sidang

ANALISIS STABILITAS LERENG BADAN JALAN REL KERETA
API YANG DIPERKUAT GEOTEKSTIL
PRESENTASI
SIDANG
SKRIPSI
Yogyakarta, 8 November 2015
Oleh :
Arif Nurdiyat Nandaru
09511164
Jurusan Teknik Sipil
FTSP
Pembimbing 1
Ir. H. Bachnas, M. Sc
Pembimbing 2
Rifqi Abdurrozak, ST. M. Eng
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

Latar Belakang Rumusan Masalah danTujuan
Penelitian
Batasan Penelitian
PENDAHULUAN
BAB I BAB II BAB III BAB IV BAB V BAB VI
• Beban dinamis kereta
• Distribusi beban kereta api
• Panjang deformasi
• Angka aman lereng asli, lereng struktur
baru, dan lereng struktur baru yang
diperkuat geotekstil
• Lokasi studi ruas Semarang-Grobogan KM 29+400
• Analisis stabilitas lereng dengan Plaxis 8.2
• Beban gempa diperhitungkan wiilayah Purwodadi
• Waktu interval gempa dari tesis Ismanti,2012
• Geotekstil yagn dipakai tipe woven HRX 300 PT Tetrasa
Geosindo
• Data tanah digunakan dari Lab.Mektan UNDIP dalam
Christianto dan Adi (2013)
• Dimensi lereng asli dan DPT berdasarkan pengukuran
dilapangan
• Pekerjaan drainase tidak dianalisis tetapi hanya diamati
• TA hanya mencakup pemodelan lereng dan anallisa
lereng dengan output angka aman
• Metode pelaksanaan pekerjan dan biaya tidak dibahas
• Kondisi geografis jalan rel ruas
Semarang-Grobogan KM 29+400
• Kemiringan dan kerusakan DPT
• Tanah bergereak

Lokasi Penelitian

TINJAUAN
PUSTAKA
Nama Peneliti Zahrina P. Susanto Adi dan Sukmajati
Tahun 2013 2013 2014
Judul Perbandingan Stabilitas Lereng Tanpa dan
Dengan Perkuatan Geotekstile Menggunakan
Progam Plaxis Versi 8.5
Analisis Distribusi Beban Kereta Api
pada Timbunan Jalur Kereta Api
Perencanaan Jalur Ganda (Double
Track) Jalan Rel
Lokasi Lereng Sta.2+225, Proyek Jalan Tol Semarang
– Solo
Jalan Kereta Api KM 410+900 dan KM
472+800 lintas Kroya-Kutoarjo
Antara Stasiun Semarang Tawang –
Stasiun Gubug
Metode Analisa stabilitas lereng menggunakan program
Plaxis 8.5
1. Analisa distribusi beban kereta api
dengan metode Clarke, Schramm,
AREA, BoEF dan JNR, dan
AREA,dan Talbot.
2. Analisa stabilitas lereng
menggunakan progam Geo Slope
2007
Perencanaan sesuai dengan
Peraturan Dinas No.10

Struktur jalan rel
Distribusi gaya pada jalan rel
Kestabilan komposisi timbunan jalan rel
Perkuatan lereng dengan geotekstil
LANDASAN TEORI

• Struktur jalan rel adalah struktur elastis, dengan pola distribusi beban yang cukup rumit,
sebagai gambaran adalah tegangan kontak antara rel dan roda adalah sekitar 6000 kg/cm2,
dan harus ditransfer ke tanah dasar yang berkekuatan hanya sekitar 2 kg/cm2 (Hedi Hidayat &
Rachmadi, 2001).
• (Sumber : Hedi Hidayat & Rachmadi, 2001)
Struktur Jalan Rel

Distribusi gaya pada jalan rel
Distribusi gaya
Gaya vertikal
Gaya lokomotif
Lebar jalan 1067 mm Beban gandar max 18 T
Lebar jalan 1435 mm Beban gandar max 22,5 T
Gaya kereta
Berat kereta max 40
T
Gaya gerbong
Prinsip beban sama
Faktor dinamis
Akibat beban
dinamik
kendaran
Gaya horisontal
Snake motion
kereta api
Gaya angin
Gaya
sentrifugal

Kestabilan kontruksi timbunan jalan rel
Kontruksi badan jalan
pada timbunan
• Material timbunan
mudah dipadatkan,
stabil terhadap KA,
curah hujan dan
gempa
• Lapisan dasar
(subgrade) miring
kearah luar sebesar
5%
• Tinggi timbunan >6m
maka setiap ketinggian
6m harus dibuat berm
selebar 1,5m
• Selanjutnya, dalam PM
Perhubungan no.60 th
2012
Kuat dukung fondasi
timbunan
• Mampu menopang
beratnya sendiri
• Penurunan batas yang
diterima
• Mempertahankan
bentuk timbunan
• Mempertahankan sifat
tekniknya
Stabilitas lereng
terhadap longsor
• Faktor penyebab
keruntuhan lereng
• Beban luar
• Topografi
• Seismik
• Aliran air tanah
• cuaca

Perkuatan lereng dengan geotekstil
• Tanah di lapangan umumnya besifat lepas, mudah tertekan, mempunyai permeabilitas yang
tinggi dan sifat-sifat lain yang tidak sesuai untuk suatu proyek pembangunan, maka tanah
tersebut harus diberi perkuatan. Teknik perkuatan tanah yang berkembang hingga saat ini
menggunakan material yang mempunyai sifat fleksibelitas relatif tinggi (Purwanto, 2012).
Geotekstil anyam (woven)
Geotekstil nir anyam (non-woven)
HRX 300 produksi
PTTetrasa Geosinindo

Fungsi geotekstil
Meloloskan air tapi mampu
menahan partikel tanah
yang terbawa aliran dari sisi
ke sisi lainnya
Lapisan penyaring
(filter)
Menghindari terjadinya
kontaminasi dan
pencampuran yang
mungkin terjadi di antara
dua material yang berbeda
Lapisan pemisah
(separator)
Kemampuan geotekstil
yang mampu menahan
tarikan dan mampu
menahan geser (karena
gesekan tanah), maka
geotekstil dapat digunakan
sebagai perkuatan pada
tanah
Lapisan perkuatan
(reinforcement)
Menahan butiran tanah
yang terbawa oleh aliran
air agar butiran tanah tidak
masuk ke dalam saluran
drainase
Penyaluran air
(drainase)

METODE PENELITIAN
Mulai
Analisis beban aksial kereta api
Input data Plaxis 8.2
Analisis stabilitas lereng asli badan jalan rel
Angka aman
Redesign
Analisis stabilitas lereng struktur baru
Angka aman ≥1,3
Pembahasan
Analisis stabilitas lereng struktur baru dengan geotekstil
Angka aman ≥1,3
Pembahasan
Kesimpulan
Penutup
TidakTidak
YAYA

ANALISIS DATA
1. Analisis distribusi tegangan
a. Analisis beban aksial
Menurut Peraturan Menteri Perhubungan no.60 th 2012, beban gandar maksimum 18T dan kecepatan maksimum
120 km/jam. Akibat beban dinamik kereta api maka timbul faktor dinamik.Transformasi gaya statis ke gaya dinamis
dipakai persamaan :
dimana,
P = gaya statis roda
= 0,5 x beban gandar
= 0,5 x 18 ton
= 9 ton
= 9000 kg
Pd = P + 0,01 P (Vrencana -5)
V rencana = 1,25 x 120 = 150 km/jam
= 150/1,609 mil/jam
= 166,13 kN

ANALISIS DATA
Distribusi beban roda pada bantalan berurutan :
Beban aksial pada balas
B1 B2 B3 B4 B5 B6
Akibat P1 23% 40% 23% 7% 0% 0%
Akibat P2 0% 7% 23% 40% 23% 7%
Akibat P3 0% 0% 0% 7% 23% 40%
Total 23% 47% 46% 54% 46% 47%
Total (kN) 38,21 78,08 71,43 89,71 71,43 78,08
Perhitungan pembebanan selanjutnya
digunakan beban maksimum, yaitu
sebesar 89,71 kN atau 9147,76 kg.
Sumber : Profilidis (2006)

ANALISIS DATA
b. Analisis beban mati struktur badan jalan rel kereta api
Beban mati
struktur
Beban rel
kereta api
Beban
bantalan rel
kereta api
2 x 54,4 kg/m = 108,8 kg
Jarak antar bantalan 60 cm
Rel tipe R54
Beban rel 60% beban per meter
= 60% x 108,8 kg = 65,28 kg
= 0,64 kN
Sumber : Peraturan Menteri Perhubungan No.60 th 2012
Berat bantalan beton
= 200 kg/buah

ANALISIS DATA
c. Analisis beban yang bekerja pada balas tepat dibawah bantalan
1) Analisis tekanan kontak rerata pada balas dan tanah dasar dengan Metode Persamaan Clarke
30 cm
15 cm
E = 250 kg/cm2
E = 125 kg/cm2
E = 92 kg/cm2
He = 53,01 cm
Nilai ketebalan balas ekuivalen
Tekanan kontak rerata bantalan
dengan balas = 18,46 N/cm2
σ1= tekanan vertikal
B = lebar bantalan = 25 cm
L = panjang bantalan = 200 cm
Beban yang bekerja pada tanah dasar setelah didistribusikan oleh balas dengan tebal balas
ekuivalen 53,01 cm sebesar 4,604 N/cm2

ANALISIS DATA
2) Analisis tekanan kontak rerata pada balas dan tanah dasar dengan Metode Beam on Elastic Foundation (BoEF) dan
JNR
σ1= ke . y
Ke = modulus reaksi balas =10 kg/cm3
Y = lendutan maksimum balas
dimana,
E = modulus elastisitas bantalan = 156767,34 kg/cm2
Ix = momen inersia bantalan = 15113,44 cm4
K = modulus balas = b x ke = 25 x 10 = 250 kg/cm2
dengan b = lebar bantalan = 25 cm
I = panjang bantalan = 200 cm
a = jarak sumbu vertikal rel ke ujung bantalan = 46,65 cm
c = setengah jarak antara sumbu vertikal rel = 53,35 cm
= 0,358 cm
= 35,1 N/cm2
Bantalan
beton rel
pratekan tipe
N-67 PT.WIKA
Beton
= 9,139 N/cm2
Beban yang bekerja pada tanah dasar setelah didistribusikan oleh balas sebesar 9,139 N/cm2

ANALISIS DATA
3) Analisis tekanan kontak rerata pada balas dan tanah dasar dengan Metode AREA danTalbot
Beban yang bekerja pada tanah dasar setelah didistribusikan oleh balas dengan tebal
ekuivalen 53,01 cm sebesar 20,245 N/cm2
dengan,
1 = tekanan tepat di bawah bantalan
P = beban roda dinamis = 9147,76 kg
b = lebar bantalan= 25 cm
l = panjang bantalan = 200 cm
= 53,755 N/cm2
= 20,245 N/cm2

ANALISIS DATA
4) Pemilihan nilai tekanan tanah dasar yang digunakan
Nilai tekanan pada tanah dasar maksimum sebesar 20,245 N/cm2
Metode Nilai Tekanan pada Tanah Dasar
(N/cm2)
Clarke 4,604
BoEF dan JNR 9,139
AREA dan Talbot 20,245

ANALISIS DATA
Diagram distribusi beban dinamis kereta api
166,13 kN 166,13 kN 166,13 kN
53,755 N/cm2
20,245 N/cm2
71,43 kN 89,71 kN 71,43 kN 78,08 kN 38,21 kN78,08 kN38,21 kN
bantalan
balas
tanah dasar

ANALISIS DATA
2. Analisis Stabilitas StrukturTimbunan Jalan Rel Menggunakan Software Plaxis 8.2
• Input data
Sumber : Lab. Mektan UNDIP(2012) dalam Adi dan Christiantoro (2013)
Parameter Notasi Nilai Satuan
Kekakuan
normal
EA 392,86 kN/m
a. Data parameter tanah b. Spesifikasi Perkuatan Geotekstil Woven HRX 300
Nilai interface = 0,85
Sumber: PT. Tetrasa Geosinindo (2012)
c. Beban Gempa
Purwodadi Zona 5 0,2-0,25g
Data gempa yang sama :
Upland, California 1990 sebesar 0,24g
Waktu interval gempa referensi tesis Ismanti (2012) 8 detik
(Sumber: Kementrian Pekerjaan Umum, 2010)
Kuat tarik ijin (Ta) = 55 kN/m

ANALISIS DATA
A. AnalisisTimbunan pada KM 29+400
2,1 m
Panjang deformasi pada
DPT adalah 2,1 m

ANALISIS DATA
Daerah potensi
kelongsoran
Daerah potensi
kelongsoran
SF=1,0298
SF=1,0296
Tanpa beban gempa
< 1,3 Tidak Aman
Dengan beban gempa
• Daerah potensi kelongsoran tanpa beban gempa
• Daerah potensi kelongsoran dengan beban gempa

ANALISIS DATA
B. Analisis timbunan dengan struktur baru tanpa diperkuat geotekstil (sudut 72°)
Daerah potensi
kelongsoran
Daerah potensi
kelongsoran
SF=1,424
SF=1,423
Tanpa beban gempa
> 1,3 AmanDengan beban gempa

ANALISIS DATA
C. Analisis timbunan dengan struktur baru yang diperkuat geotekstil (sudut 72°)
Parameter Notasi Clayshale 1 Clayshale 2 Timbunan Satuan
Berat volume tanah γb 13,034 16,746 15,62 kN/m3
Kohesi c 9 15 8 kN/m2
Sudut gesek dalam ∅ 30,18 14 34,20 °
∅ Nc Nq Nγ
34 42,16 29,44 41,06
• Parameter tanah untuk stabilitas eksternal dan internal
Sumber: PT. Global Perfex Synergi (2012)
Sumber: Departemen Pekerjaan Umum (2009)
• Koefisien daya dukung tanah
1) Stabilitas Eksternal
a) Jarak antar tiap lapisan geotekstil

ANALISIS DATA
b) Menentukan panjang geotekstil
L = 3,772 m (zone B)
L2 = 10,541
L = 3,246 m (zone
A)
L = 3,772 m (zone
B)Diambil L maksimum
L= 5,506 5,5 m(zone A)
L= 7,315 7,5 m (zone B)

ANALISIS DATA
2) Stabilitas Internal
a) Panjang geotekstil overlopping
• Zone A1 pada geotekstil no 2
Σhci = 27,349 kN/m2
SF = 1,50
svi = 1,5 m
zi = 1,5 m
Panjang overlopping minimum 1 meter
Svi
(m)
Zi (m) Lo (m) Lo
pakai
Zone A1 1,5 1,5 2,08 2,1 Geotekstil no.2
1,5 3 0,167 1 Geotekstil no.1
Svi
(m)
Zi (m) Lo (m) Lo
pakai
Zone B1 1,5 1,5 2,986 3 Geotekstil no.2
1,5 3 0,167 1 Geotekstil no.1
b) Panjang efektif geotekstil
• Zone A pada geotekstil no 1
0,503 m
Min. 1 m
Zone A Le (m) Le pakai
Geotekstil no.2 0,503 1
Zone B Le (m) Le pakai
keterangan:
L = panjang geotekstil
(m),
Lo = panjang geotekstil
overlopping (m),
sv1 = jarak antar tiap
lapisan geotekstil untuk
zone A1/B1 (m), dan
sv2 = jarak antar tiap
lapisan geotekstil untuk
zone A2/B2 (m)

ANALISIS DATA
• Input panjang geotekstil ke program plaxis
Daerah potensi
kelongsoran
Daerah potensi
kelongsoran
SF=1,309
SF=1,308
Tanpa beban gempa

ANALISIS DATA
D. Analisis timbunan dengan struktur baru yang diperkuat geotekstil panjang baru (sudut 72°)
Daerah potensi
kelongsoran
Daerah potensi
kelongsoran
SF=1,630
SF=1,594
Tanpa beban gempa

Rekapitulasi hasil analisis
2. Nilai angka aman
1.0298
1.4240
1.309
1.630
1.0296
1.4230
1.308
1.594
0.0000
0.2000
0.4000
0.6000
0.8000
1.0000
1.2000
1.4000
1.6000
1.8000
Lereng asli Struktur Baru Dengan Geotrekstil
1
Dengan Geotekstil 2
Perbandingan nilai SF
Tanpa beban gempa Dengan beban gempa
1. Distribusi beban kereta pada tanah dasar
Clarke
BoEF dan
JNR
AREA dan
Talbot
Nilai Tekanan pada
Tanah Dasar
4,604 9,139 20,245
4,604
9,139
20,245
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
N/cm2
Perbandingan Nilai Tekanan pada Tanah Dasar

SIMPULAN &
SARAN
1. Kesimpulan
a. Beban aksial yang diakibatkan oleh kereta yang melaju adalah sebesar 166,13 kN. Setelah terdistribusi pada
bantalan, beban maksimum yang didukung oleh satu bantalan adalah sebesar 89,71 kN , sedangkan beban
maksimum yang terdistribusi pada sisi bawah bantalan adalah 53,755 N/cm2.
a. Beban terdistribusi yang harus mampu didukung oleh tanah dasar bergantung pada ketebalan bals serta jarak
antar bantalan. Pada penelitian dengan ketebalan balas atas 30 cm serta balas bawah 15 cm dengan jarak
antar bantalan sebesar 60 cm, beban terdistribusi yang harus mampu didukung tanah dasar adalah sebesar
20,245 N/cm2.
b. Stabilitas lereng timbunan pada jalan rel kereta api KM 29+400 Semarang-Grobogan tidak memenuhi angka
aman minimum (SF=1,3) dengan perhitungan menggunakan program Plaxis 8.2
c. Redesign lereng timbunan dengan dan tanpa geotekstil memenuhi angka aman minimum (SF=1,3) dengan
perhitungan menggunakan program Plaxis 8.2

SIMPULAN &
SARAN
2. Saran
a. Perlu dilakukan peninjauan kembali terhadap faktor lain yang mempengaruhi usia timbunan tanah, seperti
curah hujan dititik penelitian, kondisi air tanah serta berbagai faktor lain yang dapat mempengaruhi stabilitas
timbunan.
b. Pada analisa ini dimensi DPT berdasarkan pengukuran dilapangan. Analisa yang layak harus berdasarkan data
perencanaan yang ada.
a. Pada saat menjalankan perangkat lunak Plaxis 8.2, perlu diperhatikan berbagai data masukan mengenai
spesifikasi berbagai material yang dapat mempengaruhi hasil pemodelan dengan perangkat lunak Plaxis 8.2

sidang

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to sidang

Similar to sidang (20)

sidang