Pengaruh Tebal Lapisan Tanah Kohesif terhadap Penurunan Konsolidasi Primer akibat timbunan.

ix Universitas Kristen Maranatha

PENGARUH TEBAL LAPISAN TANAH KOHESIF

TERHADAP PENURUNAN KONSOLIDASI PRIMER

AKIBAT TIMBUNAN

Wismoyo Siswanto

NRP: 1221002

Pembimbing: Hanny Juliany Dani, S.T., M.T.

ABSTRAK

Penambahan beban di atas permukaan tanah dapat menyebabkan lapisan tanah di bawahnya mengalami pemampatan. Pemampatan tersebut disebabkan oleh adanya deformasi partikel tanah, relokasi partikel, dan keluarnya air atau udara dari dalam pori. Proses penurunan tanah tersebut dikenal dengan istilah konsolidasi.

Dalam penelitian ini akan dilakukan analisis besar dan waktu penurunan konsolidasi pada proyek Botani Residence di Kota Bogor akibat timbunan dan beban jalan. Tanah timbunan menggunakan tanah stiff clay. Kedalaman tanah yang ditinjau adalah sampai 9m. Lapisan tanah yang dianalisis adalah tanah lanau dengan variasi soft, medium stiff, dan stiff. Bentuk timbunan yang dianalisis adalah berbentuk trapesium dengan kemiringan 1:2 dan mempunyai ketinggian 1m. Beban jalan lokal q = 12kN/m2 dengan lebar jalan 4m. Analisis menggunakan metode Terzaghi dengan bantuan software Mathcad dan dibandingkan dengan

software GEO5-Settlement.

Dari hasil analisis yang telah dilakukan, penurunan konsolidasi primer dengan metode Terzaghi pada elevasi tanah 0m, -2m, dan -4m berturut-turut menghasilkan hasil 2,19cm, 1,97cm, dan 1,68cm, sedangkan dengan menggunakan software GEO5-Settlement menghasilkan hasil 2,22cm, 2,03cm, dan 1,73cm. Waktu konsolidasi dengan metode Terzaghi pada elevasi tanah 0m, -2m, dan -4m berturut-turut memerlukan waktu 666 hari, 403 hari, dan 222 hari, sedangkan dengan menggunakan software GEO5-Settlement memerlukan waktu 800 hari, 500 hari, dan 300 hari. Dari kedua metode tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin kecil tebal lapisan tanah, nilai penurunan konsolidasi primer akan semakin berkurang. Begitu juga halnya dengan waktu konsolidasi. Jika dilihat dari sisi nilai penurunan konsolidasi primer, penurunan yang dihasilkan untuk elevasi tanah 0m dan -4m tidak jauh berbeda (±0,5cm). Tetapi jika dilihat dari sisi nilai waktu konsolidasi, waktu yang diperlukan untuk elevasi tanah -4m mencapai total penurunan adalah 1/3 dari nilai waktu konsolidasi elevasi tanah 0m.

x Universitas Kristen Maranatha

EFFECT OF THICK LAYER OF COHESIVE SOIL

AGAINST PRIMARY CONSOLIDATION SETTLEMENT

DUE TO EMBANKMENTS

Wismoyo Siswanto NRP: 1221002

Supervisor: Hanny Juliany Dani, S.T., M.T.

ABSTRACT

A stress increase caused by the construction of foundations or other loads compresses soil layers. The compression is caused by deformation of soil particles, relocations of soil particles, and expulsion of water or air from the void spaces. The soil settlement process is known as consolidation.

This study will be the analysis of primary consolidation settlement and time rate of consolidation in Botani Residence Project at Bogor due to embankment and road loads. The soil embankment using stiff clay soil. The depth of soil that been reviewed is 9m. Clayey silt soil with the variations of soft, medium stiff, and stiff are used for this analysis. The shape of embankment is trapezoil with a slope of 1:2 and has a height of 1m. Local road load is 12kN/m2 with a road width of 4m. This final project’s analysis use Terzaghi’s method along with Mathcad 15 software and compare with GEO5-Settlement software.

According to the result, primary consolidation settlement with Terzaghi method on the surface 0m, -2m, and -4m elevation respectively produce result 2,19cm, 1,97cm, and 1,68cm, while using GEO5-Settlement software produce results 2,22cm, 2,03cm, and 1,73cm. Time rate of consolidation with Terzaghi method on the surface 0m, -2m, and -4m elevation respectively take as much as 666 days, 403 days and 222 days, while using GEO5-Settlement software takes 800 days, 500 days and 300 days. From both methods can be concluded that the smaller the thick layer of soil, the value of primary consolidation settlement will decrease. So it is the same as the time rate of consolidation. When viewed from the value of primary consolidation settlement, the settlement that is generated for the 0m and -4m elevation is not much different (±0,5cm). But when viewed from the value of time rate of consolidation, the time required by the -4m elevation to reach total settlement is 1/3 of the time required by the 0m elevation.

Keyword: Consolidation, primary consolidation settlement, time rate of consolidation

xi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...i

LEMBAR PENGESAHAN ...ii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ...iii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ...iv

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ...v

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ...vi

KATA PENGANTAR ...vii

ABSTRAK ...ix

ABSTRACT ...x

DAFTAR ISI ...xi

DAFTAR GAMBAR ...xiii

DAFTAR TABEL ...xv

DAFTAR LAMPIRAN ...xvi

DAFTAR NOTASI ...xvii

BAB I PENDAHULUAN ...1

1.1 Latar Belakang ...1

1.2 Tujuan Penelitian ...2

1.3 Ruang Lingkup Penelitian ...2

1.4 Sistematika Pembahasan ...2

1.5 Lisensi Perangkat Lunak ...3

BAB II TINJAUAN LITERATUR ...4

2.1 Jalan Raya ...4

2.1.1 Pengertian dan Klasifikasi Jalan Raya...4

2.1.2 Fungsi Jalan ...4

2.1.3 Tipe Jalan ...5

2.2 Tanah ...6

2.3 Tanah Kohesif ...6

2.4 Distribusi Beban ...7

2.5 Tegangan Akibat Beban Berbentuk Trapesium ...9

2.6 Konsolidasi ...10

2.6.1 Konsolidasi Satu Dimensi ...11

2.6.2 Hubungan Angka Pori-Tekanan ...13

2.6.3 Lempung yang Terkonsolidasi Secara Normal (Normally Consolidated) dan Terlalu Terkonsolidasi (Over Consolidated) ...15

2.6.4 Pengaruh Kerusakan Struktur Tanah pada Hubungan Antara Angka Pori dan Tekanan ...17

2.6.5 Analisis Penurunan yang Disebabkan oleh Konsolidasi Primer Satu Dimensi ...19

2.6.6 Indeks Pemampatan (Compression Index Cc) ...21

2.6.7 Indeks Pemuaian (Swell Index Cs) ...22

2.6.8 Kecepatan Waktu Konsolidasi ...23

2.6.9 Koefisien Konsolidasi (Cv) ...27

xii Universitas Kristen Maranatha

3.1 Diagram Penelitian ...30

3.2 Data Tanah ...31

3.2.1 Tanah Timbunan ...31

3.2.2 Tanah Kohesif ...31

3.3 Perhitungan Distribusi Beban Akibat Timbunan Menurut Teori Boussinesq ...33

3.4 Konsolidasi Primer ...35

3.5 Software Mathcad 15 ...37

3.6 Langkah-langkah Penggunaan Software Mathcad 15 ...38

3.7 Software GEO5-Settlement v19...40

3.8 Langkah-langkah Penggunaan Software GEO5-Settlement v19 ...40

BAB IV ANALISIS HASIL ...47

4.1 Analisis ...47

4.1.1 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer (Sc) ...47

4.1.2 Perhitungan Waktu Konsolidasi ...61

4.1.3 Penurunan Konsolidasi Primer Menurut Software GEO5 ...62

4.1.4 Waktu Konsolidasi Menurut Software GEO5 ...64

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ...67

5.1 Simpulan ...67

5.2 Saran ...68

DAFTAR PUSTAKA ...69

LAMPIRAN I ...70

xiii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tambahan Tegangan dan Distribusi Tegangan dalam Tanah ...8

Gambar 2.2 Teori Boussinesq dan Westergaard ...9

Gambar 2.3 Tambahan Tegangan Vertikal Beban Trapesium ...9

Gambar 2.4 Nilai Faktor Pengaruh Akibat Beban Trapesium ...10

Gambar 2.5 Konsolidometer ...12

Gambar 2.6 Hubungan Waktu–Pemampatan Selama Konsolidasi untuk Suatu Penimbunan Beban ...12

Gambar 2.7 Perubahan Tinggi Contoh Tanah pada Uji Konsolidasi Satu Dimensi...14

Gambar 2.8 Hubungan e vs log p ...15

Gambar 2.9 Hubungan e vs log p yang Menunjukkan Keadaan Akibat Pembebanan, Pengangkatan Beban, dan Pembebanan Kembali ...16

Gambar 2.10 Karakteristik Konsolidasi Lempung yang Terkonsolidasi Secara Normal Dengan Sensitifitas Rendah Sampai Sedang ...18

Gambar 2.11 Karakteristik Konsolidasi Lempung yang Terlalu Terkonsolidasi Dengan Sensitifitas Rendah Sampai Sedang ...18

Gambar 2.12 Karakteristik Konsolidasi Lempung Sensitif...19

Gambar 2.13 Penurunan yang Disebabkan oleh Konsolidasi Satu Dimensi...19

Gambar 2.14 Nilai Faktor Koreksi α ...21

Gambar 2.15a Lapisan Lempung yang Mengalami Konsolidasi ...23

Gambar 2.15b Aliran pada A Selama Konsolidasi ...23

Gambar 2.16 Variasi Uz Terhadap Tv dan z/Hdr ...25

Gambar 2.17 Variasi Derajat Konsolidasi Rata-rata Terhadap Faktor Waktu, Tv ...26

Gambar 2.18 Metode Logaritma–Waktu...28

Gambar 2.19 Metode Akar–Waktu ...29

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ...30

Gambar 3.2 Bore Log No. BH-4 ...32

Gambar 3.3 Perhitungan Kedalaman H Akibat Beban Timbunan ...33

Gambar 3.4 Pengaruh Kedalaman Terhadap Distribusi Beban ...35

Gambar 3.5 Penampang Melintang Untuk Elevasi Tanah 0m (H = 9m) ...36

Gambar 3.6 Penampang Melintang Untuk Elevasi Tanah -2m (H = 7m) ...36

Gambar 3.7 Penampang Melintang Untuk Elevasi Tanah -4m (H = 5m) ...36

Gambar 3.8 Software Mathcad 15 ...38

Gambar 3.9 Project ...41

Gambar 3.10 Settings ...41

Gambar 3.11 Interface ...42

Gambar 3.12 Soils ...43

Gambar 3.13 Assign ...43

Gambar 3.14 Analysis Stage 1 ...44

Gambar 3.15 Embankment ...45

xiv Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3.17 Surcharge ...46

Gambar 3.18 Analysis Stage 2 ...46

Gambar 4.1 Per Lapisan Tanah Untuk Elevasi Tanah 0m (H = 9m) ...47

Gambar 4.2 Per Lapisan Tanah Untuk Elevasi Tanah -2m (H = 7m) ...47

Gambar 4.3 Per Lapisan Tanah Untuk Elevasi Tanah -4m (H = 5m) ...48

Gambar 4.4 Penurunan Konsolidasi Primer, H = 9m ...62

Gambar 4.5 Penurunan Konsolidasi Primer, H = 7m ...62

Gambar 4.6 Penurunan Konsolidasi Primer, H = 5m ...63

Gambar 4.7 Perbandingan Kurva Tebal vs Penurunan Konsolidasi Primer pada Tebal Lapisan Tanah 9m, 7m, dan 5m ...64

Gambar 4.8 Waktu Konsolidasi, H = 9m ...64

Gambar 4.9 Waktu Konsolidasi, H = 7m ...65

Gambar 4.10 Waktu Konsolidasi, H = 5m ...65

Gambar 4.11 Perbandingan Kurva Tebal vs Waktu Konsolidasi pada Tebal Lapisan Tanah 9m, 7m, dan 5m ...66

Gambar L1.1 Bore Log BH-4 (0-20m) ...70

Gambar L1.2 Bore Log BH-4 (20m-40m) ...71

Gambar L1.3 Tes Konsolidasi (1m-1,5m) ...72

Gambar L1.4 Tes Konsolidasi (4m-4,5m) ...73

xv Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Penetapan Lebar Lajur dan Jalur Jalan ... 6

Tabel 2.2 Beban Lalu Lintas ... 6

Tabel 2.3 Tipe Tanah Kohesif dan Sifatnya ... 7

Tabel 2.4 Hubungan untuk Indeks Pemampatan, Cc ... 22

Tabel 2.5 Pemampatan dan Pemuaian Tanah Asli ... 22

Tabel 2.6 Variasi Faktor Waktu Terhadap Derajat Konsolidasi ... 26

Tabel 3.1 Paramater Tanah untuk Timbunan ... 31

Tabel 3.2 Data Tanah Kohesif ... 31

Tabel 3.3 Perhitungan H Maksimum Menurut Teori Boussinesq ... 34

Tabel 3.4 Data Input Soils ... 42

Tabel 4.1 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer pada Tanah Clayey Silt Soft Consistency (0-4m) ... 49

Tabel 4.2 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer pada Tanah Clayey Silt Medium Stiff Consistency (4m-7m) ... 51

Tabel 4.3 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer pada Tanah Clayey Silt Stiff Consistency (7m-9m)... 52

Tabel 4.4 Perhitungan Faktor Koreksi Penurunan Konsolidasi Primer H=9m .. 52

Tabel 4.5 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer pada Tanah Clayey Silt Soft Consistency (0-2m) ... 54

Tabel 4.6 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer pada Tanah Clayey Silt Medium Stiff Consistency (2m-5m) ... 55

Tabel 4.7 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer pada Tanah Clayey Silt Stiff Consistency (5m-7m)... 57

Tabel 4.8 Perhitungan Faktor Koreksi Penurunan Konsolidasi Primer H=7m .. 57

Tabel 4.9 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer pada Tanah Clayey Silt Medium Stiff Consistency (0-3m)... 59

Tabel 4.10 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer pada Tanah Clayey Silt Stiff Consistency (3m-5m)... 60

Tabel 4.11 Perhitungan Faktor Koreksi Penurunan Konsolidasi Primer H=5m .. 61

Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer pada Tebal Lapisan Tanah 9m, 7m, dan 5m ... 63

Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Waktu Konsolidasi pada Tebal Lapisan Tanah 9m, 7m, dan 5m ... 66

xvi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

L.1 Data Tanah di Proyek Botani Residence ...70 L.2 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Primer dan Waktu

xvii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR NOTASI

∂(∆p’) Perubahan tekanan efektif

∆e Perubahan angka pori ∆p Tambahan tegangan

A Luas penampang contoh tanah

av Koefisien kemampumampatan

Cc Indeks pemampatan (compression index)

Cs Indeks pemuaian (swell index)

Cv Koefisien konsolidasi E Modulus elastisitas

eo Angka pori awal

Gs Berat spesifik contoh tanah H Tebal lapisan tanah

Hdr Panjang aliran rata-rata yang harus ditempuh oleh air pori selama proses konsolidasi

hi Tebal lapisan i I Nilai faktor pengaruh m Bilangan bulat

mv Koefisien kemampumampatan volume = av/(1+eo) OCR Over consolidated ratio

Pc Tekanan prakonsolidasi

Po Tekanan efektif

S Penurunan batas lapisan lempung yang disebabkan oleh konsolidasi primer

St Penurunan lapisan lempung pada saat t

Tv Faktor waktu

U Derajat konsolidasi rata-rata

u Tekanan air pori yang disebabkan oleh penambahan tegangan

uo Tegangan air pori awal

uz Tekanan air pori pada jarak z pada waktu t V Volume elemen tanah

xviii Universitas Kristen Maranatha

V0 Volume awal

V1 Volume akhir

Vs Volume butiran padat

Vv Volume pori

Vv0 Volume awal dari pori

Vv1 Volume akhir dari pori

vz Kecepatan aliran dalam arah sumbu z

Ws Berat kering contoh tanah α Faktor koreksi konsolidasi γw Berat volume air

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penambahan beban di atas permukaan tanah dapat menyebabkan lapisan tanah di bawahnya mengalami pemampatan. Pemampatan tersebut disebabkan oleh adanya deformasi partikel tanah, relokasi partikel, keluarnya air atau udara dari dalam pori, dan sebab-sebab lainnya (Das, 2010). Proses penurunan tanah ini lebih dikenal dengan istilah konsolidasi yang mempunyai arti proses keluarnya air pori dalam rongga pori akibat adanya beban yang bekerja.

Secara umum, penurunan pada tanah yang disebabkan oleh penambahan beban dapat dibagi dalam tiga kelompok (Das, 2010), yaitu:

1. Elastic settlement atau immediate settlement, disebabkan oleh deformasi

elastis tanah kering, basah dan jenuh tanpa perubahan kadar air.

2. Primary consolidation settlement, yang merupakan hasil dari perubahan

volume tanah jenuh kohesif karena keluarnya air yang menempati pori-pori tanah.

3. Secondary consolidation settlement, yang merupakan penurunan setelah

tekanan air pori hilang seluruhnya.

Proses konsolidasi biasanya berlangsung dalam satu arah saja, yaitu arah vertikal, karena lapisan tanah yang dibebani tidak dapat bergerak secara horizontal (ditahan oleh tanah di sekelilingnya). Hal ini dapat disebut juga one-dimensional

consolidation.

Untuk Tugas Akhir ini diambil data tanah pada Proyek Botani Residence di Kota Bogor. Untuk dapat memikul jalan lokal yang akan didesain tipe jalan 2/2UD (2 lajur 2 arah tidak terbagi oleh median) maka tanah tersebut diperlukan timbunan. Timbunan akan mengakibatkan penurunan terhadap tanah di bawahnya. Pada Tugas Akhir ini akan dilakukan perhitungan penurunan lapisan tanah kohesif yang divariasikan ketebalannya di bawah timbunan sehingga dapat mengetahui pengaruh tebal lapisan tanah terhadap penurunan konsolidasi primer.

2 Universitas Kristen Maranatha 1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian adalah mengevaluasi besar dan waktu penurunan konsolidasi primer pada tebal lapisan tanah kohesif yang berbeda-beda.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian adalah sebagai berikut:

1. Bentuk timbunan yang dianalisis adalah berbentuk trapesium dengan kemiringan 1:2 dan mempunyai ketinggian 1m.

2. Beban jalan lokal q = 12kN/m2 dengan lebar jalan 4m. 3. Beban jalan dihitung sebelum penurunan konsolidasi primer.

4. Data tanah diperoleh dari hasil bore log dan tes konsolidasi di lokasi Bogor. 5. Tanah timbunan yang digunakan adalah tanah stiff clay N-SPT 8 dengan

berat volume (γ) = 120pcf (18,86kN/m3_).

6. Tebal lapisan tanah kohesif sampai dengan kedalaman 9m.

7. Analisis penurunan konsolidasi primer dilakukan bervariasi untuk elevasi tanah 0m (H = 9m); -2m (H = 7m) dan -4m (H = 5m).

8. Untuk perhitungan waktu konsolidasi diasumsikan double drainage.

9. Perhitungan penurunan konsolidasi primer dihitung di tengah-tengah beban. 10. Program yang digunakan untuk analisis adalah GEO5 versi 19.

11. Analisis konsolidasi menggunakan metode Terzaghi dan dibandingkan dengan analisis konsolidasi dengan menggunakan software GEO5.

1.4 Sistematika Pembahasan

Sistematika pembahasan adalah sebagai berikut:

BAB I : Pendahuluan, berisi latar belakang, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, sistematika pembahasan, dan lisensi perangkat lunak. BAB II : Tinjauan Literatur, berisi teori yang berhubungan dengan penelitian,

seperti: jalan raya, tanah kohesif, distribusi beban, konsolidasi, dan konsolidasi satu dimensi (one-dimensional consolidation).

BAB III : Metode Penelitian, berisi diagram alir, penjelasan software Mathcad

3 Universitas Kristen Maranatha BAB IV : Analisis Data, berisi penyajian tentang data tanah, analisis data menggunakan perhitungan dengan metode Terzaghi dan analisis data menggunakan software GEO5 serta pembahasan.

BAB V : Simpulan dan Saran, berisi simpulan dan saran dari hasil penelitian.

1.5 Lisensi Perangkat Lunak

Berikut adalah perangkat lunak yang digunakan: 1. Mathcad versi 15.0, dengan sifat student version.

67 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Dari hasil analisis yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Perhitungan beban tambahan menurut teori Boussinesq terhadap lapisan tanah akibat beban timbunan mencapai kedalaman 9m.

2. Tanah tergolong tanah terlalu terkonsolidasi (OCR>1).

3. Penurunan konsolidasi primer akibat timbunan yang dianalisis dengan metode Terzaghi pada elevasi tanah 0m (tebal lapisan 9m) = 2,19cm, elevasi tanah -2m (tebal lapisan 7m) = 1,97cm, dan elevasi tanah -4m (tebal lapisan 5m) = 1,68cm.

4. Penurunan konsolidasi primer akibat timbunan yang dianalisis dengan menggunakan software GEO5-Settlement pada elevasi tanah 0m (tebal lapisan 9m) = 2,22cm, elevasi tanah -2m (tebal lapisan 7m) = 2,03cm, dan elevasi tanah -4m (tebal lapisan 5m) = 1,73cm.

5. Waktu konsolidasi yang dianalisis dengan metode Terzaghi pada elevasi tanah 0m (tebal lapisan 9m) = 666 hari, elevasi tanah -2m (tebal lapisan 7m) = 403 hari, dan elevasi tanah -4m (tebal lapisan 5m) = 222 hari.

6. Waktu konsolidasi yang dianalisis dengan menggunakan software

GEO5-Settlement pada elevasi tanah 0m (tebal lapisan 9m) = 800 hari, elevasi tanah

-2m (tebal lapisan 7m) = 500 hari, di elevasi tanah -4m (tebal lapisan 5m) = 300 hari.

7. Pada analisis pengaruh tebal lapisan tanah kohesif terhadap penurunan konsolidasi primer dan waktu konsolidasi akibat timbunan dengan metode Terzaghi maupun software GEO5-Settlement dapat diketahui bahwa semakin kecil tebal lapisan tanah, nilai penurunan konsolidasi primer akan semakin berkurang. Begitu juga halnya dengan waktu konsolidasi.

8. Jika dilihat dari sisi nilai penurunan konsolidasi primer, penurunan yang dihasilkan untuk elevasi tanah 0m dan -4m tidak jauh berbeda (±0,5cm).

68 Universitas Kristen Maranatha Tetapi jika dilihat dari sisi nilai waktu konsolidasi, waktu yang diperlukan untuk elevasi tanah -4m mencapai total penurunan adalah 1/3 dari nilai waktu konsolidasi elevasi tanah 0m.

5.2 Saran

Dari hasil analisis yang telah dilakukan maka dapat diberikan saran-saran sebagai berikut:

1. Untuk analisis selanjutnya dapat dihitung dengan menggunakan software

Plaxis dalam menganalisis konsolidasi.

2. Dapat mencari data tanah selengkap-lengkapnya. 3. Menambahkan variasi dimensi timbunan.

69 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. Bowles, J.E., 1993, Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Diterjemahkan oleh Hainim, J.K., Erlangga, Jakarta

2. Budhu, M., 2000, Soil Mechanics & Foundations, John Wiley & Sons, USA 3. CivilTech Software, 2015, Allpile User’s Manual Volume 1 and 2

4. Das, B.M., 1993, Mekanika Tanah 1 (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis). Diterjemahkan oleh Noor, E., Mochtar, I.B., Erlangga, Jakarta

5. Das, B.M., 2008, Advanced Soil Mechanics 3rd ed., Taylor and Francis, USA

6. Das, B.M., 2010, Principles of Geotechnical Engineering 7th ed., Cengage

Learning, USA

7. Departemen Pekerjaan Umum, 2005, Stabilisasi Dangkal Tanah Lunak

Untuk Konstruksi Timbunan Jalan, Pusat Litbang Prasarana Transportasi,

Bandung

8. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2002, Panduan Geoteknik

4 (Timbunan Jalan pada Tanah Lunak), Pusat Litbang Prasarana

Transportasi, Bandung

9. Fine Ltd, 2016, GEO5 User’s Guide

10. Holtz, R.D., and Kovacs, W.D., 1981, An Introduction to Geotechnical

Engineering, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey

11. Wesley, L.D., 1977, Mekanika Tanah, Badan Penerbitan Pekerjaan Umum, Jakarta

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penambahan beban di atas permukaan tanah dapat menyebabkan lapisan tanah di bawahnya mengalami pemampatan. Pemampatan tersebut disebabkan oleh adanya deformasi partikel tanah, relokasi partikel, keluarnya air atau udara dari dalam pori, dan sebab-sebab lainnya (Das, 2010). Proses penurunan tanah ini lebih dikenal dengan istilah konsolidasi yang mempunyai arti proses keluarnya air pori dalam rongga pori akibat adanya beban yang bekerja.

Secara umum, penurunan pada tanah yang disebabkan oleh penambahan beban dapat dibagi dalam tiga kelompok (Das, 2010), yaitu:

1. Elastic settlement atau immediate settlement, disebabkan oleh deformasi elastis tanah kering, basah dan jenuh tanpa perubahan kadar air.

2. Primary consolidation settlement, yang merupakan hasil dari perubahan volume tanah jenuh kohesif karena keluarnya air yang menempati pori-pori tanah.

3. Secondary consolidation settlement, yang merupakan penurunan setelah tekanan air pori hilang seluruhnya.

Proses konsolidasi biasanya berlangsung dalam satu arah saja, yaitu arah vertikal, karena lapisan tanah yang dibebani tidak dapat bergerak secara horizontal (ditahan oleh tanah di sekelilingnya). Hal ini dapat disebut juga one-dimensional consolidation.

Untuk Tugas Akhir ini diambil data tanah pada Proyek Botani Residence di Kota Bogor. Untuk dapat memikul jalan lokal yang akan didesain tipe jalan 2/2UD (2 lajur 2 arah tidak terbagi oleh median) maka tanah tersebut diperlukan timbunan. Timbunan akan mengakibatkan penurunan terhadap tanah di bawahnya. Pada Tugas Akhir ini akan dilakukan perhitungan penurunan lapisan tanah kohesif yang divariasikan ketebalannya di bawah timbunan sehingga dapat mengetahui pengaruh tebal lapisan tanah terhadap penurunan konsolidasi primer.

2 Universitas Kristen Maranatha 1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian adalah mengevaluasi besar dan waktu penurunan konsolidasi primer pada tebal lapisan tanah kohesif yang berbeda-beda.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian adalah sebagai berikut:

1. Bentuk timbunan yang dianalisis adalah berbentuk trapesium dengan kemiringan 1:2 dan mempunyai ketinggian 1m.

2. Beban jalan lokal q = 12kN/m2 dengan lebar jalan 4m. 3. Beban jalan dihitung sebelum penurunan konsolidasi primer.

4. Data tanah diperoleh dari hasil bore log dan tes konsolidasi di lokasi Bogor. 5. Tanah timbunan yang digunakan adalah tanah stiff clay N-SPT 8 dengan

berat volume (γ) = 120pcf (18,86kN/m3_).

6. Tebal lapisan tanah kohesif sampai dengan kedalaman 9m.

7. Analisis penurunan konsolidasi primer dilakukan bervariasi untuk elevasi tanah 0m (H = 9m); -2m (H = 7m) dan -4m (H = 5m).

8. Untuk perhitungan waktu konsolidasi diasumsikan double drainage.

9. Perhitungan penurunan konsolidasi primer dihitung di tengah-tengah beban. 10. Program yang digunakan untuk analisis adalah GEO5 versi 19.

11. Analisis konsolidasi menggunakan metode Terzaghi dan dibandingkan dengan analisis konsolidasi dengan menggunakan software GEO5.

1.4 Sistematika Pembahasan

Sistematika pembahasan adalah sebagai berikut:

BAB I : Pendahuluan, berisi latar belakang, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, sistematika pembahasan, dan lisensi perangkat lunak. BAB II : Tinjauan Literatur, berisi teori yang berhubungan dengan penelitian,

seperti: jalan raya, tanah kohesif, distribusi beban, konsolidasi, dan konsolidasi satu dimensi (one-dimensional consolidation).

BAB III : Metode Penelitian, berisi diagram alir, penjelasan software Mathcad 15, dan pemodelan analisis menggunakan software GEO5 v19.

3 Universitas Kristen Maranatha BAB IV : Analisis Data, berisi penyajian tentang data tanah, analisis data menggunakan perhitungan dengan metode Terzaghi dan analisis data menggunakan software GEO5 serta pembahasan.

BAB V : Simpulan dan Saran, berisi simpulan dan saran dari hasil penelitian.

1.5 Lisensi Perangkat Lunak

Berikut adalah perangkat lunak yang digunakan: 1. Mathcad versi 15.0, dengan sifat student version. 2. GEO5-Settlement versi 19, dengan sifat student version.

67 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Dari hasil analisis yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Perhitungan beban tambahan menurut teori Boussinesq terhadap lapisan tanah akibat beban timbunan mencapai kedalaman 9m.

2. Tanah tergolong tanah terlalu terkonsolidasi (OCR>1).

3. Penurunan konsolidasi primer akibat timbunan yang dianalisis dengan metode Terzaghi pada elevasi tanah 0m (tebal lapisan 9m) = 2,19cm, elevasi tanah -2m (tebal lapisan 7m) = 1,97cm, dan elevasi tanah -4m (tebal lapisan 5m) = 1,68cm.

4. Penurunan konsolidasi primer akibat timbunan yang dianalisis dengan menggunakan software GEO5-Settlement pada elevasi tanah 0m (tebal lapisan 9m) = 2,22cm, elevasi tanah -2m (tebal lapisan 7m) = 2,03cm, dan elevasi tanah -4m (tebal lapisan 5m) = 1,73cm.

5. Waktu konsolidasi yang dianalisis dengan metode Terzaghi pada elevasi tanah 0m (tebal lapisan 9m) = 666 hari, elevasi tanah -2m (tebal lapisan 7m) = 403 hari, dan elevasi tanah -4m (tebal lapisan 5m) = 222 hari.

6. Waktu konsolidasi yang dianalisis dengan menggunakan software GEO5-Settlement pada elevasi tanah 0m (tebal lapisan 9m) = 800 hari, elevasi tanah -2m (tebal lapisan 7m) = 500 hari, di elevasi tanah -4m (tebal lapisan 5m) = 300 hari.

7. Pada analisis pengaruh tebal lapisan tanah kohesif terhadap penurunan konsolidasi primer dan waktu konsolidasi akibat timbunan dengan metode Terzaghi maupun software GEO5-Settlement dapat diketahui bahwa semakin kecil tebal lapisan tanah, nilai penurunan konsolidasi primer akan semakin berkurang. Begitu juga halnya dengan waktu konsolidasi.

8. Jika dilihat dari sisi nilai penurunan konsolidasi primer, penurunan yang dihasilkan untuk elevasi tanah 0m dan -4m tidak jauh berbeda (±0,5cm).

68 Universitas Kristen Maranatha Tetapi jika dilihat dari sisi nilai waktu konsolidasi, waktu yang diperlukan untuk elevasi tanah -4m mencapai total penurunan adalah 1/3 dari nilai waktu konsolidasi elevasi tanah 0m.

5.2 Saran

Dari hasil analisis yang telah dilakukan maka dapat diberikan saran-saran sebagai berikut:

1. Untuk analisis selanjutnya dapat dihitung dengan menggunakan software Plaxis dalam menganalisis konsolidasi.

2. Dapat mencari data tanah selengkap-lengkapnya. 3. Menambahkan variasi dimensi timbunan.

69 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. Bowles, J.E., 1993, Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Diterjemahkan oleh Hainim, J.K., Erlangga, Jakarta

2. Budhu, M., 2000, Soil Mechanics & Foundations, John Wiley & Sons, USA 3. CivilTech Software, 2015, Allpile User’s Manual Volume 1 and 2

4. Das, B.M., 1993, Mekanika Tanah 1 (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis). Diterjemahkan oleh Noor, E., Mochtar, I.B., Erlangga, Jakarta

5. Das, B.M., 2008, Advanced Soil Mechanics 3rd ed., Taylor and Francis, USA 6. Das, B.M., 2010, Principles of Geotechnical Engineering 7th ed., Cengage

Learning, USA

7. Departemen Pekerjaan Umum, 2005, Stabilisasi Dangkal Tanah Lunak Untuk Konstruksi Timbunan Jalan, Pusat Litbang Prasarana Transportasi, Bandung

8. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2002, Panduan Geoteknik 4 (Timbunan Jalan pada Tanah Lunak), Pusat Litbang Prasarana Transportasi, Bandung

9. Fine Ltd, 2016, GEO5 User’s Guide

10. Holtz, R.D., and Kovacs, W.D., 1981, An Introduction to Geotechnical Engineering, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey

11. Wesley, L.D., 1977, Mekanika Tanah, Badan Penerbitan Pekerjaan Umum, Jakarta