equivalen dari lingkaran tanah yang merupakan daerah pengaruh dari PVD. _{1,13 x S untuk pola susunan bujur sangkar}

• _{1,05 x S untuk pola susunan segitiga}

  S = jarak antara titik pusat PVD C = koefisien aliran horisontal = (kh/kv).Cv

  h

  K h /K v = perbandingan antara koefisien permeabilitas tanah arah horisontal dan vertikal, untuk tanah lempung jenuh air berkisar antara 2 – 5

  F = faktor hambatan disebabkan karena jarak antar PVD

  (n)

  F = faktor hambatan akibat gangguan pada PVD sendiri

  r

  F s = faktor hambatan tanah yang terganggu (disturbed) ₋

  U h = derajat konsolidasi tanah (arah horisontal)

  Harga F merupakan faktor tahanan akibat adanya

  r

  gangguan pada PVD sendiri dan dirumuskan sebagai berikut :

   kh 

  ........................................................ (2.7)

  Fr π z L z = − . .( ).

    qw

   

  Dimana: z = kedalaman titik yang ditinjau pada PVD terhadap

  16 Q w = Discharge capacity (kapasitas discharge) dari drain (tergantung dari jenis PVDnya).

  F merupakan faktor ada atau tidaknya perubahan tanah di

  s

  sekitar PVD akibat pemancangan. Faktor ini memasukkan pengaruh gangguan terhadap tanah karena pemancangan, F

  s

  dirumuskan:

  kh ds

     

  

Fs = − ..................................................... (2.8)

  1 .ln    

  ks dw

      Dimana : K s = koefisien permeabilitas arah horisontal pada tanah sudah terganggu (disturbed).

  D = diameter tanah yang terganggu (disturbed) sekeliling

  s vertical drain.

  d = equivalen diameter.

  w

  Dalam Persamaan 2.20, adanya faktor F s dan F r cenderung memperlambat kecepatan konsolidasi. Factor yang paling penting adalah F sedangkan nilai F dapat mendekati atau lebih besar

  (n) s

  dari F (n) . Data lapangan didapatkan harga F s /F (n) berkisar antara 1 sampai 3; untuk memudahkan perencanaan maka diasumsikan F = F dan harga F dianggap nol sehingga Persamaan 2.20

  (n) s r

  berubah menjadi: _{2 1} t = � � . �2 ( )� . � � .................................. (2.9) _{8 −}

  ℎ ₁ − U h

  Dimana :

  17 C h = koefisien konsolidasi tanah horisontal

  − U h = derajat konsolidasi tanah (arah horisontal) ₋ Dengan memasukkan harga t tertentu, dapat dicari harga

  

U h pada lapisan tanah yang dipasang PVD. Selain konsolidasi

  akibat aliran pori arah horisontal, juga terjadi konsolidasi akibat _{− −} aliran air arah vertikal U h U v dicari dengan Persamaan : . Harga

  .tCv = Tv ₂

  ...................................................................... (2.10)

  Hdr ( )

  Dimana : H = ketebalan lapisan tanah yang dipasang PVD

  dr

  C v = harga C v tanah pada lapisan setebal panjang PVD Untuk nilai C yang berbeda di setiap lapisan tanah maka

  v

  dihitung nilai C gabungan yang dicari dengan persamaan:

  v

2 H H H

• ( ... n )

  1

  2

  

2

  ........................... (2.11)  

  H H H _n

  1

  2

•  +

   .....

  C C C

   v v vn 

  1

  2

    t = waktu konsolidasi yang dipilih

  −

  Derajat konsolidasi rata-rata U dapat dicari dengan cara :

  −

  18

2.5 Sistem Perkuatan Tanah dengan Geotextile

  Geotextile merupakan salah satu jenis bahan

  

Geosynthesis yang paling luas penggunaannya dalam bidang

teknik sipil. Salah satunya adalah penggunaan pada timbunan.

  Pada perencanaan Geotextile untuk slope stability, perlu ditinjau stabilitas pada :

  1. _{Internal Stability} 2. _{Foundation Stability} 3. _{Overall Stability}

  .5.1.1 Internal Stability

  2 Dapat dilihat pada Gambar 2.4, Kondisi internalstability

  tercapai bila tidak terjadi longsor pada lereng AC

  q = Beban lalu lintas

A

Pa1

  S1

B

C

Gambar 2.4 Gaya-gaya pada Internal Stability

  1. Syarat Tidak Terjadi Failure di Lereng AC

  Beratefekt ifABC x ( ) δ

tan

  (2.13)

  P _{a 1} ≤ SF

  19 φ ₂ 

  K =  − _a tan  45 

  2  

  2. Syarat Kekuatan Bahan

  P ≤ S _a

  (2.14)

  1

1 Dimana :

  S = kekuatan tarik material geotextile yang diijinkan

  1

  (T allowable )

2.6.1.2 Foundation Stability

  Kondisi foundation stability tercapai apabila tidak terjadi longsor di daerah F seperti pada Gambar 2.5

  d _{q Pp Pc1 Pa2 Tanah Dasar Fd Pc2} Tanah Timbunan _{h H} Pa1

Gambar 2.5 Gaya-gaya pada Foundation Stability

• Pp SuxL

  2 P 1. ≤ (2.15) _a

  2 SF

  20 _{K 2  } φ _{a  } = tan 45 −

  2   _{K 2  } φ _{p  } = tan 45 +

  2   ≥

  2. S ( S xL ) SF (2.16) _u

  2

2.6.1.3 Overall Stability

  Pada perhitungan overall stability, dicari Momen Penahan (M r )

  M = R . Στ . l + T . S

  r i i i i

  = M + ΔM (2.17)

  r r

  Dimana : S adalah gaya tarik geotextile seperti yang terlihat pada Gambar

  i

  2.16 .

Gambar 2.6 Gaya Tarik Geotextile pada OverallStability

  21 SF min = 1,25 (beban tetap) SF = 1,1 (beban sementara)

  min

  (Mochtar,2000)

2.6.1.4 Kebutuhan Geotextile

  Panjang geotextile yang ditanam (L) pada satu sisi timbunan : L = L +L (2.18)

  e d

  Dimana : L : (koordianat-X bidang longsor lapisan i geotextile

  d

  terpasang) – (koordinat tepi timbunan lapisan i geotextile dipasang) L : Panjang geotextile yang berada di belakang bidang

  e

  longsor (minimum 1m)

  T xFS _allow =

  L _e

  (2.19)

  τ xE ( )

2 Dimana :

  τ = Tegangan geser antar tanah timbunan dengan geotextile

  C τ = σ φ + _{u v} tan (2.20)

1 E = efisiensi  diambil E = 0.8

  Untuk panjang total 1 sisi geotextile> ½ lebar timbunan, maka untuk mempermudah pemasangan di lapangan, geotextile dipasang selebar timbunan.

  22 Menurut persamaan Kosasih dan Mochtar , 1997 nilai Cc dengan korelasi menggunakan nilai e yaitu sebesar Cc = 0,006 LL + 0,13 ²

• 0,13

  23

BAB III METODOLOGI

  3.1 Bagan Alir

  Bab ini menerangkan langkah-langkah yang akan dilakukan dalam mengerjakan perencanaan tugas akhir ini. Langkah – langkah awal yang dilakukan antara lain: studi literatur, pengamatan dan pencarian data kepada komponen-komponen yang berkaitan dengan topik studi untuk mendapatkan data yang dibutuhkan guna menunjang perhitungan dan analisa desain. Gambar 3.1 berikut ini adalah diagram alir dalam penulisan Tugas Akhir. _Mulai

   Studi Literatur _{Pengumpulan dan Analisis 1. Data tanah Data Sekunder Perencanaan Pondasi 3. Data spesifikasi bahan}

  2. Layout perencanaan _{Perencanaan Timbunan 2. pancang 1. Perencanaan Pondasi tiang pancang Tentukan beban yang terjadi pada tiang}

  1. Perencanaan H awal timbunan dan Settlement _{2. Perhitungan Waktu Pemampatan}

  24 _{Perencanaan pondasi tiang pancang} A B _{Tidak Ya Apakah Waktu cukup untuk mencapai penurunan Cek Daya Dukung Tidak dan Stabilitas · OK Daya dukung tanah dasar dengan program Preloading & PVD}

_·

_{· Angka Keamanan Waktu tunda akibat penimbunan bertahap bantu GEOSLOPE Pengecekan:} Preloading OK _{(Geotextile) : Perncanaan Perkuatan Tidak OK OK}

  1. Kebutuhan Geotextile _Cek: · Internal Stability _OK Kesimpulan

  25

  3.2 Studi Literatur

  Studi Literatur dalam sebuah perencanaan mempunyai tujuan yaitu mengumpulkan referensi yang diperlukan untuk mendapatkan gambaran yang menyeluruh tentang desain sebuah pondasi tiang pancang dan perencanaan poer . Adanya referensi akan mempermudah dan membantu dalam penyelesaian perencanaan ini. Referensi yang ada bisa didapatkan dari berbagai macam sumber, dimulai dari diktat kuliah, buku – buku yang berhubungan dengan perencanaan tersebut, Jurnal, bahkan dari Internet. Berikut ini adalah bahan yang nantinya akan digunakan sebagai acuan dalam melakukan perencanaan: 1. _{Teori Pemampatan / Settlement} 2. _{Teori Waktu Konsolidasi} 3. _{Teori Preloading} 4. _{Teori Perencanaan Vertical Drain} 5. _{Teori Perencanaan Geotextile} 6. _{Perhitungan Stabilitas Timbunan} 7. _{Teori Tentang Perencanaan Struktur} 8. _{Teori Tentang Perencanaan Pondasi Tiang Pancang}

  3.3 Pengumpulan dan Analisa Data Lapangan

  Data-data yang dipakai dalam perencanaan ini adalah data sekunder yang didapat dari instansi terkait atau hasil survei dari pihak lain. Beberapa data yang diperlukan dalam proses perhitungan antara lain:

  1. _{Layout lokasi} 2. _{Data Pengujian tanah di lapangan (Bor dan SPT)} 3. _{Data Pengujian tanah di laboratorium ,}

  3.4 Perencanaan Geoteknik

  26 _· Perhitungan sistem penimbunan bertahap dengan

  inisial final pembebanan awal (H , H ). _· Perhitungan besar dan waktu penurunan / pemampatan

  (Settlement) _· Perhitungan PVD, jika waktu pemampatan dengan

  preloading

  dinilai masih terlalu panjang

  u _· Perhitungan peningkatan kohesi undrained (C ) akibat preloading _· Perhitungan angka keamanan (safety factor).

  3.5 Perencanaan Perbaikan dan Perkuatan tanah

  Perkuatan tanah dalam metodologi ini terdiri dari dua alternatif yang pada akhirnya selalu dicek angka keamanannya yakni antara lain menggunakan bahan geotekxtile yang memiliki kekuatan tarik yang mampu menahan kelongsoran timbunan.

  3.6 Perencanaan Poer

  Pada perencanaan Poer, hal yang harus diperhatikan adalah penentuan dimensi rencana poer, hal ini perlu diperhatikan karena berat sendiri poer akan berpengaruh terhadap penentuan jumlah pondasi tiang pancang rencana.

  3.7 Perencanaan Pondasi Tiang Pancang