STUDI PARAMETRIK DEFORMASI LATERAL STRUKTUR TRESTLE DERMAGA V SISI

TIMUR TPK KOJA DENGAN ANALISIS BALIK DAN FINITE ELEMENT METHOD (FEM)

Oleh : FADLY (15008070)

Pembimbing : Prof. Ir Masyhur Irsyam, MSCE, Ph.D

Co-Pembimbing : Ir. Andri Nugroho, MT.

: Daniel Hutabarat, ST, MT.

Latar belakang : Permasalahan yang terjadi di dermaga V sisi timur TPK Koja adalah terjadinya deformasi

lateral sejauh kurang lebih 2.5 cm pada struktur trestle dermaga setelah dermaga beroperasi selama enam tahun.

Hal itu diduga karena peristiwa konsolidasi di area dermaga belum selesai (mencapai 90 % konsolidasi) dan

dikhawatirkan deformasi lateral akan terjadi di masa yang akan datang (masa konsolidasi berakhir) . Untuk

menyelidiki kondisi tersebut, perlu dilakukannya studi parametrik dengan cara back calculation.. Tujuan : Back

calculation yang dilakukan ditujukan agar memperoleh parameter yang sesuai / menyerupai dengan kondisi yang

ada di lapangan. Kemudian data tersebut digunakan sebagai bahan analisis kondisi dermaga kedepannya.

Tahapan pengerjaan studi yang dilakukan adalah sebagai berikut:

• Stratifikasi lapisan tanah dan penentuan parameter disain awal

• Disain parameter yang berhubungan dengan riwayat konstruksi dermaga, berupa disain PVD, penentuan

permeabilitas ekivalen, disain timbunan (preloading), disain parameter gain strength sesuai dengan tiga kali

tahap penimbunan.

• Pemodelan semua parameter disain pada program PLAXIS v.7.2, serta iterasi nilai parameter deformasi, yakni

Modulus Young (E), poisson’s ratio (v) dan koefisien permeabilitas tanah.

• Hasil iterasi yang sesuai kemudian digunakan sebagai bahan analisis kondisi masa depan.

Pembahasan :

Gambar : Hasil Stratifikasi Lapisan Tanah

PEMBUATAN SOIL PROFILE

BH-3 BH-4

BH-5

Layer Simbol Konsistensi Tanah N-SPT Rata-rata

1

Compacted Material 30

2

Loose Sand 6

3

Very Soft Silty Clay 0-4

4

Medium Silty Clay 4

5

Stiff Clay 22

6

Hard Clay >50

Secara garis besar, kondisi lahan tinjauan didominasi oleh lapisan lempung lunak., berikut adalah parameter tanah

disain yang diperoleh dari hasil perbandingan antara data tes laboratorium dan data tes lapangan :

Tabel : Parameter Tanah Disain

Data parameter yang diperoleh dari kalkulasi proses soil improvement adalah sebagai berikut

Tabel : Hasil Perhitungan Gain Strength Pada Soft Clay

Besar kenaikan undrained shear strength didasarkan kepada rumusan: (Mesri, 1975)

Permeabilitas ekivalen sebagai hasil disain PVD yang diaplikasikan pada lapisan softclay

didasarkan kepada perhitungan penyesuaian permeabilitas menurut Chai dkk, 2001. (

)

Data lain yang digunakan dalam pemodelan adalah parameter kekakuan vertikal dan lateral struktur trestle

dermaga yang merupakan nilai spring dari T-Z dan P-Y curve dengan bantuan program analisis tiang tuanggal L-

Pile dan A-Pile,

Gambar : Hasil Pemodelan dan Tahapan Analisis

Lapisan Tanah 1 2 3 4 5 6

Jenis Compacted Material Loose Sand Very Soft Silty Clay Medium Silty Clay Stiff Clay Very Hard Clay

Tipe Drained Drained Undrained Undrained Undrained Undrained

N-SPT 30 6 4 5 22 50

γsat (kN/m3) 17 14 15 16 17 18

γdry (kN/m3) 15.5 12 13 14 15 16

Cu (kN/m2) 1 1 24 30 132 300

Eu (kN/m2) 22980 4596 6000 7500 33000 90000

E' (kN/m2) 20682 3983.2 5000 6750 29700 81000

φ (o) 34 25 0 0 0 0

μ 0.35 0.3 0.25 0.35 0.35 0.35

Kx (m/day) 2 2 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002

Ky (m/day) 1 1 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001

No Kondisi Cu (kN/m2) Eu (kN/m2) E' (kN/m2)

1 Awal 24.00 6000.00 5400.00

2 Timbunan 1 28.16 7039.50 4693.00

3 Timbunan 2 32.32 8079.00 5386.00

4 Timbunan 3 36.47 9118.50 6079.00

Tahapan Analisis : Initial phase,

gravity loading, urugan I, urugan II,

instal PVD, pre-Loading I,

konsolidasi 60 hari, gain strength I,

berlanjut sampai 3 kali proses pre-

loading konsolidasi dan gain

strength , cutting I-III, pembebanan,

konsolidasi 6 tahun, dan konsolidasi

final

Propertis Kekakuan Lateral

EA 5.84E+07 kN

Lspacing 4.8 m

|Fmax| 100 kN

Propertis Kekakuan Vertikal

EA 5.84E+07

Lspacing 4.8 m

Panjang Equivalent Tiang 30 m

|Fmax| 1200 kN

Hasil : Dari proses kalkulasi dan iterasi yang telah dilakukan, diperoleh parameter tanah yang memiliki

kesesuaian dengan kondisi permasalahan, yakni terdapat deformasi lateral pada struktur trestle dermaga sejauh

2,54 cm setelah dermaga dioperasikan selama enam tahun. Analisis kondisi masa yang akan datang tidak

memperlihatkan adanya deformasi lateral lanjutan yang berarti , baik untuk kondisi tanpa ada perbaikan lapis

perkerasan, maupun dengan adanya perbaikan (penambahan beban).

Kesimpulan : Proses back calculation yangtelah dilaksanakan menghasilkan parameter yang dapat

merepresentasikan kondisi permasalahan yang terjadi di lapangan, hal ini terlihat dari besar deformasi lateral

sebesar 2,54 cm yang dihasilkan. Setelah melaksanakan analisis lanjutan untuk kondisi masa yang akan datang,

tidak terdapat deformasi lateral lanjutan yang berarti pada struktur dermaga, hal itu berarti pada struktur dermaga

tidak perlu adanya perkuatan dengan menggunakan ground anchor untuk menahan pergerakan lateral.

Daftar Pustaka :Banerjee, P.K. 2005. Advanced Geotechnical Analyses. Taylor & Francis : New York.| Das, Braja M.

2008. Advanced Soil Mechanics, Third Edition. Taylor & Francis : New York.| Das, Braja M. 2006. Principal of

Geotechnical Engineering. Thomson : Canada.| George Kempfert, Hans, and Berhane Gebreselassie. 2006. Excavation and

Foundations in Soft Soil. Springer : Netherlands.| Abramson, Lee W, Thomas S Lee, Sunil Sharma, Glenn M. Boyce. 2002.

Slope Stabilityand Stabilization Methods. John Willey & Sons, Inc : New York.| Coduto, Donald P. 2001. Foundation Design

Principles and Practices, Second Edition. Prentice Hall : New Jersey.| Bowles. 1997. Foundation Analysis and Design.

Indraratna, B, I.W Redana, A. S. Balasubramaniam. 1999, Settlement Prediction of EmbankmentsStablishedwith

Prefabricated Vertical Drains at Second Bangkok International Bangkok. Balkema : Rotterdam.| Gopalan, Tanath. 2010.

Performance Prediction of Prevabricated Vertical Drains Beneath Embankment of Soft Ground by Finite Element Analysis.

UTM : Malaysia.| Inraratna, B, I. Redana, G. McIntosh. 2003. Modelling of Prevabricated Vertical Drains in Soft Clay

andEvaluation of Their Effectiveness in Practice. University of Wollongong : Australia.| Nawir, Hasbullah. 2012. Jurnal

Perkuliahan Rekayasa Pondasi Lanjut. Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung : Bandung. | Manual PLAXIS

2011.

Program Studi Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung (2012).

fadlycpx@yahoo.com

No Kondisi Besar Deformasi Horizontal (cm)

1 Akhir Masa Konstruksi 11.33

2 Beroperasi Selama 6 Tahun 13.87

Selisih 2.54

No Kondisi Besar Deformasi Horizontal (cm)

1 Beroperasi Selama 6 Tahun 13.87

2 Jangka Panjang Tanpa

Perbaikan

13.9

Selisih 0.01

No Kondisi Besar Deformasi Horizontal (cm)

1 Beroperasi Selama 6 Tahun 13.87

2 Jangka Panjang dengan

Perbaikan

13.9

Selisih 0.01