analisis stabilitas dan penentuan elevasi …
TRANSCRIPT
i
ANALISIS STABILITAS DAN PENENTUAN ELEVASI
REVETMENT BANJIR KANAL TIMUR SEMARANG
PAKET 2
Skripsi
diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil
Oleh
Marthinus Edward Yordy Danny Foeh
NIM.5113416021
TEKNIK SIPIL
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2020
ii
iii
iv
v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
“Janganlah takut, sebab Aku menyertai engkau, janganlah bimbang, sebab Aku ini
Allahmu; Aku akan meneguhkan, bahkan akan menolong engkau; Aku akan
memegang engkau dengan tangan kanan-Ku yang membawa kemenangan”
(Yesaya 41 : 10)
Great things come from work hard and perseverance, no excuses. (Kobe Bryant).
Give your best effort in everything you’re doing and let God control the results.
(Jeremy Lin).
PERSEMBAHAN
1. Untuk keluarga saya, Bapak Danny Mardy James Foeh, Ibu Yohanna
Margaretha Tasilima Foeh dan Kakak Michael Billy Jovanda Danny Foeh
2. Untuk Bapak Karuniadi Satrijo Utomo, S.T., M.T.
3. Untuk Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang
4. Untuk mahasiswa S1 Teknik Sipil Angkatan 2016
5. Untuk almamater tercinta Prodi S1 Teknik Sipil, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik Universitas Negeri Semarang.
vi
RINGKASAN
Marthinus Edward Yordy Danny Foeh
2020
Analisis Stabilitas dan Penentuan Elevasi Revetment Banjir Kanal Timur
Semarang Paket 2
Karuniadi Satrijo Utomo
S1 Teknik Sipil
Normalisasi dengan perencanaan talud sungai yang baik akan dapat menjaga
daerah aliran sungai, salah satunya dengan menggunakan revetment. Revetment
adalah bangunan berupa struktur penahan gempuran gelombang sebagai proteksi
terhadap tebing yang ditempatkan di sepanjang kawasan yang akan dilindungi.
Berdasarkan hal tersebut, maka perlu dilakukan analisis stabilitas dan penentuan
elevasi revetment agar revetment terbukti aman serta dapat berfungsi dengan baik
sebagai tanggul banjir.
Analisis stabilitas revetment dilakukan menggunakan teori Bowles (1997)
dan Hansen (1970). Lokasi revetment yang dianalisis terletak di Banjir Kanal Timur
Semarang paket 2 yaitu kilometer 2-4.
Revetment ini menggunakan batu pecah sebagai lapis lindungnya. Hasil
perhitungan yaitu revetment terletak pada ketinggian +3.4 meter diatas dasar
sungai, dan analisa stabilitas menunjukkan bahwa revetment aman dengan stabilitas
terhadap penggeseran (Fgs) 2,53 ≥ 1,5, stabilitas terhadap penggulingan 11,23 ≥ 1,5,
stabilitas terhadap keruntuhan 9,79 > 3 pada potongan 1, dan stabilitas terhadap
penggeseran (Fgs) 2,49 ≥ 1,5, stabilitas terhadap penggulingan 10,57 ≥ 1,5, dan
stabilitas terhadap keruntuhan 10,42 > 3 pada potongan 2.
Kata kunci : normalisasi, sungai, revetment, elevasi, dan stabilitas.
vii
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi / TA yang berjudul
“Analisis Stabilitas dan Penentuan Elevasi Revetment Banjir Kanal Timur
Semarang Paket 2”. Skripsi / TA ini disusun sebagai salah satu persyaratan meraih
gelar Sarjana Teknik pada Program Studi S1 Teknik Sipil Universitas Negeri
Semarang.
Penyelesaian Skripsi/TA ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak sehinga
penyusunan Skripsi /TA ini dapat terselesaikan dengan baik, oleh karena itu pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., Rektor Universitas Negeri Semarang
atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menempuh studi di
Universitas Negeri Semarang.
2. Dr. Nur Qudus, M.T., IPM., Dekan Fakultas Teknik, Aris Widodo, S.T.,
M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, dan Dr. Rini Kusumawardani,
S.T., M.T., M.Sc., selaku Koordinator Program Studi S1 Teknik Sipil
Universitas Negeri Semarang.
3. Karuniadi Satrijo Utomo, S.T., M.T., dosen pembimbing yang penuh
semangat dalam memberi bimbingan dan dapat dihubungi sewaktu-waktu
serta berkenan menunjukkan sumber-sumber yang relevan dengan
penulisan Skripsi/TA ini.
4. Dr. Yeri Sutopo, M.Pd., M.T., dan Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T.,
M.Sc., dosen penguji 1 dan dosen penguji 2 yang telah memberikan
masukan yang sangat berharga sehingga menambah bobot dan kualitas
Skripsi/TA ini.
5. Semua Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES yang telah
memberikan bekal ilmu pengetahuan yang sangat berharga.
viii
6. Papa Danny Mardy James Foeh, Mama Yohanna Margaretha Tasilima Foeh
orang tua saya, dan Kakak Michael Billy Jovanda Danny Foeh serta
keluarga besar saya tercinta yang selalu memberi dukungan, motivasi dan
doa yang tiada henti untuk saya.
7. Balai Besar Wilayah Sungai Pemali-Juana, khususnya Pak Soleh yang telah
membantu saya dalam memperoleh data-data mengenai Banjir Kanal Timur
Semarang.
8. Teman-teman dekat “INVASI” seperjuangan serta semua teman-teman
Prodi S1 Teknik Sipil angkatan 2016 yang tidak dapat saya sebutkan satu
persatu yang selalu membantu ataupun memberikan dorongan motivasi
untuk menyelesaikan Skripsi/TA ini.
9. Berbagai pihak yang telah memberikan bantuan yang tidak bisa penulis
sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa terdapat banyak kesalahan dalam proses
pelaksanaan hingga pembuatan Skripsi/TA ini dikarenakan keterbatasan
pengetahuan dan waktu. Oleh karena itu, penulis mohon kritik dan saran untuk
membangun dan menigkatkan kualitas Skripsi/TA ini agar jauh lebih baik dan
sempurna. Semoga Skripsi/TA ini dapat memberikan manfaat bagi penulis pada
khususnya dan semua pihak yang membaca ataupun berkepentingan pada
umumnya.
Semarang, 27 Juni 2020
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL……………………………………………………………….i
PERSETUJUAN PEMBIMBING ........................................................................ ii
PENGESAHAN .................................................................................................. iii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH............................... iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ....................................................................... iv
RINGKASAN ..................................................................................................... vi
PRAKATA ........................................................................................................ vii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang....................................................................................... 1
1.2 Identifikasi Masalah ............................................................................... 3
1.3 Rumusan Masalah .................................................................................. 4
1.4 Pembatasan Masalah .............................................................................. 4
1.5 Tujuan ................................................................................................... 4
1.6 Manfaat ................................................................................................. 5
1.6.1 Manfaat Teoritis ............................................................................. 5
1.6.2 Manfaat Praktis ............................................................................... 5
2 BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1 Kajian Pustaka ....................................................................................... 6
2.2 Penentuan Elevasi Revetment ................................................................ 7
2.3 Daya Dukung Mini Pile ....................................................................... 10
x
2.4 Stabilitas .............................................................................................. 12
2.4.1 Stabilitas Terhadap Penggeseran ................................................... 12
2.4.2 Stabilitas Terhadap Penggulingan ................................................. 13
2.4.3 Stabilitas Terhadap Keruntuhan .................................................... 14
3 BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi Revetment yang Dianalisis ....................................................... 19
3.2 Metode Pengumpulan Data .................................................................. 20
3.3 Metode Pengolahan Data ..................................................................... 21
3.4 Peralatan .............................................................................................. 21
4 BAB IV HASIL PERHITUNGAN
4.1 Penentuan Elevasi Revetment .............................................................. 24
4.1.1 Profil Memanjang Banjir Kanal Timur Semarang ......................... 24
4.1.2 Data Gelombang di Perairan Semarang ......................................... 25
4.1.3 Data Muka Air Laut di Pelabuhan Semarang................................. 26
4.1.4 Perhitungan Elevasi Mercu Revetment .......................................... 27
4.2 Perhitungan Stabilitas Terhadap Penggeseran dan Penggulingan .......... 31
4.2.1 Detail Gambar Revetment ............................................................. 31
4.2.2 Data Tanah Banjir Kanal Timur Semarang .................................... 39
4.2.3 Perhitungan Berat Sendiri Revetment dan Beban Diatasnya .......... 39
4.2.4 Perhitungan Tekanan Aktif dan Pasif pada Revetment .................. 44
4.3 Perhitungan Stabilitas Terhadap Penggeseran ...................................... 45
4.4 Perhitungan Stabilitas Terhadap Penggulingan ..................................... 46
4.5 Daya Dukung Tiang Pancang ............................................................... 47
4.5.1 Data Daya Dukung Tiang Pancang Beton di BKT Semarang ........ 47
xi
4.5.2 Penentuan Daya Dukung Tiang Pancang ....................................... 48
4.6 Perhitungan Stabilitas Terhadap Keruntuhan ........................................ 48
5 BAB V SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan ............................................................................................. 53
5.2 Saran ................................................................................................... 53
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 55
LAMPIRAN ..................................................................................................... 57
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Faktor-faktor kapasitas dukung .......................................................... .16
Tabel 2.2 Faktor kedalaman fondasi (Hansen, 1970) ......................................... .16
Tabel 2.3 Faktor kemiringan beban (Hansen, 1970) .......................................... .17
Tabel 4.1 Data tinggi dan periode gelombang di Perairan Semarang ................. .25
Tabel 4.2 Data muka air laut di Pelabuhan Semarang ........................................ .26
Tabel 4.3 Tinggi jagaan tanggul banjir...................................................................28
Tabel 4.4 Data tanah Banjir Kanal Timur Semarang...............................................39
Tabel 4.5 Perhitungan berat revetment dan beban diatasnya (potongan 1)..............39
Tabel 4.6 Perhitungan berat revetment dan beban diatasnya (potongan 2)..............41
Tabel 4.7 Perhitungan tekanan dan momen aktif air...............................................45
Tabel 4.8 Perhitungan tekanan dan momen tanah aktif...........................................45
Tabel 4.9 Perhitungan tekanan dan momen tanah pasif..........................................45
Tabel 4.10 Data daya dukung tiang pancang...........................................................47
Tabel 4.11 Rekapitulasi hasil perhitungan stabilitas revetment..............................52
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta Kota Semarang .......................................................................... 1
Gambar 3.1 Lokasi Penelitian ............................................................................ 19
Gambar 3.2 Flowchart analisis Revetment ......................................................... 23
Gambar 4.1 Profil memanjang Banjir Kanal Timur Semarang ............................ 24
Gambar 4.2 Grafik untuk penentuan nilai Run-up gelombang berdasarkan fungsi
bilangan Irribaren ............................................................................................... 29
Gambar 4.3 Elevasi revetment dan muka air rencana.......................................... 30
Gambar 4.4 Potongan 1 revetment ..................................................................... 31
Gambar 4.5 Gaya vertikal pada potongan 1 revetment ........................................ 32
Gambar 4.6 Detail 1 potongan 1 ......................................................................... 33
Gambar 4.7 Detail 2 potongan 1 ......................................................................... 34
Gambar 4.8 Potongan 2 revetment ..................................................................... 35
Gambar 4.9 Gaya vertikal pada potongan 2 revetment ........................................ 36
Gambar 4.10 Detail 1 potongan 2 ....................................................................... 37
Gambar 4.11 Detail 2 potongan 2 ....................................................................... 38
Gambar 4.12 Tekanan aktif dan pasif pada revetment ........................................ 44
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kota Semarang terletak antara garis 6° 50' - 7° 10' Lintang Selatan dan garis
109° 35’ - 110° 50' Bujur Timur. Dibatasi sebelah Barat berbatasan dengan
Kabupaten Kendal, sebelah Timur berbatasan dengan kabupaten Demak, sebelah
Selatan berbatasan dengan kabupaten Semarang dan sebelah Utara dibatasi oleh
Laut Jawa dengan panjang garis pantai meliputi 13,6 km. Luas wilayah Kota
Semarang tercatat 373,70 km2. Luas yang ada, terdiri dari 39,56 km2 (10,59%)
tanah sawah dan 334,14 (89,41%) bukan lahan sawah (Pemkot Semarang, 2019).
Gambar 1.1 Peta Kota Semarang
2
Menurut Peraturan Pemerintah nomor 38 tahun 2011, sungai adalah alur atau
wadah air alami dan/atau buatan berupa jaringan pengaliran air beserta air di
dalamnya, mulai dari hulu sampai muara, dengan dibatasi kanan dan kiri oleh garis
sempadan.
Sungai memiliki fungsi dasar sebagai tempat mengalirnya air secara alami.
Di samping itu, sungai juga mempunyai peran penting dalam aspek lingkungan.
Sungai merupakan salah satu faktor lingkungan yang dapat mengatur munculnya
banjir. Sudah banyak sekali kasus banjir yang terjadi akibat meluapnya sungai.
Maka dari itu, kondisi sungai yang baik dan terawat dapat membantu mencegah
terjadinya banjir (Wigati, 2016).
Revetment adalah bangunan berupa struktur penahan gempuran gelombang
sebagai proteksi terhadap tebing yang ditempatkan di sepanjang kawasan yang akan
dilindungi. Penggunaan revetment dimaksudkan untuk memperkuat tepi pantai atau
sungai agar tidak terjadi pengikisan akibat gempuran gelombang. Tetapi bila
dinding penahan tidak direncanakan dengan baik, dapat mengakibatkan kerusakan
yang terjadi menjadi relatif cepat. Karena itu pada bagian dasar perlu dirancang
suatu struktur penahan erosi yang cukup baik (Jawat, 2017).
Jumlah air yang terdapat di muka bumi ini relatif konstan, meskipun air
mengalami pergerakan arus, tersirkulasi karena pengaruh cuaca dan juga
mengalami perubahan bentuk. Sirkulasi dan perubahan bentuk tersebut antara lain
melalui air permukaan yang berubah menjadi uap (evaporasi), air yang mengikuti
sirkulasi dalam tubuh tanaman (transpirasi) dan air yang mengikuti sirkulasi dalam
tubuh manusia dan hewan (respirasi). Air yang menguap akan terkumpul menjadi
awan kemudian jatuh sebagai air hujan. Air hujan ada yang langsung bergabung di
permukaan, ada pula yang meresap masuk ke dalam celah batuan dalam tanah,
sehingga menjadi air tanah. Air tanah dangkal akan diambil oleh tanaman,
sedangkan air tanah dalam akan keluar sebagai mata air. Sirkulasi dan perubahan
fisis akan berlangsung terus sampai akhir zaman (Susana, 2003).
3
Banjir Kanal Timur merupakan salah satu sungai yang membelah Kota
Semarang yang digunakan sebagai pengendali banjir. Banjir Kanal Timur memiliki
fungsi utama sebagai saluran utama drainase kota. Sungai ini dijaga dan
dinormalisasi untuk mengatasi banjir yang terjadi di Semarang. Seperti sudah kita
ketahui bersama bahwa Kota Semarang merupakan kota yang rawan akan banjir.
Banjir Kanal Timur merupakan saluran utama yang menjadi jalur lewatnya air
sebelum menuju ke laut.
Beberapa tahun ini sungai Banjir Kanal Timur kondisinya sangat
memperihatinkan dikarenakan sedimentasi semakin tahun semakin meningkat dan
penumpukan sampah dari beberapa daerah masuk dan menyumbat, sehinggga
membuat daerah sekitar Banjir Kanal Timur terlihat kumuh dan kotor serta tidak
mampu menanggulangi banjir / debit air yang amat besar tiap tahunnya. Untuk itu,
perlu adanya normalisasi Banjir Kanal Timur. Salah satu cara normalisasi yaitu
dengan menggunakan revetment sebagai talud sungai.
Analisis ini bertujuan untuk mengetahui elevasi dan angka keamanan
revetment agar dapat berfungsi sebagai tanggul banjir dengan baik. Keamanan
revetment yang dianalisis yaitu terhadap penggeseran, penggulingan, dan
keruntuhan bangunan. Lokasi Banjir Kanal Timur Semarang yang letaknya dekat
dengan pemukiman warga harus dapat menjamin keamanan terhadap semua orang.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan penjelasan yang sudah di uraikan dapat dibuat identifikasi
masalah sebagai berikut:
a. Elevasi bangunan revetment Banjir Kanal Timur Semarang
b. Daya dukung tiang pancang sebagai pondasi revetment Banjir Kanal Timur
Semarang
c. Stabilitas terhadap penggeseran konstruksi revetment Banjir Kanal Timur
Semarang
d. Stabilitas terhadap penggulingan konstruksi revetment Banjir Kanal Timur
Semarang
4
e. Stabilitas terhadap keruntuhan konstruksi revetment Banjir Kanal Timur
Semarang
1.3 Rumusan Masalah
Analisis Banjir Kanal Timur Semarang ini disusun dengan rumusan masalah
sebagai berikut:
a. Bagaimana elevasi bangunan revetment Banjir Kanal Timur Semarang ?
b. Bagaimana daya dukung tiang pancang di lokasi konstruksi revetment Banjir
Kanal Timur Semarang ?
c. Bagaimana stabilitas terhadap penggeseran konstruksi revetment Banjir
Kanal Timur Semarang ?
d. Bagaimana stabilitas terhadap penggulingan konstruksi revetment Banjir
Kanal Timur Semarang ?
e. Bagaimana stabilitas terhadap keruntuhan konstruksi revetment Banjir Kanal
Timur Semarang ?
1.4 Pembatasan Masalah
Dalam analisis ini perlu ada pembatasan masalah agar pembahasan tidak
meluas dan batasan pembahasan menjadi jelas. Adapun batasan masalah pada
analisis ini adalah sebagai berikut:
a. Data yang digunakan adalah data yang terkait dengan revetment Banjir Kanal
Timur Semarang.
b. Lokasi yang di tinjau adalah Banjir Kanal Timur Semarang yang berlokasi di
Sawah Besar, Semarang.
1.5 Tujuan
Analisis Banjir Kanal Timur Semarang ini memiliki tujuan sebagai berikut :
a. Menentukan elevasi bangunan revetment Banjir Kanal Timur Semarang.
b. Menganalisis daya dukung tiang pancang di lokasi konstruksi revetment
Banjir Kanal Timur Semarang.
5
c. Menganalisis stabilitas terhadap penggeseran konstruksi revetment Banjir
Kanal Timur Semarang.
d. Menganalisis stabilitas terhadap penggulingan konstruksi revetment Banjir
Kanal Timur Semarang.
e. Menganalisis stabilitas terhadap keruntuhan konstruksi revetment Banjir
Kanal Timur Semarang.
1.6 Manfaat
Manfaat dari penelitian ini dibagi menjadi 2 macam, yaitu manfaat secara
teoritik dan manfaat secara praktik.
1.6.1 Manfaat Teoritis
Analisis ini diharapkan dapat mendukung konsep pelaksanaan konstruksi
revetment Banjir Kanal Timur Semarang selanjutnya.
1.6.2 Manfaat Praktis
a. Bagi Penulis
1) Mampu menerapkan metode atau ilmu yang diperoleh selama perkuliahan
dan melatih untuk menganalisa permasalahan yang ada serta mencari
penyelesaiannya.
2) Mampu menentukan elevasi bangunan revetment Banjir Kanal Timur
Semarang.
3) Mampu menganalisis stabilitas terhadap penggeseran konstruksi
revetment Banjir Kanal Timur Semarang.
4) Mampu menganalisis stabilitas terhadap penggulingan konstruksi
revetment Banjir Kanal Timur Semarang.
5) Mampu menganalisis stabilitas terhadap keruntuhan konstruksi revetment
Banjir Kanal Timur Semarang.
b. Bagi Akademis
Analisis ini dapat dijadikan sebagai sumber informasi bagi penelitian
selanjutnya, serta dapat memberikan kontribusi dalam menambah wawasan
keilmuan kepada civitas akademik khususnya dalam bidang teknik sipil.
6
BAB II
KAJIAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1 Kajian Pustaka
Dalam menyusun laporan analisis ini, penulis telah membaca beberapa buku
dan laporan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya untuk mendapatkan
referensi atau data dukung lain. Berikut beberapa referensi yang digunakan penulis
untuk menyusun laporan ini :
Buku dengan judul “Analisa dan Disain Pondasi” karya Joseph E. Bowles.
Dari buku ini penulis mendapatkan landasan teori yaitu teori Bowles (1997)
mengenai perhitungan stabilitas terhadap penggeseran, penggulingan, dan
keruntuhan untuk bangunan penahan tanah dan air.
Buku dengan judul “Analisis dan Perancangan Fondasi I” karya Hary
Christady Hardiyatmo. Dari buku ini penulis mendapatkan penjelasan teori Bowles
(1997) untuk perhitungan stabilitas terhadap penggeseran, penggulingan, dan
keruntuhan bangunan penahan tanah dan air. Melalui buku ini juga penulis
mendapatkan teori Hansen (1970) untuk menghitung kapasitas dukung (qu) tanah
dasar.
Penelitian dengan judul “Perencanaan Bangunan Pengaman Pantai
(Revetment) dengan Bahan Geobag di Pantai Masceti, Kabupaten Gianyar” yang
ditulis oleh I Kadek Sandi Wiguna Putra, Cok AgungYujana, dan Nyoman
Surayasa. Tujuan penelitian ini adalah merencanakan bangunan revetment dengan
bahan Geobag di Pantai Masceti, Kabupaten Gianyar sekaligus menghitung rencana
anggaran biayanya. Metode yang digunakan adalah perhitungan / analisis langsung
dengan menggunakan teori / buku Bambang Triatmodjo tahun 1999. Hasil analisis
menunjukkan revetment memiliki tinggi 3,318 m, lebar puncak 1,127 m, berat
geobag sebagai lapis lindung 0,286 ton dengan RAB pembuatan revetment tersebut
sebesar Rp. 14.473.468.000 (empat belas miliar empat ratus tujuh puluh tiga juta
empat ratus enam puluh delapan ribu rupiah).
7
Laporan dengan judul “Detailed Design of East Floodway” milik Balai Besar
Wilayah Sungai Pemali-Juana. Dari laporan hasil penelitian mengenai detail Banjir
Kanal Timur Semarang ini penulis mendapatkan banyak data seperti data kondisi,
profil memanjang, debit rencana Banjir Kanal Timur Semarang, dan data rata-rata
ketinggian air laut di Pelabuhan Semarang.
Penelitian dengan judul “Analisis Daya Gelombang (Wave Power) di
Perairan Semarang, Jawa Tengah” yang ditulis oleh Dian Lestari Anggraini, Indra
Budi Prasetyawan, Gentur Handoyo, Denny Nugroho Sugianto, dan Purwanto.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi energi gelombang flux yang
dapat terbentuk, hasilnya kemudian menentukan daya tertinggi dan terendah yang
berkemampuan untuk membentuk energi gelombang yang baik. Penelitian ini
menggunakan pemodelan daya gelombang dengan menggunakan aplikasi
pemodelan untuk mengetahui besaran daya gelombang pada daerah kajian.
Kecepatan dan arah dominan angin ditampilkan dengan mawar angin yang diolah
dengan WRPlot View. Dari penelitian ini penulis mendapatkan data tinggi dan
periode gelombang untuk menghitung elevasi revetment. Hasil dari penelitian ini
adalah karakteristik gelombang di Perairan Semarang berdasarkan nilai signifikan
untuk tinggi gelombang dan periode gelombang yang terbentuk ialah gelombang di
perairan transisi, dimana tinggi signifikan gelombang berkisar antara 0,026 – 1,255
m dan periode gelombang berkisar antara 1,677 – 5,781 detik. Daya gelombang
yang terbentuk pada sepanjang musim mengalami fluktuasi antara 0,0 – 9 kW/m.
2.2 Penentuan Elevasi Revetment
Menurut Triatmodjo (1999) elevasi muka air merupakan parameter sangat
penting di dalam perencanaan bangunan air. Muka air laut berfluktuasi dengan
periode yang lebih besar dari periode gelombang angin Fluktuasi muka air laut yang
disebabkan oleh proses alam. Elevasi revetment Banjir Kanal Timur Semarang
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Elv = DWL + Ru + Fb (2.1)
8
keterangan :
Elv : elevasi revetment (m)
DWL : Design Water Level / elevasi muka air rencana (m)
Ru : Run up gelombang (m)
Fb : tinggi jagaan (m)
Elevasi muka air rencana dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
DWL = HHWL + Sw + SLR (2.2)
keterangan :
HHWL : Highest High Water Level (m)
Sw : Wave set-up (m)
SLR : Sea Level Rise (m)
Dalam dinamika fluida, wave set-up adalah peningkatan ketinggian air rata-
rata karena adanya gelombang pecah. Wave set-up dihitung dengan menggunakan
rumus berikut :
Sw = 0,19 ( 1 – 2,82√(𝐻
𝑔𝑇2)) 𝐻 (2.3)
keterangan :
H : tinggi gelombang (m)
g : percepatan gravitasi = 9,81 m/detik2
T : periode gelombang (detik)
Ketika gelombang datang menghantam suatu struktur, air yang terbawa oleh
momentumnya terdorong naik merayap ke atas permukaan struktur. Ketinggian
vertikal dari rata-rata permukaan air laut yang berhasil dicapai
oleh gelombang yang datang tersebut disebut wave run up (Battjes, 1974). Run up
gelombang dihitung berdasarkan besarnya bilangan Irrabaren berikut :
9
Ir = tg θ
(𝐻
𝐿𝑜)0,5
(2.4)
keterangan :
Ir : bilangan Irrabaren
H : tinggi gelombang (m)
Lo : panjang gelombang (m)
Ru : Run up gelombang (m)
Panjang gelombang di perairan dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
Lo = 𝑔𝑇2
2𝜋 (2.5)
keterangan :
T : periode gelombang (detik)
Kenaikan permukaan laut dan peningkatan frekuensi dan jumlah curah hujan
badai adalah salah satu masalah di Indonesia. Namun, untuk memahami fenomena
ini, perlu untuk melanjutkan pengamatan untuk jangka panjang. Menurut Laporan
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) pada tahun 2013, kenaikan
permukaan laut rata-rata di seluruh Indonesia dari periode 1986-2000 hingga 2081-
2100 diperkirakan sekitar 0,5 m hingga 0,6 m (0,5 cm hingga 0,6 cm per tahun).
Meskipun tingkat kenaikan permukaan air laut dan peningkatan curah hujan badai
masih belum begitu jelas, perlu untuk mempertimbangkan kemungkinan dampak
masa depan dari perubahan iklim ke dalam desain pengendalian banjir seperti
perbaikan sungai.
Tinggi jagaan atau freeboard (Fb) adalah jarak vertikal dari puncak saluran
ke permukaan air pada kondisi debit rencana. Tinggi jagaan pada saluran drainase
berfungsi untuk mencegah gelombang atau kenaikan muka air yang melimpah ke
tepi saluran. Tinggi jagaan ditentukan berdasarkan debit banjir rencana.
10
2.3 Daya Dukung Mini Pile
Daya dukung tiang pancang ditentukan dengan menggunakan hasil uji SPT
di lapangan. Seperti halnya pada hitungan daya dukung fondasi dangkal, nilai N
yang digunakan adalah N yang telah dikoreksi terhadap prosedur kerja di lapangan.
Daya dukung ultimit neto tiang (Qu), adalah jumlah dari tahanan ujung bawah
ultimit (Qb) dan tahanan gesek ultimit (Qs) antara sisi tiang dan tanah di sekitarnya
dikurangi dengan berat sendiri tiang (Wp) :
Qu = Qb + Qs – Wp (2.6)
keterangan :
Wp : berat sendiri tiang (kN)
Qu : daya dukung ultimit neto (kN)
Qb = Abfb : tahanan ujung bawah ultimit (kN)
Qs = Asfs : tahanan gesek ultimit (kN)
Ab : luas dasar tiang (m2)
As : luas selimut tiang (m2)
Daya dukung ijin tiang bor (Qa) dinyatakan oleh:
Qa = Qu/SF (2.7)
dengan SF adalah faktor aman yang diambil sama dengan 3.
a. Tiang pada Pasir
Tahanan ujung ultimit
Briaud et al. (1985) menyarankan persamaan tahanan ujung satuan:
fb = 19,7 𝜎𝜌 (N60’)0,36 (kN/m2) (2.8)
Tahanan gesek satuan ultimit
dan tahanan gesek satuan:
11
fs = 0,224 𝜎𝜌 (N60’)0,29
(kN/m2) (2.9)
dengan #r = tegangan referensi = 100 kN/m2. N60’ adalah N dikoreksi
terhadap prosedur lapangan dan tekanan overburden. Koreksi tekanan
overburden yang disarankan oleh Liao dan Whitman (1985), sebagai berikut:
CN = po ' (2.10)
dengan Po’ = tekanan overburden vertikal efektif (kN/m2) dan N60’ = CN x
N60.
b. Tiang Pancang Pada Lempung
Tahanan ujung ultimit
.Qb = Abfb (2.11)
fb = cb Nc + pb (2.12)
keterangan :
Qb : tahanan ujung bawah ultimit (kN)
Ab : luas penampang ujung bawah tiang (m2)
cb : kohesi pada kondisi tak terdrainase (undrained) (kN/m2)
Nc : faktor daya dukung
Po : tekanan overburden ujung bawah tiang (kN/m2)
Nc diambil sama dengan 9 (Skempton, 1959).
Tahanan gesek satuan ultimit
Qs = As fs (2.13)
fs = cd = 𝛼 cu (2.14)
12
keterangan :
cd = adhesi antara tiang dan tanah di sekitarnya (kN/m2)
𝛼 = faktor adhesi
cu = kohesi tak terdrainase (kN/m2)
Untuk tiang yang menembus tanah lempung, dalam hitungan daya dukung, nilai
kohesi digunakan hubungan empirik cu = 6 N (kPa).
2.4 Stabilitas
2.4.1 Stabilitas Terhadap Penggeseran
Revetment harus menyediakan stabilitas yang mencukupi terhadap
penggeseran. Gaya aktif tanah (Pa) selain menimbulkan terjadinya momen juga
menimbulkan gaya dorong sehingga dinding akan bergeser. Bila dinding penahan
tanah dalam keadaan stabil, maka gaya-gaya yang bekerja dalam keadaan seimbang
(∑F = 0 dan ∑M = 0). Perlawanan terhadap gaya dorong ini terjadi pada bidang
kontak antara tanah dasar dinding penahan tanah dengan tanah dasar pondasi
(Suryolelono, 1994).
Gaya-gaya yang menyebabkan penggeseran akan ditahan oleh gesekan antara
tanah dengan dasar fondasi dan tekanan tanah pasif bila di depan dinding penahan
terdapat tanah timbunan (Hary Christady Hardiyatmo, 2017). Faktor aman terhadap
penggeseran (Fgs), didefinisikan sebagai berikut :
Fgs = ƩRh
ƩPh ≥ 1,5 (2.15)
Untuk tanah granuler (c = 0)
ƩRh = W . f
= W tg δb ; dengan δb ≤ φ
Untuk tanah kohesif (φ = 0)
ƩRh = ca . B
13
Untuk tanah c – φ ( φ > 0 , dan c > 0 )
ƩRh = ca . B + W tg δb
keterangan :
ƩRh : tahanan dinding penahan tanah terhadap penggeseran
W : berat total dinding penahan dan tanah diatas pelat fondasi (kN)
δb : sudut gesek antara tanah dan dasar fondasi, biasanya diambil 1/3 –
(2/3) φ
ca = ad x c : adhesi antara tanah dan dasar dinding (kN/m2)
c : kohesi tanah dasar (kN/m2)
ad : faktor adhesi
B : lebar pondasi (m)
ƩPh : jumlah gaya-gaya horizontal (kN)
f = tg δb : koefisien gesek antara tanah dasar dan dasar fondasi.
Faktor aman terhadap penggeseran dasar fondasi (Fgs) minimum diambil 1,5.
Bowles (1997) menyarankan :
Fgs ≥ 1,5 untuk tanah dasar granuler
Fgs ≥ 2,0 untuk tanah dasar kohesif.
2.4.2 Stabilitas Terhadap Penggulingan
Agar bangunan aman terhadap guling, maka resultan semua gaya yang
bekerja pada bagian bangunan di atas bidang horisontal, termasuk gaya angkat,
harus memotong bidang ini pada teras. Tidak boleh ada tarikan pada bidang irisan
manapun. Besarnya tegangan dalam bangunan dan pondasi harus tetap
dipertahankan pada harga-harga maksimal yang dianjurkan. Tekanan tanah lateral
yang diakibatkan oleh tanah urug di belakang dinding penahan, cenderung
menggulingkan dinding dengan pusat rotasi pada ujung kaki depan pelat fondasi.
14
Momen penggulingan ini dilawan oleh momen akibat berat sendiri dinding penahan
dan momen akibat berat tanah diatas fondasi.
Sedangkan untuk kontruksi pangkal jembatan, pilar jembatan, dinding
saluran dan lain-lain perlu diperhatikan terhadap gerusan yang diakibatkan oleh
aliran air sehingga mengurangi besarnya tekanan pasif. Untuk ini tekanan tanah
pasif dapat diabaikan dalam perhitungan (Suryolelono, 1994). Faktor aman
terhadap penggulingan (Fgl), didefinisikan sebagai berikut :
Fgl = Ʃ𝑀𝑤
Ʃ𝑀𝑔𝑙 ≥ 1,5 (2.16)
keterangan :
ΣMw : momen yang melawan penggulingan (kNm)
ΣMgl : momen yang mengakibatkan penggulingan (kNm)
Faktor aman terhadap penggulingan (Fgl) bergantung pada jenis tanah, yaitu :
Fgl ≥ 1,5 untuk tanah dasar granuler
Fgl ≥ 2,0 untuk tanah dasar kohesif.
Tahanan tanah pasif, oleh tanah yang berada di depan kaki dinding depan
sering diabaikan dalam hitungan stabilitas. Jika tahanan tanah pasif yang
ditimbulkan oleh pengunci pada dasar fondasi diperhitungkan, maka nilainya harus
direduksi untuk mengantisipasi pengaruh-pengaruh erosi, iklim, dan retakan akibat
tegangan tarik tanah dasar yang kohesif (Hary Christady Hardiyatmo, 2017).
2.4.3 Stabilitas Terhadap Keruntuhan
Beberapa persamaan kapasitas dukung tanah telah digunakan untuk
menghitung stabilitas dinding penahan tanah, seperti persamaan-persamaan
kapasitas dukung Terzaghi (1943), Meyerhof (1951, 1963), Vesic (1975) dan
Hansen (1970).
15
a. Persamaan Terzaghi (1943)
Kapasitas dukung ultimit (qu) untuk fondasi memanjang dinyatakan oleh
persamaan:
qu = cNc + Df γNq + 0,5 BγNγ (2.17)
keterangan :
c : kohesi tanah (kN/m2)
Df : kedalaman fondasi (m)
γ : berat volume tanah (kN/m3)
B : lebar fondasi dinding penahan tanah (m)
Nc Nq dan Nγ : faktor-faktor kapasitas dukung Terzaghi
Penggunaan persamaan Terzaghi untuk menghitung kapasitas dukung tanah
struktur dinding penahan tidak tepat, karena persamaan Terzaghi hanya berlaku
untuk fondasi yang dibebani secara vertikal dan sentris, sedang resultan beban-
beban pada dinding penahan tanah umumnya miring dan ekscntris. Karena itu,
hitungan kapasitas dukung tanah di bawah dinding penahan harus didasarkan pada
kapasitas dukung kondisi beban miring dan eksentris, misalnya persamaan
Meyerhof (1951, 1963), Vesic (1975) atau Hansen (1970).
b. Persamaan Hansen (1970) dan Vesic (1975)
Kapasitas dukung ultimit dihitung dengan menggunakan persamaan Hansen
(1970) dan Vesic (1975) untuk beban miring dan eksentris:
qu = dc ic cNc + dq iq Df γ Nq + dy iy 0,5 Bγ Nγ (2.18)
keterangan :
dc, dq, dy : faktor kedalaman (Tabel 2.2)
ic, iq, iy : faktor kemiringan beban (Tabel 2.3)
B : lebar dasar fondasi sebenarnya (m)
16
e : eksentrisitas beban (m)
γ : berat volume tanah (kN/m3)
Nc, Nq, Nγ : faktor-faktor kapasitas dukung (Tabel 2.1)
Tabel 2.1 Faktor-faktor kapasitas dukung
φ (o) Hansen (1961)
Nc Nq Ny
0 5,14 1,00 0,00
1 5,38 1,09 0,00
2 5,63 1,20 0,01
3 5,90 1,31 0,02
4 6,19 1,43 0,05
5 6,49 1,57 0,07
6 6,81 1,72 0,11
7 7,16 1,88 0,16
8 7,53 2,06 0,22
9 7,92 2,25 0,30
10 8,34 2,47 0,39
Sumber : Analisis dan Perancangan Fondasi 1 Hary Christady H
Tabel 2.2 Faktor kedalaman fondasi (Hansen, 1970)
Faktor
kedalaman Nilai Keterangan
dc 1 + 0,4(D/B) Bila (D/B) > 1, maka
(D/B) diganti dengan arc
tg (D/B)
dc’ 0,4(D/B)
dq 1 + 2(D/B)tg φ(1-sinφ)2
dy 1
Sumber : Analisis dan Perancangan Fondasi 1 Hary Christady H
17
Tabel 2.3 Faktor kemiringan beban (Hansen, 1970)
Faktor
kedalaman Nilai Keterangan
ic iq – (1 − 𝑖𝑞)
𝑁𝑐 𝑡𝑔 𝜑
ic’ 0,5 − 0,5√1 − 𝐻/𝐴𝑐𝑎
iq [1 − 0,5𝐻
𝑉 + 𝐴′𝐶𝑎 𝑐𝑡𝑔𝜑]
5
≥ 0
iy [1 − 0,7𝐻
𝑉 + 𝐴′𝐶𝑎 𝑐𝑡𝑔𝜑]
5
≥ 0 Untuk dasar horizontal
iy [1 − (0,7 − 𝑎°/450°)𝐻
𝑉 + 𝐴′𝐶𝑎 𝑐𝑡𝑔𝜑]
5
≥ 0
Untuk dasar miring
Batasan :
H ≤ caA’ + V tg δ
Sumber : Analisis dan Perancangan Fondasi 1 Hary Christady H
Perhatikan bahwa berat volume tanah pada suku persamaan Df γ Nq adalah
berat volume untuk tanah di atas dasar fondasi dan berat volume tanah pada suku
persamaan 0,5 Bγ Nγ adalah berat volume tanah di bawah dasar fondasi. Faktor
aman terhadap keruntuhan kapasitas dukung didefinisikan sebagai:
F = qu / q ≥ 3 (2.19)
keterangan :
q : tekanan akibat beban struktur.
Umumnya, faktor aman (F) terhadap keruntuhan tanah dasar minimum diambil
sama dengan 3.
Tekanan struktur pada tanah dasar fondasi dapat dihitung dari persamaan-
persamaan sebagai berikut:
1) Bila dipakai cara lebar efektif fondasi (asumsi Meyerhof) :
q = V / B' (2.20a)
dengan V = beban vertikal total dan B' = B- 2e.
18
2) Bila distribusi tekanan kontak antara tanah dasar fondasi dianggap linier (cara
ini dulu dipakai bila dalam hitungan kapasitas dukung digunakan persamaan
Terzaghi) :
q = V / B (1 ± 6e / B) bila e ≤ B/6 (2.20b)
qmak = 2V/3(B-2e) bila e > B/6 (2.20c)
Dalam perancangan, lebar fondasi dinding penahan (B) sebaiknya dibuat
sedemikian hingga e < (B/6). Hal ini dimaksudkan agar efisiensi fondasi maksimum
dan perbedaan tekanan fondasi pada ujung-ujung kaki dinding tidak besar (untuk
mengurangi resiko keruntuhan dinding akibat penggulingan).
Persamaan-persamaan tersebut umumnya lebih banyak digunakan untuk
perancangan struktur pelat fondasi (yaitu untuk menentukan tebal pelat dan
penulangan betonnya). Jika fondasi dinding penahan tanah terletak pada tanah kuat
dengan kedalaman yang dangkal, sedang di bawah tanah kuat ini terdapat tanah
lunak, maka pengaruh lapisan tanah lunak ini harus diperhitungkan. Karena, adanya
lapisan tanah yang berlapis ini dapat merupakan bidang runtuh potensial dan dapat
mempengaruhi kapasitas dukung tanah. Kecuali stabilitas fondasi, stabilitas lereng
global di mana dinding diletakkan harus dihitung. Untuk ini, teori stabilitas lereng
harus digunakan. Sejumlah titik pusat lingkaran longsor harus dicoba, untuk
menentukan faktor aman yang minimum. Pengalaman menunjukkan bahwa
keruntuhan dinding penahan tanah banyak disebabkan oleh perencanaan fondasi
yang kurang sempuma. Karena itu, Terzaghi dan Peck (1948) menyarankan agar
menyelidiki tanah di dasar fondasi sampai kedalaman yang sama dengan tinggi
dinding dihitung dari dasar fondasi. Jika lapisan tanah keras terdapat dekat dengan
permukaan, penyelidikan dapat dihentikan sampai kedalaman 60 cm, asalkan
kondisi tanah di bawahnya, berdasarkan pengalaman, tidak ditemukan tanah lunak.
Sebaliknya jika lapisan tanah lunak lebih tebal dari tinggi dinding penahan
penyelidikan tanah harus dilanjutkan sampai kedalaman tanah keras. Selain itu.
perlu diketahui juga kedalaman tanah yang masih dipengaruhi perubahan cuaca,
erosi tanah dan lain-lainnya.
19
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi Revetment yang Dianalisis
Lokasi Revetment Sungai yang dianalisis terletak di Banjir Kanal Timur
paket 2, km 2-4, dengan batas wilayah mulai dari Jembatan Citarum sampai
Jembatan Kereta Api di Kaligawe Kota Semarang, Jawa Tengah.
Sumber : Google Earth
Gambar 3.1 Lokasi Penelitian
6°57’19.1”S, 110°26’27.3”E
6°58’22”S, 110°26’34”E
20
3.2 Metode Pengumpulan Data
Data yang diperoleh pada penyusunan skripsi / tugas akhir ini adalah data
primer meliputi gambar dan spesifikasi teknis perkuatan tebing / revetment Banjir
Kanal Timur Semarang, debit rencana dan kondisi umum Banjir Kanal Timur
Semarang, data hasil uji tanah di lokasi pembangunan revetment, data muka air laut,
tinggi dan periode gelombang. Data sekunder meliputi lokasi/letak bangunan dan
laporan perencanaan Banjir Kanal Timur Semarang. Langkah berikutnya yang
dilakukan setelah mengetahui data-data yang diperlukan adalah menentukan
metode pengumpulan datanya. Adapun metode pengumpulan data yang dilakukan
adalah :
a. Metode Observasi
Metode pengumpulan data dengan melakukan pengamatan langsung pada lokasi
sehingga informasi data yang didapatkan lebih akurat. Data yang didapat melalui
observasi adalah data lokasi revetment yang dianalisis yaitu di Banjir Kanal
Timur Semarang paket 2, km 2-4, Sawah Besar, Semarang.
b. Metode Studi Literatur / Dokumentasi
Metode pengumpulan data dengan cara mempelajari bahan-bahan tertulis baik
dari dokumen tertulis ataupun data yang telah didapatkan lainnya. Dokumen
yang didapatkan oleh penulis adalah Detail Design of East Floodway yang
didalamnya memuat data profil memanjang Banjir Kanal Timur Semarang, debit
rencana kalau ualng 50 tahun, dan data tanah di lokasi pembangunan revetment,
Laporan Daya Dukung Mini Pile, Data Gambar dan Spesifikasi Revetment milik
Balai Besar Wilayah Sungai Pemali Juana. Kemudian data daya gelombang di
Perairan Semarang tahun 2018 dari Jurnal “Analisis Daya Gelombang (Wave
Power) di Perairan Semarang, Jawa Tengah” yang ditulis oleh Dian Lestari
Anggraini, Indra Budi Prasetyawan, Gentur Handoyo, Denny Nugroho Sugianto,
dan Purwanto. Dari jurnal tersebut penulis mendapatkan data tinggi dan periode
gelombang di Perairan Semarang untuk perhitungan elevasi revetment.
21
3.3 Metode Pengolahan Data
Data yang diperoleh untuk penyusunan skripsi ini selanjutnya diolah dengan
tahapan sebagai berikut :
a. Penentuan Elevasi Revetment
Elevasi revetment ditentukan dengan melalui perhitungan dengan menggunakan
rumus Triatmodjo (1999) seperti yang tertulis pada bab II. Data yang sudah
diketahui selanjutnya digunakan untuk perhitungan elevasi revetment.
b. Daya Dukung Mini Pile
Daya dukung tiang pancang ditentukan dengan menggunakan hasil uji SPT di
lapangan. Data hasil uji yang ada selanjutnya dihitung dengan rumus sesuai pada
bab II untuk mengetahui daya dukung ultimit (Qu) dan daya dukung ijin (Qa) dari
tiang pancang / mini pile tersebut.
c. Perhitungan Stabilitas Terhadap Penggeseran, Penggulingan, dan Keruntuhan
Perhitungan stabilitas terhadap penggeseran dan penggulingan ini menggunakan
rumus Bowles (1997) dan menggunakan buku Analisis dan Perancangan
Fondasi dari Hary Christady Hardiyatmo (2017) sebagai referensi. Data gambar
struktur revetment yang telah ada dianalisis menggunakan rumus yang telah
dijelaskan sebelumnya pada bab II. Sementara, perhitungan stabilitas terhadap
keruntuhan dihitung dengan menggunakan Persamaan Hansen (1970) dan Vesic
(1975) seperti yang tertulis pada bab II dan menggunakan data tanah, data
pondasi, dan data pembebanan yang telah diketahui.
3.4 Peralatan
Alat yang digunakan dalam analisis ini adalah laptop. Di dalamnya
menggunakan beberapa software sebagai berikut :
a. AutoCAD 2014
AutoCAD 2014 ini digunakan untuk membuat gambar revetment yaitu gambar
potongan, gambar gaya vertikal dan horizontal yang bekerja pada bidang revetment.
22
b. Microsoft Excel 2013
Microsoft Excel 2013 digunakan penulis untuk membuat tabel hasil perhitungan
gaya-gaya yang bekerja pada bidang revetment.
c. Microsoft Word 2013
Microsoft Word 2013 digunakan penulis untuk menyusun laporan analisis / skripsi
mengenai revetment ini.
23
Gambar 3.2 Flowchart analisis Revetment
Merumuskan masalah
Survey lokasi
Identifikasi masalah
Pengumpulan data
1. Data gambar dan spesifikasi teknis revetment
2. Data debit rencana
3. Data hasil uji tanah
4. Data muka air laut Semarang
5. Data tinggi dan periode gelombang perairan Semarang
Perhitungan elevasi revetment
Analisis daya dukung tanah
Perhitungan stabilitas revetment terhadap
penggeseran, penggulingan dan tanah dasar revetment
Ya
Tidak
Mengubah
dimensi
Mulai
Selesai
Tidak
Hasil Perhitungan
24
BAB IV
HASIL PERHITUNGAN
4.1 Penentuan Elevasi Revetment
4.1.1 Profil Memanjang Banjir Kanal Timur Semarang
Sumber : Main Report Balai Besar Wilayah Sungai Pemali-Juana
Gambar 4.1 Profil memanjang Banjir Kanal Timur Semarang
25
Design discharge (50-year Return Period) Q50 = 260 m3/dtk.
Data profil memanjang Banjir Kanal Timur Semarang tersebut diperoleh dari
Laporan Studi dan Desain Banjir Kanal Timur Semarang oleh Balai Besar Wilayah
Sungai (BBWS) Pemali-Juana. Dari gambar diatas diketahui bahwa debit rencana
untuk perencanaan revetment Banjir Kanal Timur Semarang menggunakan debit
kala ulang 50 tahun sebesar 260 m3/detik. Lokasi revetment yang dianalisis berada
di km 2-4 dari hilir sungai, ditandai oleh 2 garis biru pada gambar diatas.
4.1.2 Data Gelombang di Perairan Semarang
Tabel 4.1 Data tinggi dan periode gelombang di Perairan Semarang
Tinggi Gelombang (m) Periode Gelombang (detik)
Hmaks 1,255 5,781
HS 0,300 2,907
Hmin 0,026 1,677
Sumber : Jurnal Analisis Daya Gelombang di Perairan Semarang
Data gelombang di Perairan Semarang diperoleh dari Jurnal Analisis Daya
Gelombang di Perairan Semarang. Berdasarkan jurnal tersebut pengambilan data
gelombang dilakukan dengan menggunakan teknologi Acoustic Doppler Current
Meter Profiler (ADCP) Sontek Argonaut-XR Extended Range. Pengambilan data
gelombang dan arus dilakukan bersamaan menggunakan metoda Euler (Emery dan
Thomson, 1998). Lokasi pengukuran gelombang berada pada koordinat 6°55’1.2”
LS 110°22’55.2” BT pada titik tersebut gelombang belum mengalami breaking,
serta lokasi tersebut dapat mewakili Perairan Semarang. Pengukuran gelombang
dilakukan selama 4 hari, yaitu 17-20 September 2018 dengan kedalaman 9 meter.
26
4.1.3 Data Muka Air Laut di Pelabuhan Semarang
Tabel 4.2 Data muka air laut di Pelabuhan Semarang
Unit : meter
Year LLWL MLWL MSL MHWL HHWL
2002 -0.41 -0.34 0.00 0.48 0.69
2003 -0.38 -0.38 0.00 0.51 0.62
2004 -0.41 -0.40 0.00 0.60 0.74
2005 -0.47 -0.46 0.00 0.57 0.73
2006 -0.51 -0.48 0.00 0.55 0.77
2007 -0.59 -0.43 0.00 0.53 0.71
2008 -0.71 -0.46 0.00 0.52 0.77
2009 -0.74 -0.46 0.00 0.52 0.65
2010 -0.73 -0.47 0.00 0.54 0.67
2011 -0.60 -0.44 0.00 0.49 0.60
2012 -0.52 -0.40 0.00 0.54 0.78
2013 -0.51 -0.38 0.00 0.46 0.49
2014 -0.41 -0.37 0.00 0.44 0.49
Average -0.62 -0.43 0.00 0.51 0.64
Sumber : Main Report Balai Besar Wilayah Sungai Pemali-Juana
Data muka air laut di perairan Semarang tersebut diperoleh dari Laporan
Studi dan Desain Banjir Kanal Timur Semarang oleh Balai Besar Wilayah Sungai
(BBWS) Pemali-Juana. Level gelombang pasang-surut air laut tersebut diamati
secara terus menerus dan diukur dengan menggunakan alat pengukur ketinggian air
otomatis yang dikelola oleh Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika
(BMKG), di Pelabuhan Semarang yang terletak diantara Banjir Kanal Barat dan
Banjir Kanal Timur Semarang. Data tersebut diambil dari tahun 2002 hingga 2014.
27
4.1.4 Perhitungan Elevasi Mercu Revetment
Berdasarkan tinjauan pustaka pada bab 2, maka perhitungan elevasi mercu
revetment adalah sebagai berikut :
Elv = DWL + Ru + Fb
Besarnya wave set-up dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
Sw = 0,19 ( 1 – 2,82√(𝐻
𝑔𝑇2)) 𝐻
= 0,19 ( 1 – 2,82√(1,255
9,81 𝑥 5,7812)) 1,255
= 0,19 ( 1 – 0,1745) 1,255
= 0,197 ≈ 0,2 m
Menurut Laporan Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) pada tahun
2013, kenaikan permukaan laut rata-rata di seluruh Indonesia dari periode 1986-
2000 hingga 2081-2100 diperkirakan sekitar 0,5 m hingga 0,6 m (0,5 cm hingga 0,6
cm per tahun). Maka perhitungan Sea Level Rise adalah sebagai berikut :
SLR = 0,6 cm x 50
= 0,3 m
Design Water Level (DWL) atau elevasi muka air rencana dihitung dengan
menggunakan rumus berikut :
DWL = HHWL + Sw + SLR
= 0,64 + 0,2 + 0,3
= 1,14 m
Panjang gelombang laut dalam dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
Lo = 𝑔𝑇2
2𝜋
28
= 9,81 𝑥 5,7812
2 𝑥 3,14
= 52,2 m
Run-up gelombang dihitung dengan menggunakan fungsi bilangan Irrabaren.
Direncanakan :
- Jenis bangunan : Revetment
- Lapis lindung : Batu pecah
- Tinggi gelombang (Hmaks) = 1,255 meter
- Panjang gelombang (Lo) = 52,2 meter
- Kemiringan bangunan = V1 : H2.
Maka perhitungan run-up gelombang adalah sebagai berikut :
Ir = tg θ
(𝐻
𝐿𝑜)0,5
= 1
2⁄
(1,255
52,2)0,5
= 3,22
Tinggi jagaan ditentukan melalui tabel berikut :
Tabel 4.3 Tinggi jagaan tanggul banjir
No Debit Banjir Rencana (m3/detik) Tinggi Jagaan (m)
1 < 200 0,6
2 200-500 0,8
3 500-2000 1
4 2000-5000 1,2
5 5000-10000 1,5
6 > 10000 2
Sumber: Sosrodarsono, 1984
Dengan debit rencana Q50 = 260 m3/detik maka tinggi jagaan Fb = 0,8 m.
29
Sumber : Pelabuhan, Bambang Triatmodjo
Gambar 4.2 Grafik untuk penentuan nilai Run-up gelombang berdasarkan
fungsi bilangan Irribaren
𝑅𝑢
𝐻 = 1,2
Ru = 1,2 x H
= 1,2 x 1,255
= 1,5 m
Elv = DWL + Ru + Fb
= 1,14 + 1,5 + 0,8
= 3,4 m
Maka elevasi mercu revetment adalah +3,4 meter dari dasar sungai seperti pada
Gambar 4.3.
3,22
1,2 𝑹𝒖
𝑯
Batu
pecah
30
Gambar 4.3 Elevasi revetment dan muka air rencana
31
4.2 Perhitungan Gaya dan Momen pada Bidang Revetment
4.2.1 Detail Gambar Revetment
Gambar 4.4 Potongan 1 revetment
32
Gambar 4.5 Gaya vertikal pada potongan 1 revetment
33
Gambar 4.6 Detail 1 potongan 1
34
Gambar 4.7 Detail 2 potongan 1
35
Gambar 4.8 Potongan 2 revetment
36
Gambar 4.9 Gaya vertikal pada potongan 2 revetment
37
Gambar 4.10 Detail 1 potongan 2
38
Gambar 4.11 Detail 2 potongan 2
39
4.2.2 Data Tanah Banjir Kanal Timur Semarang
Tabel 4.4 Data tanah Banjir Kanal Timur Semarang
Adhesi (Ca) 30 kN/m2
Sudut gesek internal (δb = φ) 10°
Berat volume tanah (γ) 18 kN/m3
Berat volume tanah jenuh air (γsat) 20 kN/m3
Koefisien tekanan aktif tanah (Ka) tan2 (45 – 10
2) = 0,704
Koefisien tekanan pasif tanah (Kp) 1
Ka = 1,42
Sumber : Main Report Balai Besar Wilayah Sungai Pemali-Juana
4.2.3 Perhitungan Berat Sendiri Revetment dan Beban Diatasnya
Digunakan :
- Beban merata q = 10 kN/m
- Berat jenis beton bertulang = 24 kN/m3
- Berat jenis pasangan batu muka / batu kali = 22 kN/m3
- Berat jenis lantai kerja beton = 22 kN/m3
- Berat jenis gravel = 18 kN/m3
- Berat jenis air = 10 kN/m3.
Berat bidang dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
Wn = B . H . BJ (4.1)
Untuk bidang yang miring, berat bidang dihitung dengan rumus berikut :
Wn = B . H . BJ . Sin Ø (4.2)
Momen bidang dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
M = W . L (4.3)
Tabel 4.5 Perhitungan berat revetment dan beban diatasnya (potongan 1)
Bidang Lebar
(B)
Tinggi
(H)
Berat
Jenis
Sudut
(Ø)
Berat
Bidang
(W)
Jarak ke
O (L)
Momen
(Mw)
No m m kN/m3 ° Kn m kNm
1 0,25 0,5 24 3,00 0,125 0,38
40
2 0,3 0,05 22 0,33 0,15 0,05
3 0,3 0,1 18 0,54 0,15 0,08
4 0,05 0,15 18 0,14 0,275 0,04
5 0,05 0,3 18 0,27 0,325 0,09
6 2 0,1 22 4,40 1,25 5,5
7 2 0,2 22 8,80 1,25 11
8 2 0,05 22 2,20 1,25 2,75
9 1,8 0,1 18 3,24 1,25 4,05
10 0,05 0,3 18 0,27 2,175 0,59
11 0,05 0,15 18 0,14 2,225 0,3
12 0,25 0,5 24 3,00 2,375 7,13
13 0,35 0,05 22 0,39 2,375 0,91
14 0,35 0,1 18 0,63 2,375 1,5
15 0,05 0,05 18 0,05 2,525 0,11
16 0,05 0,2 18 0,18 2,575 0,46
17 0,655 0,4 24 6,29 2,828 17,78
18 0,644 0,05 22 0,71 2,822 2
19 0,52 0,1 18 0,94 2,86 2,68
20 0,4 0,94 24 27 2,05 3,247 6,65
21 0,4 0,94 24 13 1,01 3,187 3,23
22 0,05 0,012 22 27 0,003 3,155 0,01
23 0,05 0,012 22 13 0,001 3,148 0,005
24 0,1 0,024 18 27 0,01 3,143 0,03
25 0,1 0,024 18 13 0,005 3,128 0,02
26 6,414 0,4 24 63 54,86 6,113 335,4
27 6,378 0,05 22 63 6,25 6,09 38,07
28 6,244 0,1 18 63 10,01 5,935 59,43
29 0,605 0,202 18 45 0,78 8,512 6,62
30 0,201 0,202 18 45 0,26 8,703 2,25
31 0,05 0,1 18 63 0,04 8,735 0,35
32 0,1 0,047 18 0,04 8,783 0,37
41
33 0,1 0,2 18 0,36 8,8 3,17
34 0,05 0,05 18 0,05 8,775 0,39
35 0,024 0,05 22 53 0,01 8,871 0,09
36 0,4 0,2 24 53 0,77 9,071 6,95
37 0,4 0,3 24 1,44 9,117 13,13
38 0,4 0,2 24 1,92 9,049 17,37
39 0,8 0,05 22 0,88 9,2 8,1
40 0,9 0,1 18 1,62 9,2 14,90
41 0,3 0,5 24 3,60 9,4 33,84
42 0,4 0,4 24 3,84 9,75 37,44
43 0,4 0,4 24 3,84 10,35 39,74
44 0,2 0,4 20 1,60 1,005 1,61
45 1,05 0,1 18 1,89 1,008 1,9
46 1,3 3 10 39,00 9,899 386,05
47 3 6 10 63 80,19 7,249 581,29
q 2,5 10 25,00 2,5 62,5
TOTAL 276,82
1718,31
Tabel 4.6 Perhitungan berat revetment dan beban diatasnya (potongan 2)
Bidang Lebar
(B)
Tinggi
(H)
Berat
Jenis
Sudut
(Ø)
Berat
Bidang
(W)
Jarak
ke O
(L)
Momen
(Mw)
No m m kN/m3 ° Kn m kNm
1 0,25 0,5 24 3,00 0,125 0,38
2 0,3 0,05 22 0,33 0,15 0,05
3 0,3 0,1 18 0,54 0,15 0,08
4 0,05 0,15 18 0,14 0,275 0,04
5 0,05 0,3 18 0,27 0,325 0,09
6 2 0,1 22 4,40 1,25 5,5
42
7 2 0,2 22 8,80 1,25 11
8 2 0,05 22 2,20 1,25 2,75
9 1,8 0,1 18 3,24 1,25 4,05
10 0,05 0,3 18 0,27 2,175 0,59
11 0,05 0,15 18 0,14 2,225 0,3
12 0,25 0,5 24 3,00 2,375 7,13
13 0,35 0,05 22 0,39 2,375 0,91
14 0,35 0,1 18 0,63 2,375 1,5
15 0,05 0,15 18 0,14 2,525 0,34
16 0,05 0,3 18 0,27 2,575 0,70
17 0,73 0,1 22 1,60 2,863 4,58
18 0,68 0,2 22 2,99 2,840 8,49
19 0,67 0,05 22 0,73 2,834 2,08
20 0,54 0,1 18 0,98 2,872 2,81
21 0,1 0,024 22 27 0,01 3,249 0,04
22 0,1 0,024 22 13 0,01 3,234 0,02
23 0,2 0,047 22 27 0,05 3,225 0,15
24 0,2 0,047 22 13 0,02 3,195 0,07
25 0,05 0,012 22 27 0,003 3,179 0,01
26 0,05 0,012 22 13 0,001 3,171 0,005
27 0,1 0,024 18 27 0,01 3,167 0,03
28 0,1 0,024 18 13 0,00 3,152 0,02
29 3,23 0,1 22 63 6,33 4,694 29,72
30 3,18 0,2 22 63 12,48 4,648 58,00
31 3,17 0,05 22 63 3,11 4,597 14,29
32 3,10 0,1 18 63 4,97 4,552 22,61
33 0,2 0,4 24 63 1,71 6,161 10,54
34 0,05 0,05 22 63 0,05 5,971 0,29
35 0,05 0,05 22 63 0,05 6,194 0,30
36 0,3 0,05 22 63 0,29 6,060 1,78
37 0,4 0,1 18 63 0,64 6,026 3,87
43
38 3,204 0,1 22 63 6,28 7,750 48,68
39 3,104 0,2 22 63 12,17 7,638 92,95
40 3,08 0,05 22 63 3,02 7,571 22,85
41 2,98 0,1 18 63 4,78 7,538 36,03
42 0,84 0,28 18 45 1,51 8,419 12,72
43 0,28 0,28 18 45 0,51 8,683 4,41
44 0,05 0,1 22 53 0,04 9,205 0,40
45 0,1 0,2 22 53 0,18 9,071 1,59
46 0,025 0,05 22 53 0,01 8,959 0,10
47 0,049 0,1 18 53 0,03 8,894 0,31
48 0,1 0,05 18 0,04 8,775 0,39
49 0,1 0,2 18 0,36 8,8 3,17
50 0,05 0,05 18 0,05 8,775 0,39
51 0,3 0,5 24 3,60 9,4 33,84
52 0,4 0,3 24 1,44 9,117 13,13
53 0,4 0,2 24 1,92 9,049 17,37
54 0,8 0,05 22 0,88 9,2 8,10
55 0,9 0,1 18 1,62 9,2 14,90
56 0,4 0,4 24 3,84 9,75 37,44
57 0,4 0,4 24 3,84 10,35 39,74
58 0,2 0,4 20 1,60 1,005 1,61
59 1,05 0,1 18 1,89 1,008 1,90
60 1,3 3 10 39,00 9,899 386,05
61 3 6 10 63 80,19 7,249 581,29
q 2,5 10 25,00 2,5 62,5
TOTAL 257,58
1616,98
44
4.2.4 Perhitungan Tekanan Aktif dan Pasif pada Revetment
Gambar 4.12 Tekanan aktif dan pasif pada revetment
45
Tabel 4.7 Perhitungan tekanan dan momen aktif air
Bidang γw H Pw Jarak ke O (L) Momen (Mpw)
No kN/m3 m kN m kNm
Pw1 10 3 45,00 1,65 74,25
Pw2 10 2,68 35,91 2,65 95,17
Total 80,91 169,42
Tabel 4.8 Perhitungan tekanan dan momen tanah aktif
Bidang Ka γsat H Pa Jarak ke O (L) Momen (Ma)
No kN/m3 m kN m kNm
Pa1 0,704 20 0,4 2,25 0,45 1,01
Pa2 0,704 20 0,1 0,14 0,2 0,03
Pa3 0,704 20 0,15 0,32 0,075 0,02
Pa4 0,704 20 0,05 0,04 0,125 0,004
Total 2,75 1,07
Tabel 4.9 Perhitungan tekanan dan momen tanah pasif
Bidang Kp γ H Pp Jarak ke O (L) Momen (Mp)
No kN/m3 m kN m kNm
Pp 1,42 18 0,65 5,40 3,25 17,54
4.3 Perhitungan Stabilitas Terhadap Penggeseran
Jumlah gaya-gaya horizontal yang bekerja pada bidang :
ΣPh = (ΣPw + ΣPa) – ΣPp
46
= (80,91 + 2,75) – 5,40
= 78,26 kN.
Stabilitas terhadap penggeseran potongan 1 :
ΣRh = ca . B + W tg δb
= 30 . 4,97 + 276,82 tan10°
= 149,1 + 48,81
= 197,91 kN
Fgs = ΣRh / ΣPh
= 197,91 / 78,26
= 2,53 ≥ 1,5 AMAN.
Stabilitas terhadap penggeseran potongan 2 :
ΣRh = ca . B + W tg δb
= 30 . 4,99 + 257,58 tan10°
= 149,7 + 45,42
= 195,12 kN
Fgs = ΣRh / ΣPh
= 195,12 / 78,26
= 2,49 ≥ 1,5 AMAN.
4.4 Perhitungan Stabilitas Terhadap Penggulingan
Momen yang mengakibatkan penggulingan
Mgl = (ΣMpw + ΣMa) – ΣMp
= (169,42 + 1,07) – 17,54
47
= 152,95 kNm
Stabilitas terhadap penggulingan potongan 1
Fgl = ΣMw / Σ Mgl
= 1718,31 / 152,95
= 11,23 ≥ 1,5 AMAN.
Stabilitas terhadap penggulingan potongan 2
Fgl = ΣMw / Σ Mgl
= 1616,98 / 152,95
= 10,57 ≥ 1,5 AMAN.
4.5 Daya Dukung Tiang Pancang
4.5.1 Data Daya Dukung Tiang Pancang Beton di BKT Semarang
Tabel 4.10 Data daya dukung tiang pancang
BH-3
Kedalaman d = 0.2
m
d = 0.3
m
d = 0.4
m
d = 0.5
m
d = 0.6
m
m kN kN kN kN kN
0 0 0 0 0 0
2 38 38 56 78 102
4 65 64 92 123 158
6 93 90 128 169 213
8 129 125 175 230 289
10 165 159 221 288 359
Sumber : Laporan Hasil Penyelidikan Tanah BKT Semarang oleh BBWS
Data daya dukung tiang pancang tersebut diperoleh dari Laporan Hasil
Penyelidikan Tanah di Banjir Kanal Timur Semarang milik Balai Besar Wilayah
Sungai Pemali-Juana. Penyelidikan tanah tersebut dilakukan di seluruh sistem
sungai Semarang. Banjir Kanal Timur memiliki titik bor (BH) BH-3 dan BH-4.
48
Khusus untuk tiang dengan lebar d = 0,2 meter digunakan tiang dengan tampang
bujursangkar, tiang yang lain berpenampang lingkaran.
4.5.2 Penentuan Daya Dukung Tiang Pancang
Untuk konstruksi Revetment Banjir Kanal Timur Semarang, digunakan 2
tiang pancang bujursangkar dengan lebar d = 0,2 meter. Tiang pancang dengan
panjang 3 meter yang terletak di dasar dan panjang 2 meter terletak di bagian atas
konstruksi revetment (Gambar 4.3 dan Gambar 4.7). Selanjutnya daya dukung
tiang pancang ditentukan sebagai berikut :
d = 0,2 m ; L = 2 m ; qu = 38 kN
d = 0,2 m ; L = 3 m ; qu = (38 + 65)/2 = 51 kN
digunakan nilai terendah antara BH-3 dan BH-4 (Tabel 4.9).
4.6 Perhitungan Stabilitas Terhadap Keruntuhan
Dalam menghitung daya dukung ultimit untuk mengetahui stabilitas tanah
dasar revetment digunakan persamaan Hansen (1970).
Stabilitas terhadap keruntuhan potongan 1
xe = ΣMw− ΣMgl
ΣW =
1718,31 −152,95
276,82 = 5,65 m
Eksentrisitas : e = B
2 - xe =
9,9
2 – 5,65 = 4,95 – 5,65 = -0,7 m
Lebar efektif : B’ = B – 2e = 9,9 – (2 x 0,7) = 9,9 – 1,4 = 8,5 m
A’ = B’ x 1 = 8,5 x 1 = 8,5 m2
Gaya horizontal : H = ΣPh = 78,26 kN ; Gaya vertikal : V = ΣW = 276,82 kN
Faktor kapasitas dukung :
untuk φ = 10° maka, Nq = 2,47 ; Nc = 8,34 ; Ny = 0,39
49
Faktor kemiringan beban :
iq = [1 − 0,5𝐻
𝑉+𝐴′𝐶𝑎 𝑐𝑡𝑔𝜑]
5
≥ 0
= [1 − 0,5 𝑥 78,26
276,82 +8,5 𝑥 30 𝑥 𝑐𝑡𝑔10°]
5
= [1 − 0,0227]5
= 0,891
ic = iq – (1 − 𝑖𝑞)
𝑁𝑐 𝑡𝑔 𝜑
= 0,891 – (1 – 0,89)
8,34 tg 10°
= 0,817
iy = [1 − 0,7𝐻
𝑉+𝐴′𝐶𝑎 𝑐𝑡𝑔𝜑]
5
≥ 0
= [1 − 0,7 𝑥 78,26
276,82 +8,5 𝑥 30 𝑥 𝑐𝑡𝑔10°]
5
= [1 − 0,0318]5
= 0,851
Kapasitas dukung ultimit untuk tanah dasar dibawah revetment menurut
Hansen (Df = 0, faktor kedalaman dc = dq = dy = 1, faktor bentuk sc = sq = sy = 1)
adalah sebagai berikut :
qu = ic c Nc + iy 0,5 B’γ Nγ
= 0,817 x 30 x 8,34 + 0,851 x 0,5 x 8,5 x 18 x 0,39
= 204,41 + 25,39
= 229,8 kN
dengan tiang pancang :
qu = 229,8 + 38 + 51
50
= 318,8 kN
Dihitung berdasarkan lebar efektif revetment yang dapat menyalurkan tekanan ke
tanah dasar terbagi rata, maka :
q’ = 𝑉
𝐵′ = 276,82
8,5 = 32,57 kN
Faktor aman terhadap keruntuhan kapasitas dukung tanah dasar revetment :
F = 𝑞𝑢
𝑞 =
318,8
32,57 = 9,79 > 3 AMAN
Stabilitas terhadap keruntuhan potongan 2
xe = ΣMw− ΣMgl
ΣW =
1616,98 −152,95
257,58 = 5,68 m
Eksentrisitas : e = B
2 - xe =
9,9
2 – 5,68 = 4,95 – 5,68 = -0,73 m
Lebar efektif : B’ = B – 2e = 9,9 – (2 x 0,73) = 9,9 – 1,4 = 8,44 m
A’ = B’ x 1 = 8,5 x 1 = 8,44 m2
Gaya horizontal : H = ΣPh = 78,26 kN ; Gaya vertikal : V = ΣW = 257,58 kN
Faktor kapasitas dukung :
untuk φ = 10° maka, Nq = 2,47 ; Nc = 8,34 ; Ny = 0,39
Faktor kemiringan beban :
iq = [1 − 0,5𝐻
𝑉+𝐴′𝐶𝑎 𝑐𝑡𝑔𝜑]
5
≥ 0
= [1 − 0,5 𝑥 78,26
257,58 +8,44 𝑥 30 𝑥 𝑐𝑡𝑔10°]
5
= [1 − 0,0231]5
= 0,89
ic = iq – (1 − 𝑖𝑞)
𝑁𝑐 𝑡𝑔 𝜑
51
= 0,89 – (1 – 0,89)
8,34 tg 10°
= 0,815
iy = [1 − 0,7𝐻
𝑉+𝐴′𝐶𝑎 𝑐𝑡𝑔𝜑]
5
≥ 0
= [1 − 0,7 𝑥 78,26
257,58 +8,5 𝑥 30 𝑥 𝑐𝑡𝑔10°]
5
= [1 − 0,0323]5
= 0,848
Kapasitas dukung ultimit untuk tanah dasar dibawah revetment menurut
Hansen (Df = 0, faktor kedalaman dc = dq = dy = 1, faktor bentuk sc = sq = sy = 1)
adalah sebagai berikut :
qu = ic c Nc + iy 0,5 B’γ Nγ
= 0,815 x 30 x 8,34 + 0,848 x 0,5 x 8,44 x 18 x 0,39
= 203,91 + 25,12
= 229,03 kN
dengan tiang pancang :
qu = 229,03 + 38 + 51
= 318,03 kN
Dihitung berdasarkan lebar efektif revetment yang dapat menyalurkan tekanan ke
tanah dasar terbagi rata, maka :
q’ = 𝑉
𝐵′ = 257,58
8,44 = 30,52 kN
Faktor aman terhadap keruntuhan kapasitas dukung tanah dasar revetment :
F = 𝑞𝑢
𝑞 =
318,03
30,52 = 10,42 > 3 AMAN
52
Tabel 4.11 Rekapitulasi hasil perhitungan stabilitas revetment
No Stabilitas Terhadap
Penggeseran (Fgs) Penggulingan (Fgl) Keruntuhan (F)
Potongan 1 2,53 ≥ 1,5 11,23 ≥ 1,5 9,79 > 3
Potongan 2 2,49 ≥ 1,5 10,57 ≥ 1,5 10,42 > 3
Sumber : Hasil Perhitungan
Dengan memenuhi semua angka keamanan yang telah ditentukan maka dapat
dibuktikan bahwa Revetment Banjir Kanal Timur Semarang paket 2, km 2-4, aman
terhadap penggeseran, penggulingan, dan keruntuhan.
53
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan hasil analisis dan perhitungan elevasi dan stabilitas revetment
maka didapatkan simpulan sebagai berikut :
a. Menggunakan debit rencana kala ulang 50 tahun Q50 = 260 m3/detik, data
gelombang perairan Semarang tahun 2018, dan data rata-rata muka air laut
Semarang tahun 2002-2014, maka elevasi Revetment Banjir Kanal Timur
Semarang paket 2, km 2-4, adalah pada ketinggian +3.4 meter diukur dari dasar
sungai.
b. Daya dukung mini pile terhadap struktur bangunan revetment adalah 38 kN
untuk mini pile dengan kedalaman Df = 2m, dan 51 kN untuk mini pile dengan
kedalaman Df = 3m.
c. Stabilitas terhadap penggeseran (Fgs) revetment adalah 2,53 ≥ 1,5 pada potongan
1 dan 2,49 ≥ 1,5 pada potongan 2.
d. Stabilitas terhadap penggulingan (Fgl) revetment adalah 11,23 ≥ 1,5 pada
potongan 1 dan 10,57 ≥ 1,5 pada potongan 2.
e. Stabilitas terhadap keruntuhan (F) revetment adalah 9,79 > 3 pada potongan 1
dan 10,42 > 3 pada potongan 2.
5.2 Saran
a. Untuk meningkatkan kualitas analisis ini adalah analisis / penelitian selanjutnya
perlu memperbanyak data titik sampling penyelidikan tanah agar akurasi
perhitungan meningkat.
b. Analisis revetment selanjutnya akan lebih baik apabila bidang miring pada
revetment diuji dengan tinjauan horizontal dan vertikal.
c. Hasil perhitungan menunjukkan angka keamanan yang sangat besar dari angka
keamanan, maka dari itu dimensi revetment dapat didesain ulang yaitu diperkecil
dan diteliti kembali angka keamanannya.
54
d. Apabila data hasil penyelidikan tanah dengan Standard Penetration Test (SPT)
diketahui maka akan meningkatkan keakuratan perhitungan karena dapat
mengetahui lapisan tanah di lokasi konstruksi revetment.
55
DAFTAR PUSTAKA
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 38 Tahun 2011 Tentang
Sungai. Lembaran Negara Kesatuan Republik Indonesia Tahun 2011 Nomor
74, Tambahan Lembaran Negara Kesatuan Republik Indonesia Nomor 5230.
Sekretariat Negara. Jakarta.
Anggraini, Dian Lestari, Indra Budi Prasetyawan, Gentur Handoyo, Denny
Nugroho Sugianto, dan Purwanto. 2020. Analisis Daya Gelombang (Wave
Power) di Perairan Semarang, Jawa Tengah. Indonesian Journal of
Oceanography 2(1). Hal 6.
Bowles, Joseph E. 1982. Analisa dan Disain Pondasi Jilid 2 (Edisi Ketiga).
Terjemahan oleh Pantur Silaban. 1984. Jakarta : Penerbit Erlangga.
Direktorat Jendral Sumber Daya Air. 2016. Study and Design of East Floodway
and Dolok-Penggaron River System under Integrated Water Resources and
Flood Management Project for Semarang (JICA Loan Ip-534) Detailed
Design of East Floodway Volume 1: Main Report. 89 hal. Kementerian
Pekerjaan Umum Dan Perumahan Rakyat. Semarang.
Fatharani, Aghnia, Bambang Sujatmoko, Rinaldi. 2018. Analisis Tinggi Tanggul
sebagai Bangunan Pengendali Banjir Menggunakan Metode HEC-RAS. Jom
FTEKNIK 5(2). Hal 3.
Google. 2020. Google Earth. https://earth.google.com/web/@-
6.96410625,110.44216476,41.91223951a,3432.13654316d,35y,0h,0t,0r/dat
a=MicKJQojCiExTnNTaDlKclNHak5MRnJ4ZmxqdWRveUxEOUg3UXdWd
TU6AwoBMA?authuser=0. Diakses pada 19 Mei 2020 pukul 20.00 WIB.
Hardiyatmo, Hary C. 2017. Analisis dan Perancangan Fondasi I (Edisi Ketiga).
Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
Jawat, I Wayan. 2017. Metode Pelaksanaan Konstruksi Revetment. Paduraksa
6(2). Hal 163-164.
Karima, Dzakia Amalia. 2017. Perencanaan Bangunan Pemecah Gelombang di
Teluk Sumbreng, Kabupaten Trenggalek. Tugas Akhir. Tidak diterbitkan.
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan. Institut Teknologi Sepuluh
Nopember : Surabaya.
Pebriana, Toni. 2009. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau
Mansinam Kabupaten Manokwari. Tugas Akhir. Tidak Diterbitkan. Fakultas
Teknik Sipil dan Lingkungan. Institut Teknologi Bandung : Bandung.
56
Profil Kota Semarang. 2019. http://semarangkota.go.id/p/33/profil_kota. Diakses pada
6 April 2020 pukul 19.00 WIB.
Putra, I Kadek Sandi Wiguna, Cok Agung Yujana, dan Nyoman Surayasa. 2017.
Perencanaan Bangunan Pengaman Pantai (Revetment) dengan Bahan Geobag
di Pantai Masceti, Kabupaten Gianyar. Paduraksa 6(2). Hal 182-188.
Susana, Tjutju. 2003. Air sebagai Sumber Kehidupan. Oseana 28(3). Hal 17.
Wigati, Restu, Soedarsono, dan Pribadi. 2016. Normalisasi Sungai Ciliwung
Menggunakan Program HEC-RAS 4.1 (Studi Kasus Cililitan–Bidara Cina).
Jurnal Fondasi 5(1). Hal 1-2.
57
LAMPIRAN
58
59
60
61
62
63
64