UNIVERSITAS NEGERI SEMARANGlib.unnes.ac.id/36213/1/5113413015_Optimized.pdf · Rehabilitasi...
Transcript of UNIVERSITAS NEGERI SEMARANGlib.unnes.ac.id/36213/1/5113413015_Optimized.pdf · Rehabilitasi...
i
EVALUASI PERBAIKAN TANGGUL KANTONG LUMPUR
PADA PROYEK REHABILITASI BANGUNAN UTAMA
DAERAH IRIGASI (D.I) KLAMBU KECAMATAN KLAMBU
KABUPATEN GROBOGAN
Skripsi
diajukan sebagai salah satu persyaratan
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil
Oleh
Moh. Rofi’i
NIM.5113413015
TEKNIK SIPIL
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2019
ii
iii
iv
PERNYATAAN KEASLIAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa:
1. Skripsi ini adalah asli dan belum pernah diajukan untuk mendapatkan
gelar akademik (sarjana, magister, dan/atau doktor), baik di Universitas
Negeri Semarang (UNNES) maupun di perguruan tinggi lain.
2. Karya tulis ini adalah murni gagasan, rumusan, dan penelitian saya
sendiri, tanpa bantuan pihak lain, kecuali arahan Pembimbing dan
masukan Tim Penguji.
3. Dalam karya tulis ini tidak terdapat karya atau pendapat yang telah
ditulis atau dipublikasikan orang lain, kecuali secara tertulis dengan jelas
dicantumkan sebagai acuan dalam naskah dengan disebutkan nama pengarang
dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
4. Pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian hari
terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini, maka
saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar yang telah
diperoleh karena karya ini, serta sanksi lainnya sesuai dengan norma yang
berlaku di perguruan tinggi ini.
Semarang, Desember 2018
Yang membuat pernyataan,
Moh. Rofi’i
5113413015
v
MOTTO
Menuntut ilmu merupakan kewajiban bagi setiap muslim. (H.R. Ibnu Majah).
Barangsiapa yang menapaki suatu jalan dalam rangka mencari ilmu,
maka Alloh akan memudahkan baginya jalan ke surge. (H.R. Ibnu Majah dan
Abu Daud).
Segala sesuatu yang dikerjakan dengan ikhlas dan sabar akan membuahkan
hasil yang memuaskan (Dd_Mell’ty).
Sesungguhnya bagi orang-orang yang beriman dan beramal saleh, kelak Allah
Yang Maha Pemurah akan menanamkan dalam (hati) mereka rasa kasih
sayang ( QS. Maryam: 96).
vi
PERSEMBAHAN
Kedua orang tua tersayang (Bapak Sudadi dan Ibu Supiah) yang selalu
membimbing, mendo’akan dan memberikan fasilitas baik materi maupun non
materi untuk meraih cita-citaku, serta memberiku motivasi untuk tetap
berjuang dan meraih mimpi.
Kakak tercinta (Anis Mas’udah) yang tak bosan selalu memberikan
dukungan, bantuan, serta motivasi dalam penyusunan skripsi.
Dosen Pembimbing skripsi (Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc. dan
Drs. Lashari, M.T.) yang telah membimbing dan memberikan masukan dalam
menyelesaikan skripsi ini.
Untoro Nugroho, S.T., M.T., sebagai dosen wali rombel 1 Teknik Sipil S1
2013 yang telah memberikan arahan dan motivasi selama kuliah di Kampus
Universitas Negeri Semarang.
Togani Cahyadi Upomo S.T., M.Eng., selaku dosen penguji.
Seluruh dosen Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang yang telah
memberikan ilmu selama perkuliahan.
Seluruh staff Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang yang memberikan
bantuan selama penyusunan skripsi.
Teman – teman rombel 1 Teknik Sipil 2013 yang telah memberikan bantuan
dan motivasi selama penyusunan skripsi.
Teman teman satu angkatan Teknik Sipil 2013 terima kasih atas
kebersamaannya.
Teman – teman kos “Bujang Tulen” yang selalu memberikan hiburan,
motivasi dan pengalaman bersosial selama tinggal di Semarang.
Almamaterku tercinta Universitas Negeri Semarang.
vii
ABSTRAK
Moh. Rofi’i. 2018. “Evaluasi Perbaikan Tanggul Kantong Lumpur Pada Proyek
Rehabilitasi Bangunan Utama Daerah Irigasi (D.I) Klambu Kecamatan Klambu
Kabupaten Grobogan” Skripsi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Negeri Semarang. Pembimbing I: Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc.,
Dosen Pembimbing II: Drs. Lashari, M.T.
Bendung Klambu berada di Desa Penganten, Kecamatan Klambu, Kabupaten
Grobogan. Tanggul kantong lumpur pada bangunan Bendung Klambu telah terjadi
longsoran sepanjang 120 m mulai dari sta.0+075 s/d sta.0+195. Disamping itu,
dari hasil pengamatan secara visual di lapangan, mulai dari sta.0+00 s/d
sta.0+406, terdapat retakan-retakan pada permukaan tanggul yang berpotensi
terjadinya longsoran.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui desain penanganan perkuatan dan
analisa teknis permodelan desain tanggul penahan kantong lumpur Bendung
Klambu dengan menggunakan metode numeris PLAXIS V.8.2.
Kondisi desain struktur tanggul kantong lumpur menggunakan metode Numeris
(Plaxis2D) meliputi : kondisi eksisting mengalami pergeseran tanah sebesar 4,25
m dengan nilai SF (safety factor) 2,183, kondisi setelah mengalami pergeseran
tanah, bergeser sebesar 16,85 x 10-3
m dengan nilai SF (safety factor) 1,0, kondisi
setelah adanya timbunan tanah berupa pasir dan batu (sirtu) mengalami
pergeseran tanah sebesar 12,54 m dengan nilai SF (safety factor) 3,356, kondisi
setelah adanya timbunan berupa pasir dan batu (sirtu) dan perkuatan SSP (Steel
Sheet Pile) serta linning beton bergeser sebesar 0,7 m dengan nilai SF (safety
factor) 2,638. Dari keempat kondisi struktur tanggul kantong lumpur tidak terjadi
kelongsoran karena dari keempat kondisi nilai SF (safety factor) lebih dari 1,2,
namun kondisi struktur tanggul kantong lumpur mengalami pergeseran sebesar
0,7 m setelah adanya perkuatan.
Kata kunci : Metode Numeris Plaxis2D, Pergeseran Tanah
viii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, Puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, hidayah serta inayah-Nya, sehingga penyusunan skripsi
dengan judul “Evaluasi Perbaikan Tanggul Kantong Lumpur Pada Proyek
Rehabilitasi Bangunan Utama Daerah Irigasi (D.I) Klambu Kecamatan Klambu
Kabupaten Grobogan dapat terselesaikan dengan baik tanpa adanya halangan
suatu apapun.
Selesainya skripsi ini tidak lepas dari bimbingan, pengarahan, dan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, atas selesainya skripsi ini penulis
mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., Rektor Universitas Negeri Semarang.
2. Dr. Nur Qudus, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang.
3. Aris Widodo, S.Pd., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Negeri Semarang.
4. Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc., dosen pembimbing 1 dan
Ketua Program Studi Teknik Sipil S1 yang telah memberikan bimbingan,
petunjuk, dorongan, serta masukan-masukan dalam pembuatan skripsi ini.
5. Drs. Lashari, M.T., dosen pembimbing 2 yang telah memberikan
bimbingan, petunjuk, dorongan, serta masukan-masukan dalam
pembuatan skripsi ini.
6. Togani Cahyadi Upomo, S.T., M.Eng., dosen penguji yang telah memberikan
saran serta nasehat dalam ujian Skripsi ini.
7. Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang.
8. Seluruh Staf, Karyawan, Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
9. Keluarga, Bapak dan Ibu yang senantiasa memberikan bantuan berupa materi
maupun imateri.
10. Teman - teman satu angkatan Teknik Sipil S1 2013 yang selalu
memberi semangat dan bantuan kepada penulis.
ix
11. Semua pihak yang tidak tersebutkan dan telah membantu menyelesaikan
skripsi ini sehingga dapat berjalan dengan baik dan lancar.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak
kesalahan disebabkan karena keterbatasan pengetahuan penulis, oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat
membangun demi meningkatkan kualitas dari skripsi ini.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan
dapat digunakan sebagai bekal untuk menambah referensi dan pengetahuan di
masa mendatang.
Semarang, Desember 2018
Penulis,
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................................... ii
PENGESAHAN ............................................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................................... iv
MOTTO ........................................................................................................... v
PERSEMBAHAN ............................................................................................ vi
ABSTRAK ....................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
DAFTAR ISI .................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 3
1.3 Batasan Masalah ......................................................................... 4
1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................ 4
1.5 Manfaat Penelitian ...................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Definisi Air ................................................................................. 5
2.2 Irigasi .......................................................................................... 6
2.3 Bendung ...................................................................................... 8
2.4 Tanggul Kantong Lumpur .......................................................... 10
2.5 Lereng dan Longsoran ................................................................ 11
xi
2.6 Desain Penanganan Perkuatan Tanggul ...................................... 12
2.6.1 Perkuatan dengan Nonwoven ...................................................... 13
2.6.2 Perkuatan dengan Geogrid .......................................................... 14
2.6.3 Perkuatan dengan nonwoven dan facing beton matras ............... 15
2.6.4 Perkuatan dengan nonwoven dan facing beton
matras+terasiring ........................................................................ 17
2.6.5 Perkuatan dengan geogrid dan facing beton matras+terasiring.. 19
2.6.6 Perkuatan dengan geogrid dan facing beton matras+terasiring+
SSP (Steel Sheet Pile) ditengah .................................................. 20
2.7 Metode Numeris Plaxis ............................................................... 22
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian ......................................................................... 23
3.2 Investigasi Lapangan .................................................................. 24
3.3 Data yang Digunakan .................................................................. 25
3.4 Prosedur / Tahapan Penelitian .................................................... 25
3.5 Pemodelan Desain Tanggul Kantong Lumpur dengan Metode
Numeris (Plaxis2D) .................................................................. 28
3.6 Tahap – Tahap Perhitungan Plaxis ............................................. 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Identifikasi Stratifikasi Tanah ..................................................... 41
4.2 Pemodelan Material Tanah pada Program Plaxis ....................... 44
4.3 Perencanaan Desain Tanggul Kantong Lumpur pada Proyek
Rehabilitasi Bangunan Utama Daerah Irigasi Klambu ............... 46
4.3.1 Struktur Penahan Longsoran Tanggul Kantong Lumpur ............ 54
4.3.2 Struktur Penahan Erosi Permukaan Lereng Tanggul Kantong
Lumpur ........................................................................................ 54
4.4 Hasil Permodelan Plaxis ............................................................. 54
4.4.1 Hasil Permodelan Plaxis Tanggul Kantong Lumpur pada
Eksisting Sebelum ada Perkuatan ............................................... 54
4.4.2 Hasil Permodelan Plaxis Tanggul Setelah Mengalami
Perpindahan Tanah ..................................................................... 57
xii
4.4.3 Hasil Permodelan Plaxis Tanggul Dengan Adanya Timbunan .. 60
4.4.4 Hasil Permodelan Plaxis Tanggul Dengan Adanya Perkuatan ... 63
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 67
5.2 Saran ................................................................................................. 68
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 69
LAMPIRAN .................................................................................................... 71
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Safety Faktor Stabilitas Lereng Tanggul Kantong Lumpur Kiri
(PT. Adhi Karya, 2015 .................................................................. 11
Tabel 3.1 Input Koordinat Kontur Tanah Eksisting Tanggul Pada Plaxis .... 31
Tabel 3.2 Input Koordinat Kontur Tanah yang Sudah Mengalami
Pergeseran pada Plaxis .................................................................. 32
Tabel 3.3 Input Koordinat Kontur Tanah Dengan Adanya Timbunan Pada
Plaxis ............................................................................................. 33
Tabel 3.4 Input Koordinat Kontur Tanah untuk Perkuatan Pada Plaxis ....... 35
Tabel 4.1 Boring log Proyek Rehabilitasi Bangunan Utama Daerah Irigasi
Klambu .......................................................................................... 43
Tabel 4.2 Nilai Perkiraan Modulus Elastisitas .............................................. 45
Tabel 4.3 Nilai Parameter Tanah untuk Desain Material pada Program
Plaxis ............................................................................................. 45
Tabel 4.4 Input Karakteristik Tanggul Kantong Lumpur Kedalam Plaxis ... 50
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi Longsoran Tanggul Kantong Lumpur Bendung
Klambu (PT. Adhi Karya, 2015) ......................................... 2
Gambar 2.1 Bendung Klambu (PT. Adhi Karya, 2015) ......................... 8
Gambar 2.2 Bagian – Bagian Bendung (Agustiawan dan Utami, 2012) . 9
Gambar 2.3 Design 1 (Perkuatan dengan Nonwoven) Tanpa Gempa SF
= 0,76 (PT. Adhi Karya, 2015) ............................................ 13
Gambar 2.4 Design 1 (Perkuatan dengan Nonwoven) Dengan Gempa
kh = 0,2 g SF = 0,41 (PT. Adhi Karya, 2015) ..................... 13
Gambar 2.5 Design 2 (Perkuatan dengan Geogrid) Tanpa Gempa SF =
0,76 (PT. Adhi Karya, 2015) ............................................... 14
Gambar 2.6 Design 2 (Perkuatan dengan Geogrid) Dengan Gempa kh
= 0,2 g SF = 0,41 (PT. Adhi Karya, 2015) .......................... 15
Gambar 2.7 Design 3 (Perkuatan dengan Nonwoven dan Facing Beton
Matras) Tanpa Gempa SF = 0,76 (PT. Adhi Karya, 2015) .. 16
Gambar 2.8 Design 3 (Perkuatan dengan Nonwoven dan Facing Beton
Matras) Dengan Gempa kh = 0,2 g SF = 0,41 (PT. Adhi
Karya, 2015) ........................................................................ 16
Gambar 2.9 Design 4 (Perkuatan dengan Nonwoven dan Facing Beton
Matras + Terasering) Tanpa Gempa SF = 0,63 (PT. Adhi
Karya, 2015) ........................................................................ 18
Gambar 2.10 Design 4 (Perkuatan dengan Nonwoven dan Facing Beton
Matras + Terasering) Dengan Gempa kh = 0,2 g SF = 0,37
(PT. Adhi Karya, 2015) ....................................................... 18
Gambar 2.11 Design 5 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing Beton
Matras + Terasering) Tanpa Gempa SF = 0,63 (PT. Adhi
Karya, 2015) ........................................................................ 19
Gambar 2.12 Design 5 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing Beton
Matras + Terasering) Dengan Gempa kh = 0,2 g SF = 0,37
(PT. Adhi Karya, 2015) ....................................................... 20
Gambar 2.13 Design 6 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing Beton
Matras + Terasering + SSP Ditengah) Tanpa Gempa SF
(Atas) = 1,53 (PT. Adhi Karya, 2015) ................................. 21
xv
Gambar 2.14 Design 6 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing Beton
Matras + Terasering + SSP Ditengah) Tanpa Gempa SF
(Bawah) = 2,00 (PT. Adhi Karya, 2015) ............................. 21
Gambar 3.1 Lokasi Penelitian Kawasan Bendung Klambu (PT. Adhi
Karya, 2015) ....................................................................... 23
Gambar 3.2 Lokasi Penelitian Tanggul Kantong Lumpur (PT. Adhi
Karya, 2015)... ..................................................................... 23
Gambar 3.3 Kondisi Tanggul Kantong Lumpur ...................................... 24
Gambar 3.4 Kondisi Tanggul Kantong Lumpur dengan Panjang 406 m
(PT. Adhi Karya, 2015) ....................................................... 24
Gambar 3.5 Bagan Alur Penelitian .......................................................... 27
Gambar 3.6 General Setting – Project ..................................................... 29
Gambar 3.7 General Setting – Dimention ............................................... 30
Gambar 3.8 Pemodelan Penampang Melintang Tanah Tanggul
Kantong Lumpur pada Eksisting ......................................... 31
Gambar 3.9 Pemodelan Penampang Melintang Tanah Tanggul
Kantong Lumpur yang Sudah Mengalami Pergeseran
Tanah ................................................................................... 32
Gambar 3.10 Pemodelan Penampang Melintang Tanah Tanggul
Kantong Lumpur Dengan Adanya Timbunan Tanah .......... 33
Gambar 3.11 Material Tanah ..................................................................... 34
Gambar 3.12 Material Tanah ..................................................................... 34
Gambar 3.13 Pemodelan Desain Perkuatan Penampang Melintang
Tanah Tanggul Kantong Lumpur ........................................ 36
Gambar 3.14 Input Beban Jalan ................................................................ 36
Gambar 3.15 Material Setting ................................................................... 37
Gambar 3.16 Input Data Material .............................................................. 37
Gambar 3.17 Input Data Material .............................................................. 37
Gambar 3.18 Tampilan Setelah Dilakukan Mesh Generation ................... 38
Gambar 3.19 Tampilan Setelah Menetapkan Kondisi Awal ..................... 39
Gambar 3.20 Contoh Penginputan dalam Menu Calculation .................... 39
Gambar 3.21 Contoh Grafik Nilai M-Sf .................................................... 39
xvi
Gambar 4.1 Proses Pengeboran Menggunakan Mesin Bor (PT. Adhi
Karya, 2016).. ...................................................................... 42
Gambar 4.2 Lokasi Longsoran Tanggul Kantong Lumpur Bendung
Klambu (PT. Adhi Karya, 2015) ......................................... 46
Gambar 4.3 Lokasi Longsoran Tanggul Kantong Lumpur Bendung
Klambu ................................................................................ 47
Gambar 4.4 Lokasi Pekerjaan Tanggul Kantong Lumpur Bendung
Klambu (PT. Adhi Karya, 2015) ......................................... 47
Gambar 4.5 Pemodelan Karakteristik Tanah pada Sofware Plaxis
Kondisi Eksisting ................................................................. 51
Gambar 4.6 Pemodelan Karakteristik Tanah pada Sofware Plaxis
Setelah Mengalami Perpindahan Tanah ............................. 51
Gambar 4.7 Pemodelan Karakteristik Tanah pada Sofware Plaxis
dengan Adanya Timbunan ................................................... 52
Gambar 4.8 Pemodelan Karakteristik Tanah pada Sofware Plaxis
dengan Adanya Perkuatan ................................................... 52
Gambar 4.9 Desain Pemodelan Perkuatan Tanggul Kantong Lumpur
(PT. Adhi Karya, 2016) ....................................................... 53
Gambar 4.10 Deformasi Struktur Tanggul Kantong Lumpur Kondisi
Eksisting .............................................................................. 55
Gambar 4.11 Perpindahan Tanah Total Struktur Tanggul Kantong
Lumpur Kondisi Eksisiting ................................................. 56
Gambar 4.12 Tegangan Efektif Tanah yang Terjadi pada Kondisi
Eksisting .............................................................................. 56
Gambar 4.13 Grafik Nilai M-Sf Tanggul Kantong Lumpur Kondisi
Eksisiting ............................................................................. 57
Gambar 4.14 Deformasi Struktur Tanggul Kantong Lumpur pada
Pemodelan Tanah yang Telah Bergeser .............................. 58
Gambar 4.15 Perpindahan Tanah Total Struktur Tanggul Kantong
Lumpur pada Pemodelan Tanah yang Telah Bergeser ........ 59
Gambar 4.16 Tegangan Efektif Tanah yang Terjadi pada Pemodelan
Tanah yang Telah Bergeser ................................................. 59
Gambar 4.17 Grafik Nilai M-Sf Tanggul Kantong Lumpur pada
Pemodelan Tanah yang Telah Bergeser .............................. 60
xvii
Gambar 4.18 Deformasi Struktur Tanggul Kantong Lumpur Dengan
Adanya Timbunan ............................................................... 61
Gambar 4.19 Perpindahan Tanah Total Struktur Tanggul Kantong
Lumpur Dengan Adanya Timbunan .................................... 62
Gambar 4.20 Tegangan Efektif Tanah yang Terjadi Lumpur Dengan
Adanya Timbunan pada Tanggul Kantong Lumpur ............ 62
Gambar 4.21 Grafik Nilai M-Sf Tanggul Kantong Lumpur (Adanya
Timbunan) ............................................................................ 63
Gambar 4.22 Deformasi Struktur Tanggul Kantong Lumpur Dengan
Adanya Perkuatan ................................................................ 64
Gambar 4.23 Perpindahan Tanah Total Struktur Tanggul Kantong
Lumpur Dengan Adanya Perkuatan ..................................... 65
Gambar 4.24 Tegangan Efektif Tanah yang Terjadi Lumpur Dengan
Adanya Perkuatan pada Tanggul Kantong Lumpur ............ 65
Gambar 4.25 Grafik Nilai M-Sf Tanggul Kantong Lumpur (Adanya
Perkuatan) ............................................................................ 66
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Pekerjaan Tanah Proyek Rehabilitasi Bangunan Utama
Daerah Irigasi Bendung Klambu ................................................ 71
Lampiran 2 Harga Besi Sheet Pile Baja (PT. Mega Kurnia Steel, 20017) ..... 75
Lampiran 3 Spesifikasi Steel Sheet Pile (SSP) ............................................... 77
Formulir Usulan Topik Skripsi ........................................................................ 78
Usulan Pembimbing Skripsi ............................................................................. 79
Surat Penetapan Dosen Pembimbing Skripsi ................................................... 80
Surat Tugas Seminar Proposal Skripsi ............................................................. 81
Surat Keterangan Selesai Bimbingan Skripsi .................................................. 82
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan sumber kehidupan dan mengambil peranan yang penting
dalam menunjang aktifitas manusia. Perkembangan dan gejala alam yang selalu
mengalami dinamika dapat berpengaruh juga terhadap lingkungan sekitar kita
(Frahmana dan Santosa, 2015).
Pemerintah Kabupaten Grobogan di bawah kewenangan Balai Besar
Wilayah Sungai Pemali Juana (BBWS-PJ) membangun Bendung Klambu yang
terletak di Dukuh Kletak, Desa Penganten, Kecamatan Klambu pada tahun
1991. Bendung Klambu memiliki luas daerah sebesar 38,457 Ha. Bendung
Klambu menyediakan air baku untuk Kota Semarang dengan Debit 3,5 m3/s dan
digunakan sebagai pengairan irigasi (PT. Adhi Karya, 2015).
Aliran air Bendung Klambu berasal dari Kedong Ombo dan aliran Sungai
Lusi dan Serang. Irigasi Bendung Klambu ini dapat mengairi persawahan wilayah
Grobogan, Kudus, dan Pati diperkirakan seluas 17,288 H, Aliran Klambu seluas
21,457 H yang meliputi wilayah Demak dan Kudus. Bagian lainnya aliran Klambu
Juwana mengairi persawahan seluas 9,970 H mencakup persawahan Pati dan
Rembang melalui pompa air Tambakromo (PT. Adhi Karya, 2015).
Bendung adalah suatu bangunan yang dibuat dari pasangan batu kali,
bronjong atau beton, yang terletak melintang pada sebuah sungai yang tentu saja
bangunan ini dapat digunakan pula untuk kepentingan lain selain irigasi, seperti
untuk keperluan air minum, pembangkit listrik atau untuk pengendalian banjir
(Mangore et al. 2013).
Menurut (Wulandari dan Tarigan, 2013) dalam bangunan bendung, dasar
sungai biasanya tersusun oleh endapan dari material angkutan sedimen yang
terbawa oleh aliran sungai dan masuk ke saluran irigasi. Sedimentasi yang cukup
tinggi akan membuat kapasitas saluran irigasi berkurang, untuk itu perlu
2
dikonstruksikan bangunan tanggul kantong lumpur yang berfungsi mengendapkan
sedimen agar tidak masuk ke saluran irigasi.
Tanggul kantong lumpur pada bangunan Bendung Klambu telah terjadi
longsoran sepanjang 120 m mulai dari sta.0+075 s/d sta.0+195. Disamping itu,
dari hasil pengamatan secara visual di lapangan, mulai dari sta.0+00 s/d
sta.0+406, terdapat retakan-retakan pada permukaan tanggul yang berpotensi
terjadinya longsoran (PT. METTANA Engineering Consultant, 2015). Menurut
(Rahmania dan Armayani, 2013) Peristiwa longsor biasa dikenal sebagai
perpindahan/gerakan massa tanah, batuan, atau kombinasinya karena pengaruh
gaya berat (gravitasi). Gerakan tanah telah lama menjadi perhatian ahli geologi
karena dampaknya banyak menimbulkan korban jiwa maupun kerugian harta
benda. Salah satu faktor yang mempengaruhi terjadinya longsor adalah
bertambahnya beban pada lereng yang berasal dari air hujan yang berinfiltrasi ke
dalam tanah, di bagian lereng yang terbuka (tanpa penutup vegetasi),
menyebabkan kandungan air dalam tanah meningkat, tanah menjadi jenuh,
sehingga volume tanah bertambah dan beban pada lereng pun semakin berat.
Gambar 1.1 Lokasi Longsoran Tanggul kantong Lumpur Bendung Klambu
(PT. Adhi Karya, 2015)
Lokasi
LongsoranTanggul
Kantong Lumpur
3
Menurut (PT. METTANA Engineering Consultant, 2015) terjadi gerusan
pada kaki tanggul kantong lumpur, maka telah terjadi longsoran pada sayap kiri
tanggul kantong lumpur (arah hilir), sehingga stabilitas lereng terganggu. Gejala
lain yang menunjukkan terjadinya kelongsoran pada tanggul kantong lumpur
adalah terjadinya beberapa retakan-retakan memanjang pada permukaan tanggul
kantong lumpur. Sehingga akan terjadi rembesan air dan akan berdampak
memperlemah stabilitas tanggul dan mempercepat terjadinya longsoran.
Menurut (PT. Adhi Karya, 2015) rencana desain perkuatan tanggul
penahan kantong lumpur menggunakan beberapa desain diantaranya adalah
perkuatan dengan nonwoven, perkuatan dengan geogrid, perkuatan dengan
nonwoven dan facing beton matras, perkuatan dengan nonwoven dan facing beton
matras + terasiring, perkuatan dengan geogrid dan facing beton matras +
terasiring, perkuatan dengan geogrid dan facing beton matras + terasiring + SSP
(Steel Sheet Pile) ditengah.
Dengan adanya kerusakan berupa longsoran di Tanggul Kantong Lumpur,
maka diperlukan perbaikan dengan segera agar tanggul kantong lumpur kembali
stabil dan aman. Untuk itu penulis akan melakukan penelitian tentang Evaluasi
Perbaikan Tanggul Kantong Lumpur pada Proyek Rehabilitasi Bangunan Utama
D.I Klambu.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan
penelitian sebagai berikut:
1. Bagaimanakah desain penanganan perkuatan tanggul penahan kantong
lumpur Bendung Klambu?
2. Bgaimanakah analisa teknis permodelan desain tanggul penahan kantong
lumpur Bendung Klambu?
4
1.3 Batasan Masalah
Pada penelitian ini perlu dilakukan pembatasan masalah sebagai berikut:
1. Data lapiasan dan karakteristik tanah sampai pada kedalaman 30 meter.
2. Perkuatan perbaikan pada tanggul kantong lumpur.
3. Metode perbaikan perkuatan tanggul kantong lumpur dengan
pemancangan SSP sedalam 12 m dan dipasang lean concrete tebal 15 cm
dengan beton b0.
4. Pemancangan sepanjang 406 m, dari Sta 0+00 s/d Sta 406.
5. Perencanaan desain tanggul kantong lumpur dengan menggunakan metode
numeris PLAXIS V.8.2.
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah diatas maka tujuan penelitian ini adalah:
1. Mengetahui desain penanganan perkuatan tanggul penahan kantong
lumpur Bendung Klambu.
2. Mengetahui analisa teknis permodelan desain tanggul penahan kantong
lumpur Bendung Klambu.
1.5 Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi berbagai pihak,
manfaat penelitian ini adalah:
1. Memperoleh pengetahuan tentang desain penanganan perkuatan tanggul
penahan kantong lumpur Bendung Klambu.
2. Memperoleh informasi mengenai analisa teknis permodelan desain tanggul
penahan kantong lumpur Bendung Klambu.
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Definisi Air
Berdasarkan kepustakaan mengenai sejarah kehidupan manusia, dapat
diketahui bahwa hubungan antara manusia dengan sumber daya air sudah terjalin
sejak beradab-abad yang lalu. Kerajaan-kerajaan besar yang sempat mencapai
kejayaannya, baik di negara kita maupun dibelahan dunia yang lain, sebagian
besar muncul dan berkembang dari lembah dan tepi sungai (Kerajaan Majapahit,
Sriwijaya, Mesir, Mesopotamia, dll.) (Hadihardjaja et al, 1999).
Air merupakan sumber kehidupan dan mengambil peranan yang penting
dalam menunjang aktifitas manusia. Perkembangan dan gejala alam yang selalu
mengalami dinamika dapat berpengaruh juga terhadap lingkungan sekitar kita
(Frahmana dan Santosa, 2015).
Berdasarkan Permenkes RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990, tentang
syarat-syarat pengawasan kualitas air, air bersih adalah air yang digunakan untuk
keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat
diminum apabila telah dimasak. Sedangkan air minum adalah air yang kualitasnya
memenuhi syarat dan dapat diminum langsung. Di sisi lain, Permenkes RI No.
492/MENKES/PER/IV/2010, tentang persyaratan kualitas air minum, menyatakan
bahwa air minum adalah air yang melalui proses pengolahan yang memenuhi
syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Air minum aman bagi kesehatan
apabila memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologis, kimiawi, dan radioaktif.
Menurut (Hadihardjaja et al, 1999) beberapa hal penting yang
menyebabkan eratnya hubungan manusia dengan sumber daya air, dapat
disebutkan antara lain :
a. Kebutuhan manusia akan kebutuhan makanan nabati: Untuk kelangsungan
hidupnya, manusia membutuhkan juga makanan nabati.Jenis makanan ini
didapat manusia dari usahanya dalam mengolah tanah dengan tumbuhan
6
penghasil makanan.Untuk keperluan tumbuh dan berkembangnya,
tanaman tersebut memerlukan penanganan khusus, terutama dalam
pengaturan akan kebutuhan airnya. Manusia kemudian membuat bangunan
dan saluran yang berfungsi sebagai prasarana pengambil, pengatur dan
pembagi air sungai untuk pembasahan lahan pertaniannya. Bangunan
pengambil air tersebut berupa bangunan yang sederhana dan sementara
berupa tumpukan batu, kayu dan tanah, sampai dengan bangunan yang
permanen seperti bendung, waduk dan bangunan-bangunan lainnya.
b. Kebutuhan manusia akan kenyamanan dan keamanan hidupnya : seperti
telah diketahui bersama, dalam keadaan biasa dan normal, sungai adalah
mitra yang baik bagi kehidupan manusia. Namun, dalam keadaan dan saat-
saat tertentu, sungaipun adalah musuh manusia yang akan merusak
kenyamanan dan keamanan hidupnya. Pada setiap kejadian dan kegiatan
yang ditimbulkan oleh sifat dan perilaku sungai, manusia kemudian
berfikir dan berupaya untuk sebanyak-banyaknya memanfaatkan sifat dan
perilaku sungai yang menguntungkan dan memperkecil atau bahkan
berusaha menghilangkan sifat yang merugikan kehidupannya. Manusia
lalu membangun bangunan-bangunan air sepanjang sungai yang bertujuan
untuk memanfaatkan sumber daya air sungai, misalnya bendungan-
bendungan, pusat listrik tenaga air ataupun membuat bangunan yang
diharapkanakan dapat melindungi manusia terhadap bencana yang
ditimbulkan oleh perilaku sungai, misalnya waduk, krib, tanggul, penahan
lereng, bronjong dan fasilitas lainnya.
2.2 Irigasi
Menurut (Wulandari dan Tarigan, 2013) irigasi adalah sistem pemberian
air yang baik agar jumlah air yang tersedia dapat mencukupi kebutuhan air yang
diperlukan oleh tanaman. Dalam peningkatan produksi pangan, irigasi mempunyai
peranan untuk menyediakan air tersebut. Adapun beberapa faktor yang
mempengaruhi ketersediaan air antara lain, cara pemberian air, banyaknya hujan
7
yang turun, waktu penanaman, pengolahan tanah, pengaturan pola tanam, dan cara
pengelolaan serta pemeliharaan saluran dan bangunan yang ada.
Sistem jaringan irigasi yang ada di dunia ini sangat beragam bentuknya
dan pada umumnya dipengaruhi oleh kondisi dan situasi setempat sebagai faktor
internal dan pengaruh usaha-usaha manusia sebagai faktor eksternal. Faktor-faktor
internal dalam jaringan irigasi antara lain adalah kondisi topografi, hidrologi,
hidrolika dan tanah. Faktor eksternal yang berpengaruh adalah usaha manusia
untuk memanfaatkan sumber daya alam yang ada semaksimal mungkin untuk
mencapai tujuannya. Oleh kerana itu untuk mendukung pemanfaatan sumber daya
alam yang ada maka diperlukan pengetahuan tentang sistem yang ada atau yang
akan diadakan guna menunjang kegiatan pertanian yang berkelanjutan. Suatu
sistem jaringan irigasi akan mempengaruhi usaha manusia dalam pemanfaatan
sumber daya alam pada umumnya dan sumber daya air pada khususnya untuk
budi daya tanaman pangan (Nurrochmad F, 1998).
Menurut (Hadihardjaja et al., 1999), Tujuan irigasi pada suatu daerah
adalah upaya untuk penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian,
dari sumber air kedaerah yang memerlukan dan mendistribusikan secara teknis
dan sistematis. Adapun manfaat suatu sistem irigasi adalah :
a. Untuk membasahi tanah, yaitu membantu pembasahan tanah pada daerah
yang curah hujannya kurang atau tidak menentu.
b. Untuk mengatur pembasahan tanah, yang dimaksudkan agar daerah
pertanain dapat diairi sepanajng waktu, baik pada musim kemarau maupun
pada musim penghujan.
c. Untuk menyuburkan tanah, yaitu dengan mengalirkan air yang
mengandung lumpur pada daerah pertanian sehingga tanah dapat
menerima unsur-unsur penyubur.
d. Untuk kolmatase, yaitu meninggikan tanah yang rendah (rawa) dengan
endapan lumpur yang dikandung oleh air irigasi.
8
e. Untuk penggelontoran air dikota, yaitu dengan menggunakan air irigasi,
kotoran/sampah dikota digelontor ketempat yang telah disediakandan
selanjutnya dibasmi secara alamiah.
f. Pada daerah dingin, dengan mengalirkan air yang suhunya lebih tinggi dari
pada tanah, dimungkinkan untuk mengadakan pertanian juga pada musim
tersebut.
2.3 Bendung
Bendung yaitu suatu bangunan yang melintang pada aliran sungai (palung
sungai), yang terbuat dari pasangan batu kali, bronjong, atau beton, yang
berfungsi untuk meninggikan muka air agar dapat dialirkan ke tempat yang
diperlukan (Agustiawan dan Utami, 2012).
Menurut macamnya bendung dibagi dua, yaitu bendung gerak dan
bendung tetap (Mangore et al., 2013). Bendung gerak berfungsi mengatur tinggi
muka air sekaligus untuk menggelontor sedimen yang mengendap (Apriliansyah
et al. 2014). Sedangkan bendung tetap adalah bendung yang terdiri dari ambang
tetap, sehingga muka air banjir tidak dapat diatur elevasinya, dibangun umumnya
di sungai-sungai ruas hulu dan tengah (Agustiawan dan Utami, 2012)
Bendung Klambu merupakan bendung yang termasuk bendung gerak.
Bendung gerak berfungsi mengatur tinggi muka air sekaligus untuk menggelontor
sedimen yang mengendap. Bendung gerak terdiri dari lantai pilar bendung, pilar
pintu, daur pintu, makanisme pengaturan pintu, panel pengaturan pintu, ruang
operasi pintu dan jembatan inspeksi. Lantai, pilar bendung dan pilar pintu
bendung gerak umumnya terbuat dari beton bertulang dan harus aman terhadap
guling dan gelincir (Apriliansyah et al., 2014)
9
Gambar 2.1 Bendung Klambu (PT. Adhi Karya 2015)
Menurut (Agustiawan dan Utami, 2012) komponen utama bendung terdiri
dari:
1. Tubuh bendung, antara lain terdiri dari ambang tetap dan mercu bendung
dengan bangunan peredam energinya.
2. Bangunan intake, antara lain terdiri dari lantai atau ambang dasar, pintu
dinding banjir, pilar penempatan pintu, saringan sampah, jembatan
pelayan, rumah pintu, dan perlengkapan lainnya.
3. Bangunan pembilas, dengan undersluice atau tanpa undersluice, pilar
penempatan pintu, pintu bilas, jembatan pelayan, rumah pintu, saringan
batu, dan perlengkapan lainnya.
4. Bangunan pelengkap lain yang harus ada pada bendung antara lain yaitu
tembok pangkal, sayap bendung, lantai udik dan dinding tirai, pengarah
arus tanggul banjir dan tanggul penutup atau tanpa tanggul, penangkap
sedimen atau tanpa penangkap sedimen, tangga, penduga muka air, dan
sebagainya.
10
1. Tembok pengarah arus 6. Bangunan pembilas
2. Tembok sayap hulu 7. Mercu bendung
3. Tembok pangkal bendung 8. Kolam peredam energi
4. Tembok sayap hilir 9. Jembatan
5. Bangunan pengambilan
Gambar 2.2 Bagian-Bagian Bendung (Agustiawan dan Utami, 2012)
2.4 Tanggul Kantong Lumpur
Menurut (Wulandari dan Tarigan, 2013) tanggul kantong lumpur
merupakan bangunan pelengkap atau bagian dari bangunan utama yang berfungsi
untuk mengelakkan angkutan sedimen dasar dan layang terutama fraksi pasir dan
yang lebih besar agar tidak masuk ke jaringan pengairan. Secara umum
sedimentasi adalah proses terjadinya perlepasan butiran tanah dari induknya di
suatu tempat dan terangkutnya material tersebut oleh gerakan air dan angin
kemudian diikuti dengan preoses pengendapan pada tempat yang lain (Suripin,
2001).
Tanggul merupakan bangunan yang berada diantara aliran sungai yang
bertujuan untuk menahan aliran air sungai agar tidak menuju ke wilayah
permukiman ataupun lahan yang tidak memerlukan pengaliran air sungai. Tinggi
tanggul akan ditentukan berdasarkan tinggi muka air rencana pada kala ulang 25
tahun dengan penambahan jagaan yang diperlukan. Pembuatan tanggul
11
merupakan salah satu usaha dalam konservasi tanah dan air. Tanggul digunakan
untuk melindungi daerah irigasi dari banjir yang disebabkan oleh sungai,
pembuang yang besar atau laut. Tanggul merupakan salah satu jenis bendungan
urugan homogen karena semua tanggul dibuat dengan bahan tanah yang hampir
sejenis dan gradasinya hampir seragam. Tubuh tanggul sebagaimana bendungan
secara keseluruhannya berfungsi ganda, yaitu sebagai penyangga aliran air
sekaligus menahan rembesan air (Sosrodarsono dan Takeda dalam Wibisono,
2017).
Menurut (Faqih dan Azizi, 2018) bangunan kantong lumpur merupakan
bangunan pelengkap atau bagian dari bangunan utama yang berfungsi untuk
mengelakkan angkutan sedimen dasar dan layang terutama fraksi pasir dan yang
lebih besar agar tidak masuk ke jaringan pengairan. Bangunan kantong lumpur
pada umumnya dibangun di hilir bangunan pengambil (intake) sebelum masuk ke
saluran induk.
Pada bendung klambu terdapat kerusakan berupa longsoran pada tanggul
kantong lumpur, maka diperlukan perbaikan dengan segera agar tanggul kantong
lumpur kembali stabil dan aman. Kondisi lereng talud bagian kanan kantong
lumpur mengalami penurunan (ambles) yang lama-kelamaan akan mengalami
kelongsoran (PT. METTANA Engineering Consultant, 2015). Guna lebih
memastikan kondisi kesetabilannya dilakukan pengkajian dengan model analisis
stabilitas longsoran maupun stabilitas struktur dalam dua demensi. Faktor
keamanan stabilitas lereng atau faktor aman terhadap kuat geser tanah diambil
lebih besar atau sama dengan 1.2 – 1.5. Menurut Bowles (1989) nilai faktor
keamanan berdasarkan intensitas kelongsorannya adalah sebagai berikut :
Nilai faktor keamanan menurut Bowles
SF < 1 - Tidak Aman
1 ≤ SF ≤ 1.2 - Stabilitas lereng meragukan
SF > 1.2 - Aman
12
Tabel 2.1 Safety Factor Stabilitas Lereng Tanggul Kantong Lumpur Kiri (PT.
Adhi Karya, 2015)
2.5 Lereng dan Longsoran
Suatu permukaan tanah yang miring dengan sudut tertentu terhadap bidang
horisontal dinamakan sebagai lereng. Pada setiap lereng akan menghasilkan
komponen gravitasi dari berat sendiri ataupun beban di atas tanah yang cenderung
menggerakkan massa tanah dari elevasi yang lebih tinggi ke elevasi yang lebih
rendah. Air menjadi hal yang harus diperhatikan pada kasus bergeraknya tanah
pada lereng mengingat kemampuan rembesannya (Mellawati, 2007).
Wesley (1977) membagi lereng menjadi 3 macam ditinjau dari segi
terbentuknya, yaitu:
a. Lereng alam, yaitu lereng yang terbentuk karena peristiwa alam, misalnya
lereng suatu bukit.
b. Lereng yang dibuat dari tanah asli, misalnya tanah yang dipotong untuk
pembuatan jalan atau saluran air untuk irigasi.
c. Lereng yang dibuat dari tanah yang dipadatkan, misalnya tanggul untuk jalan
atau bendungan tanah.
Gaya-gaya yang bekerja pada lereng dapat menyebabkan stabilitas tanah
terganggu. Apabila tahanan geser tanah lebih kecil dari tegangan geser yang
terjadi, maka akan terjadi longsoran tanah.
Menurut Nandi (2007) pengertian tanah longsor secara umum merupakan
perpindahan dari atas ke bawah, material pembentuk lereng berupa batuan, bahan
rombakan tanah atau material lain. Sedangkan pengertian secara geologi tanah
longsor merupakan suatu peristiwa geologi dimana terjadi pergerakan tanah
maupun batuan yang dapat berbentuk gumpalan maupun butiran.
Nilai faktor keamanan Kejadian atau intensitas kelongsoran
FK kurang dari 1.07 Longsor terjadi biasa/sering (lereng labil)
FK antara 1.07 s/d 1.25 Longsor pernah terjadi (lereng kritis)
FK atas 1.25 Longsor jarang terjadi (lereng relatif stabil)
13
Kelongsoran lereng dapat terjadi dari hal-hal sebagai berikut (Hardiyatmo,
2003):
a. Penambahan beban pada lereng
b. Penggalian atau pemotongan tanah pada kaki lereng
c. Penggalian yang mempertajam kemiringan lereng
d. Perubahan posisi muka air secara cepat (rapid drawdown)
e. Kenaikan tekanan lateral oleh air (air yang mengisi retakan akan mendorong
tanah kearah lateral)
f. Gempa bumi
g. Penurunan tahanan geser tanah pembentuk lereng oleh akibat kenaikan kadar
air, kenaikan tekanan air pori, tekanan rembesan oleh genangan air di dalam
tanah, tanah pada lereng mengandung lempung yang mudah kembang susut,
dan lain-lain.
2.6 Desain Penanganan Perkuatan Tanggul
Menurut (PT. Adhi Karya, 2015) rencana desain perkuatan tanggul
penahan kantong lumpur menggunakan beberapa desain diantaranya adalah
perkuatan dengan nonwoven, perkuatan dengan geogrid, perkuatan dengan
nonwoven dan facing beton matras, perkuatan dengan nonwoven dan facing beton
matras + terasiring, perkuatan dengan geogrid dan facing beton matras +
terasiring, perkuatan dengan geogrid dan facing beton matras + terasiring + SSP
(Steel Sheet Pile) ditengah.
2.6.1 Perkuatan dengan Nonwoven
Nonwoven merupakan jenis material geotekstil yang tak teranyam yang
proses pembuatannya dilakukan dengan cara menghamparkan gumpalan-
gumpalan benang yang kemudian disatukan membentuk lembaran. Geotekstil
nonwoven mempunyai daya tahan yang lebih baik terhadap kerusakan akibat
benda-benda tajam (Suhendra A, 2013).
14
Gambar 2.3 Design 1 (Perkuatan dengan Nonwoven) Tanpa Gempa SF = 0.76
(PT. Adhi Karya, 2015)
Gambar 2.4 Design 1 (Perkuatan dengan Nonwoven) Dengan Gempa kh = 0.2 g
SF = 0.41 (PT. Adhi Karya, 2015)
Pada Design 1 perkuatan tanah menggunakan Geotextile Nonwoven
dengan pelindung permukaan tanggul berupa lining beton tebal 20 cm dan 1
slope, kemiringan 1 : 2.5. Pada Design 1 (Perkuatan dengan Nonwoven) tanpa
Gempa nilai SF nya adalah 0.76, dengan gempa kh = 0.2 g, nilai SF nya adalah
0.41.
2.6.2 Perkuatan dengan geogrid
Menurut (Sebayang dan Iskandar, 2009) geogrid adalah bahan
Geosynthetic yang digunakan untuk memperkuat tanah. geogrid biasanya
digunakan untuk memperkuat sebagai dinding penahan, serta subbase atau subsoil
bawah jalan atau bangunan. Geosintetik merupakan material teknik yang terbuat
Lempung kepasiran : ɣ : 16.66
KN/m3, C : 21.26 KN/m
2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2, φ:
2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
Lempung kepasiran :
ɣ : 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2, φ:
2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
15
dari polimer-polimer sintetik seperti polipropilin (PP), poliester (PET), polietilin
(PE) dan lain sebagainya, yang digunakan pada berbagai pekerjaan geoteknik
(Lawson dalam Suhendra A, 2012).
Gambar 2.5 Design 2 (Perkuatan dengan Geogrid) Tanpa Gempa SF = 0,76 (PT.
Adhi Karya, 2015)
Gambar 2.6 Design 2 (Perkuatan dengan Geogrid) Dengan Gempa kh = 0,2 g SF
= 0,41 Adhi Karya, 2015)
Pada Design 2 perkuatan tanah menggunakan Geogrid dengan pelindung
permukaan tanggul berupa lining beton tebal 20 cm dan 1 slope, kemiringan 1 : 3.
Pada Design 2 (Perkuatan dengan Geogrid) tanpa Gempa nilai SF nya adalah
0.76, dengan gempa kh = 0.2 g, nilai SF nya adalah 0.41.
Lempung kepasiran : ɣ
: 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2,
φ: 2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
Lempung kepasiran :
ɣ : 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2, φ:
2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
16
2.6.3 Perkuatan dengan nonwoven dan facing beton matras
Menurut (Suhendra A, 2013) Nonwoven merupakan jenis material
geotekstil yang tak teranyam yang proses pembuatannya dilakukan dengan cara
menghamparkan gumpalan-gumpalan benang yang kemudian disatukan
membentuk lembaran.
Beton matras adalah suatu elemen konstruksi yang berlapiskan bahan
geotextile dan diisi campuran beton sebagai bahan pengisi. Fungsi utama dari
beton matras adalah sebagai bahan pelapis impermeable untuk menanggulangi
kebocoran-kebocoran yang terjadi di saluran irigasi, waduk, ataupun tanggul
sungai, selain itu beton matras juga berguna untuk mengurangi bahaya erosi pada
tebing (Tugiran et al, 2010).
Gambar 2.7 Design 3 (Perkuatan dengan Nonwoven dan Facing Beton Matras)
Tanpa Gempa SF = 0.76 (PT. Adhi Karya, 2015)
Lempung kepasiran :
ɣ : 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2, φ:
2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
17
Gambar 2.8 Design 3 (Perkuatan dengan Nonwoven dan Facing beton matras)
Dengan Gempa kh = 0.2 g SF = 0.41 (PT. Adhi Karya, 2015)
Pada Design 3 perkuatan tanah menggunakan perkuatan Nonwoven dengan
pelindung permukaan tanggul berupa matras beton tebal 10 cm dan 1 slope,
kemiringan 1 : 3. Pada Design 3 (Perkuatan dengan Nonwoven dan Facing beton
matras) tanpa Gempa nilai SF nya adalah 0.76, dengan gempa kh = 0.2 g, nilai SF
nya adalah 0.41.
2.6.4 Perkuatan dengan nonwoven dan facing beton matras + terasiring
Tanggul kantong lumpur pada bangunan Bendung Klambu telah terjadi
longsoran sepanjang 120 m mulai dari sta.0+075 s/d sta.0+195. Disamping itu,
dari hasil pengamatan secara visual di lapangan, mulai dari sta.0+00 s/d
sta.0+406, terdapat retakan-retakan pada permukaan tanggul yang berpotensi
terjadinya longsoran (PT. METTANA Engineering Consultant, 2015). Untuk
meminimalisir terjadinya longsor perlu dilakukan tindakan-tindakan pencegahan.
Banyak cara dapat dilakukan untuk mencegah terjadinya longsor yaitu dengan
metode perkuatan dengan menggunakan nonwoven dan facing beton matras +
terasiring (PT. Adhi Karya, 2015).
Menurut (Suhendra A, 2013) Nonwoven merupakan jenis material
geotekstil yang tak teranyam yang proses pembuatannya dilakukan dengan cara
Lempung kepasiran : ɣ
: 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2,
φ: 2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
18
menghamparkan gumpalan-gumpalan benang yang kemudian disatukan
membentuk lembaran.
Beton matras adalah suatu elemen konstruksi yang berlapiskan bahan
geotextile dan diisi campuran beton sebagai bahan pengisi. Fungsi utama dari
beton matras adalah sebagai bahan pelapis impermeable untuk menanggulangi
kebocoran-kebocoran yang terjadi di saluran irigasi, waduk, ataupun tanggul
sungai, selain itu beton matras juga berguna untuk mengurangi bahaya erosi pada
tebing (Tugiran et al, 2010).
Teras adalah bangunan konservasi tanah dan air secara mekanis yang
dibuat untuk memperpendek panjang lereng dan atau memperkecil kemiringan
lereng dengan jalan penggalian dan pengurugan tanah melintang lereng. Tujuan
pembuatan teras adalah untuk mengurangi kecepatan aliran permukaan (run off)
dan memperbesar peresapan air, sehingga kehilangan tanah berkurang
(Sukartaatmadja dalam Purnamasari et al, 2014).
Gambar 2.9 Design 4 (Perkuatan dengan Nonwoven dan Facing beton matras +
terasiring) Tanpa Gempa SF = 0.63 (PT. Adhi Karya, 2015)
Lempung kepasiran :
ɣ : 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2, φ:
2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
19
Gambar 2.10 Design 4 (Perkuatan dengan Nonwoven dan Facing beton matras +
terasiring) Dengan Gempa kh = 0.2 g SF = 0.37 (PT. Adhi Karya, 2015)
Pada Design 4 perkuatan tanah menggunakan perkuatan Nonwoven dengan
pelindung permukaan tanggul berupa matras beton tebal 10 cm dan 2 slope
dengan berm, kemiringan 1 : 2. Pada Design 4 (Perkuatan dengan Nonwoven dan
Facing beton matras + terasering) tanpa Gempa nilai SF nya adalah 0.63, dengan
gempa kh = 0.2 g, nilai SF nya adalah 0.37.
2.6.5 Perkuatan dengan geogrid dan facing beton matras + terasiring
Menurut (Sebayang dan Iskandar, 2009) geogrid adalah bahan
Geosynthetic yang digunakan untuk memperkuat tanah. geogrid biasanya
digunakan untuk memperkuat sebagai dinding penahan, serta subbase atau subsoil
bawah jalan atau bangunan.
Beton matras adalah suatu elemen konstruksi yang berlapiskan bahan
geotextile dan diisi campuran beton sebagai bahan pengisi (Tugiran et al, 2010).
Teras adalah bangunan konservasi tanah dan air secara mekanis yang
dibuat untuk memperpendek panjang lereng dan atau memperkecil kemiringan
lereng dengan jalan penggalian dan pengurugan tanah melintang lereng
(Sukartaatmadja dalam Purnamasari et al, 2014).
Lempung kepasiran :
ɣ : 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2,
φ: 2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C :
6.86 KN/m2, φ : 3.2°
20
Gambar 2.11 Design 5 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing beton matras +
terasiring) Tanpa Gempa SF = 0.63 (PT. Adhi Karya, 2015)
Gambar 2.12 Design 5 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing beton matras +
terasiring) Dengan Gempa kh = 0.2 g SF = 0.37 (PT. Adhi Karya, 2015)
Pada Design 5 perkuatan tanah menggunakan perkuatan Geogrid dengan
pelindung permukaan tanggul berupa matras beton tebal 10 cm dan 1 slope,
kemiringan 1 : 2.5. Pada Design 5 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing beton
matras + terasering) tanpa Gempa nilai SF nya adalah 0.63, dengan gempa kh =
0.2 g, nilai SF nya adalah 0.37.
Lempung kepasiran :
ɣ : 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2, φ:
2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
Lempung kepasiran :
ɣ : 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2, φ:
2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
21
2.6.6 Perkuatan dengan geogrid dan facing beton matras + terasiring + SSP
(Steel Sheet Pile) ditengah.
Menurut (Sebayang dan Iskandar, 2009) geogrid adalah bahan
Geosynthetic yang digunakan untuk memperkuat tanah. geogrid biasanya
digunakan untuk memperkuat sebagai dinding penahan, serta subbase atau subsoil
bawah jalan atau bangunan.
Beton matras adalah suatu elemen konstruksi yang berlapiskan bahan
geotextile dan diisi campuran beton sebagai bahan pengisi (Tugiran et al, 2010).
Steel Sheet Pile adalah sebuah struktur yang didesain dan dibangun untuk
menahan tekanan lateral (horisontal) tanah ketika terdapat perubahan dalam
elevasi tanah yang melampaui sudut at-rest dalam tanah. Tekanan tanah lateral di
belakang dinding penahan tanah bergantung kepada sudut geser dalam tanah (φ)
dan kohesi (c). Tekanan lateral meningkat dari atas sampai ke bagian paling
bawah pada dinding penahan tanah. Jika tidak direncanakan dengan baik, tekanan
tanah akan mendorong dinding penahan tanah sehingga menyebabkan kegagalan
konstruksi serta kelongsoran.
Gambar 2.13 Design 6 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing beton matras +
terasiring + SSP Ditengah) Tanpa Gempa SF (atas) = 1.53 (PT. Adhi Karya, 2017)
Lempung kepasiran :
ɣ : 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ: 5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2,
φ: 2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
22
Gambar 2.14 Design 6 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing beton matras +
terasiring + SSP Ditengah) Tanpa Gempa SF (bawah) = 2.00 (PT. Adhi Karya,
2017)
Pada Design 6 perkuatan tanah menggunakan perkuatan Geogrid dengan
pelindung permukaan tanggul berupa matras beton tebal 10 cm dan 2 slope
dengan berm, kemiringan 1 : 2, serta pancang steel sheet pile (ssp) ditengah, L =
12 m. Pada Design 6 (Perkuatan dengan Geogrid dan Facing beton matras +
terasering + SSP Ditengah) tanpa Gempa nilai SF nya adalah 1.53, dengan gempa,
nilai SF nya adalah 2.00.
2.7 Metode Numeris Plaxis
Plaxis (Finite Element Code For Soil and Rock Analyses) merupakan
suatu rangkuman program elemen hingga yang telah dikembangkan untuk
menganalisis deformasi dan stabilisasi geoteknik dalam perencanaan-perencanaan
sipil. Grafik prosedur-prosedur input data (soil properties) yang sederhana mampu
menciptakan model-model elemen hingga yang kompleks dan menyediakan
fasilitas output tampilan secara detail berupa hasil-hasil perhitungan. Perhitungan
program ini seluruhnya secara otomatis dan berdasarkan pada prosedur-prosedur
penulisan angka yang tepat. Konsep ini dapat dikuasai oleh pengguna baru dalam
waktu yang relatif singkat setelah melakukan beberapa latihan (Plaxis, 1998).
Menurut Melawati (2007) Prosedur dari program Plaxis antara lain
sebagai berikut:
Lempung kepasiran :
ɣ : 16.66 KN/m3, C :
21.26 KN/m2, φ:
5.6°
Batu gamping : ɣ : 18.03
KN/m3, C : 3.14 KN/m
2, φ:
2.3°
Lempung Lanau : ɣ :
16.26 KN/m3, C : 6.86
KN/m2, φ : 3.2°
23
1. Menentukan Title (judul), model, dan elemen pada kotak serta menuliskan
perintah atau tujuan yang akan dipakai.
2. Menuliskan dimensi tanah dari kasus yang akan dipelajari, yaitu sepanjang ke
kiri, ke kanan, ke atas, dan ke bawah.
3. Merangkai bentuk dimensi dari tanah tadi kemudian diberi beban.
4. Menentukan nilai parameter tanah dengan menekan tombol Material Sets
antara lain γdry, γwet, kohesi, rasio poisson, dan lain sebagainya.
5. Prosedur selanjutnya dapat dipahami lebih lanjut dan lebih jelas lagi pada
literatur yang kami dapat dari program Plaxis itu sendiri.
Program komputer Plaxis mempunyai kemampuan untuk membuat model
dari tipe-tipe tanah yang heterogen. Selain itu juga dapat memperhitungkan
seberapa besar bidang gelincir permukaan lereng. Analisis dapat ditampilkan
dengan menggunakan beberapa input parameter. Kombinasi dari keistimewaan ini
menandakan bahwa Plaxis dapat digunakan untuk menganalisis hampir semua
masalah stabilitas lereng (Plaxis, 1998).
68
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan mengenai identifikasi pergeseran
tanah struktur tanggul kantong lumpur di Proyek Rehabilitasi Bangunan Utama
Daerah Irigasi Klambu, kecamatan Klambu, Kabupaten Grobogan, dapat
disimpulkan bahwa:
1. Jenis tanah pada struktur tanggul kantong lumpur Proyek Rehabilitasi
Bangunan Utama Daerah Irigasi Klambu berupa tanah lempung sampai
lempung berpasir, jenis tanah tersebut sangat labil sehingga pergeseran tanah
berpotensi besar pada struktur tanggul kanong lumpur.
2. Kondisi struktur tanggul kantong lumpur menggunakan metode Numeris
(Plaxis2D) :
a. Kondisi eksisting struktur tanggul kantong lumpur sebelum ada
perkuatan mengalami pergeseran tanah sebesar 4,25 m dengan nilai SF
(safey factor) 2,183.
b. Kondisi struktur tanggul kantong lumpur setelah mengalami pergeseran,
tanah bergeser sebesar 16,85 x 10-3
m dengan nilai SF (safey factor) 1,0.
c. Kondisi struktur tanggul kantong lumpur setelah adanya timbunan tanah
berupa pasir dan batu (sirtu) mengalami pergeseran tanah sebesar 12,54
m dengan nilai SF (safey factor) 3,356.
d. Kondisi struktur tanggul kantong lumpur setelah adanya timbunan berupa
pasir dan batu (sirtu) dan perkuatan SSP (Steel Sheet Pile) serta linning
beton bergeser sebesar 0,7 m dengan nilai SF (safety factor) 2,638.
Dari keempat kondisi struktur tanggul kantong lumpur tidak terjadi
kelongsoran karena dari keempat kondisi nilai SF (safety factor) lebih dari 1,2,
namun kondisi struktur tanggul kantong lumpur mengalami pergeseran sebesar
0,7 m setelah adanya perkuatan.
68
69
5.2 Saran
Berdasarkan hasil analisis struktur tanggul kantong lumpur dengan metode
Numeris Plaxis, saran yang diajukan sebagai berikut:
1. Diperlukan pengecekan kondisi struktur tanggul kantong lumpur dilapangan
apakah terjadi pergeseran tanah lagi atau tidak setelah adanya perkuatan
berupa SSP (Steel Sheet Pile) dan linning beton.
2. Perlu dilakukannya perhitungan dan penanganan pergeseran tanah lebih lanjut
guna meningkatkan faktor aman tanggul kantong lumpur sehingga tanggul
kantong lumpur menjadi lebih stabil, juga didapatkan bahan serta material
yang efisien dan ekonomis dalam melakukan perkuatan tanggul kantong
lumpur.
3. Untuk menghitung faktor keamanan sebaiknya menggunakan metode elemen
hingga Plaxis karena perhitungan dengan cara tersebut memiliki nilai
keamanan yang baik.
70
DAFTAR PUSTAKA
Agustiawan, Panji dan Utami, Vika Nurati. 2012. Perencanaan Bendung Caringin.
Jurnal Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung
Apriliansyah, dkk. 2014. Permodelan Awal Perencanaan Bendung Gerak
Karangtalun dengan HEC-RAS. Jurnal Teknik Pengairan Fakultas
Teknik Universitas Brawijaya : 2
Bowles, JE. 1989. Sifat – Sifat Fisik dan Geoteknis Tanah, Erlangga, Jakarta
Faqih, Nasyiin dan Azizi, Fajar Nur.2018. Pengaruh Interval Pembilasan
Terhadap Efektifitas Kantong Lumpur Bendung Slinga Kabupaten
Purbalingga.Jurnal Prodi Teknik Sipil Fakultas Teknik Dan Ilmu
Komputer UNSIQ Jawa Tengah Wonosobo 1(1):137
Frahmana, Boyke dan Santosa, Budi. 2015. Perencanaan Bendung Gerak dengan
Pintu Air (FLOODGATE) Tipe Drum Gate Untuk Kontrol Banjir Pada
Daerah Aliran Sungai Bendung Walahar Kabupaten Karawang. Jurnal
Prosiding PESAT Universitas Gunadarma 6 : 6
Hadihardjaja dkk. 1999. Irigasi dan Bangunan Air. Jakarta : Universita
Gunadarma
Hardiyatmo H.C. 2003. Mekanika Tanah II. Yogyakarta : Gajdah Mada
University Press
Mangore dkk. 2013. Perencanaan Bendung Untuk Daerah Irigasi Sulu. Jurnal
Sipil Statik 1 (7) : 533
Mellawati D. D. 2007. Analisa Stabilitas Lereng Di Perbukitan Sekaran
Semarang Dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga Plaxis. Skripsi
Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang
Nandi. 2007. Longsor. Bandung : FPIPS Universitas Pendidikan Indonesia
Nurrochmad, F. 1998. Manajemen Irigasi. Jurnal Fakultas Teknik Universitas
Gadjah Mada
Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416 Tahun 1990.
Syarat-Syarat Dan Pengawasan Kualitas Air. 3 September 1990. Jakarta
Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010.
Persyaratan Kualiatas Air Minum. 9 April 2010. Jakarta
Plaxis, 1998, Manual of Plaxis Finite Element Code For Soil and Rock Analyses
Version 7, A.A. Balkema, Rotterdam
Pratama dkk. Aplikasi Software Plaxis untuk Analisis Penyebab Kelongsoran Di
Perumahan Royal Sigura-Gura Malang. Jurnal Jurusan Teknik Pengairan
Universitas Brawijaya
71
PT. Adhi Karya. 2015. Proyek Rehabilitasi Bangunan Utama Daerah Irigasi (DI)
Klambu. Nomor Kontrak KU.03.01/Ao.6.17/Ao5.3/09/MYC/2015
PT. Mega Kurnia Steel.2017.Harga Besi Sheet Pile Baja.Jakarta Selatan
PT. Mettana Engineering Consultant. 2015. Jastek Tanggul Kantong Lumpur
Proyek Rehabilitasi Bangunan Utama Daerah Irigasi (DI) Klambu.
Nomor Kontrak KU.03.01/Ao.6.17/Ao5.3/09/MYC/2015
Purnamasari dkk. 2014. Desain Terasering Pada Lereng Sungai Gajah Putih
Surakarta. Jurnal Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret
Sebayang, Erin dan Iskandar Rudi. 2009. Perencanaan Stabilitas Lereng Dengan
Sheet Pile dan Perkuatan Geogrid Menggunakan Metode Elemen Hingga.
Jurnal Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara
Suhendra, Andryan. 2013. Aplikasi Produk Geosintetik Untuk Pekerjaan
Reklamasi Pantai. Jurnal Fakultas Teknik Universitas Bina Nusantara 4
(2) : 772
Suripin. 2001. Pelestarian Sumber Daya Air. Andi. Yogyakarta
Tugiran dkk. 2010. Penggunaan Beton Matras Sebagai Bahan Alternatif Untuk
Penanggulan Bocoran Pada Tanggul Saluran Irigasi. Jurnal Teknik Sipil
Universitas Islam 45 Bekasi
Wibisono, Ario Bimo.2017.Analisis Tinggi Tanggul Terhadap Elevasi Banjir
Sungai Way Sekampung, Lampung Timur, Provinsi Lampung.Skripsi. Departemen Teknik Sipil Dan Lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor.Bogor
Wulandari, Wenni dan Tarigan, Ahmad Perwira Mulia. 2013. Analisis Kebutuhan
Air Dan Bangunan Kantong Lumpur Di Daerah Irigasi Paya Sordang
Kabupaten Tapanuli Selatan. Jurnal Teknik Sipil Universitas Sumatera
Utara 1 : 1
Wesley, Laurence D. 2012. Mekenika Tanah Untuk Endapan dan Residu. Penerbit
Andi. Yogyakarta