STRUKTUR IPTL

Edisi Pertama 2017
PEDOMAN PERENCANAAN TEKNIK
TERINCI INSTALASI PENGOLAHAN
LUMPUR TINJA (IPLT)
BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
STRUKTURPRASARANAIPLT
KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DAN PERUMAHAN RAKYAT
DIREKTORAT JENDERAL CIPTA KARYA
DIREKTORAT PENGEMBANGAN PENYEHATAN LINGKUNGAN PERMUKIMAN

Edisi Pertama 2017
PEDOMAN PERENCANAAN TEKNIK
TERINCI INSTALASI PENGOLAHAN
LUMPUR TINJA (IPLT)
BUKU B
PANDUANPERENCANAAN

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
STRUKTURPRASARANA IPLT
5
Kata Pengantar
Sistem Pengelolaan Air Limbah Domestik Setempat
(SPALD-S) merupakan sistem pengolahan air limbah
domestik di lokasi sumber menggunakan unit
pengolahan setempat yang selanjutnya lumpur hasil
olahandiangkutdengansaranapengangkutkeInstalasi
Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT). Pengelolaan air
limbah domestik melalui SPALD-S merupakan sistem
yang umumnya diterapkan di Kabupaten/Kota di
Indonesia. Berdasarkan data Riskerdas 2014 cakupan
pelayanan air limbah domestik mencapai 61,04%
dimana 59,04% telah dilayani melalui SPALD-S.
Sesuai Kebijakan dan Strategi Kementerian Pekerjaan
Umum dan Perumahan Rakyat Tahun 2015-2019,
untuk mencapai 100% pelayanan air limbah domestik
ditargetkan pembangunan IPLT sebanyak 222 unit di
Indonesia.PembangunanIPLTtersebutmembutuhkan
perencanaan yang baik dan terstruktur untuk
menjamin keandalan dan keberlanjutan infrastruktur
terbangun. Dalam rangka pembinaan perencanaan air
limbah domestik, Direktorat Pengembangan PLP telah
menyusun Pedoman Penyusunan Perencanaan Teknik
Terinci IPLT, sebagai pelaksanaan dari Peraturan
Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat
Nomor 04/PRT/M/2017 tentang Penyelenggaraan
Sistem Pengelolaan Air Limbah Domestik.
Penyusunan pedoman ini telah melalui tahapan
pembahasan dengan pemangku kepentingan di
bidang air limbah domestik. Namun demikian, buku
pedoman ini masih bersifat dinamis sesuai dengan
kebutuhan dan perkembangan di lapangan. Untuk itu,
masukan sangat kami harapkan untuk perbaikan dan
penyempurnaan buku pedoman ini ke depannya.
Kami mengucapkan terima kasih kepada para pihak
yang telah membantu dalam penyusunan materi
pedoman. Semoga buku ini dapat digunakan sebagai
acuan dalam perencanaan teknik terinci IPLT, baik di
tingkat Pusat maupun Daerah.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.,
Jakarta, April 2018
Ir. Sri Hartoyo, Dipl. SE, ME
Direktur Jenderal Cipta Karya
Assalamu’alaikum Wr. Wb.,
Salam sejahtera untuk kita semua,

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
6
KATA PENGANTAR.......................................................................................................................................................................... 5
DAFTAR ISI......................................................................................................................................................................................... 6
DAFTAR GAMBAR............................................................................................................................................................................ 9
DAFTAR TABEL................................................................................................................................................................................. 12
BAB I Filosofi dan Tahapan Perencanaan Struktur Bangunan Pengolahan Lumpur Tinja............................................. 15
BAB II Pertimbangan Desain Struktur Bangunan pada IPLT................................................................................................. 19
2.1 Bangunan Penerima Lumpur Tinja......................................................................................................................... 22
2.2 Bangunan Pre-treatment............................................................................................................................................ 23
2.3 Bangunan Pemekatan dan Stabilisasi Lumpur....................................................................................................... 25
2.4 Bangunan Stabilisasi Cairan...................................................................................................................................... 25
2.5 Bangunan Stabilisasi Padatan................................................................................................................................... 27
BAB III Penyelidikan Tanah............................................................................................................................................................ 29
3.1 Penyelidikan Tanah Lapangan.................................................................................................................................. 30
3.2 Penyelidikan Tanah Laboratorium........................................................................................................................... 33
3.2.1 Sifat-Sifat Indeks Tanah................................................................................................................................ 35
3.2.2 Sifat Mekanis Tanah...................................................................................................................................... 40
BAB IV Analisis dan Desain Struktur Bangunan dan Perpipaan............................................................................................. 41
4.1 Material bangunan...................................................................................................................................................... 46
4.1.1 Semen.............................................................................................................................................................. 46
4.1.2 Agregat............................................................................................................................................................. 46
4.1.3 Baja Tulangan dan Baja Struktural.............................................................................................................. 47
4.1.4 Air..................................................................................................................................................................... 47
4.1.5 Beton................................................................................................................................................................ 48
4.1.6 Pengecoran...................................................................................................................................................... 53
4.2 Pembebanan................................................................................................................................................................ 57
4.2.1 Beban yang Bekerja....................................................................................................................................... 57
4.2.2 Kombinasi Pembebanan............................................................................................................................... 60
4.3 Ketentuan Desain Struktur........................................................................................................................................ 60
4.3.1 Batasan Minimum Rasio Tulangan Susut dan Suhu................................................................................ 60
4.3.2 Selimut Beton................................................................................................................................................. 60
4.3.3 Tebal Minimum Elemen Struktur............................................................................................................... 61
Daftar Isi

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
7
4.3.4 Batasan Lendutan Akibat Vibrasi................................................................................................................ 63
4.3.5 Sambungan (Joints)........................................................................................................................................ 63
4.4 Analisis Struktur......................................................................................................................................................... 63
4.4.1 Moment dan Geser SNI 2847:2013............................................................................................................. 63
4.4.2 Metode Elemen Hingga (Software Komersil)............................................................................................ 64
4.4.3 Penerapan Analisis Geoteknik untuk Bangunan pada IPLT.................................................................. 65
4.4.4 Analisis Kolam Beton Menggunakan Tabel PCA..................................................................................... 66
4.5 Analisis dan Desain Perpipaan................................................................................................................................. 75
4.5.1 Material pipa................................................................................................................................................... 75
4.5.2 Beban Luar...................................................................................................................................................... 76
4.5.3 Analisis Kinerja Pipa yang Tertimbun....................................................................................................... 81
4.5.4 Analisis Geoteknik pada Pemasangan Pipa.............................................................................................. 90
BAB V Perencanaan Pondasi......................................................................................................................................................... 99
5.1 Karakteristik tanah..................................................................................................................................................... 100
5.2 Jenis Pondasi................................................................................................................................................................ 100
5.2.1 Pondasi Dangkal............................................................................................................................................ 100
5.2.2 Pondasi Sumuran........................................................................................................................................... 103
5.2.3 Pondasi Dalam............................................................................................................................................... 103
5.3 Daya Dukung Izin Tanah........................................................................................................................................... 109
5.4 Penurunan (Settlement)............................................................................................................................................. 111
5.4.1 Penurunan Total............................................................................................................................................. 111
5.4.2 Penurunan elastik.......................................................................................................................................... 112
5.4.3 Penurunan Segera Pondasi Kelompok Tiang pada Tanah Pasir............................................................ 112
5.4.4 Penurunan Segera Pondasi Kelompok Tiang pada Tanah Lempung.................................................... 113
5.5 Persyaratan Struktur dari Pondasi........................................................................................................................... 114
5.6 Pengaruh Muka Air Tanah........................................................................................................................................ 115
5.7 Penentuan Pondasi Daerah Khusus......................................................................................................................... 117
5.7.1 Daerah Rawa................................................................................................................................................... 116
5.7.2 Daerah Pesisir................................................................................................................................................. 117
5.7.3 Daerah Perbukitan......................................................................................................................................... 117
BAB VI Desain dan Analisis Kestabilan Lereng.......................................................................................................................... 121
6.1 Kriteria Faktor Keamanan......................................................................................................................................... 122
6.2 Aplikasi......................................................................................................................................................................... 123

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
8
6.3 Analisa Kestabilan Lereng Tanah............................................................................................................................. 123
6.3.1 Analisis Kestabilan Lereng dengan Metode Kesetimbangan.................................................................. 123
6.3.2 Analisis kestabilan Lereng dengan Metode Elemen Hingga.................................................................. 127
6.4 Analisa Kestabilan Lereng Batuan............................................................................................................................ 128
6.5 Alternatif Perkuatan Lereng...................................................................................................................................... 129
6.5.1 Dinding Penahan Tanah............................................................................................................................... 129
6.5.2 Perkuatan Mekanik Tanah (Geotekstil)..................................................................................................... 133
BAB VII Perbaikan Tanah................................................................................................................................................................. 135
7.1 Kriteria Penentuan Jenis Perbaikan Tanah............................................................................................................. 136
7.2 Jenis-Jenis Perbaikan Tanah...................................................................................................................................... 137
7.3 Pemantauan................................................................................................................................................................. 143
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................................................................................... 144

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
9
Gambar 1.1 Tahapan Perencanaan Struktur Bangunan Lumpur Tinja.................................................................................. 17
Gambar 2.1 Teknologi Pengolahan Lumpur Tinja.................................................................................................................... 20
Gambar 2.2 Contoh Potongan Saringan Sampah...................................................................................................................... 22
Gambar 3.1 Skema Penetapan Jumlah Titik Penyelidikan Tanah........................................................................................... 30
Gambar 3.2 Contoh Grafik Hasil Pembacaan Sondir............................................................................................................... 31
Gambar 3.3 Contoh Grafik Korelasi Nilai qc (CPT) dan N-SPT............................................................................................ 32
Gambar 3.4 Contoh Grafik Korelasi Cone Resistance dan Friction Ratio............................................................................... 32
Gambar 3.5 Contoh Hasil Pengeboran (Boring Log)................................................................................................................. 34
Gambar 3.6 Grafik Batas-batas Atterberg................................................................................................................................... 39
Gambar 3.7 Grafik Dial Reading Versus t0,5
................................................................................................................................. 41
Gambar 3.8 Penentuan Nilai Cc.................................................................................................................................................... 42
Gambar 4.1 Kontrol Segregasi pada Pelepasan Beton dari Mixer........................................................................................... 54
Gambar 4.2 Kontrol Segregasi pada Pelepasan Beton dari Gerobak...................................................................................... 54
Gambar 4.3 Kontrol Segregasi pada Pengisian Bucket Beton.................................................................................................. 54
Gambar 4.4 Kontrol Segragasi pada Akhir Saluran/Talang (Chutes)..................................................................................... 55
Gambar 4.5 Penempatan Beton dari Gerobak............................................................................................................................ 55
Gambar 4.6 Penempatan Beton pada Permukaan Miring....................................................................................................... 56
Gambar 4.7 Penempatan Beton pada Deep Wall....................................................................................................................... 56
Gambar 4.8 Penempatan Poker Vibrator..................................................................................................................................... 57
Gambar 4.9 Kondisi Pembebanan pada Tangki......................................................................................................................... 58
Gambar 4.10 Respon Spektra Percepatan 0,2 Detik di Batuan Dasar SB untuk Probabilitas Terlampaui 2%
dalam 50 Tahun (Redaman 5%) Berdasarkan SNI 1726:2012........................................................................... 59
Gambar 4.11 Respon Spektra Percepatan 1 Detik di Batuan Dasar SB untuk Probabilitas Terlampaui 2%
dalam 50 Tahun (Redaman 5%) Berdasarkan SNI 1726:2012........................................................................... 59
Gambar 4.12 Terminologi Momen dan Geser.............................................................................................................................. 64
Gambar 4.13 Koefisien Momen dan Geser Ujung Tidak Menerus dan Tidak Terkekang.................................................... 64
Gambar 4.14 Koefisien Momen dan Geser Ujung Tidak Menerus dan Menyatu dengan Tumpuan Balok Tepi............ 64
Gambar 4.15 Koefisien Momen dan Geser Tidak Menerus dan Menyatu dengan Tumpuan Kolom................................ 64
Gambar 4.16 Sistem Koordinat untuk Pelat.................................................................................................................................... 67
Gambar 4.17 Koefisien Distribusi Gaya Momen untuk Dinding Berdasarkan PCA Rectangular......................................... 68
Daftar Gambar

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
10
Gambar 4.18 Contoh Koefisien Distribusi Gaya Geser untuk Dinding..................................................................................... 68
Gambar 4.19 Contoh Koefisien Defleksi....................................................................................................................................... 69
Gambar 4.20 Diagram Alir Perencanaan Kolam (Bak) Menggunakan PCA-R...................................................................... 69
Gambar 4.21 Dasar Teori Beban Marston untuk Pipa yang Ditimbun.................................................................................... 77
Gambar 4.22 Perbandingan Proyeksi Positif Pipa Saluran: Projection Condition................................................................... 78
Gambar 4.23 Gambaran dari Beban Prisma pada Pipa.............................................................................................................. 79
Gambar 4.24 Mesh Elemen Hingga untuk Pipa yang Tertimbun.............................................................................................. 82
Gambar 4.25 Bedding Pipe................................................................................................................................................................ 83
Gambar 4.26 Wall Crushing pada Arah Jam 3 dan 9................................................................................................................... 85
Gambar 4.27 Tekuk Lokal pada Dinding...................................................................................................................................... 86
Gambar 4.28 Defleksi Cincin pada Pipa Fleksibel....................................................................................................................... 86
Gambar 4.29 Reverseal Curvature Akibat Defleksi Berlebihan.................................................................................................. 87
Gambar 4.30 Standar Pipe Lying Condition.................................................................................................................................... 89
Gambar 4.31 Pembebanan Tiang.................................................................................................................................................... 90
Gambar 4.32 Galian pada Tanah (a) Stabil dan (b) Tidak Stabil............................................................................................... 91
Gambar 4.33 Urugan di Bawah dan di Atas Pipa......................................................................................................................... 92
Gambar 4.34 Contoh Penggunaan Dinding Penahan Tanah dengan Slurry Wall.................................................................. 96
Gambar 5.1 Perhitungan Pondasi Dangkal................................................................................................................................. 102
Gambar 5.2 Tahanan yang Bekerja pada Tiang Tunggal.......................................................................................................... 104
Gambar 5.3 Efisiensi Kelompok Tiang........................................................................................................................................ 106
Gambar 5.4 Kelompok Tiang Pada Tanah Lempung................................................................................................................ 108
Gambar 5.5 Perhitungan Tiang Bor............................................................................................................................................. 108
Gambar 5.6 Korelasi Cu dan α...................................................................................................................................................... 109
Gambar 5.7 Diagram Alir Perencanaan Daya Dukung dan Penurunan Pondasi................................................................ 110
Gambar 5.8 Kurva Penurunan-Pembebanan untuk Pondasi Dangkal.................................................................................. 111
Gambar 5.9 Uplift pada Bangunan Berongga di dalam Tanah................................................................................................ 115
Gambar 5.10 Persiapan Perletakan Cerucuk Kayu...................................................................................................................... 117
Gambar 5.11 Daya Dukung Ultimate untuk Pondasi Memanjang yang Terletak pada Tanah Miring............................... 118
Gambar 6.1 Gaya yang Bekerja pada Tiap Irisan-Metode Fellenius....................................................................................... 124
Gambar 6.2 Gaya yang Bekerja pada Tiap Irisan-Metode Bishop yang Disederhanakan.................................................. 124
Gambar 6.3 Gaya yang Bekerja pada Tiap Irisan-Metode Janbu yang Disederhanakan.................................................... 125
Gambar 6.4 Faktor Koreksi untuk Metode Janbu yang Disederhanakan.............................................................................. 126
Gambar 6.5 Gaya yang Bekerja pada Tiap Irisan-Metode Morgenstern-Price..................................................................... 126

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
11
Gambar 6.6 Langkah Pemodelan Menggunakan Plaxis........................................................................................................... 127
Gambar 6.7 Contoh Gambar Pemodelan Menggunakan Plaxis............................................................................................. 128
Gambar 6.8 Pola Keruntuhan dan Penetapan Kuat Batuan dalam Analisis Stabilitas Lereng........................................... 128
Gambar 6.9 Gaya-gaya yang Bekerja............................................................................................................................................ 130
Gambar 6.10 Berbagai Tipe Sheetpile............................................................................................................................................. 131
Gambar 6.11 Dinding Soldier Pile.................................................................................................................................................. 131
Gambar 6.12 Dinding Contiguous Bored Pile............................................................................................................................... 131
Gambar 6.13 Dinding Secant Pile................................................................................................................................................... 132
Gambar 6.14 Dinding Diafragma................................................................................................................................................... 132
Gambar 6.15 Dinding Penahan Tanah dengan Perkuatan Geotekstil...................................................................................... 133
Gambar 7.1 Metode Perbaikan Tanah Berdasarkan Karakteristik Tanah.............................................................................. 136
Gambar 7.2 Prefabricated Vertical Drains dan Preloading........................................................................................................ 138
Gambar 7.3 Jenis-jenis Grouting................................................................................................................................................... 139
Gambar 7.4 Deep mixing................................................................................................................................................................ 140
Gambar 7.5 Metode Dewatering Open Sumps............................................................................................................................ 142
Gambar 7.6 Metode Dewatering Deep Well................................................................................................................................. 142
Gambar 7.7 Metode Dewatering Wellpoint................................................................................................................................. 143

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
12
Tabel 2.1 Komponen-komponen Bangunan Penerima Lumpur Tinja (Tahap Awal).............................................................. 20
Tabel 2.2 Komponen-komponen Bangunan Pre-treatment.......................................................................................................... 21
Tabel 2.3 Komponen-komponen Bangunan Pemekatan dan Stabilisasi Lumpur.................................................................... 21
Tabel 2.4 Komponen-komponen Bangunan Stabilisasi Cairan................................................................................................... 22
Tabel 3.1 Jumlah Titik Penyelidikan Tanah..................................................................................................................................... 30
Tabel 3.2 Standar untuk Pengujian Laboratorium......................................................................................................................... 35
Tabel 3.3 Sistem Klasifikasi Tanah Unified...................................................................................................................................... 38
Tabel 3.4 Sistem Klasifikasi Tanah AASHTO................................................................................................................................. 39
Tabel 4.1 Kekuatan Tekan Rata-Rata Perlu, Bila Data Tersedia untuk Menetapkan Deviasi Standar Benda Uji................ 48
Tabel 4.2 Kekuatan Tekan Rata-Rata Perlu Jika Data Tidak Tersedia......................................................................................... 48
Tabel 4.3 Rekomendasi Slump untuk Berbagai Tipe Konstruksi................................................................................................. 49
Tabel 4.4 Hubungan antara Rasio Air – Bahan Sementisius dan Kekuatan Tekan Beton....................................................... 49
Tabel 4.5 Volume Agregat Kasar per Satuan Volume Beton......................................................................................................... 50
Tabel 4.6 Perkiraan Air Campuran dan Persyaratan Kandungan Udara................................................................................... 50
Tabel 4.7 Estimasi Awal Berat Beton Segar..................................................................................................................................... 51
Tabel 4.8 Batasan Minimum Rasio Tulangan Susut dan Suhu..................................................................................................... 60
Tabel 4.9 Batasan Minimum Selimut Beton Non Prategang........................................................................................................ 61
Tabel 4.10 Tebal Minimum Balok Non-prategang atau Pelat Satu Arah Bila Lendutan Tidak Dihitung............................. 62
Tabel 4.11 Batasan Maksimum Lendutan........................................................................................................................................ 62
Tabel 4.12 Batasan Lendutan Statik dari Balok yang Menahan Mesin yang Bervibrasi.......................................................... 63
Tabel 4.13 Pengaplikasian Analisis Geoteknik untuk Bangunan................................................................................................. 65
Tabel 4.14 Nilai Desain dari Rasio Penurunan.............................................................................................................................. 79
Tabel 4.15 Faktor impak F’ versus Tinggi Penutup........................................................................................................................ 80
Tabel 4.16 Nilai Dari Koefisien Beban Cs Untuk Beban Tambahan Terpusat dan Terdistribusi di atas
Pipa Saluran Secara Vertikal.......................................................................................................................................... 80
Tabel 4.17 Bedding Factor.................................................................................................................................................................. 82
Tabel 4.18 Nilai Desain untuk Standar Pipe Lying Condition...................................................................................................... 89
Tabel 4.19 Refensi Desain Manual untuk Pipa Fleksibel dan Kaku............................................................................................ 89
Tabel 4.20 Batas Maksimum Deformasi Lateral Dinding............................................................................................................. 95
Tabel 4.21 Pengaplikasian Analisis Geoteknik untuk Pipa dan Saluran..................................................................................... 97
Daftar Tabel

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
13
Tabel 5.1 Faktor Daya Dukung Tanah Terzaghi............................................................................................................................. 101
Tabel 5.2 Faktor Bentuk Pondasi Terzaghi...................................................................................................................................... 101
Tabel 5.3 Faktor Gesekan Dinding.................................................................................................................................................... 103
Tabel 5.4 Rangkuman Persamaan Kapasitas Dukung Tanah Pondasi Dalam........................................................................... 105
Tabel 5.5 Persamaan Efisiensi Kelompok Tiang pada Tanah Pasiran......................................................................................... 107
Tabel 5.6 Persyaratan Cerucuk Kayu................................................................................................................................................ 116
Tabel 5.7 Kemampuan Tiang Pancang Minipile Menopang Beban............................................................................................. 117
Tabel 6.1 Nilai Faktor Keamanan untuk Lereng Tanah................................................................................................................. 122
Tabel 6.2 Nilai Faktor Keamanan untuk Lereng Batuan............................................................................................................... 122
Tabel 6.3 Pengaplikasian Analisis Geoteknik untuk Dinding Penahan Tanah......................................................................... 132
Tabel 7.1 Bahan Pengikat dan Pengisi yang Digunakan dalam Deep Mixing............................................................................ 141

Filosofi dan Tahapan
Perencanaan Struktur
Bangunan Pengolahan
Lumpur Tinja
1

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
16
Filosofi dasar desain struktur adalah struktur harus memenuhi kriteria kekuatan, kemampulayanan (serviceability),
dan persyaratan khusus lainnya. Berdasarkan metode desain Load and Resistance Factor Design (LRFD), struktur
memenuhi kriteria kekuatan apabila kapasitas struktur yang tereduksi lebih besar daripada gaya dalam terfaktor
yang terjadi akibat kombinasi pembebanan maksimum. Namun, apabila berdasarkan metode desain Allowable Stress
Design (ASD), struktur memenuhi kriteria kekuatan apabila tegangan yang terjadi tidak melebihi batas tegangan
izin. Kriteria kemampulayanan (serviceability), meliputi batasan lendutan (kekakuan), batasan lebar retak, batasan
vibrasi, dan lain-lain. Sementara itu, kriteria persyaratan khusus lainnya dapat berupa, namun tidak terbatas pada,
kebutuhan daktilitas struktur bila terletak di daerah zona gempa.
Pada umumnya, perencanaan fasilitas penanganan lumpur tinja dan fasilitas pendukungnya dapat dibagi dalam
dua bagian besar, yakni struktur atas dan struktur bawah. Struktur atas adalah struktur yang tidak berhubungan
langsung dengan tanah, sedangkan struktur bawah adalah struktur yang berhubungan langsung dengan tanah.
Perencanaan struktur atas harus memenuhi unsur kekuatan, kekakuan, dan kemampulayanan. Struktur bawah pada
fasilitas penanganan lumpur tinja harus didesain dengan mempertimbangkan faktor kekuatan dan kestabilan.
Secara umum bangunan fasilitas penanganan limbah tidak jauh berbeda dengan struktur gedung dan non gedung
lainnya, hanya saja fasilitas penanganan limbah memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar
dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, sehingga termasuk
dalam kategori risiko III untuk beban gempa.
Fasilitas penanganan lumpur tinja/air limbah domestik terdiri atas struktur gedung dan non gedung. Desain untuk
struktur gedung tidak berbeda dengan gedung pada umumnya sehingga bisa mengikuti standar desain gedung pada
umumnya. Berdasarkan letak penempatannya, struktur non gedung berupa tank dapat di kelompokkan menjadi
3 bagian, yaitu elevated tank, underground tank, dan ground tank. Beban yang bekerja pada struktur bangunan
tergantung dari fungsi dan penempatan bangunan tersebut. Beberapa struktur bangunan pengolahan air limbah
domestik memerlukan material yang tahan terhadap terhadap sulfat.
Tahapan perencanaan struktur bangunanan pengolahan lumpur tinja dimulai dari hasil analisis buku Utama dan
Buku A, yang berupa kebutuhan struktur bangunan dan geometrinya, serta peralatan mekanikal elektrikal (buku
C) yang nantinya akan menjadi input beban dalam mendesain struktur bangunan tersebut. Lokasi bangunan
fasilitas pengolahan lumpur tinja/air limbah domestik berpengaruh terhadap perencanaan desain struktur bawah
dan struktur atas. Untuk itu, lokasi harus sudah ditentukan terlebih dahulu oleh tim geologi sebelum melakukan
perencanaan struktur bangunan pengolahan lumpur tinja. Secara umum, tahapan perencanaan bangunan fasilitas
penanganan lumpur tinja/air limbah domestik dapat dilihat pada Gambar 1.1.

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
17
Gambar 1.1 Tahapan Perencanaan Struktur Bangunan Lumpur Tinja

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
18

2
Pertimbangan Desain
Struktur Bangunan
pada IPLT

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
20
IPLT terdiri dari bangunan penerima, pre-treatment, bangunan pemekatan dan stabilisasi lumpur, bangunan
stabilisasi cairan, dan bangunan stabilisasi padatan seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Teknologi Pengolahan Lumpur Tinja
Adapun beban yang bekerja, kriteria desain dan material yang digunakan pada masing-masing komponen sub
sistem pengolahan dapat dilihat pada Tabel 2.1, Tabel 2.2, Tabel 2.3, dan Tabel 2.4.
Tabel 2.1 Komponen-komponen Bangunan Penerima Lumpur Tinja (Tahap Awal)
Bangunan Beban Keterangan
Bak Penerima Dinding: tekanan lateral air limbah (sisi
dalam), tekanan lateral tanah dan air tanah
(sisi luar), gaya uplift
Alat mekanik: Pompa, alat ukur debit,
screen, panel elektrikal
Menggunakan material beton bertulang

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
21
Tabel 2.1 Komponen-komponen Bangunan Pre-Treatment
Saringan Sampah Dinding: tekanan lateral air limbah (sisi
Alat mekanik: Pompa, alat ukur debit,
screen, panel elektrikal
Terbuat dari baja anti karat, diperkuat
dengan pengaku (bar screen)
Bak penangkap pasir (grit chamber) Dinding: tekanan lateral air limbah
domestik (sisi dalam), tekanan lateral tanah
dan air tanah (sisi luar), gaya uplift
Tutup: beban arus lalu lintas
Pompa pasir
Bak ekualisasi Dinding: tekanan lateral air limbah
Pompa aerator, mixer
Bak penangkap lemak Dinding: tekanan lateral air limbah (sisi
Tutup: beban arus lalu lintas
Tabel 2.3 Komponen-komponen Bangunan Pemekatan dan Stabilisasi Lumpur
Gravity thickener Dinding: tekanan lateral air limbah
domestik (sisi dalam), tekanan lateral
tanah dan air tanah (sisi luar), gaya uplift,
beban lumpur air limbah domestik, beban
peralatan (pompa lumpur, skimmer, dan
pompa scum)
Terbuat dari konstruksi beton bertulang
Stabilisasi lumpur Dinding: tekanan lateral air limbah
dan air tanah (sisi luar), gaya uplift, beban
lumpur air limbah domestik
Aerator, mixer
atau barang pabrikan

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
22
Tabel 2.4 Komponen-komponen Bangunan Stabilisasi Cairan
Bak Penerima Dinding: tekanan lateral air limbah
Pompa lumpur
Terbuat dari konstruksi beton bertulang.
Aerobic Biofilter Reactor Dinding: tekanan lateral air limbah
Pompa lumpur
atau fiber glass (pabrikan).
Anaerobic biofilter Dinding: tekanan lateral air limbah (sisi
(sisi luar), gaya uplift, berat media filter
Pompa lumpur
atau fiber glass (pabrikan). Dilengkapi
dengan kerikil atau bola plastik sebagai
media filternya.
Kolam aerasi Dinding: tekanan lateral air limbah
Aerator, pompa resirkulasi lumpur
Dinding kolam terbuat dari konstruksi
beton bertulang atau pasangan batu kali.
Dilengkapi dengan aerator.
Kolam lumpur aktif Dinding: tekanan lateral air limbah
dan air tanah (sisi luar), gaya uplift,
Aerator, pompa resirkulasi lumpur.
Aerobic Biofilter Dinding: tekanan lateral air limbah (sisi
(sisi luar), gaya uplift, berat media filter.
atau fiber glass (pabrikan). Dilengkapi
dengan kerikil sebagai media filternya.
Oxidation Ditch Dinding: tekanan lateral air limbah (sisi
(sisi luar), gaya uplift, beban aerator.
Kolam Fakultatif Dinding: tekanan lateral air limbah (sisi
(sisi luar), gaya uplift.
Kolam fakultatif dan anaerobik terbuat dari
konstruksi beton bertulang, sedangkan
dinding kolam maturasi terbuat dari beton
bertulang atau pasangan batu kali.
Bak pengering lumpur (sludge drying
bed)
Dinding: tekanan lateral air limbah
dan air tanah (sisi luar), gaya uplift, berat
pompa.
Sludge drying bed terbuat dari beton
bertulang atau pasangan batu bata pada
dinding.
2.1 Bangunan Penerima Lumpur Tinja
a. Bak Penerima
Bak Penerima terbuat dari konstruksi beton bertulang. Bak Penerima dapat dilengkapi dengan pompa
yang berfungsi untuk memompakan air limbah domestik ke bangunan pengolahan selanjutnya. Analisis
struktur dapat dilakukan berdasarkan Bab 4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga dan Bab 4.4.4 tentang
PCA Rectangular untuk perhitungan simplifikasi, sedangkan untuk desain struktur beton bertulang
menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas terkait LRFD dan mengacu pada SNI
2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
23
Secara geoteknik, berikut hal-hal yang perlu diperhatikan untuk konstruksi bak penerima.
- Penyelidikan tanah yang dilakukan adalah sondir/cone penetration test (CPT) atau uji penetrasi
standar/standard penetration test (SPT) dengan jumlah titik penyelidikan minimal 3 titik.
- Galian yang dilakukan adalah galian terbuka dengan lebar dan kedalaman galian bergantung dimensi
sumur yang direncanakan. Penggalian harus dilakukan secara bertahap dengan memperhatikan
kondisi tanah galian. Galian dapat diperkuat dengan dinding penahan tanah untuk menghindari
kelongsoran.
- Jika muka air tanah tinggi maka perlu dilakukan dewatering untuk menurunkan muka air tanah agar
tidak mengganggu pelaksanaan pekerjaan konstruksi.
- Apabila dasar galian merupakan tanah yang tidak kompeten (lunak, ekspansif) maka perlu dilakukan
pengupasan tanah dan diganti dengan material yang sesuai. Kedalaman pengupasan disesuaikan
dengan daya dukung tanah yang dibutuhkan untuk memikul beban bak. Jika tanah tidak kompeten
lebih dari 3 m dan tidak mampu menopang beban sumur, maka perlu dilakukan perbaikan tanah yang
disesuaikan dengan jenis tanah tersebut.
- Dalam perencanaan bak penerima perlu dipertimbangkan gaya angkat ke atas akibat beban uplift yang
lebih besar dari beban struktur di atasnya.
- Pengurugan dilakukan di sekeliling bangunan dan dipadatkan.
2.2 Bangunan Pre-treatment
a. Saringan sampah
Saringan sampah (bar screen) terbuat dari baja anti karat (stainless steel), berbentuk batangan dan disusun
sejajar yang diperkuat dengan pengaku. Saringan sampah dipasang pada bagian inlet sumur pengumpul
dengan tahapan sebagai berikut:
i. Pembuatan rumah/dudukan saringan pada dinding bangunan inlet, dibuat dari baja U-Canal anti
karat diperkuat dengan jangkar.
ii. Pemasangan bar screen dilengkapi dengan pemasangan katrol (gantry dan derek). Pemasangan
saringan sampah dibuat dengan kemiringan 45-85o
terhadap horizontal.
iii. Pastikan saringan dapat diangkat dan dipasang kembali
Secara geoteknik, berikut hal-hal yang perlu diperhatikan untuk konstruksi bar screen.
- Penyelidikan tanah yang dilakukan adalah sondir atau SPT dengan jumlah titik penyelidikan minimal
3 titik.
kelongsoran.
tidak menggangu pekerjaan konstruksi.
- Dalam perencanaan bar screen perlu dipertimbangkan gaya angkat ke atas akibat beban uplift yang
lebih besar dari beban struktur di atasnya.

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
24
Gambar 2.2 Contoh Potongan Saringan Sampah
b. Bak penangkap pasir
Bak penangkap pasir (grit chamber) terbuat dari konstruksi beton bertulang. Analisis struktur dapat
dilakukan berdasarkan Bab 4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga dan Bab 4.4.4 tentang PCA Rectangular
untuk perhitungan simplifikasi, sedangkan untuk desain struktur beton bertulang menggunakan metode
desain pada Bab 4.4.1 yang membahas terkait LRFD dan mengacu pada SNI 2847:2013 tentang Persyaratan
Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
Secara geoteknik, berikut hal-hal yang perlu diperhatikan untuk konstruksi bak penangkap pasir.
3 titik.
- Galian yang dilakukan adalah galian terbuka dengasn lebar dan kedalaman galian bergantung dimensi
kelongsoran.
tidak menggangu pekerjaan konstruksi.
- Dalam perencanaan bak penangkap pasir perlu dipertimbangkan gaya angkat ke atas akibat beban
uplift yang lebih besar dari beban struktur di atasnya.
c. Bak ekualisasi
Struktur bangunan ini menggunakan beton bertulang. Analisis struktur dapat dilakukan berdasarkan Bab
4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga untuk bangunan kompleks, sedangkan untuk desain struktur beton

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
25
bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas terkait LRFD dan mengacu pada
SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
d. Bak penangkap lemak
bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas terkait LRFD dan mengacu pada
2.3 Bangunan Pemekatan dan Stabilisasi Lumpur
a. Gravity thickener
Struktur unit gravity thickener menggunakan beton bertulang. Analisis struktur dapat dilakukan
berdasarkan Bab 4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga untuk bangunan kompleks, sedangkan untuk
desain struktur beton bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas terkait
LRFD yang mengacu pada SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
b. Stabilisasi lumpur
Struktur unit stabilisasi lumpur menggunakan beton bertulang. Analisis struktur dapat dilakukan
LRFD dan mengacu pada SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
c. Bak pengendapan
Bak pengendapan terbuat dari konstruksi beton bertulang. Analisis struktur dapat dilakukan berdasarkan
Bab 4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga untuk bangunan kompleks, sedangkan untuk desain struktur
beton bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas terkait LRFD dan mengacu
pada SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.

Secara geoteknik, berikut hal-hal yang perlu diperhatikan untuk konstruksi bak pengendapan.
3 titik.
bak yang direncanakan. Penggalian harus dilakukan secara bertahap dengan memperhatikan kondisi
tanah galian. Galian dapat diperkuat dengan dinding penahan tanah untuk menghindari kelongsoran.
tidak mengganggu pekerjaan konstruksi.
- Dalam perencanaan bak pengendapan perlu dipertimbangkan gaya angkat ke atas akibat beban uplift
yang lebih besar dari beban struktur di atasnya.
2.4 Bangunan Stabilisasi Cairan
Sistem unit stabilisasi cairan terdiri dari instalasi pengolahan air limbah domestik parbikan (sistem paket)
dan instalasi pengolahan air limbah domestik sistem kolam. Secara geoteknik, berikut hal-hal yang perlu

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
26
diperhatikan untuk konstruksi komponen pengolahan biologis.
- Penyelidikan tanah yang dilakukan adalah sondir atau SPT dengan jumlah titik penyelidikan minimal 3
titik.
sumur yang direncanakan. Penggalian harus dilakukan secara bertahap dengan memperhatikan kondisi
tanah galian. Galian dapat diperkuat dengan dinding penahan tanah untuk menghindari kelongsoran.
- Jika muka air tanah tinggi maka perlu dilakukan dewatering untuk menurunkan muka air tanah agar tidak
menggangu pekerjaan konstruksi.
pengupasan tanah dan diganti dengan material yang sesuai. Kedalaman pengupasan disesuaikan dengan
daya dukung tanah yang dibutuhkan untuk memikul beban bak. Jika tanah tidak kompeten lebih dari 2
m dan tidak mampu menopang beban sumur, maka perlu dilakukan perkuatan dan perbaikan tanah yang
- Dalam perencanaan sumur pengumpul perlu dipertimbangkan gaya angkat ke atas akibat beban uplift
yang lebih besar dari beban struktur di atasnya.
- Pengurugan dilakukan di sekeliling bangunan dan dipadatkan.
a. Kolam anaerobik
Struktur bangunan ini menggunakan beton bertulang atau fiber glass (pabrikan). Analisis struktur dapat
dilakukan berdasarkan Bab 4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga untuk bangunan kompleks, sedangkan
untuk desain struktur beton bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas
terkait LRFD yang mengacu pada SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan
Gedung.
b. Anaerobic Baffled Reactor
Struktur bangunan ini menggunakan beton bertulang atau fiber glass (pabrikan). Analisis struktur dapat
dilakukan berdasarkan Bab 4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga untuk bangunan kompleks, sedangkan
untuk desain struktur beton bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas
terkait LRFD yang mengacu pada SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan
Gedung. Untuk struktur yang terbuat dari fiber glass (pabrikan), kekuatan bisa dievaluasi menggunakan
metode ASD sesuai dengan batas tegangan izin ditentukan dari material yang digunakan oleh pabrik.
c. Upflow Anaerobic Sludge Blanket
Struktur bangunan ini menggunakan beton bertulang, baja atau fiber glass (pabrikan). Analisis struktur
dapat dilakukan berdasarkan Bab 4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga untuk bangunan kompleks,
sedangkan untuk desain struktur beton bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang
membahas terkait LRFD yang mengacu pada SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk
Bangunan Gedung. Untuk struktur yang terbuat dari fiber glass (pabrikan), kekuatan bisa dievaluasi
menggunakan metode ASD sesuai dengan batas tegangan izin ditentukan dari material yang digunakan
oleh pabrik.
d. Anaerobic biofilter
Pengolahan ini dapat terbuat dari beton bertulang, baja atau fiber glass (pabrikan). Unit ini dilengkapi
dengan filter media berupa kerikil atau bola plastik. Analisis struktur dapat dilakukan berdasarkan Bab
bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas terkait LRFD yang mengacu pada
SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. Untuk tangki biofilter yang

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
27
terbuat dari fiber glass (pabrikan), kekuatan bisa dievaluasi menggunakan metode ASD sesuai dengan
batas tegangan izin ditentukan dari material yang digunakan oleh pabrik.
e. Kolam aerasi
Dinding kolam aerasi dibuat dari konstruksi beton bertulang atau pasangan batu kali sedangkan dasar
kolam diberi lapisan lining sesuai dengan jenis tanah. Analisis struktur dapat dilakukan berdasarkan Bab
bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas terkait LRFD dan mengacu SNI
f. Kolam lumpur aktif
Kolam lumpur aktif dibuat dari konstruksi beton bertulang. Analisis struktur dapat dilakukan berdasarkan
Bab 4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga untuk bangunan kompleks, sedangkan untuk desain struktur
beton bertulang menggunakan metode desain pada Bab 4.4.1 yang membahas terkait LRFD dan mengacu
g. Aerobic biofilter
Tangki biofilter terbuat dari beton bertulang atau fiber glass (pabrikan). Unit ini dilengkapi dengan kerikil
sebagai media filternya. Analisis struktur dapat dilakukan Bab 4.4.2 tentang Metode Elemen Hingga untuk
bangunan kompleks, sedangkan untuk desain struktur beton bertulang menggunakan metode desain pada
Bab 4.4.1 yang membahas terkait LRFD dan mengacu SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural
untuk Bangunan Gedung. Untuk tangki biofilter yang terbuat dari fiber glass (pabrikan), kekuatan bisa
dievaluasi menggunakan metode ASD sesuai dengan batas tegangan izin ditentukan dari material yang
digunakan oleh pabrik.
h. Oxidation ditch
Oxidation ditch dibuat dari konstruksi beton bertulang. Analisis struktur dapat dilakukan berdasarkan Bab
i. Kolam fakultatif
2.5 Bangunan Stabilisasi Padatan
a. Sludge drying bed
Struktur bangunan sludge drying bed menggunakan beton bertulang. Analisis struktur dapat dilakukan
LRFD dan mengacu SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
30
3.1 Penyelidikan Tanah Lapangan
Penyelidikan tanah lapangan dibutuhkan untuk data perancangan pondasi bangunan-bangunan, seperti
bangunan gedung, dinding penahan tanah, bendungan, jalan, dermaga dan lain-lain. Penyelidikan tanah
lapangan bertujuan untuk:
a. mengetahui keadaan tanah dan stratifikasinya;
b. mendapatkan contoh tanah untuk diuji di laboratorium;
c. mengetahui tinggi muka air tanah;
d. mengetahui tingkat kepadatan dan konsistensi tanah; dan
e. mengetahui letak tanah keras.
Jumlah titik penyelidikan tanah minimum 3 titik untuk bangunan struktur kecil serta jarak relatif penyelidikan
tanah untuk pemasangan pipa/saluran antara 10–30 m. Jumlah penyelidikan tanah dilakukan per 10 m apabila
secara visual terdapat indikasi variasi tanah yang cukup besar, misal di daerah perbatasan rawa dan perbukitan.
Namun, penyelidikan tanah juga dapat dilakukan per 30 m apabila variasi tanah di lokasi diindikasikan tidak
terlalu besar.
Tabel3-1berikutdapatdigunakanuntukmenentukanjumlahtitikpenyelidikantanahdilapanganberdasarkan
luasan bangunan dari data tata letak bangunan pengolahan lumpur tinja. Nilai yang disajikan adalah nilai
minimum titik penyelidikan tanah, jumlah tersebut bisa bertambah jika ahli geoteknik yang kompeten
menyatakan perlu ditambah.
Sondir (CPT)
Bor + SPT
625 ≤ A ≤ 2500
A ≤ 625
Gambar 3.1 Skema Penetapan Jumlah Titik Penyelidikan Tanah
Tabel 3.1 Jumlah Titik Penyelidikan Tanah
Luas Bangunan,
m2
Jumlah Titik Penyelidikan Tanah
Bor + SPT Sondir (CPT) Sampel Tak Terganggu (UDS)
A ≤ 625 1 2 1
625 < A ≤ 2.500 1 4 2
2.500 < A ≤ 10.000 2 6 4
10.000 < A ≤ 15.000 2 8 4

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
31
a. Sondir
Uji penetrasi konus/cone penetration test (CPT) atau umumnya dikenal dengan uji sondir harus dilakukan
sesuai dengan persyaratan yang ada dalam SNI 2827:2008 untuk CPT dan CPTu. Pengujian lapangan
dengan alat sondir dilakukan untuk mendapatkan parameter perlawanan penetrasi di lapangan. Parameter
tersebut berupa nilai perlawanan konus, perlawanan geser, angka banding geser dan geseran total tanah
yang dapat digunakan dalam perencanaan, serta perhitungan pondasi suatu konstruksi.
Gambar 3.2 Contoh Grafik Hasil Pembacaan Sondir
Rasio Friksi (%) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan rumus sebagai berikut:
FR =
fs
x 100
qc
Total friksi dapat dihitung menggunakan rumus persamaan sebagai berikut:
TFd = ΣFdi + ΣFdi+1

di mana: FR = rasio friksi (%)
fs = tahanan geser (kg/cm2
)
= qf.Ac/As
qc = perlawanan konus (kg/cm2
)

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
32
TFd = total friksi per satuan kedalaman (kg/cm)
Fd = friksi per kedalaman 20 m (kg/cm2
)
Sebagai referensi dari Terzaghi dan Peek, korelasi nilai qc (CPT) dengan N-SPT untuk tanah lempung =
2,5 N-SPT dan untuk tanah pasir = 4 N-SPT ditampilkan pada Gambar 3-3.
Gambar 3.3 Contoh Grafik Korelasi Nilai qc (CPT) dan N-SPT
Pada tabel perhitungan sondir terdapat kolom estimasi jenis tanah. Jenis tanah diprediksikan berdasarkan
angka rasio (FR). Pengklasifikasian ini bermacam-macam tergantung dari hasil penyelidikan tanah yang
dilakukan. Penggunaan klasifikasi ini dapat menggunakan grafik korelasi cone reistance (qc) dan angka
rasio (FR) disarankan oleh Meigh (1987), ditampilkan pada Gambar 3-4 di bawah ini.
Gambar 3.4 Contoh Grafik Korelasi Cone Resistance dan Friction Ratio
Sumber: Meigh (1987)

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
33
b. Bor tangan
Bor tangan (hand boring) atau bor dangkal biasanya tidak menggunakan mesin untuk menggerakan mata
bor. Bor tangan menggunakan berbagai macam bor tanah (auger) pada ujung bagian bawah setang bor.
Bagian atas dari rangkaian setang bor ini mempunyai tangkai (handle) yang dipakai untuk memutar alat
tersebut. Bor tangan dapat pula dilengkapi tripod (kaki tiga) dengan katrol dan tali yang dipakai untuk
mencabut kembali setang-setang dan auger dari lubang bor. Pengeboran tangan yang dilengkapi dengan
tripod memungkinkan pengeboran mencapai kedalaman hingga 15 m, sedangkan jika tidak dilengkapi
dengan tripod pengeboran tangan hanya mampu mencapai kedalamaan 8–10 m. Bor tangan hanya dapat
dilakukan pada material yang cukup lunak, terutama pada lempung lunak (soft clay) sampai lempung kaku
(firm clay).
c. Bor mesin
Bor mesin atau bor dalam adalah pekerjaan bor menggunakan mesin yang dapat mencapai kedalaman 60
m. Pengeboran dengan mesin dapat dilakukan melalui beberapa metode, yaitu rotary drilling, percussion
drilling, dan wash drilling.
d. Bor dalam dan SPT
Bor dalam dilakukan bersamaan dengan uji penetrasi standar/standard penetration test (SPT) untuk
mengetahui perlawanan dinamik tanah dan juga pengambilan contoh terganggu dengan teknik
penumbukan. SPT bertujuan untuk menentukan tahanan tanah pada dasar lubang bor terhadap penetrasi
dinamis dari split barrel sampler (konus padat) dan memperoleh contoh tanah terganggu untuk tujuan
identifikasi tanah. Hasil SPT digunakan untuk menentukan sifat deformasi tanah berbutir kasar dan jenis
tanah lainnya SPT harus dilakukan sesuai dengan SNI 4153-2008.
Pada Gambar 3.5 ditampilkan contoh pembacaan hasil pengeboran (boring log) yang menunjukan posisi
muka air tanah, deskripsi tanah, dan nilai N-SPT. Laporan hasil pengeboran tanah harus dibuat jelas dan
tepat. Semua hasil-hasil pengeboran dicatat dalam laporan hasil pengeboran, yang berisi antara lain:
1) kedalaman lapisan tanah;
2) elevasi permukaan titik bor, lapisan tanah, dan muka air tanah;
3) simbol jenis tanah secara grafis;
4) deskripsi tanah;
5) posisi dan kedalaman pengambilan contoh (disebutkan kondisi contoh terganggu atau tak terganggu);
dan
6) nama proyek, lokasi, tanggal, dan nama penanggung jawab pekerjaan pengeboran.
Penggambaran profil lapisan tanah disajikan dalam bentuk simbol-simbol yang digambarkan secara
vertikal. Kebanyakan tanah terdiri dari beberapa campuran dari jenis tanah, seperti lempung berlapis,
lanau berlapis, lanau berpasir, kerikil berlanau, dan sebagainya.
3.2 Penyelidikan Tanah Laboratorium
Pengujian tanah di laboratorium dilakukan terhadap semua contoh tanah yang diperoleh dari lapangan,
berupa contoh tanah terganggu dan tidak terganggu. Pengujian-pengujian yang dilakukan bertujuan untuk
memperoleh data dan informasi parameter sifat fisik maupun sifat mekanika tanah, selanjutnya parameter-
parameter tersebut akan digunakan sebagai bahan analisis dan pertimbangan dalam perencanaan dan desain
pondasi, penurunan dan kapasitas daya dukung tanah, stabilitas lereng, dan perbaikan tanah. Standar yang
digunakan dalam pengujian sifat-sifat indeks tanah disajikan dalam Tabel 3.2.

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
34
Gambar 3.5 Contoh Hasil Pengeboran (Boring Log)

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
35
3.2.1 Sifat-Sifat Indeks Tanah
Sifat tanah dalam keadaan asli yang digunakan untuk menentukan jenis tanah dengan menggunakan metode
klasifikasi tanah. Terdapat beberapa metode klasifikasi tanah yang dapat digunakan untuk menentukan jenis
tanah dan karakteristiknya, diantaranya yaitu: metode USCS (Unified Soil Classification System), USDA,
AASHTO (American Association of State Highway and Transportting Official), dan lain sebagainya. Untuk
semua pengujian klasifikasi tanah, perlu diperhatikan pemilihan suhu oven untuk pengeringan karena dapat
mengakibatkan efek yang tidak baik pada nilai uji tanah yang didapatkan jika suhu terlalu tinggi.
a. Pengujian kadar air tanah (moisture content test)
Pengujian kadar air harus memenuhi persyaratan berikut:
(1) pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan air yang terdapat di dalam pori-pori benda uji
tanah. Prinsipnya adalah kadar air tanah dapat ditentukan dari perbandingan antara berat air yang
terkandung dalam pori-pori butir tanah dengan berat butir tanah itu sendiri setelah dikeringkan pada
kondisi standar;
(2) tata cara pengujian kadar air harus mengacu pada SNI 1965:2008; dan
(3) pemilihan benda uji tanah harus mengacu pada SNI 1965:2008.
Hasil pengujian kadar air dievaluasi dengan memperhatikan beberapa persyaratan berikut:
(1) perlu dipertimbangkan (jika relevan) tanah yang mengandung kadar organik sangat tinggi, gypsum
dalam cukup besar, dan tanah yang air porinya mengandung bahan padat terlarut serta tanah dengan
pori-pori yang berdekatan dan terisi air;
(2) perlu dilakukan pemeriksaan sejauh mana kadar air di laboratorium mewakili kadar air di lapangan.
Pengaruh metode pengambilan, pengiriman dan penanganan contoh, persiapan benda uji serta
lingkungan laboratorium juga harus dipertimbangkan dalam penilaian; dan
(3) untuk tanah yang dimaksud pada butir (1), suhu pengeringan sekitar 50o
C, namun hasil yang diperoleh
harus dipertimbangakan dengan hati-hati.
b. Penentuan berat jenis tanah
Penentuan berat jenis tanah harus memenuhi beberapa persyaratan di bawah ini:
(1) penentuan berat jenis tanah bertujuan untuk menentukan berat volume total massa tanah, termasuk
kandungan cairan atau gas di dalamnya;
(2) tata cara pengujian berat jenis tanah harus mengacu pada SNI 1964:2008;
Tabel 3.2 Standar untuk Pengujian Laboratorium
Tipe Pengujian Standar Uji
Sifat-Sifat Indeks Tanah:
1. Kadar air tanah
2. Berat jenis tanah
3. Analisa ukuran butiran
4. Batas konsistensi Atterberg
- Batas plastis
- Batas cair
- Batas susut
SNI 1965:2008
SNI 1964:2008
SNI 3423:2008
SNI 1966:2008
SNI 1967:2008
SNI 3422:2008
ASTM D 2216
ASTM D 854
ASTM D 422
ASTM D 4318
ASTM D 4318
ASTM D 4318
Tipe Pengujian Standar Uji
Sifat Mekanis Tanah:
1. Triaksial UU
2. Triaksial CU
3. Uji geser langsung
4. Uji konsolidasi/oedometer
SNI 4813:2015
SNI 2455:2015
SNI 4813:2015
SNI 2812:1992
ASTM D 2850
ASTM D 4767
ASTM D 3080
ASTM D 2435

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
36
(3) berat jenis tanah dilakukan terhadap benda uji basah atau benda uji kering oven yang mengacu pada
SNI
1964:2008; dan
(4) hasil penentuan berat jenis tanah harus mempertimbangkan hal-hal berikut:
- kemungkinan adanya gangguan contoh tanah;
- pengambilan contoh tanah dengan cara khusus, uji laboratorium untuk berat jenis tanah berbutir
kasar umumnya hanya berupa perkiraan.
- berat jenis tanah dapat digunakan dalam menentukan gaya-gaya desain yang diperoleh dari tanah
dan hasil pengolahan dari uji laboratorium lainnya.
- berat jenis tanah juga dapat digunakan untuk mengevaluasi karakteristik tanah lainnya, misal
dengan kadar air dan perhitungan kepadatan tanah kering.
c. Analisis ukuran butiran
Analisis ukuran butiran harus memenuhi persyaratan-persyaratan di bawah ini:
(1) Analisis ukuran butiran bertujuan untuk mendapatkan persentase massa rentang ukuran butiran
yang terpisah yang ditemukan di dalam tanah.
(2) Tata cara analisis ukuran butiran harus mengacu pada SNI 3423:2008.
(3) Prosedur cara uji adalah cara uji analisis hidrometer dan analisis saringan.
(4) Pemilihan benda uji untuk analisis ukuran butir harus dijaga sesuai dengan SNI 03-1975-1990, untuk
penyiapan contoh tanah kering terganggu dan contoh tanah agregatuntuk pengujian, atau AASHTO
T 146 dalam penyiapan contoh tanah basah terganggu untuk pengujian. Bagian yang dapat mewakili
pemilihan contoh kering udara untuk pengujian harus ditimbang.
d. Penentuan batas konsistensi Atterberg
Penentuan batas konsistensi Atterberg harus memenuhi persyaratan-persyaratan berikut:
(1) Batas-batas konsistensi digunakan untuk menentukan karakteristik perilaku tanah lempung dan lanau
ketika kadar air berubah. Klasifikasi lempung dan lanau didasarkan pada batas konsistensi.
(2) Batas-batas konsistensi Atterberg terdiri dari batas cair, batas plastik, dan batas susut. Tata cara
pengujiannya harus mengacu pada:
- SNI 1967:2008 untuk batas cair
- SNI 1966:2008 untuk batas plastis
- SNI 3422:2008 untuk batas susut
e. Klasifikasi tanah berdasarkan USCS (Unified Soil Classification System)
Dalam sistem klasifikasi ini, percobaan laboratorium yang dipakai adalah analisa ukuran butir dan batas-
batas Atterberg. sistem ini telah digunakan secara luas oleh ahli teknik. Secara garis besar Sistem Klasifikasi
Unified membagi tanah dalam dua kelompok besar, yaitu :
(1) Tanah berbutir halus (fine grained soil), yaitu tanah di mana lebih besar dari 50% berat total dari
contoh tanah lolos saringan No. 200. Simbol untuk kelompok ini, yaitu :
- M untuk lanau (silt);
- C untuk lempung anorganik (clay);
- O untuk lempung organik dan lanau organik; dan
- Pt untuk tanah gambut (peat)
(2) Tanah berbutir kasar (coarse grained soil), yaitu kerikil dan pasir di mana kurang dari 50% berat total
contoh tanah lolos saringan No. 200. Simbol dari kelompok ini, yaitu :
- G untuk kerikil (gravel) atau tanah berkerikil
- S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
37
Simbol-simbol lain yang digunakan untuk klasifikasi USC adalah :
- W = well graded (tanah dengan gradasi baik)
- P = poorly graded (tanah dengan gradasi buruk)
- L = low plasticity (plastisitas rendah, LL<50)
- H = high plasticity (plastisitas tinggi, LL>50)
Tanah berbutir kasar ditandai dengan simbol-simbol kelompok seperti GW, GP, GM, GC, SW, SP, SM, dan
SC. Faktor-faktor berikut ini perlu diperhatikan untuk klasifikasi tanah yang benar:
(1) Persentase butiran yang lolos saringan No. 200 (fraksi halus)
(2) Persentase butiran yang lolos saringan No. 40 (fraksi kasar)
(3) Koefisien keseragaman (Cu) dan koefisien gradasi (Cc) untuk tanah di mana 0-12% lolos saringan No.
200
(4) Batas cair dan indeks plastisitas bagian tanah yang lolos saringan No. 40 (untuk tanah di mana 5% atau
lebih lolos saringan No. 200)
Jika persentase butiran yang lolos saringan No. 200 adalah 5-12% simbol ganda seperti GW-GM, GP-GM,
GW-GC, SW-SM, SW-SC, SP-SM, dan SP-SC diperlukan. Klasifikasi tanah berbutir halus dengan simbol
ML, CL, OL, MH, CH, dan OH didapat dengan cara menggambar batas cair dan indeks plastisitas tanah
yang bersangkutan pada bagan plastisitas. Sistem klasifikasi Unified diberikan dalam Tabel 3-2.
f. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO
Sistem ini mengklasifikasikan tanah ke dalam tujuh kelompok besar yaitu A-1 sampai A-7. Tanah yang
diklasifikasikan ke dalam A-1, A-2 dan A-3 adalah tanah berbutir di mana 35% atau kurang dari jumlah
butiran tanah tersebut lolos saringan No. 200 sedangkan yang lebih dari 35% butirannya lolos saringan No.
200 diklasifikasikan ke dalam kelompok A-4, A-5, A-6 dan A-7. Kelompok A-4 sampai A-7 merupakan
butiran yang sebagian besar merupakan lanau atau lempung. Sistem klasifikasi ini didasarkan pada kriteria
pengujian sebagai berikut:
1) Ukuran butiran
- Kerikil adalah bagian tanah lolos saringan 75 mm (3 in), tertahan saringan No. 10.
- Pasir adalah bagian tanah lolos saringan 2 mm (No. 10),tertahan saringan No. 200.
- Lanau dan Lempung adalah agian tanah yang lolos saringan No. 200.
2) Plastisitas: disebut berlanau apabila bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai Indeks Plastisitas
sebesar 10 atau kurang. Disebut berlempung dipakai apabila bagian-bagian yang halus dari tanah
mempunyai Indeks Plastisitas sebesar 11 atau lebih.
3) Apabila batuan berukuran lebih besar dari 75 mm ditemukan di dalam contoh tanah yang akan
ditentukan sistem klasifikasinya, maka batuan tersebut harus dikeluarkan terlebih dahulu dan
persentase batuan yang dikeluarkan tersebut dicatat.
Dalam membaca jenis suatu tanah yang tergolong dalam subkelompok sistem klasifikasi AASHTO,
digunakan grafik batas-batas Atterberg untuk mempermudah dalam mengklasifikasikan tanah
subkelompok A-4, A-5, A-6, dan A-7. Untuk membaca grafik ini hanya perlu diketahui nilai Indeks
Plastisitas dan Batas Cair dari pengujian batas konsistensi tanah.
Sistem klasifikasi tanah AASHTO disajikan dalam Tabel 3.3 berikut.

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
38
Divisi Utama
Tanahberbutirhalus
Lebihdarisetengahmaterialnyalebihhalus
darisaringanNo.200
TanahBerbutirKasar
Lebihdarisetengahmaterialnyalebihkasardari
saringNo.200
Kerikil
Lebihdarisetengahfraksi
kasarnyalebihkasardari
saringanNo.4
PASIR
Lebihdarisetengahfraksi
kasarnyalebihkasardari
saringanNo.4
PASIRLANAUDANLEMPUNG
Batascairlebih
dari50
Batascairkurang
dari50
Pasirbersih
(hanyakerikil)
Kerikilbersih
(hanyakerikil)
Kerikil
dengan
bahan
Kerikil
dengan
bahan
GW
GP
GM
GC
SW
SP
SM
SC
ML
CL
OL
MH
CH
OH
PT
Simbol
Kelompok
Nama Umum
Kerikil bergradasi baik dan campuran kerikil pasir, sedikit, atau sama
sekali tidak mengandung butiran halus
Kerikil bergradasi buruk dan campuran kerikil pasir, sedikit, atau
sama sekali tidak mengandung butiran halus
Kerikil berlanau, campuran kerikil-pasir-lanau
Kerikil berlempung, campuran kerikil-pasir-lanau
Pasir bergradasi-baik, pasir berkerikil, sedikit, atau sama sekali tidak
mengandung butiran halus
Pasir bergradasi-buruk, pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali
tidak mengandung butiran halus
Pasir berlanau, campuran pasir-lanau
Pasir lempung, campuran pasir-lempung
Lanau anorganik, pasir halus sekali, serbuk batuan, pasir halus
berlanau atau lempung
Lempung anorganik dengan plastisitas rendah dengan sedang
lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung
kurus
Lanau organik dan lempung berlanau organik dengan plastisitas
rendah
Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau diatomae,
lanau yang elastis
Lempung organik dengan plastisitas tinggi. Lempung gemuk.
Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai dengan tinggi
Peat (gambut), muck, dan tanah-tanah lain dengan kandungan
organik tinggi
Tanah-tanah dengan kandungan organik
tinggi
Tabel 3.3 Sistem Klasifikasi Tanah Unified
Sumber: Hardiyatmo, H.C. (2012)

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
39
Tabel 3.4 Sistem Klasifikasi Tanah AASHTO
Catatan: Indeks Plastisitas untuk Sub Kelompok A-7-5 < LL – 30
Indeks Plastisitas untuk Sub Kelompok A-7-6 > LL – 30
Sumber: Bowles (1991)
Gambar 3.6 Grafik Batas-batas Atterberg
Sumber: Hardiyatmo, H.C. (2012)

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
40
3.2.2 Sifat Mekanis Tanah
a. Kuat geser tanah (shear strength)
Uji kuat geser tanah bertujuan untuk menentukan parameter kuat geser tak terdrainase. Uji kekuatan yang
dilakukan adalah sebagai berikut:
1) Uji triaksial tak terkonsolidasi tak terdrainase (triaksial UU)
2) Uji triaksial terkonsolidasi tak terdrainase (triaksial CU)
3) Uji geser langsung (direct shear)
Uji kekuatan tanah harus memenuhi ketentuan sebagai berikut:
1) Untuk penentuan kuat geser dari tanah lempung, lumpur, dan tanah organik, harus digunakan contoh
tanah terganggu. Sedangkan untuk beberapa jenis tanah dengan tujuan tertentu, pengujian dapat
dilakukan pada benda uji yang dilarutkan atau berupa remasan tanah.
2) Untuk lanau kasar dan pasir, benda uji dapat dipadatkan kembali atau dilarutkan. Metode persiapan
perlu dipilih dengan cermat untuk menghasilkan struktur dan kepadatan tanah yang sedekat mungkin
dengan perancangannya.
3) Untuk benda uji yang dipadatkan kembali atau dilarutkan, komposisi, kepadatan dan kadar air benda
uji yang relevan dengan kondisi lapangan serta metode persiapan benda uji harus ditentukan.
b. Uji Triaksial Tak Terkonsolidasi Tak Terdrainase (Triaksial UU)
Pengujian triaksial UU harus memenuhi persyaratan-persyaratan di bawah ini:
1) Pengujian triaksial adalah pengujian benda uji tanah kohesif berbentuk silinder yang dibungkus karet
kedap air yang diberi tekanan ke semua arah dan diberi tekanan aksial sampai terjadi kelongsoran.
2) Kelongsoran adalah suatu keadaan tegangan deviator maksimum telah tercapai atau keadaan tegangan
deviator yang telah mencapai 15% regangan aksial, tergantung mana yang tercapai terlebih dahulu.
3) Contoh uji sebanyak minimal 3 contoh, mempunyai diameter minimal 30 mm, tinggi antara 2–2,5 kali
diameter contoh uji.
4) Pengujian triaksial UU harus merujuk pada SNI 4813:2015.
c. Uji triaksial terkonsolidasi tak terdrainase (Triaksial CU)
Pengujian triaksial CU harus memenuhi ketentuan di bawah ini:
1) Pengujian triaksial terkonsolidasi harus merujuk pada SNI 2455:2015.
2) Pengujian harus dilakukan pada benda uji terganggu.
3) Evaluasi dan penggunaan hasil pengujian harus memperhitungkan hal-hal berikut:
- Kuatgesertakterdrainase,parametertekananairporidanhubungantegangan-regangandipengaruhi
oleh gangguan contoh tanah yang lebih besar daripada parameter kekuatan terdrainase.
- Tergantung pada jenis pengujiannya, dapat diperoleh kuat geser terdrainase atau tak terdrainase
dari tanah. Dengan demikian, nilainya adalah sudut geser dalam efektif (ϕ’) dan kohesi efektif (c’),
atau kekuatan geser tak terdrainase (cu). Nilai- nilai tersebut dapat digunakan pada analisis stabilitas
terdrainase maupun tak terdrainase.
d. Uji geser langsung (direct shear)
Pengujian geser langsung harus sesuai dengan ketentuan di bawah ini:
1) Uji geser langsung bertujuan untuk memperoleh parameter kuat geser tanah terganggu atau tanah
tidak terganggu yang terkonsolidasi, dan diuji geser dengan diberi kesempatan berdrainase dan
kecepatan pergeseran/deformasi tetap.
2) Tata cara pengujian geser langsung harus mengacu pada SNI 2813:2008.
3) Nilai yang diperoleh dari hasil pengujian sudut geser dalam efektif dan kohesi efektif serta nilai-nilai

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
41
tersebut dapat digunakan di dalam analisis stabilitas dan penurunan.
e. Uji Konsolidasi (Oedometer)
Parameter-parameter yang dibutuhkan pada persamaan yang diuraikan di atas diperoleh dari hasil uji
laboratorium Oedometer seperti yang diterangkan di bawah ini:
1) Pengujian konsolidasi/ kompresibilitas oedometer untuk menentukan kompresi, konsolidasi, dan
karakteristik pengembangan tanah.
2) Pengujian ini harus merujuk pada SNI 03-2812-1992.
3) Evaluasi dan penggunaan hasil pengujian oedometer harus memperhatikan hal-hal berikut:
- Hasil pengujian oedometer dapat digunakan untuk memperkirakan tegangan leleh (tekanan pra
konsolidasi) untuk tanah lempung, tanah organik, dan tanah lanauan.
- Perlu diperhitungkan bahwa tekanan pra konsolidasi yang ditentukan dari uji oedometer dapat
sangat dipengaruhi oleh gangguan contoh.
- Nilai-nilai yang paling umum untuk mengkarakterisasi kompresibilitas adalah modulus oedometer
(Eoed
), koefisien kompresibilitas (mv
), indeks kompresi (Cc
), dan tekanan pra konsolidasi (σ’p
).
- Penurunan akibat rangkak (creep) dapat dihitung dengan menggunakan koefisien kompresi
sekunder (Cα
).
- Koefisien konsolidasi (Cv) dapat diperoleh dengan menggunakan teori konsolidasi satu dimensi.
Setiap parameter hasil uji oedometer dapat digunakan untuk analisis sederhana penurunan pondasi
telapak.
Nilai t90
dapat ditentukan dengan menggunakan grafik dial reading terhadap akar waktu diperlihatkan
pada Gambar 3.7 dan penentuan nilai Cc
ditunjukkan pada Gambar 3.8.
Gambar 3.7 Grafik Dial Reading Versus t0.5
Sumber: Pedoman Praktikum Mektan, ITB

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
42
Gambar 3.8 Penentuan Nilai Cc
Sumber: Pedoman Praktikum Mektan, ITB

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
43

4
Analisis dan Desain
Struktur Bangunan
dan Perpipaan

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
46
4.1 Material Bangunan
4.1.1 Semen
Semen adalah bahan berbutir halus hasil gilingan dari kapur dan sebagainya yang mempunyai sifat pengikat.
Jenis semen yang digunakan harus sesuai dengan kebutuhan dan kondisi di lapangan. Perencana harus
menentukan tipe semen yang sesuai dengan peruntukan struktur yang direncanakan. Beberapa tipe dan
karakteristik semen yang umum digunakan sebagai berikut:
a. Tipe I (Ordinary Portland Cement)
Semen Portland Tipe I merupakan semen yang digunakan untuk pekerjaan konstruksi umum.
b. Tipe II (Modified Cement)
Semen Portland Tipe II merupakan semen dengan resistansi terhadap sulfat tingkat menengah dan
menghasilkan panas hidrasi sedang. Semen jenis ini cocok digunakan untuk daerah yang memiliki cuaca
dengan suhu yang cukup tinggi.
c. Tipe III (Rapid-Hardening Portland Cement)
Semen Portland Tipe III merupakan semen yang mampu mencapai kekuatan di masa-masa awal. Biasa
digunakan pada jalan layang dan landasan lapangan udara.
d. Tipe IV (Low-Heat Portland Cement)
Semen Portland Tipe IV merupakan semen dengan panas hidrasi yang rendah sehingga peningkatan
kekuatan lebih lama dibandingkan dengan semen tipe lainnya, tanpa mempengaruhi kekuatan akhir.
Biasanya digunakan untuk turap penahan tanah, bendungan besar, dan struktur-struktur masif (mass
concrete).
e. Tipe V (Sulphate-Resisting Cement)
Semen Portland Tipe V merupakan semen yang cocok digunakan untuk lingkungan dengan kadar sulfat
yang cukup tinggi.
Jumlah kandungan Alkali (Na2
O + 0,658 K2
O) dari semen yang ditentukan berdasarkan ASTM C150-94 tidak
boleh melebihi 0,60% dari beratnya, kecuali jika disetujui lain sesuai dengan persyaratan. Jika disetujui dengan
menggunakan semen yang mempunyai kandungan alkali melebihi batasan maksimum ini, maka harus
dipertimbangkan usulan agregat yang tidak reaktif terhadap alkali ini.
4.1.2 Agregat
Agregat adalah bahan berbutir, seperti kerikil, batu pecah, pasir, yang digunakan bersama media pengikat
untuk membentuk beton. Agregat terdiri atas dua jenis yaitu agregat kasar dan agregat halus. Secara umum
agregat yang digunakan harus memenuhi kriteria berikut ini:
a. agregat halus dan kasar untuk semua mutu beton harus memenuhi Standar Industri Indonesia SII-0052-80
atau harus memenuhi ketentuan ASTM C33-93;
b. agregat tersebut harus keras, kuat ,awet dan bersih tidak tercampur bahan-bahan humus, arang, serpihan
mika, bahan organik, alkali atau sampah dan lumpur yang dapat mempengaruhi kekuatan dan keawetan
dari beton, atau mempengaruhi tulangan beton;
c. agregathalustidakbolehmengandunglumpurlebihdari5%sedangagregatkasartidakbolehmengandung
lumpur lebih dari 1% (ditentukan terhadap berat kering). Yang dimaksud dengan lumpur adalah bagian
bagian yang dapat melalui ayakan 0,060 mm. Apabila kadar lumpur lebih besar dari ketentuan yang di atas
maka agregat harus dicuci; dan
d. bila diperlukan, kontraktor harus melakukan tes Material Agregat dengan metode Los Angeles dan Analisa
Ayakan.
4.1.2.1 Agregat kasar
Agregat kasar adalah agregat yang ukurannya lebih besar dari 4,75 mm (ayakan No. 4). Agregat kasar untuk

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
47
beton harus terdiri dari butir-butir yang kasar, keras tidak berpori dan berbentuk kubus atau bila terdapat
butir-butir yang pipih jumlahnya tidak boleh melampaui 20% dari jumlah berat seluruhnya, serta harus
bersih dari zat-zat organis, zat-zat reaktif alkali atau substansi yang merusak beton.
Agregat kasar tidak boleh mengalami pembubukan hingga melebihi 50% kehilangan berat menurut tes
mesin Los Angeles ASTM C-13155 sesuai SNI 2417:2008 tentang Cara Uji Keausan Agregat dengan Mesin
Abrasi Los Angeles.
Ukuran maksimum nominal agregat kasar harus tidak melebihi:
a. 1/5 jarak terkecil antara sisi cetakan;
b. 1/3 ketebalan slab; dan
c. 3/4 jarak bersih minimum antara tulangan atau kawat, bundel tulangan.
4.1.2.2 Agregat halus
Agregat halus adalah agregat yang ukurannya lebih kecil dari 4,75 mm tetapi lebih besar dari 0,75 mm
(ayakan No. 200). Pasir merupakan agregat halus yang berasal dari hasil disintegrasi dan abrasi batu.
4.1.3 Baja Tulangan dan Baja Struktural
Baja tulangan yang digunakan harus tulangan ulir untuk meningkatkan lekatan antara tulangan dan beton.
Tulangan polos boleh digunakan untuk tulangan spiral dan prategang. Baja tulangan harus memenuhi
persyaratan kuat leleh dengan karakteristik sebagai berikut:
a. fy
= 400 MPa (BJTD-40) untuk baja tulangan ulir.
b. U24
c. fy
= 500 MPa untuk tulangan wire mesh.
Sementara itu, baja struktural yang digunakan harus memenuhi salah satu dari spesifikasi berikut:
a. baja karbon: ASTM A36M
b. baja low-alloy berkekuatan tinggi: ASTM A242M
c. baja berkekuatan tinggi, low alloy, colombium-vanadium: ASTM A572M
d. baja berkekuatan tinggi, low alloy, 345 MPa: ASTM A588M
e. bentuk-bentuk struktural: ASTM A992M
4.1.4 Air
Air yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi ASTM C1602M. Air untuk kebutuhan campuran
dan pemeliharaan beton tidak boleh mengandung bahan-bahan yang merusak beton/baja tulangan. Apabila
menemui keraguan dalam kualitas air disarankan untuk memeriksakan air tersebut ke laboratorium
pemeriksaan air bersih (air minum), untuk mengetahui kadar kandungan bahan-bahan atau zat-zat dalam air
yang dapat merusak beton dan/atau baja tulangan.
Beberapa kandungan yang dapat memberikan efek negatif terhadap campuran beton dan harus dihindari,
antara lain:
a. alkali karbonat dan bikarbonat yang dapat mempengaruhi setting time dari beton;
b. klorida yang dapat menyebabkan korosi pada tulangan;
c. suflat yang dapat menyebabkan reaksi ekspansif dan penurunan performa beton;
d. bahan-bahan organik yang dapat menyebabkan turunnya kekuatan dan mutu beton;
e. minyak yang dapat menyebabkan turunnya kekuatan dan mutu beton; dan
f. berbagai macam elemen seperti seng, tembaga, timah, dan lain-lain yang dapat menyebabkan penurunan
mutu dan kekuatan beton.

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
48
4.1.5 Beton
Campuran beton harus diproporsikan sesuai kriteria teknis sehingga menghasilkan kekuatan tekan rata-rata
(f’cr
), seperti yang disebutkan dalam Tabel 4.1.
Tabel 4.2 Kekuatan Tekan Rata-Rata Perlu Jika Data Tidak Tersedia
Di mana Ss
adalah deviasi standar benda uji yang dimodifikasi, dengan ketentuan:
- jika benda uji berjumlah 15, maka Ss
diambil sebesar 1,16;
diambil sebesar 1,08;
diambil sebesar 1,03; dan
- jika benda uji berjumlah lebih dari 30 atau lebih, maka Ss
adalah 1,0.
Bilamana benda uji tidak memenuhi kurang dari 15, maka kuat tekan rata-rata dihitung berdasarkan tabel
berikut:
Tingkat kekuatan suatu mutu beton individu memenuhi syarat apabila dua hal berikut dipenuhi:
a. setiap nilai rata-rata aritmatika dari semua tiga uji kekuatan yang berurutan mempunyai nilai yang sama
atau lebih besar dari f’c
.
b. tidak ada uji kekuatan di bawah f’c
dengan lebih dari 3,5 MPa jika f’c
sebesar 35 MPa atau kurang; atau
dengan lebih dari 0,10 f’c
jika lebih dari 35 MPa.
Bila tidak tersedia catatan hasil uji lapangan yang dapat diterima untuk mendokumentasikan kekuatan rata-
rata perlu, maka proporsi beton yang diperoleh dari campuran dapat diizinkan dengan syarat:
a. bahan yang digunakan harus sama dengan bahan untuk pekerjaan yang diusulkan;
b. campuran percobaan dengan rentang proporsi yang akan menghasilkan rentang kekuatan tekan yang
mencakup f’cr
dan memenuhi persyaratan keawetan Pasal 4 SNI 2847:2013;
c. campuran percobaan harus mempunyai slump dalam rentang yang disyaratkan untuk pekerjaan yang
diusulkan;
d. untuk setiap campuran percobaan, paling sedikit dua silinder 150 kali 300 mm atau tiga silinder 100 kali
200 mm harus dibuat dan dirawat sesuai dengan ASTM C192M. Silinder harus diuji pada umur 28 hari
atau pada umur uji yang ditetapkan untuk f’c
; dan
e. penentuan komposisi campuran beton yang diusulkan untuk pekerjaan harus menggunakan campuran
percobaan hasil uji kekuatan tekan yang sesuai dengan umur uji yang ditetapkan.
Tabel 4.1 Kekuatan Tekan Rata-Rata Perlu, Bila Data Tersedia untuk
Menetapkan Deviasi Standar Benda Uji
Kekuatan Tekan yang Disyaratkan, MPa Kekuatan Tekan Rata-Rata Perlu, MPa
f’c
≤ 35
Gunakan nilai terbesar yang dihitung dari persamaan berikut:
f’cr
= f’c
+ 1,34 Ss
f’cr
= f’c
+ 2,33 Ss
– 3,5
f’c
> 35
Gunakan nilai terbesar yang dihitung dari persamaan berikut:
f’cr
= f’c
+ 1,34 Ss
f’cr
=0,9 f’c
+ 2,33 Ss
Kekuatan Tekan yang Disyaratkan, MPa Kekuatan Tekan Rata-Rata Perlu, MPa
f’c
< 21 f’cr
= f’c
+ 7,0
21 ≤ f’c
≤ 35 f’cr
= f’c
+ 8,3
f’c
> 35 f’cr
=1,10 f’c
+ 5,0

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
49
Tabel 4.3 Rekomendasi Slump untuk Berbagai Tipe Konstruksi
Beton harus selalu dibuat dengan kelecakan (workability), konsistensi, dan plastisitas yang sesuai untuk
kondisi kerja. Kelecakan adalah ukuran seberapa mudah atau sulitnya menempatkan, mengkonsolidasikan,
dan menyelesaikan beton. Konsistensi adalah kemampuan beton yang baru dicampur untuk mengalir.
Sedangkan plastisitas menentukan kemudahan pencetakan beton. Dengan demikian, perlu dilakukan uji
slump berdasarkan SNI 1972-2008 tentang Cara Uji Slump. Rekomendasi slump untuk berbagai tipe konstruksi
dapat dilihat pada Tabel 4.3, dan hubungan antara rasio air–bahan sementisius dan kekuatan tekan beton
dapat dilihat pada Tabel 4.4.
*) dapat meningkat 25 mm untuk pemadatan menggunakan tangan (tidak menggunakan vibrator)
Sumber: Adaptasi dari ACI 211.1
Kekuatan berdasarkan pada silinder 28 hari dengan dirawat (curing) basah ditentukan berdasarkan ASTM C31
(AASTHO T23). Hubungan antara kuat tekan dan rasion air-bahan sementisius pada Tabel 4-4 menggunakan
asumsi ukuran agregat maksimum berkisar 19–25 mm. (Adaptasi dari ACI 211.1 dan ACI 211.3).
Untuk setiap campuran beton yang berbeda, baik dari segi aspek bahan yang digunakan ataupun proporsi
campurannya, harus dilakukan pengujian.
Volume ini dipilih dari hubungan empiris untuk menghasilkan beton dengan tingkat kelecakaan yang sesuai
Konstruksi Beton
Slump, mm
Maksimum*)
Minimum
Dinding pondasi dan pondasi telapak beton bertulang 75 25
Pondasi telapak, kaison dan dinding substruktur dengan beton polos 75 25
Balok dan dinding beton bertulang 100 25
Kolom gedung 100 25
Pavement dan pelat 75 25
Mass concrete 75 25
Tabel 4.4 Hubungan antara Rasio Air – Bahan Sementisius dan Kekuatan Tekan Beton
Kuat Tekan pada Umur 28 Hari, MPa
Rasio Air-Bahan Sementisius dengan Massa
(Beton Tidak Diisi Udara)
45
40
35
30
25
20
15
0,38
0,42
0,47
0,54
0,61
0,69
0,79

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
50
Tabel 4.5 Volume Agregat Kasar per Satuan Volume Beton
Tabel 4.6 Perkiraan Air Campuran dan Persyaratan Kandungan Udara
*)
Volume berdasarkan pada kondisi agregat kering seperti yang dijelaskan pada ASTM C29, unit berat agregat.
* jumlah air campuran untuk beton diisi udara berdasarkan pada persyaratan kandungan udara untuk kondisi moderat.
untuk konstruksi penulangan. Beton dengan nilai kelecakaan kurang dari yang dibutuhkan untuk konstruksi,
maka perkerasan beton dapat ditingkatkan hingga 10%, sedangkan untuk beton yang kelecakaannya lebih dari
yang dibutuhkan (misalnya kondisi ketika terdapat penempatan pompa), maka nilai kelecakaan dapat dikurangi
hingga 10%.
Tabel 4.6 di atas digunakan untuk menghitung jumlah air dan semen yang dibutuhkan pada percobaan
Air, kg/m3
dari beton sebagai indikasi ukuran nominal agregat maksimum
Slump, (mm) 9,5* 12,5* 19* 25* 37,5* 50*+ 75+ 150+
Beton tidak diisi udara
25 hingga 50 207 199 190 179 166 154 130 113
75 hingga 100 228 216 205 193 181 169 145 124
150 hingga 175 243 228 216 202 190 178 160 -
Perkiraan jumlah udara yang terperangkap pada beton tidak diisi udara, persen (%) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0,3 0,2
Beton diisi udara
25 hingga 50 181 175 168 160 150 142 122 107
75 hingga 100 202 193 184 175 165 157 133 119
150 hingga 175 216 205 197 184 174 166 154 -
Rekomendasi rata-rata total kandungan udara, persen untuk tingkat paparan:
Paparan rendah (%) 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5^’ 1,0^’
Paparan menengah (%) 6,0 5,5 5,0 4,5 4,5 4,0 3,5^’ 3,0^’
Paparan tinggi (%) 7,5 7,0 6,0 6,0 5,5 5,0 4,5^’ 4,0&’
campuran trial mix dengan suhu 20–25o
C. Jumlah penggunaan air campuran dipengaruhi oleh bentuk
agregat/bahan campuran. Agregat yang berbentuk tajam menggunakan jumlah campuran air yang minimum,
sedangkan aggregat yang berbentuk bulat biasanya membutuhkan air kurang dari 18 kg untuk beton tidak diisi
udara dan kurang dari 15 kg untuk beton diisi udara. Penggunaan water reducing admixture (ASTM C494)
akan mengurangi jumlah air campuran hingga 5% atau lebih. Volume dari cairan admixture diperhitungkan
dalam total volume campuran air. Terdapat beberapa hal lain yang perlu diperhatikan dalam penggunaan
Ukuran Agregat
Maksimum (mm)
Volume Agregat Kasar kering*)
per Unit Volume dari Beton untuk
Modulus Kehalusan Pasir yang Berbeda
2,40 2,60 2,80 3,00
9,5
12,5
19
25
37,5
50
75
150
0,50
0,59
0,66
0,71
0,75
0,78
0,82
0,87
0,48
0,57
0,64
0,69
0,73
0,76
0,80
0,85
0,46
0,55
0,62
0,67
0,71
0,74
0,78
0,83
0,44
0,53
0,60
0,65
0,69
0,72
0,76
0,81

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
51
Tabel 4.6, diantaranya:
a. +nilai slump untuk beton yang memiliki ukuran agregat lebih besar dari 40 mm didasarkan pada uji slump
yang dibuat setelah partikel yang lebih besar dari 40 mm dihilangkan dengan cara wet screening;
b. ^jumlah air campuran ini dipakai untuk menghitung faktor semen pada waktu membuat percobaan
campuran trial mix dengan ukuran agregat maksimum 75 mm atau 150 mm. Nilai tersebut merupakan
ukuran rata-rata untuk agregat kasar dengan model yang baik (well shaped coarse agregat) dan bergradasi
baik dari kasar ke halus
c. ‘rekomendasi tambahan lain untuk kandungan udara dan toleransi yang diperlukan pada kandungan
udara untuk proses kontrol di lapangan dijelaskan pada dokumen ACI seperti ACI 201, 345, 318, 301 dan
302. ASTM C94 untuk beton ready mix juga membatasi kandungan udara pada beton. Ketentuan besarnya
kandungan udara yang dibutuhkan pada beton dalam dokumen lainnya tidak selalu sama, sehingga pada
waktu mencampur beton diperlukan pertimbangan yang baik untuk menghitung total kandungan udara
sesuai kebutuhan pekerjaan dan ketentuan teknis. Berikut ini terdapat tabel estimasi berat beton segar
sesuai ukuran agregat maksimum.
Kebutuhan air berdasarkan nilai untuk slump 75–100 mm. Apabila data yang dibutuhkan tersedia, maka nilai
estimasi massa beton pada tabel tersebut dapat dikoreksi/diperbaiki dengan langkah sebagai berikut:
a. untuk setiap perbedaan 5 kg air campuran dari Tabel 4.6 pada slump 75–100 mm, perbaiki massa beton per
m3
dengan penambahan 8 kg pada arah yang berlawanan dalam Tabel 4.6;
b. untuk setiap perbedaan 20 kg dari kadar semen 330 kg, perbaiki massa beton per m3
dengan penambahan
3 kg pada arah yang sama dalam Tabel 4.6;
c. untuk setiap perbedaan 0,1 dari berat jenis agregat 2,7 perbaiki massa beton sebesar 60 kg pada arah yang
sama Tabel 4.6; dan
d. untuk beton diisi udara, kadar udara pada kondisi lingkungan agresif dalam Tabel 4.6 dapat digunakan.
Massa dapat ditingkatkan sebesar 1 persen untuk setiap reduksi kadar air.
4.1.5.1 Job Mix Design
Sebelum melakukan job mix design, perlu mempersiapkan data-data sebagai berikut:
a. analisis saringan agregat kasar dan halus harus sesuai modulus kehalusan;
b. berat kering dari agregat kasar;
c. berat jenis material;
d. kapasitas penyerapan atau kelembaban bebas dalam agregat;
Tabel 4.7 Estimasi Awal Berat Beton Segar
*)
Nilai dihitung untuk campuran beton dari kandungan semen menengah (330 kg semen per meter kubik) dan slump
menengah, dengan berat jenis agregat 2,7.
Ukuran Agregat
Maksimum (mm)
Estimasi Awal Berat Beton*)
(kg/m3
)
Beton Tidak Diisi Udara Beton Diisi Udara
9,5 2.280 2.200
12,5 2.310 2.230
19 2.345 2.275
25 2.380 2.290
37,5 2.410 2.350
50 2.445 2.345
75 2.490 2.405
150 2.530 2.435

BUKU B
PANDUANPERENCANAAN
52
e. variasi perkiraan kebutuhan air pencampuran dengan slump, kadar udara, dan gradasi agregat yang
tersedia;
f. hubungan antara kekuatan dengan rasio air/semen untuk kombinasi semen dan agregat yang tersedia;
dan
g. spesifikasi pekerjaan, jika ada (misalnya rasio air/semen maksimum, kadar udara minimum, ukuran
maksimum agregat dan f’c
).
Setelah dilakukan persiapan data yang dibutuhkan, langkah selanjutnya yaitu pekerjaan desain campuran
(job mix design) dengan tahapan sebagai berikut:
i. menentukan slump;
ii. memilih ukuran maksimum agregat;
iii. estimasi campuran air dan kadar udara (air content);
iv. pilih rasio air/semen;
v. hitung kebutuhan semen (cement content)
vi. estimasi kandungan agregat kasar;
vii. estimasi kandungan agregat halus;
viii. penyesuaian kelembaban agregat; dan
ix. penyesuaian batch trial.
4.1.5.2 Evaluasi dan Penerimaan Beton
Pengujian penerimaan beton dilakukan sesuai dengan ketentuan Pasal 5.6.2 hingga 5.6.5 dalam SNI
2847:2013. Agensi pengujian yang melakukan pengujian penerimaan harus memenuhi ASTM C1077.
Teknisi pengujian lapangan yang mempunyai kualifikasi pengujian penerimaan beton, melakukan beberapa
hal/ketentuan sebagai berikut:
a. pengujian dilakukan pada beton segar di lapangan tempat kerja;
b. menyiapkan benda uji yang diperlukan untuk perawatan sesuai dengan kondisi lapangan; dan
c. menyiapkan benda uji untuk uji tekan kekuatan.
Teknisi laboratorium yang mempunyai kualifikasi pengujian penerimaan beton harus melakukan semua
pengujian laboratorium yang disyaratkan. Semua laporan uji penerimaan harus disediakan untuk insinyur
profesional bersertifikat, kontraktor, produsen beton, dan bila diperlukan untuk pemilik dan instansi tata
bangunan.
4.1.5.3 Frekuensi Pengujian
Benda uji untuk uji kekuatan setiap mutu beton yang dicor setiap hari harus diambil dengan frekuensi
minimal 1 (satu) kali sehari atau minimal 1 (satu) kali untuk setiap 110 m3
beton atau minimal 1 (satu) kali
untuk setiap 460 m3
luasan permukaan lantai atau dinding.
Jika volume total adalah sedemikian hingga frekuensi pengujian yang disyaratkan sebelumnya, maka hanya
akan menghasilkan jumlah uji kekuatan beton < 5 (kurang dari lima) untuk suatu mutu beton. Dengan
kondisi demikian, benda uji harus diambil paling sedikit dari lima adukan yang dipilih secara acak atau dari
masing-masing adukan. Apabila volume total dari suatu mutu beton < 38 m3
( kurang dari 38 m3
), maka
pengujian kekuatan tekan tidak perlu dilakukan, dengan syarat bukti terpenuhinya kekuatan tekan telah
diserahkan dan disetujui oleh pengawas lapangan. Suatu uji kekuatan tekan dilakukan pada nilai kekuatan
tekan rata-rata dari yang paling sedikit 2 (dua) silinder dengan ukuran 150 x 300 mm atau paling sedikit 3
(tiga) silinder dengan ukuran 100 x 200 mm yang dibuat dari adukan beton yang sama dan diuji pada umur
beton 28 hari atau pada umur uji yang ditetapkan untuk penentuan f’c
.

STRUKTUR IPTL

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to STRUKTUR IPTL

Similar to STRUKTUR IPTL (20)

STRUKTUR IPTL