bab iv analisa data, evaluasi kerusakan dan perhitungan struktur

247 Pages·2012·2.43 MB·English

BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-1
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

BAB IV
ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN DAN
PERHITUNGAN STRUKTUR
IV. 1 ANALISA DATA
IV. 1.1. Analisa Data Tanah
Analisa terhadap data tanah dimaksudkan untuk mengetahui sifat fisis dan sifat
teknis dari tanah guna mengevaluasi dan memberikan rekomendasi penyelesaian
permasalahan pada pondasi. Data tanah untuk Jembatan Guntur diambilkan langsung dari
lokasi jembatan tersebut. Penyelidikan tanah untuk Jembatan Guntur dilakukan di
Laboratorium Mekanika Tanah Program D-III Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
Penyelidikan tanah yang dilakukan meliputi penyelidikan sondir, pekerjaan bor, dan
pekerjaan laboratorium.
IV.1.1.1. Hasil Penyelidikan Tanah
1. Penyelidikan sondir
Pada pekerjaan sondir, alat yang digunakan adalah sondir ringan manual type
Gouda/Dutch Cone Penetration dengan kapasitas 2,50 ton dan tahanan konus (conus
2
resistance) qc = 200,0 kg/cm .
◦ Titik sondir S.1
Untuk titik sondir S.1 kedalaman yang dapat dilaksanakan mencapai kedalaman
-20,00 meter dari permukaan tanah setempat hingga kedalaman -3,00 meter nilai
tahanan konus (conus resistance) tidak begitu besar,yaitu berkisar antara qc = 10,0
2
- 15,0 kg/cm . Semakin ke dalam nilai tahanan konus terjadi peningkatan, namun
peningkatannya tidak begitu besar yaitu berkisar antara 20,0 – 30,0
2
kg/cm .Keadaan ini tidak berubah sampai mata conus mencapai kedalaman -20,0
meter. Pada kedalaman -20,0 meter belum terdapat lapisan tanah yang keras,
namun jumlah hambatan lekat ( total friction-nya ) cukup baik yaitu lebih besar
’
2.000 kg/cm . (Sumber: Laboratorium Mekanika Tanah Program D-III Fakultas

Teknik Universitas Diponegoro)

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES
BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-2
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

◦ Titik sondir S.2
Titik sondir S.2 hasilnya sama dengan titik sondir S.1 yaitu :
Untuk titik sondir S.2 kedalaman yang dapat dilaksanakan mencapai kedalaman
-20,00 meter dari permukaan tanah setempat hingga kedalaman -3,00 meter nilai
tahanan konus (conus resistance) tidak begitu besar,yaitu berkisar antara qc = 10,0
2
- 15,0 kg/cm . Semakin ke dalam nilai tahanan konus terjadi peningkatan, namun
peningkatannya tidak begitu besar yaitu berkisar antara 20,0 – 30,0
2
kg/cm .Keadaan ini tidak berubah sampai mata conus mencapai kedalaman -20,0
meter. Pada kedalaman -20,0 meter belum terdapat lapisan tanah yang keras,
namun jumlah hambatan lekat ( total friction-nya ) cukup baik yaitu lebih besar
’
2.000 kg/cm . (Sumber: Laboratorium Mekanika Tanah Program D-III Fakultas
Teknik Universitas Diponegoro)

2. Pekerjaan bor
Pada pekerjaan bor, alat yang digunakan adalah bor tangan (hand bor) type Iwan
Auger dengan diameter 6 inchi.
Jumlah titik bor yang dilaksanakan ada 1 (satu) titik, yaitu titik bor B.I.
◦ Titik bor B.1
Kedalaman pengeboran yang dilakukan mencapai -5,00 meter dari permukaan
tanah setempat. Dari pemboran ini digambarkan suatu profil bor yang
menunjukkan susunan jenis tanah dan letak muka air tanah pada waktu pemboran
dilaksanakan. Dari profil bor terlihat bahwa lapisan tanahnya dari permukaan
hingga kedalaman -5,00 meter hampir sama, yaitu : lempung padat coklat kelabu.
◦ Titik bor B.2
Titik bor B.2 hasilnya sama dengan titik bor B.1, yaitu :
Kedalaman pengeboran yang dilakukan mencapai -5,00 meter dari permukaan
tanah setempat. Dari pemboran ini digambarkan suatu profil bor yang
menunjukkan susunan jenis tanah dan letak muka air tanah pada waktu pemboran
dilaksanakan. Dari profil bor terlihat bahwa lapisan tanahnya dari permukaan

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES
BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-3
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

hingga kedalaman -5,00 meter hampir sama, yaitu : lempung padat coklat kelabu.
(Sumber: Laboratorium Mekanika Tanah Program D-III Fakultas Teknik
Universitas Diponegoro)

3. Pekerjaan laboratorium
Pekerjaan laboratorium yang dilakukan meliputi penyelidikan mengenai sifat-sifat
fisik (physical properties) dan sifat-sifat mekanik (mechanical properties) dan juga
penggambaran grafik cone resistance, local friction, dan total friction (JHP), serta
friction ratio (FR).
IV.1.1.2. Kesimpulan Hasil Penyelidikan Tanah
Dari data hasil penyelidikan tanah dapat disimpulkan bahwa :
◦ Dari hasil boring terlihat bahwa sampai kedalaman -5,00 meter lapisan tanahnya
berupa lempung.
◦ Dari hasil penyondiran sampai kedalaman -20,00 meter belum terdapat nilai conus
2
resistance-nya yang tekanan tanahnya > 200,0 kg/cm . Jadi dari hasil penyondiran
hingga kedalaman -20,00 meter belum terdapat lapisan tanah keras.
◦ Muka air tanah (MAT) sudah ditemukan pada kedalaman -2,50 meter.
◦ Berdasarkan hasil penyelidikan tanah di atas, jenis pondasi yang cocok digunakan
adalah pondasi tiang pancang. Maka tiang pancang diperhitungkan terhadap
lekatan ( friction ).
IV.1.2. Analisa Data Hidrologi
Analisa hidrologi dilakukan terhadap data sekunder yang diperoleh dari Balai
Pengelolaan Sumber Daya Air Pemali – Comal Semarang, yang berupa data debit harian
Sungai Kabuyutan untuk sepuluh tahun dari tahun 1996 hingga tahun 2005.

IV.1.3. Analisa Terhadap Penggerusan Dasar Sungai
Untuk menghitung besarnya penggerusan (scouring) yang terjadi di dasar sungai,
diperlukan data-data sebagai berikut :
◦ Debit banjir maksimum untuk periode yang ditinjau
◦ Muka air banjir maksimum

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES
BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-4
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

1. Evaluasi Debit Banjir
Besarnya debit banjir yang pernah terjadi diambil dari data debit harian terbesar
yang pernah terjadi untuk periode sepuluh tahun dari tahun 1996 hingga 2005.
3
Tabel IV. 1. Data Debit Harian (m /detik) pada Stasiun Malahayu
TAHUN 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
BULAN
Januari 112 70 51 82 95 82 65 87 95 115
Februari 95 88 70 90 77 93 76 149 38 57
Maret 135 68 118 53 70 87 81 110 68 125
April 65 68 53 82 101 75 58 25 51 96
Mei 44 63 80 59 38 78 40 15 35 20
Juni 52 25 18 48 36 72 11 21 14 27
Juli 47 9 30 7 28 30 8 0 59 76
Agustus 25 0 25 35 10 0 0 0 0 12
September 9 0 62 2 19 11 0 27 20 23
Oktober 47 0 22 74 69 92 28 24 18 50
November 72 15 78 110 70 47 46 94 59 47
Desember 50 89 84 68 57 48 95 72 46 79
Maximum 135 89 118 110 101 93 95 149 95 125
Rata2
Tahunan 62.75 41.25 57.58 59.17 55.83 59.58 42.33 52.00 41.92 60.58
Minimum 9 0 18 2 10 0 0 0 0 12

Sumber data Balai Pengelolaan Sumber Daya Air Pemali – Comal Semarang
3
◦ Debit harian terbesar yang pernah terjadi = 149,0 m /detik
2. Evaluasi Muka Air Banjir
Tinggi muka air banjir disini adalah tinggi muka air yang dihasilkan oleh debit
banjir yang pernah terjadi. Evaluasi muka air banjir digunakan untuk mengetahui
kelayakan tinggi lantai jembatan terhadap tinggi muka air banjir.
2
◦ Luas daerah tangkapan (A) = 121,06 km
◦ Panjang sungai (L) = 28,094 km
◦ Kemiringan rata-rata (I) = 0,00189
◦ Elevasi Muka Air Normal (MAN) = +341,61 cm

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES
BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-5
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

Gambar DAS Kabuyutan
Kertas A3

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES
BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-6
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

Besarnya kecepatan aliran berdasarkan Metode Rational Mononobe :
0,6
⎛ H ⎞ H
V = 72⎜ ⎟ , dimana adalah slope dasar sungai rata-rata
⎝ L ⎠ L
0,6
V = 72 (0,00189) = 1,672 m/detik

Dengan memperhatikan bentuk penampang sungai, dapat ditentukan luas
penampang sungai dan tinggi muka air banjir.
Q = A x V
A = Q/V
149 2
= = 89,114 m
1,672
B = 40.00m

MAB +342,84 m
MAN +341,61m
H = 2.55m

Datum +337,00 m
Jarak 2.83 3.64 1.74 1.70 2.00 2.20 1.93 1.70 2.00 2.20 1.70 2.00 1.30 5.03 4.80 5.78 5.53 4.64 4.21 1.26 1.76 0.941.04 2.36 1.70 2.00 1.70 2.00 3.47 3.79 3.64
b = 30.00m

Gambar IV. 1 . Penampang Melintang Sungai

B = 40 m
b = 30 m
(b + B)* H
A =
2
(30 + 40)* H
89,114 =
2
178,228 = 70*H
178,228
H = = 2,55 m
70

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES

343.62
343.62
342.79
343.06
342.96
343.24
343.24
343.46
343.46
343.46
343.27
341.61
341.05
340.27
340.14
340.39
340.02
340.29
340.38
340.58
341.57
342.08
342.29
343.27
343.47
343.73
343.73
343.73
343.95
343.67
343.71
343.38
BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-7
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

3. Analisa terhadap penggerusan
Dihitung dengan menggunakan metode Lacey, dimana kedalaman penggerusan
dipengaruhi oleh Janis material dasar sungai. Penggerusan akan mengikis lapisan tanah
dasar sungai yang biasanya terjadi pada dasar sungai yang biasanya terjadi dibawah pilar.

Gambar IV. 2. Dalamnya penggerusan

Rumusan yang dipakai untuk menganalisa gerusan sebagai berikut:
0,33
⎛ Q ⎞
d = 0,473*⎜ ⎟
⎜ ⎟
f
⎝ ⎠
Dimana :
d = Kedalaman gerusan normal dari tanah dasar sungai (m)
3
Q = Debit banjir maksimum (m /det)
f = Faktor Lempung Lacey yang merupakan keadaan tanah dasar

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES
BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-8
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

Tabel IV. 2. Faktor Lempung Lacey Berdasar Tanah
Diameter Faktor
No. Jenis Material
(mm) (f)
1. Lanau sangat halus (very fine silt) 0,052 0,40
2. Lanau halus (fine silt) 0,120 0,80
3. Lanau sedang (medium silt) 0,23 0,85
4. Lanau (standart silt) 0,32 1,0
5. Pasir (medim sand) 0,505 1,20
6. Pasir kasar (coarse sand) 0,725 1,50
7. Kerikil (heavy sand) 0,920 2,0

Tabel IV. 3. Kedalaman Penggerusan
No. Kondisi Aliran Penggerusan Maksimal
1. Aliran Lurus 1,27d
2. Aliran Belok 1,50d
3. Aliran Belok Kanan 1,75d
4. Aliran Sudut Lurus 2,00d
5. Hidung Pilar 2,00d

Analisa Penggerusan Sungai diperhitungkan untuk keamanan dari adanya gerusan
aliran sungai. Penggerusan terjadi didasar sungai dibawah pilar akibat aliran sungai yang
mengikis lapisan tanah dasar sungai. Syarat agar aman dari scouring anatara lain dasar
pilar atau pondasi pilar harus berada dibawah bidang scouring maksimum.
Dari data yang diperoleh diketahui:
3
Q = 149 m /detik
dmaks = 2,00 d
Dari data tanah diketahui jenis material pada dasar pilar:
- Silt = 4% ,ukuran butir 0.002 - 0.06 mm
- Sand = 66 % ,ukuran butir 0.06 – 2 mm
- Gravel = 30%, ukuran butir 2 – 10 mm

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES
BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-9
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

Jenis material terbanyak adalah sand, nilai f diambil dari Tabel IV.2
f = 1
0,33
⎛ Q ⎞
d = 0,473*⎜ ⎟
⎜ ⎟
f
⎝ ⎠
0,33
⎛149 ⎞
d = 0,473*⎜ ⎟
⎝ 1 ⎠
d = 3,466 m
Penggerusan yang terjadi = 3,466 – 2,55
= 0,89 m
dmaks = 2,00* 0,89 = 1,78 m

Kedalaman scouring maksimum adaah -1,78 m dari muka tanah.
Dasar pilar berada pada -1,5m dari muka tanah.
Dasar pilar berada diatas bidang scouring maksimum, maka pilar tidak aman
terhadap scouring, sehingga pilar rusak/ ambrol.

IV.1.3. Analisa Data LHR
IV.1.3. 1. LHR Masa Perencanaan 1 Tahun
n
NO JENIS KENDARAAN ( 1+i ) 2006/2007 2007/2008
( smp ) ( smp )
1
1 Sepeda motor, skuter, sepeda ( 1+0,06 ) 195 206
kumbang, dan roda 3
1
2 Sedan, jep,station wagon ( 1+0,06 ) 102 108
1
3 Oplet, pickup, suburban, ( 1+0,06 ) 253 268
minibus, combi
1
4 Microtruck, mobil hantaran ( 1+0,06 ) 142 150
1
5 Bus ( 1+0,06 ) 5 5
1
6 Truk 2 sumbu ( 1+0,06 ) 27 28
1
7 Truk 3 sumbu ( 1+0,06 ) - -
TOTAL LHR ( SMP ) 724 765

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES
BAB IV ANALISA DATA, EVALUASI KERUSAKAN IV-10
DAN PERHITUNGAN STRUKTUR

IV.1.3. 2. LHR Masa Pelaksanaan 2 Tahun
n
NO JENIS KENDARAAN ( 1+i ) 2007/2008 2009/2010
( smp ) ( smp )
2
1 Sepeda motor, skuter, sepeda ( 1+0,06 ) 206 231
kumbang, dan roda 3
2
2 Sedan, jep,station wagon ( 1+0,06 ) 108 121
2
3 Oplet, pickup, suburban, ( 1+0,06 ) 268 301
minibus, combi
2
4 Microtruck, mobil hantaran ( 1+0,06 ) 150 168
2
5 Bus ( 1+0,06 ) 5 6
2
6 Truk 2 sumbu ( 1+0,06 ) 28 31
2
7 Truk 3 sumbu ( 1+0,06 ) - -
TOTAL LHR ( SMP ) 765 858

IV.1.3. 3. LHR Masa Umur Rencana 25 Tahun
n
NO JENIS KENDARAAN ( 1+i ) 2009/2010 2034/2035
( smp ) ( smp )
25
1 Sepeda motor, skuter, sepeda ( 1+0,06 ) 231 93
kumbang, dan roda 3
25
2 Sedan, jep,station wagon ( 1+0,06 ) 121 520
25
3 Oplet, pickup, suburban, ( 1+0,06 ) 301 1294
minibus, combi
25
4 Microtruck, mobil hantaran ( 1+0,06 ) 168 72
25
5 Bus ( 1+0,06 ) 6 25
25
6 Truk 2 sumbu ( 1+0,06 ) 31 13
25
7 Truk 3 sumbu ( 1+0,06 ) - -
TOTAL LHR ( SMP ) 858 3687

765 + 858 + 3687
LHR Rata-rata = =1770 smp
3

EVALUASI DAN PERENCANAAN JEMBATAN GUNTUR KECAMATAN KERSANA
KABUPATEN BREBES