Analisis Stabilitas Konstruksi Eksisting Tanggul Bertahap dan Perencanaan Peninggiannya. Studi Kasus: Tanggul Lumpur Sidoarjo (LuSi)

Parwita, Dewa Ngakan Putu Ananda (2024) Analisis Stabilitas Konstruksi Eksisting Tanggul Bertahap dan Perencanaan Peninggiannya. Studi Kasus: Tanggul Lumpur Sidoarjo (LuSi). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6012211043-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (20MB) | Request a copy

Abstract

Erupsi dari lumpur di daerah Sidoarjo, Jawa Timur Indonesia telah dimulai dari Mei 2006. Sejak terjadinya peristiwa erupsi ini, dibangun tanggul mengelilingi wilayah semburan lumpur LuSi untuk mengurangi area yang terdampak oleh lumpur. Akibat dari semburan lumpur secara terus menerus menyebabkan kapasitas tampungan tanggul mencapai batas. Tanggul dibangun secara terus menerus dengan cara menambah elevasi ketinggian tanggul secara bertahap. Meskipun tanggul diperbesar namun tanah dasar dari tanggul tidak diperbaiki dan tidak diperkuat, hal ini berpotensi menyebabkan kegagalan. Lapisan bawah pondasi terdiri dari lempung lunak setebal 25 m diikuti oleh pasir berlanau. Hasil uji CPTu juga mengindikasikan bahwa proses konsolidasi masih terjadi pada lapisan tanah akibat dari pertambahan beban tanggul. Penurunan diprediksi masih terjadi hingga 10 tahun kedepan. Berdasarkan permasalahan di atas, dilakukan penelitian untuk melakukan analisa terkait dampak dari tahapan konstruksi penimbunan dan proses konsolidasi menggunakan metode elemen hingga (finite element method) yaitu Plaxis 2D. Analisa dilakukan dengan memodelkan tanggul 3 variasi model konsolidasi, yaitu (1) stabilitas dipengaruhi proses konsolidasi saat ini, (2) proses konsolidasi terjadi secara tidak merata dan (3) proses konsolidasi terjadi secara merata. Setiap model dibuat untuk memperoleh pengaruh dari konsolidasi terhadap stabilitas dari tanggul. Tujuan penelitian yang diteliti berupa penurunan, angka keamanan dan lama waktu konsolidasi terjadi. Hasil dari analisa digunakan sebagai acuan melakukan desain peninggian tanggul penahan lumpur sesuai elevasi rencana yang aman dalam jangka panjang akibat dari penurunan tanah dasar dan kenaikan elevasi air. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam pemodelan Plaxis 2D, proses konsolidasi hanya memiliki sedikit pengaruh terhadap angka keamanan. Ini karena bidang gelincir yang terbentuk pada lapisan tanah clay crust yang mengalami konsolidasi relatif cepat berdasarkan nilai tegangan air pori ekses. Penurunan terbesar terjadi di tengah tanggul (X = 79 m) dan yang terkecil di bagian hilir (X = 40 m) ketika konstruksi mencapai takap ke-5. Setelah peninggian tanggul, penurunan terbesar terjadi di tengah (X = 79 m), kemudian hilir (X = 40 m), dan yang terkecil di hulu (X = 97 m). Gempa dengan faktor 0,339 g menyebabkan keruntuhan pada tanggul menurut hasil Plaxis 2D. Desain tanpa perkuatan mencapai tinggi maksimum 19,55 m dengan angka keamanan 1,271, sementara desain dengan perkuatan geotekstile mencapai tinggi maksimum 20,8 m dengan angka keamanan 1,262.
=================================================================================================================================
In May 2006, a mud eruption occurred in the Sidoarjo region of East Java, Indonesia. Since then, embankments have been constructed around the area to contain the affected zone. However, due to the continuous eruption of mud, the embankment's storage capacity has reached its limit, and it has been raised continuously in stages. Unfortunately, the underlying soft clay foundation has not been reinforced, which poses a risk of failure. Additionally, CPTu test results reveal ongoing consolidation processes in the soil layers due to the embankment load, with subsidence predicted to continue for up to a decade. To address these issues, researchers used the finite element method, Plaxis 2D, to analyze the impact of embankment construction stages and consolidation processes. Three variations of consolidation models were created to assess the embankment's stability: (1) stability influenced by the existing consolidation process, (2) non-uniform consolidation process, and (3) uniform consolidation process. Each model is created to assess the influence of consolidation on the embankment's stability. The research objectives included evaluating subsidence, safety factors, and consolidation duration. The analysis results were used to design a safe mud retention embankment elevation in the long term, considering the subsidence of the base soil and the rise in water level. The research results indicate that in the Plaxis 2D modeling, the consolidation process has only a minor impact on the safety factor. This is because the sliding surface formed on the clay crust layer undergoes relatively rapid consolidation based on the excess pore water pressure values. The largest settlement occurs at the midpoint of the embankment (X = 79 m), while the smallest occurs downstream (X = 40 m) when the construction reaches the fifth layer. After the embankment is raised, the most significant settlement occurs at the midpoint (X = 79 m), followed by the downstream point (X = 40 m), and the smallest at the upstream point (X = 97 m). An earthquake with a factor of 0.339 g causes the collapse of the embankment according to the Plaxis 2D results. The unreinforced embankment design reaches a maximum height of 19.55 m with a safety factor of 1.271, while the design with geotextile reinforcement reaches a maximum height of 20.8 m with a safety factor of 1.262.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Analisa stabilitas, penurunan, angka keamanan, konsolidasi, konstruksi bertahap, Plaxis 2D, Tanggul Lumpur Sidoarjo (LuSi), Stability analysis, settlement, safety factors, consolidation, staged construction, Sidoarjo Mud Embankment (LuSi).
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA169.5 Failure analysis T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA455.S6 Soil (Materials of engineering and construction)
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Dewa Ngakan Putu Ananda Parwita
Date Deposited:	06 Feb 2024 02:43
Last Modified:	06 Feb 2024 02:43
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106157

Actions (login required)

View Item