Thesis Undergraduate

  • Published on
    09-Aug-2015

  • View
    79

  • Download
    3

Embed Size (px)

Transcript

<p> STUDI STABILITAS PERKUATAN TEBINGSUNGAI KAYAN KALIMANTAN TIMUR TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikanpendidikan sarjana teknik di Program Studi Teknik Sipil Oleh Usama Juniansyah Fauzi 15004160 Pembimbing Endra Susila, ST, MT, Ph.D PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008 dengan bangga dipersembahkan untuk ayahanda, Dr. Ir. Akhmad Fauzi, M.Eng. iii ABSTRAK Studi Stabilitas Perkuatan Tebing Sungai KayanKalimantan Timur Usama Juniansyah Fauzi (15004160) Program Studi Teknik Sipil FakultasTeknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung 2008 TelahdianalisisstabilitasperkuatantebingsungaiyangberlokasidiSungaiKayan, Kalimantan Timur. Studi stabilitas inimenganalisisdesain perkuatan tebing sungai awal yangmengalamiperubahankonturakibatkelongsoranyangterjadisepanjangaliran sungaiKayan.Perubahankontursungaiterjadidisebabkangerusanairsungaisehingga menyebabkan kelongsoran di sisi sungai hingga memakan badan jalan. Setelah dilakukan pengecekanterhadapprofilperkuatantebingtersebutdapatdiketahuiapakahperkuatan tebingtersebutmemenuhiatautidakmemenuhikekuatan.Analisisinidilakukandengan menggunakan metoda elemen hhingga menggunakan software Plaxis 7.11.Kondisi yang dianalisis yaitu lereng sungai tanpa perkuatan, lereng sungai dengan perkuatan sheet pile menggunakantieroddantiangpancangvertikal,danlerengsungaidenganperkuatan sheetpilemenggunakantiangmiring.Perkuatantebingdipandangamanjikanilaifaktor keamanan lebih dari 1.5 dan besar bending moment tidak melebihi momen crack. Kata kunci: stabilitas lereng, sheetpile, metode elemen hingga, faktor keamanan, bending moment. </p> <p>iv KATA PENGANTAR PenulismengucapkanpujidansyukurkepadaAllahSWTyangtelahmemberikan kesabaran dan kekuatan serta rahmat hidayah-Nya untuk menyelesaikan karya ilmiah ini. KaryatulisinipenulispersembahkanuntukAyahanda,Ibunda,Kakak,danAdikku tercintayangtelahmemberidukungankerjasamadalamrangkamenyelesaikan pendidikan hingga tingkat sarjana. KaryatulisiniberjudulStudiStabilitasPerkuatanTebingSungaiKayanKalimantan Timuryangberisistudistabilitasperkuatantebingsungaiuntuktigakondisiyaitutanpa perkuatan,denganperkuatanstandar,dandenganperkuatansheetpiledantiangmiring. Selainitu,karyatulisinidilengkapidenganteori-teorigunakelanjutanrisetmengenai studi stabilitas selanjutnya. Penulismengucapkanterimakasihyangsebesar-besarnyakepadaBapakEndraSusila, ST,MT,Ph.Dselakupembimbingyangmengajarkankonsistensidalammempelajari, memilih, dan mengerjakan topik yang menjadi tugas akhir. Penulismenyadaribahwapengerjaantugasakhirinimasihjauhdarisempurna.Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan tugas akhir ini untuk kemajuan di masa yang akan datang. Akhirkata,Penulisberharapagarlaporantugasakhirinidapatbermanfaatbagirekan-rekan mahasiswa di Program Studi Teknik Sipil pada khususnya, dan seluruh masyarakat pada umumnya. Penulis v UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada: AllahSWT,karenaataslimpahanberkatdanrahmatnyapenulisdapat menyelesaikan Kuliah dan Tugas Akhir ini. Papadanmama,Dr.Ir.AkhmadFauzi,M.EngdanIr.ZuraidahFauzi,MTatas semuacinta,kasihsayang,perhatiandandoayangsenantiasamengiringipenulis hingga dapat meraih apa yang dicita-citakan. KakakdanAdikkutersayang,NurfanidaLibrianty,FitriahSanita,danNamira Shitadansemuakerabatsertakeluargabesaratassupportdandukunganyang diberikan selama penulis kuliah hingga dapat memperoleh gelar sarjana. BapakEndraSusila,ST,MT,Ph.Dselakudosenpembimbing,terimakasihatas bimbingan,pengajarandanwaktuyangtelahdiluangkanbaikituselamamasa perkuliahan atau dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.BapakIr.MasyurIrsyamMSE,Ph.DdanHasbullahNawir,ST,MT,Ph.Datas kesediaan menjadi dosen penguji, juga untuk arahan dan penjelasan yang diberikan dalam sidang tugas akhir.GenerasiSipil04yangtelahlulus:Irwan,Hari,Dede,Rengga,Nurdin,Arief, Teguh,Oscar,Ahung,Ravi,Heri,danlain-lainyangtelahmembuatiriuntuk segera lulus. Temen-temensatuangkatanyangbakallulusbareng:Dodi,Leo,Afrian,Ratna, Jupri,Wisesa,Atid,WidyaTarukoGombong,Krisnawan,BJ,danlain-lainyang saking banyaknya ga muat disini. Temen-temenyangbelumlulus:Haryo,Agustinus,Coky,JoeSilver,Anju,Zaka, Iway, Reto, Made, Yoyo, Joe, Kresna, Jose, James, Tia, Rias, Bagus, dan lain-lain apalagi yang udah gue traktir abis sidang, moga kalian cepet lulus. Amien. Para pegawai Tata Usaha Prodi Sipil yang udah jadi sahabat gue selama dua bulan iniakibatnongkrongdiTU:BuTiktik,PakAgusgemuk,PakAgusSolihin,Pak Min, dan Pak Ocin, terima kasih semuanya. Buat Rumah Irwan atas tempat berteduhnya, atas listriknya, atas air mandinya, atas pemandangan, tv, dvd, dan atas semua sampah yang gue tumpuk disana. Kosan Dodi tempat menumpang tidur klo lagi males balik ke rumah Irwan. vi Kosan Leo juga yang pernah jadi tempat tidur gue. JuliChaTarido,thanksatassemangatdanpandanganhidupnya,sertapelajaran gitar klasiknya. Yamaha C-350 yang menemani kesendirian gue. dan lain-lain yang telah membantu penyelesaian tugas akhir dan kuliah di Program Studi Teknik Sipil. Life is a journey And the road we travel has twist and turns Which sometimes lead us to unexpected places And unexpected people The road we travel is unpredictable Sometimes is smooth Sometimes is filled with bumps But if were lucky. We find people to travel with us Thanks to everyone who have been traveling with me Bandung, Oktober 2008 Usama Juniansyah Fauzi, STvii DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN..........................................................................ii ABSTRAK....................................................................................................iii KATA PENGANTAR..................................................................................iv DAFTAR ISI.................................................................................................v DAFTAR TABEL.........................................................................................x DAFTAR GAMBAR....................................................................................xi BAB I PENDAHULUAN.............................................................................1 1.1.Latar Belakang.........................................................................1 1.2.Maksud dan Tujuan.................................................................3 1.3.Ruang Lingkup Pembahasan...................................................3 1.4.Metodologi...............................................................................3 1.5.Daerah Studi Kasus..................................................................4 1.6.Sistematika Pembahasan..........................................................5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA...................................................................6 2.1.Konsep Dasar Stabilitas Lereng...............................................6 2.6.1.Tujuan analisis stabilitas lereng...................................7 2.6.2.Penyebab keruntuhan lereng........................................7 2.6.3.Pola keruntuhan Pada lereng........................................8 2.2.Kuat Geser Tanah.................................................................... 10 2.3.Parameter Kuat Geser Drained dan Undrained.......................11 2.3.1.Kuat Geser Drained.....................................................11 2.3.2.Kuat Geser Undrained.................................................12 2.4.Pengaruh Air Tanah terhadap stbilitas lereng..........................13 2.4.1.Hukum Darcy...............................................................13 viii 2.4.2.Aliran Steady State.......................................................15 2.4.3.Aliran Transient...........................................................16 2.4.4.Penyelesaian aliran.......................................................17 2.4.5.Kondisi air tanah..........................................................17 2.5.Analisis Stabilitas Lereng........................................................18 2.6.Struktur dan Konstruksi Turap................................................20 2.6.1.Konstruksi turap tipe kantilever...................................20 2.6.2.Konstruksi turap berjangkar.........................................21 2.6.3.Tekanan lateral tanah...................................................21 2.6.4.Geseran adhesi pada dinding turap..............................25 2.6.5.Kekakuan dinding turap...............................................25 2.7.Analisis Metode Element Hingga dengan Software Plaxis.....25 2.7.1.Tentang Plaxis..............................................................26 2.7.2.Konsep dasar Metode Element Hingga........................26 2.7.3.Syarat batas..................................................................28 2.7.4.Penyelesaian Metode Element Hingga........................28 2.7.5.Pemodelan material......................................................29 2.7.6.Regangan elastis...........................................................30 2.7.7.Parameter dasar dalam Model Mohr-Coulomb............31 2.8.Perhitungan Faktor Keamanan ( - c Reduction).....................34 BAB III STUDI KASUS...............................................................................36 3.1.Data Teknis..............................................................................36 3.2.Pengumpulan dan Interpretasi Data.........................................38 3.2.1.Pembuatan profil dan lapisan tanah.............................39 3.2.2.Penentuan parameter tanah..........................................40 3.2.3.Penentuan parameter struktur perkuatan......................44 3.3.Kondisi Tanah..........................................................................44 3.4.Analisis Menggunakan Software Plaxis..................................45 3.4.1.Tahap data masukan (Input).........................................45 ix 3.4.2.Tahap kalkulasi............................................................45 3.4.3.Tahap keluaran (Output)..............................................46 BAB IV ANALISIS DAN PERHITUNGAN...............................................47 4.1.Analisis Parameter Tanah........................................................47 4.2.Analisis Parameter Struktur Perkuatan....................................49 4.3.Analisis Stabilitas Lereng Asli................................................50 4.3.1.Tahapan analisis stabilitas lereng asli..........................51 4.3.2.Analisis hasil perhitungan stabilitas lereng asli...........51 4.4.Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Standar ............58 4.4.1.Tahapan analisis stabilitas lereng denganperkuatan standar.........................................................59 4.4.2.Analisis hasil perhitungan stabilitas lereng denganperkuatan standar.........................................................59 4.5.Analisis Stabilitsd Lereng dengan Perkuatan Sheetpiledan Tiang Miring.....................................................................68 4.5.1.Tahapan analisis stabilitas lereng denganperkuatan sheetpile dan tiang miring...........................68 4.5.2.Analisis hasil perhitungan stabilitas lerengdengan perkuatan sheetpile dan tiang miring...............69 4.6.Perbandingan Hasil Analisis Stabilitas Lereng denganPerkuatan Standar dan Tiang Miring ......................................78 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN........................................................78 4.1.Kesimpulan..............................................................................79 4.2.Saran........................................................................................79 DAFTAR PUSTAKA...................................................................................xvi RIWAYAT HIDUP.......................................................................................xviii LAMPIRAN..................................................................................................xix x DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Besar faktor keamanan (Duncan dan Al Buchignani)................18 Tabel 2.2 Kondisi keseimbangan statik (Abramson, 2002).......................19 Tabel 3.1 Berat jenis tanah (Coduto, 2001)...............................................41 Tabel 3.2 Hubungan antara konsistensi dari tanah kohesif dankuat geser undrained (Terzaghi dan Peck,1997 danASTM D2488-90)......................................................................41 Tabel 3.3 Nilai sudut geser beberapa jenis tanah (Tomlinson, 2004)........42 Tabel 3.4 Persamaan untuk Modulus Elastisitas dalam kPa(Bowles, 1996)...........................................................................43 Tabel 3.5 Beberapa Nilai Es dan v (Das, 2004).........................................43 Tabel 3.6 Nilai koefisien permeabilitas (Das, 2002)..................................44 Tabel 4.1 Parameter tanah masukan Plaxis model Mohr-Coulomb...........47 Tabel 4.2 Parameter struktur perkuatan.....................................................50 Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Lereng Asli...................................................51 Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Lereng dengan Perkuatan Standar................59 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Lereng dengan Perkuatan Tiang Miring.......70 xi DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1Desain awal perkuatan tebing................................................... 1 Gambar 1.2Flowchart Metodologi Penyelesaian Tugas Akhir................... 4 Gambar 1.3 Daerah lokasi studi.................................................................... 4 Gambar 2.1 Karateristik pergerakan massa tanah(Geoscience Australia).............................................................. 9 Gambar 2.2 Beberapa jenis pola keruntuhan (Abramson, 2002).................. 9 Gambar 2.3Selubung Mohr-Coulomb (Das, 2002) ...................................... 10 Gambar 2.4 Strength envelope tanah lempung dalam keadaanundrained (Das, 2002).............................................................. 12 Gambar 2.5 Strength envelope untuk tanah lempung saturateddrained dan undrained (Duncan dan Wright, 2005)................. 13 Gambar 2.6 Percobaan Hukum Darcy (Das, 2002)...................................... 14 Gambar 2.7Elemen air yang melalui media berpori.................................... 15 Gambar 2.8 Pembagian massa tanah (US Army Corp of Engineer,2003)......................................................................................... 19 Gambar 2.9 Dinding Turap Kantilever (Das, 2004)..................................... 20 Gambar 2.10 Dinding Turap berjangkar (Das, 2004)..................................... 21 Gambar 2.11 Tekanan tanah lateral relative terhadap dinding....................... 22 Gambar 2.12 Selubung Mohr-Coulomb untuk tekanan tanah aktif(Das, 2002)................................................................................ 23 Gambar 2.13 Selubung Mohr-Coulomb untuk tekanan tanah pasif(Das, 2002)..........................................</p>