PENDAHULUAN - digilib.its.ac.id filedengan Kabupaten Mojokerto sebagai alternatif jalan nasional....

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG Jawa Timur sebagai propinsi yang mengalami perkembangan lalu lintas

yang sangat pesat. Pemerintah Republik Indonesia dalam hal ini Badan Pengatur Jalan

Tol/BPJT selaku Regulator Infrastruktur Transportasi memutuskan untuk segera membangun jalan tol yang menghubungkan Kota Surabaya dengan Kabupaten Mojokerto sebagai alternatif jalan nasional.

Dalam perencanaan jalan tol ini banyak terdapat konstruksi oprit. Pada beberapa kasus terdapat keadaan dimana terjadi kerusakan pada bagian oprit jembatan. Diantaranya yaitu penurunan elevasi oprit yang menyebabkan patahnya pelat injak pada jembatan.

Tersedia beberapa alternatif desain untuk konstruksi oprit. Pada TugasAkhir ini akan dibahas mengenai salah satu alternatif desain, yaitu penggunaan konstruksi timbunan pada oprit. Yang akan dibahas dalamtugas Akhir ini adalah mengenai perencanaan tebal perkerasan dankonstruksi timbunan yang ditambah dengan perbaikan pada tanahdasarnya.

RUMUSAN MASALAH Berapa tebal perkerasan lentur yang sesuai

dengan kondisi lalu lintas dan umur rencanayang direncanakan?

Berapakah Hinitial yang diperlukan untukmendapatkan tinggi timbunan yang diinginkan?

Bagaimana perhitungan stabilitas embankment setelah adanya perbaikan tanah denganmenggunakan PVD?

Bagaimana merencanakan perkuatan geotextilepada embankment badan jalan bila stabilitastanah yang dilakukan belum memenuhi syarat?

Berapa volume pekerjaan yang diperlukan untukdesain konstruksi tersebut?

TUJUAN TUGAS AKHIR Dapat merencanakan konstruksi oprit

yang stabil ( tidak memampat dan tidaklongsor ) beserta tebal perkerasan lenturyang sesuai dengan umur rencana danmenghitung volume pekerjaan.

BATASAN MASALAH Tidak membahas alignment dari jalan. Konstruksi jalan direncanakan menggunakan

perkerasan lentur. Umur rencana perkerasan adalah 10 tahun. Data yang digunakan adalah data sekunder yang

berasal dari owner jalan tol Surabaya-Mojokerto. Tidak membahas perhitungan upperstructure

jembatan. Tidak membahas perhitungan abutment jembatan. Hanya direncanakan pada salah satu sisi oprit saja. Tidak merencanakan drainase jalan.

LOKASI PROYEK

METODOLOGI

Mulai

Pengumpulan Data Sekunder1.Data LHR2.Data Timbunan dan CBR3.Data Tanah Dasar

4.Data Spesifikasi Bahan geotextile dan PVD

Studi Literatur

Penentuan Hinisial Timbunan

Data Tanah Data Lalu LintaS

A

Tinggi Timbunan Rencana

Perencanaan Tebal Perkerasaan

A

Cek daya dukung

Kesimpulan Perencanaan

Selesai

Ya

Metode Perbaikan Tanah Kombinasi PVD& Geotextile

Perhitungan Volume Pekerjaan

TidakStabilitas Timbunan

Ya

Tidak

DATA LHR danTANAH

Data Lalu Lintas Rencana.

Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L).

Bus Besar berat 9 ton (1.2).

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H).

Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ).

Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ).

TOTAL LHR RENCANAGOLONGAN

Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).

Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1).

Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L).

Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).

350

114

107

0

0

3339

860

6864

1624

423

NA

TU

RA

L W

AT

ER

CO

NT

.

WE

T D

EN

SIT

Y

DR

Y D

EN

SIT

Y

SA

TU

RA

TE

D D

EN

SIT

Y

SP

EC

IFIC

GR

AV

ITY

VO

ID R

AT

IO

PO

RO

SIT

Y

DE

GR

EE

OF

SA

TU

RA

TIO

N

WN Ɣt Ɣd Ɣsat Sr WL Wp lp Class Aashto Gravel Sand Silt Clay CohesionInt. Frict.

Angle% % C Φ Cc Cv Cs

B.24 STA.26+275TW.1 1.50-2.00 40.872 1.761 1.250 1.762 2.616 1.093 0.522 97.82 74.26 42.4 31.86 MH A-7-5 0 0 42.6 57.4 0.18 7.41◦ 0.47 0.00029 0.094 74.26 42.4 31.86TW.2 3.50-4.00 35.575 1.668 1.230 1.666 2.617 1.128 0.530 82.56 77.06 37.75 39.31 MH A-7-5 0 0 48.3 51.7 0.38 11.64◦ 0.46 0.00039 0.092 77.06 37.75 39.31TW.3 5.50-6.00 35.418 1.662 1.227 1.656 2.616 1.132 0.531 81.83 88.67 39.24 49.43 MH A-7-5 0 0 40.3 59.7 0.38 9.98◦ 0.47 0.00018 0.094 88.67 39.24 49.43

TRIAXIAL TEST CONSOLIDATION TESTGRAIN SIZE DISTRIBUTION (% BY WEIGHT)

%

SAMPLE DEPTH (Meter)

BO

RIN

G N

UM

BE

R A

ND

SA

MP

LE

N

UM

BE

R

LL(%)

t/m2

PL(%) PI(%)

Gs e n%

ATTERBERG LIMITS

DATA TANAH DASAR

TEBAL PERKERASAN

Perhitungan LHR Umur Rencana

GOLONGAN LHR AWAL i umur rencana LHR pada tahun ke-n

Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1). 3339 0.02 10 4070Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1). 860 0.02 10 1048

Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L). 6864 0.02 10 8367

Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L). 0 0.02 10 0

Bus Besar berat 9 ton (1.2). 0 0.02 10 0

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L). 1624 0.02 10 1980

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H). 423 0.02 10 516

Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ). 350 0.02 10 427

Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ). 114 0.02 10 139

Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2). 107 0.02 10 130

CARA PERHITUNGAN EAL

Angka ekivalensi STRT =

Angka ekivalensi STRG =

Angka ekivalensi SDRG =

Angka ekivalensi STrRG =

PERHITUNGAN EAL

0.278

0.384

GOLONGAN

Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1).Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L).

15.536

6.420

5.242

5.887

Total EAL

0.001

0.002

0.278

0.278

Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).

Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ).

Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L).

Bus Besar berat 9 ton (1.2).

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H). Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ).

Perhitungan Lintas Ekivalen Permulaan.

E C LEP

0.278 0.45 0

0.384 0.45 0

∑ LEP 4160.232

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H). Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ). Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ). Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).

LHR AWAL

3339

860

GOLONGANSedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1).

6864

0

0

Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L).

Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L).

Bus Besar berat 9 ton (1.2).

1624

423

350

114

107

0.001 1.1780.3

0.002 0.6060.3

0.278 0.45 857.738

5.242

5.887

15.536

6.420

0.278 0.45 202.938

0.45 1222.058

0.45 825.650

0.45

0.45 748.068

301.996

Perhitungan Lintas Ekivalen Akhir.

E C LEA

0.278 0.45 0

0.384 0.45 0

∑ LEA 5070.275

Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1).

Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L).

Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L).

Bus Besar berat 9 ton (1.2).

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H).

GOLONGAN LHR Akhir

4070Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).

1980

516

427

139

1048

8367

0

0

130

Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ). Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ). Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).

0.001 0.3 1.436

0.002 0.3 0.739

1045.556

0.278 0.45 247.424

6.420 0.45 1490.737

0.278 0.45

15.536 0.45 908.868

5.242 0.45 1007.293

5.887 0.45 368.223

PERHITUNGAN LET dan LER

LER = LET x FP

FP =10/10 = 1

LER = 4635.150 X 1 = 4635.150

2∑∑ +

=LEALEP

LET

24635.150002

25095.05500 24175.24500=

+=LET

DDT = 4,3 log (CBR) +1,7 Wt 18 = LER x UR x 365 Gt = Log

ITP = a1.D1 + a2.D2 + a3.D3

−++

+

++−

+= 3

2,1372,01log

154,2

109440,02,01

54,2log36,918log

19,5

DDTFR

ITP

GtITPWt

D1=20cm

D2=20cm

D3=20cm

KONSTRUKSI TIMBUNAN

Dalam hal ini direncanakan tinggi timbunanfinal (Hfinal) untuk oprit fly over Kali Porongini adalah 1.52 m, 3.283 m, 5.169, 7.155m dan 8.773 m

Dalam menentukan tinggi awal timbunan(Hinitial) terlebih dahulu dibuat kurvahubungan antara Hawal dengan Hinisial danHfinal dengan pemampatan (Sc)

Hinitial timbunan dihitung dengan menghitungpemampatan terlebih dahulu akibat bebanpermisalan konstan (Beban timbunan saja) yaitu. 9, 11, 13, 15, dan 17 ton/m2

y = -0.005x2 + 1.147x + 0.221R² = 1

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.000

10.000

0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000

H in

itial

(m

)

H final (m)

H final vs H initial

Hrencana qrencana Sc total

(m) (t/m2) (m)1 1.96 0.9272 3.92 1.6063 5.88 2.2244 7.84 2.8115 9.81 3.3926 11.77 3.946

y = -0.005x2 + 0.147x + 0.221R² = 0.999

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000

SC (m

)

H final (m)

SC vs H final

Waktu konsolidasi yang dibutuhkan untukmencapai derajat konsolidasi 90% adalah:t =

t = 1896.627 minggu = 36.5 tahun Pada umur rencana jalan (10 tahun)

masih terjadi consolidation settlementsebesar 1.125 – 0.612 = 0.513 meter dansisa consolidation settlement ini dapatmerusak struktur perkerasan jalan. Agar proses konsolidasi dapat selesai dengancepat maka diperlukan pemasanganvertical drain.

PVD

Prefabricated Vertical Drain

PVD yang digunakan berupa jenis PVD “NYLEX FLODRAIN” dengan SpesifikasiLebar : 100 mm dan dengan ketebalan : 5 mm.

Dalam pemasangannya, prefabricated vertical drain (PVD), terdapat dua macampola susunan. Yaitu pola Segitiga dan polaSegiempat.

Pola Susun Segiempat,D = 1,13 S

S S S

S

S

S

D

Pola Susun Segitiga,D = 1,05 S

S S SSS S S

S

0,866s

0,866s

0,866s

0,866s

0,866s

PRELOADING

Hfinal = 8.773 m adalah : Hinitial = 9.89 m Kecepatan penimbunan = 1,5 m/minggu Jumlah pentahapan = 9.89/ 1.5

= 6.6 ≈ 7Dari DXSTABLE diperolehHcr = 1,6 meter.

Dari Cu baru didapatkan safety factor untuk tanahdasar SF = 1,433 > 1,2 (perhitungan menggunakanDXSTABLE), maka penimbunan tahap kedua bisalangsung dilakukan pada minggu kedua.

Untuk penimbunan tahap ketiga dengan H = 4,5 meter diperlukan penundaan selama 3 minggu untukmencapai SF > 1,2 yaitu SF = 1,205.

Pada tahap keempat dengan H = 6 meter, padapenundaan 4 minggu didapat SF = 1,065 < 1,2.

Karena waktu penundaan yang terlalu lama, maka diperlukan perkuatan. Perkuatan direncanakandengan menggunakan geotextile.

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

22.22.42.62.8

33.23.43.63.8

44.24.44.64.8

55.25.45.65.8

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Settl

emen

t (m

eter

)

Waktu t- (Minggu ke- )

Grafik Hubungan Waktu Vs Settlement

tahap 1

tahap 2

tahap 3

tahap 4

tahap 5

tahap 6

tahap 7

GEOTEXTILE

Geotextile direncanakan menggunakan geotextile STABILENKA tipe 800/100 yang mempunyai kekuatan tarik maximal arah memanjang = 800 kN/m’

Internal Stability

Pa1 = 93.1095 t/m’ > 25.463 t/m’ .....Not OK

Pa1 =93.1095 t/m’ > 16,4 t/m’ .....Not OK

Maka diperlukan beberapa lapis geotextile.

Foundation Stability

2,09 < 4,22 ...................................OK

16,4 t/m’ > 7,524 ..............................OK

Overall Stability

SF = 0.283

A

Timbunan

Tanah Dasar

B

C

Z

1 : 1Hinisial

O

ΣMomen > ∆MR

Jadi digunakan geotextile type stabilenka800/100 dengan pemasangan arahmemanjang. Kebutuhan geotextile sebesar98,5 meter panjang.

Le Ld Ltotal1 5.37 17.58 22.95 24.75 24.75 49.52 2.82 30.05 32.87 24.5 24.50 49

panjang pakai

2 sisiJumlah 1 sisi 1/2 lebar timbunan

VOLUME PEKERJAAN

Volume perkerasan AC/WC (Laston) =14x0.20x200 m3

= 560 m3

Batu Pecah (Klas A) = 14x0.2x200 m3

=560 m3

Sirtu (Klas A) = 14x0.2x200 m3

Volume timbunan Tanah Urug = 31027.5 m3

Volume PVD PVD =16875 m2

Volume Geotextile Geotextile = 98,5 m2

=560 m3

KESIMPULAN

Tebal Perkerasan

Tinggi awal timbunan (Hinitial ) yang harus diletakkansebelum pemampatan terjadi adalah

H final (m) H initial (m) SC (m)

1.52 1.952888 0.4333.283 3.93271056 0.655.169 6.0162502 0.847

7.155 8.17181488 1.017

8.773 9.89880336 1.126

D1=20cm

D2=20cm

D3=20cm

Metode perbaikan tanah yang digunakanuntuk mempercepat pemampatan adalahdengan cara memberikan beban timbunan(preloading) dikombinasi PVD. Jenis PVD tipe Nylex Flodrain dengan lebar 100 mm, tebal 5 mm, pola pemasangan segitiga, jarak pemasangan 0.8 m. PVD dipancang sedalam 6 m.

Total Settlement (Sc) yang harusdihilangkan adalah sebesar 1.126 m. Untuk menghilangkan 90% dari total Sc (U% = 90%) diperlukan waktu 6 mingguuntuk pentahapan penimbunan 150 cm/minggu.

Digunakan geotextile type stabilenka800/100 dengan pemasangan arahmemanjang. Kebutuhan geotextilesebesar 98.5 per meter panjang.Geotextile dipasang setiap 25 cm sebanyak 2 lapis.