Jurnal Teknologi Teknologi Berkelanjutan Vol. I Ed. 1 (April 2011) 1-10
Studi Kasus Analisis Kerusakan Abutmen Jembatan Sungai Bahalang Kalimantan Tengah Gawit Hidayat Fakultas Teknik !ni"ersitas #a$%ung &angkurat 'edung Fakultas Teknik a$pus !nla$ Banjar$asin 012* Indonesia
Abstract: Ba+alang Bridge is a ,lass B truss %ridge rossing t+e Ba+alang i"er in A$pa+ (,entral ali$antan). It /as
%uilt to onnet roads or oal transportation. T+e %ridge struture +as a pro%le$ na$el an a%ut$ent ailure in its east-side a%ut$ent. T+ere +as %een a *0-degree rotation t+at t+e %ak side o a%ut$ent +as $o"ed a%out 2 $eters do/n/ard and slipped ro$ its plae a%out 1 $eter to t+e ri"er. T+e purpose o t+is stud is to stud t+e %e+a"ior o t+e soil laers around t+e a%ut$ent a%ut$ent and to nd out t+e $ain ause o ailure. T+e analsis analsis is %ased on appro3i$ate appro3i$ate alulation using 4la3is and 5sta%l o$puter pakages. T/o options o alulation are onsidered. In t+e irst option a /ater le"el o 26.7 $ is used. 5sta%l s+o/s an 8F$in o 0.9: and 4la3is s+o/s a total displae$ent o 9:.7 $. In t+e seond one t+e /ater le"el o t+e ri"er is assu$$ed to %e 2.: $. 5sta%l s+o/s an 8F$in o 0.;0 and 4la3is s+o/s a total displae$ent o :.17 $. T+e results suggest t+at t+e ollapse alread took plae during t+e %akll ati"it on t+e east-side approa+ road.
a%ut$ent ailure ailure %ending $o$ent total Keywords: a%ut$ent
displae$ent
1. ntroduction 1.1 1.1 Belakang
!ata !atar r
4e$% 4e$%an angu guna nan n je$% je$%at atan an rang rangka ka %aja %aja kela kelass B $elintang $elintang sungai Ba+alang Ba+alang di daera+ daera+ A$pa+ A$pa+ ali$antan Tenga+ Tenga+ se%agai peng+u%ung peng+u%ung jalan ang ang di%a di%ang ngun un untu untuk k angk angkut utan an %atu %atu %ara %ara $e$egang peranan penting di dala$ $enunjang laju pertu$ pertu$%u+ %u+an an pereko perekono no$ia $ian n $asar $asaraka akatt /ilaa+ sete$pat. !sa+a pe$%angunan je$%atan $endapat kendala kendala aitu aitu kerusakan kerusakan pada a%ut$en a%ut$en ang ang terletak di %agian ti$ur je$%atan. Terjadi Terjadi rotasi se%esar *0> se+ingga %agian %elakang a%ut$en $engala$i $engala$i penurunan penurunan sedala$ sedala$ 2 $eter dan %ergeser %ergeser dari letak se$ula se$ula $enuju $enuju ke ara+ sungai sejau+ 1 $eter seperti terli+at pada 'a$%ar 1.
Gambar 1. eadaan
a%ut$en !jung dari a%ut$en ta$pakna tetap $elekat pada tu$puan pondasi ang tela+ $engala$i perpinda+an
lateral. ?al ini terli+at pada 'a$%ar 2.
Gambar ". 4ondasi tiang pada a%ut$en
egagalan terjadi setela+ pengurugan tana+ ti$%unan di daera+ %elakang a%ut$en %agian se%ela+ ti$ur. Ti$%unan terdiri dari %a+an pasir ang dite$patkan seara epat dan langsung dari %ak truk ke$udian diratakan dengan excavator seperti pada 'a$%ar *. 1." Tu#uan dan $an%aat
Tujuan studi kasus ini adala+ untuk $enganalisa pene%a% terjadi kerusakan a%ut$en je$%atan dengan $engeta+ui %erapa %esar total displacement dan bending momen ang terjadi pada tiang panang.
6
8tudi asus Analisis erusakan A%ut$en 'a/it Je$%atan 8ungai Ba+alang
dala$ perenanaan se%agai %erikut. 1.
Gambar &. 4ekerjaan ti$%unan di %elakang
a%ut$en ". Tin#auan 'ustaka ".1 Kekuatan Geser Tanah
ekuatan geser suatu $assa tana+ $erupakan perla/anan internal tana+ terse%ut per satuan luas ter+adap keruntu+an atau pergeseran sepanjang %idang geser dala$ tana+ ang di$aksud. !ntuk $enganalisis $asala+ sta%ilitas tana+ seperti daa dukung sta%ilitas talud (lereng) dan tekanan tana+ ke sa$ping pada turap $aupun te$%ok pena+an tana+ $ula-$ula kita +arus $engeta+ui siat-siat keta+anan penggeserna tana+ terse%ut. &o+r @1 $enugu+kan se%ua+ teori tentang keruntu+an pada $aterial ang $enatakan %a+/a keruntu+an terjadi pada suatu $aterial aki%at ko$%inasi kritis antara tegangan nor$al dan geser dan %ukan +ana aki%at tegangan nor$al $aksi$u$ atau tegangan geser $aksi$u$ saja. Jadi +u%ungan antara tegangan nor$al dan geser pada se%ua+ %idang keruntu+an dapat dinatakan dala$ %entuk τf f (σ )
(1)
ti$%unan
adala+
Stabilitas Timbunan. 8ta%ilitas ti$%unan
adala+ sta%ilitas konstruksi ti$%unanna dan sta%ilitas tana+ dasa$a (subgrade). Ti$%unan +arus didesain dengan aktor kea$anan ang ukup agar tidak terjadi kelongsoran %aik longsoran lereng longsoran kaki dan longsoran dala$. 8ta%ilitas konstruksi ti$%unan sangat dipengaru+i ole+ jenis $aterial ti$%unan dan pelaksanaan pe$adatanna sedangkan sta%ilitas tana+ dasar tergantung dari jenis perlapisan dan kuat geser tana+ dasarna. le+ karena itu tana+ dasar +arus diselidiki dengan teliti dan dianalisis ter+adap %er%agai ke$ungkinan %entuk keruntu+an ang akan terjadi. 8ta%ilitas lereng ti$%unan tergantung dari sudut lereng tinggi ti$%unan dan kuat geser. Penurunan Tanah Timbunan. 2. 4enurunan ti$%unan terdiri atas pe$a$patan tana+ ti$%unan dan tana+ dasarna. 4e$a$patan pada tana+ ti$%unan terjadi aki%at %erat ti$%unan dan pe$adatan ole+ arus lalu lintas teruta$a pada lapisan teratasna. 4enurunan tana+ da sa r d ia ki %a tk an adana proses konsolidasi. Ti$%unan tidak %ole + $engala$i penurunan dan per%edaan penurunan ang %esar sesuda+ pelaksanaan. *. Tinggi Ti$%unan. 4enentuan renana tinggi ti$%unan +arus $e$perti$%angkan tinggi $aksi$u$ ti$ %unan ang $a$pu didukung lapisan tana+ tanpa terjad i keruntu+an geser atau penurunan ang %erle%i+an. Tinggi ti$%unan kritis di+itung dengan ru$us
71:C CD
(*)
CCC ′
�� = 'aris keruntu+an ( failure envelop) ang dinatakan ole+ persa$aan 1 se%enarna %er%entak garis lengkung. !ntuk se%agian %esar $asala+-$asala+ $ekanika tana+ garis terse%ut ukup didekati dengan se%ua+ garis lurus ang $enunjukkan +u%ungan linear antara tegangan nor$al dan geser @1. 4ersa$aan itu dapat ditulis se%agai %erikut
a d la + "." 'rinsi( )asar 'erencanaan Timbunan
Tana+ lunak $e$iliki $e$iliki keter%atasan dala$ +al $endukung %e%an ti$%unan $aka pe$%uatan jalan ang $elintasi daera+ tana+ lunak +arus direnanakan seteliti $ungkin. ?al-+al ang perlu diper+atikan
τf c G σ tan φ
(2) dengan c adala+ ko+esi dan φ adala+ sudut geser dala$. ?u%ungan pada persa$aan (2) dise%ut juga se%agai kriteria keruntu+an &o+r,oulo$%. 3urnal Teknologi Berkelanjutan Vol. I Ed. 1 (April
Jurnal Teknologi Berkelanjutan Vol. I Ed. 1 (April
3
8tudi asus Analisis erusakan A%ut$en 'a/it Je$%atan 8ungai Ba+alang
di$ana Hk tinggi ti$%unan kritis ($) CC undrained ang terkoreksi (k4a) kuat dan γ geser t
%erat isi ti$%unan (k=H$ 2). &. $etode untuk Analisis Studi Kasus
&etode untuk studi kasus ini adala+ dengan $engin"entarisasi data sekunder %erupa data
4urnal Teknologi Berkelanjutan Vol. I Ed. 1 (April
sondir %or $esin dan pengukuran topogra ang ke$udian dilanjutkan dengan interpretasi data ang tujuanna adala+ untuk $enganalisa pene%a% kerusakan a%ut$ent je$%atan. egiatan interpretasi ini $eliputi Interpretasi data tana+ per+itungan pe$%e%anan ti$%unan analisis sta%ilitas lereng dan analisa prilaku tana+ dengan $enggunakan progra$ 4la3is.
Jurnal Teknologi Berkelanjutan Vol. I Ed. 1 (April
4
*. 'embahasan
*.& 'erhitungan Kekuatan Bahan
*.1 Geometri Tanah )asar
4elaksanaan pekerjaan pe$%angunan je$%atan Ba+alang di %angun diatas tana+ lunak. !ntuk analisa geoteknik digunakan data %erdasarkan data %or $esin (B?-1) karena lokasi penelidikan %erdekatan dengan a%ut$en ang rusak. 8tariikasi lapisan tana+na dapat dili+at pada 'a$%ar :.
Te%al $$
12
< $$
219*
A $2
266:
s k=H$
2*7 kgH$ 02*7
Ip $:
19;0
&utu %aja (Bj-*) σ
2:00 kgH$2 1200
ijin
kgH$2. &aka kekuatan tiang panang %aja diper+itungkan se%agai %erikut
Gambar *. 8tratiikasi lapisan tana+ *." Analisis Stabilitas !ereng
Analisis keruntu+an ter+adap lereng sungai Ba+alang $enggunakan analisis $etode Bis+op dengan aplikasi progra$ ko$puter 5sta%l "ersi 7.202 $aka akan didapatkan tipe keruntu+an dan %esaran angka kea$anan. 4ersa$aan aktor kea$anan untuk analisis sta%ilitas lereng ara Bis+op adala+ C
������
=
������
× ������
= 351,48 kN.
1;9:0; k=. $
K ��
0,5
CCC GCC CC CC CC
Jadi allowable axial load dari tiang %erdasarkan kekuatan %a+anna adala+ *71:; k= dan bending moment ang diijinkan adala+ 1;9:0; k=$. *.* Analisis 'erilaku Tanah dengan 'rogram 'la+is
Berdasarkan 'a$%ar : $aka akan di%uat $odel lereng ang akan dianalisis. &odel lereng ini $erupakan pendekatan dari kondisi se%enarna di lapangan. &etode ele$en +ingga digunakan dala$ analisis %alik ini dengan %antuan progra$ 4la3is "ers ;.7. &odel keruntu+an tana+ ang digunakan adala+ Mor !oulomb. C
C CC CCC
� =1
(:)
1 G CCC CCCCC H �
�
�
=o.
�
� Analisis sta%ilitas lereng di$odelkan dala$ %e%erapa kondisi seperti terli+at pada Ta%el 1. Tabel 1. 4er%andingan nilai aktor kea$anan
lereng
ondisi Be%an
Ele"asi &AT ($)
Faktor (ea$anan
1.
Belu$ ada
267
2;)
2.
ada
267
*
ada
2):
0)9 : 0;0
8ta%ilitas #ereng (sta%il jika sta%il Tidak sta%il Tidak sta%il
?asil analisa per+itungan sta%ilitas lereng untuk kondisi a/al didapatkan 8F 2;:. ?al ini %erarti %a+/a lereng terse%ut a$an se%elu$ ada ta$%a+an %e%an ti$%unan. 8edangkan +asil analisa dengan ta$%a+an %e%an ti$%unan didapatkan aktor kea$anan M 1
$aka sta%ilitas lereng ter+adap longsoran adala+ "tidak aman#. eruntu+an ang terjadi pada lereng ti$%unan adala+ Nkeruntu+an dasar lerengO. 4engaru+ aliran air atau re$%esan $enjadi aktor ang sangat penting dala$ sta%ilitas lereng. ?al ini terli+at dengan adana per%edaan +asil aktor kea$anan pada tinggi $uka air ang %er%eda.
4ada pelaksanaan di lapangan suatu konstruksi dan pekerjaan ti$%unan $erupakan se%ua+ proses ang dapat terdiri dari %e%erapa ta+apan.
4ada kondisi ini ti$%unan di $odelkan seara %erta+ap per satu $eter sa$pai setinggi :7 $eter dengan ketinggian $uka air 267 $eter.
analisis diperole+ %esaran total displacement dan bending moment seperti pada 'a$%ar 7 sa$pai dengan 'a$%ar ;. 4ada 'a$%ar 9 diga$%arkan ara+ pergerakan tana+ displacement dengan se%esar 9:70 $eter. Tabel ". ondisi per$odelan
tana+ Kondisi
Tinggi Timbunan
Tinggi $AT -m
A B
:7 :7 2
267 27 27
Beban q -k/0m"
*
!ntuk bending tiang panang moment bending moment didapatkan tiang %elakang le%i+ %esar daripada tiang panang depan. ?al ini karena tiang panang %elakang le%i+ %anak $ena+an %e%an %ekerja. ?asil analisis dapat dili+at pada Ta%el *.
Terli+at %a+/a bending momen ang terjadi bending momen ijin tiang $ele%i+i dari panang. ?al ini dapat $ene%a%kan tiang panang pata+. 4ergerakan terse%ut terjadi pada tinggi ti$%unan * $eter. *. Kondisi B
Ti$%unan di$odelkan seara %erta+ap per satu $eter sa$pai setinggi :7 $eter dengan ketinggian $uka air 2: $eter.
Gambar ,. 'eformed mes aki%at ti$%unan pada
kondisi A
Gambar . 'eformed mes ara+ pergerakan tana+
pada kondisi A
Gambar 2.
kondisi A
Gambar 3.
kondisi A
Tabel &. $otal displacement dan bending moment pada kondisi A Keterangan $otal displacement ending moment tiang ending moment tiang ending moment ijin
Satuan
$ k=$H$ k=$H$ k=$
Hasil
9:70 1*10 1:0* 1;9:0
?asil bending moment ang terjadi $ele%i+i dari bending momen ijin tiang +al ini dapat $engaki%atkan tiang pata+. 4ada kondisi B keruntu+an terjadi pada saat tinggi ti$%unan * $eter. ondisi tinggi $uka air sangat $e$pengaru+i ter+adap %esar displacement ang terjadi. Terli+at dari +asil pada Ta%el * dan Ta%el :. per%edaan ang ukup jau+. 8e$akin tinggi $uka air se$akin %esar displacement ang di+asilkan.
Gambar 4. 'eformed mes aki%at ti$%unan pada
kondisi B
Gambar 15. 'eformed mes ara+ pergerakan tana+
pada kondisi B
Gambar 11.
pada kondisi B
Gambar 1".
*.2
Satuan
$ k=$H$ k=$H$ k=$
Hasil
:17 16: 1667 1;9:0
Kondisi 6
se%esar * k=H$2. ?al ini %erdasarkan keadaan di lapangan pada saat se%elu$ keruntu+an a%ut$en terjadi ti$%unan dite$patkan seara epat dan langsung dari truk ke$udian diratakan dengan excavator . etinggian $uka air adala+ 2: $eter. ?asil analisis diperole+ %esaran total displacement dan bending moment seperti pada 'a$%ar 1* sa$pai dengan 'a$%ar 19. ?asil analisis dapat dili+at pada Ta%el 7.
4ada kondisi ini dilakukan pe$%e%anan seara langsung setinggi 2 $ ang dita$%a+ %e%an preloading
Gambar 1&. 'eformed mes aki%at ti$%unan pada kondisi ,
Gambar 1*. 'eformed mes ara+ pergerakan tana+ pada kondisi ,
Gambar 1,.
Gambar 1.
dan
Satuan
$ k=$H$ k=$H$ k=$
bending Hasil
9:2 7;1 9*60 1;9:0
peni$%unan seara epat dan langsung $engaki%atkan %erta$%a+na gaa geser tanpa adana peru%a+an kuat geser tana+ dasar. ,. Kesim(ulan dan Saran ,.1 Kesim(ulan
,."
Saran
Berdasarkan +asil analisis dan pe$%a+asan $aka penulis $ena$paikan %e%erapa saran aitu 1.
egiatan penelidikan tana+ $e$egang peranan penting k+ususna dala$ pekerjaan perenanaan konstruksi je$%atan. 8e%aikna perenana %er+ati- +ati dala$ $elakukan per+itungan aitu dengan $e$asukkan %anak perti$%angan dari %e%erapa aspek geoteknik se+ingga %isa $eng+asilkan perenanaan ang le%i+ akurat dan a$an. 2. Agar pondasi tiang $a$pu $endukung %e%an ang %ekerja se%aikna dia$eter tiang dapat diper%esar atau dita$%a+ ju$la+na sesuai keperluan.
*. ongurasi tiang se%aikna disusun sede$ikian rupa se+ingga tiang %ekerja tidak +ana pada ujung a%ut$en na$un sepanjang a%ut$en. :. !ntuk kondisi lapisan tana+ seperti di lapangan se%aikna pelaksanaan peni$%unan dilakukan seara %erta+ap dala$ jeda /aktu tertentu. 7. 'aa +orisontal dan $o$en se%aikna juga di per+itungkan dala$ peranangan kongurasi tiang %ukan +ana utuk $ena+an gaa "ertikal na$un juga +arus dapat $ena+an gaa lateral.
7e%erences
@1
J. E. Bo/les *nalisa dan 'esain +ondasi, Erlangga Jakarta 16;1.
