Pedoman Perencanaan Abutment Jembatan Bentang Pendek Dengan Sistem Reinforced Earth (Mechanically Stabilized Earth Walls)

Gumelar, Dwindu Agung (2021) Pedoman Perencanaan Abutment Jembatan Bentang Pendek Dengan Sistem Reinforced Earth (Mechanically Stabilized Earth Walls). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

	Text view_usp=sharing Restricted to Repository staff only Download (76kB) | Request a copy
	Text view_usp=sharing Restricted to Repository staff only Download (68kB) | Request a copy
Preview	Text 03111950010005-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Download (14MB) | Preview

Abstract

Pembangunan jembatan bentang pendek di Indonesia seringkali sangat sulit dilakukan ketika kontraktor harus membangun pondasi tiang untuk jembatan tersebut. Keterpencilan lokasi dapat mempersulit kontraktor untuk membawa alat berat ke lokasi pembangunan. Mempertimbangkan jumlah total jembatan kecil yang akan dibangun dengan total anggaran yang sedikit mengecewakan, jembatan kecil sering dianggap sebagai "gangguan" oleh banyak kontraktor. Sistem reinforced soil atau reinforced earth pada struktur MSE Wall (Mechanically Stabilized Earth Wall) dapat disarankan sebagai solusi yang tepat untuk masalah ini karena dapat dibangun hampir tidak melibatkan penggunaan alat berat. Maka dari itu diperlukan suatu pedoman (guidance) perencanaan pondasi jembatan bentang pendek menggunakan perkuatan tanah agar perencanaan jembatan di Indonesia dapat dilakukan dengan lebih mudah dan tepat guna.

Berangkat dari hal tersebut maka tesis ini ada bertujuan untuk mendapatkan suatu hasil akhir berupa pedoman (guidance) perencanaan abutment jembatan bentang pendek, yakni bentang 10 m hingga 20 m dengan variasi tinggi timbunan 3.5 sampai 6.5 m. Abutment jembatan ini direncanakan dengan sistem reinforced earth yang menggunakan geotextile ataupun micropile (cerucuk) serta dilengkapi dengan gabion (bronjong) supaya terhindar dari bahaya scouring akibat arus sungai. Variabel bebas dari penelitian ini meliputi variasi bentang jembatan, tinggi timbunan, jenis tanah, konsistensi tanah, mutu geotextile, dan dimensi micropile. Jenis tanah yang berkohesi yang konsistensinya sangat lunak hingga sangat kaku distandarisasi dan dinyatakan dengan harga Cu (unconsolidated undrained, short term), sedangkan untuk jenis tanah yang tidak berkohesi yang kerapatannya sangat renggang hingga sangat rapat distandarisasi dan dinyatakan dengan harga ф. Pada tesis ini akan direncanakan dengan tiga jenis mutu geotextile yakni dengan kekuatan tensile strength sebesar 50 kN/m, 100 kN/m, dan 200 kN/m, sedangkan untuk perkuatan cerucuk (micropile) akan direncanakan dengan dua jenis dimensi yakni 15x15cm dan 20x20cm yang memiliki mutu f’c sebesar 25 MPa.

Dari hubungan antara bentang jembatan dengan Cu minimum pada berbagai tinggi timbunan dapat disimpulkan bahwa MSE wall di atas tanah dasar kohesif dengan konsistensi sangat lunak dan lunak tidak dapat dibangun secara langsung. Hal ini dikarenakan analisa kontrol ambles pada konsistensi tanah dasar tersebut tidak memenuhi persyaratan. Dari hasil analisa stabilitas overall menunjukkan bahwa pada tanah kohesif dengan konsistensi kaku hingga sangat kaku dan tanah non-kohesif dengan konsistensi rapat hingga sangat rapat tidak membutuhkan perkuatan tambahan untuk stabilitas overall. Hal ini dikarenakan untuk semua bentang jembatan dan tinggi timbunan yang dianalisa, hasil dari software XSTABL menunjukkan nilai SF lebih besar dari SF minimum yang dibutuhkan. Sedangkan pada konsistensi tanah lainnya beberapa ada yang perlu tambahan perkuatan maupun tidak, bergantung pada bentang jembatan dan tinggi timbunan.

Secara umum, dapat disimpulkan bahwa jumlah dan panjang perkuatan yang diperlukan akan meningkat seiring dengan bertambahnya tinggi timbunan dan bentang jembatan. Seiring meningkatnya mutu perkuatan yang digunakan maka jumlah perkuatan yang dibutuhkan semakin sedikit pada tinggi timbunan dan bentang jembatan yang sama. Secara mendetail, dapat disimpulkan bahwa tanah dasar untuk jembatan dengan bentang 20 m pada tinggi timbunan 3.5, 4.5, 5.5, dan 6.5 meter dibutuhkan Cu minimum berturut-turut sebesar 3.31, 3.44, 3.63, dan 3.86 Ton/m2. MSE wall dengan tinggi timbunan 3.5, 4.5, 5.5, dan 6.5 meter dibutuhkan perkuatan di bawah bridge seat berturut-turut sebesar 10, 13, 16, dan 19 lapis Geotextile T = 100 kN/m. Jembatan dengan bentang 20 m pada tinggi timbunan 3.5, 4.5, 5.5, dan 6.5 meter dibutuhkan perkuatan yang memotong bidang longsor berturut-turut sebesar 3, 4, 7, dan 8 lapis Geotextile T = 100 kN/m pada tanah dasar non-kohesif dengan vhi 26o. MSE wall dengan tinggi timbunan 3.5, 4.5, 5.5, dan 6.5 meter dibutuhkan gabion berturut-turut sebanyak 3, 4, 7, dan 8 buah sebagai penutup muka. Timbunan dengan tinggi 3.5, 4.5, 5.5, dan 6.5 meter dibutuhkan perkuatan arah transversal sebanyak 17, 34, 52, dan 71 lapis Geotextile T = 50 kN/m.
=======================================================================================================
Construction of short span bridges in Indonesia is often very difficult when the contractor has to build the pile foundation for the bridge. The remoteness of the site can make it difficult for contractors to bring heavy equipment to the construction site. Considering the total number of small bridges to be built with a slightly disappointing total budget, small bridges are often considered a "nuisance" by many contractors. A reinforced soil or reinforced earth system on the MSE Wall (Mechanically Stabilized Earth Wall) structure can be suggested as the right solution for this problem because it can be built almost without the use of heavy equipment. Therefore, it is necessary to have a guidance for a short span bridge foundation plan using soil reinforcement so that bridge planning in Indonesia can be carried out more easily and effectively.

Based on this, this thesis aims to obtain a final result in the form of guidelines for planning short span bridge abutments, which is the bridge spans ranging from 10 m to 20 m with variations in embankment height ranging from 3.5 to 6.5 m. This bridge abutment is designed with a soil reinforcement system that uses geotextile or micropile and is equipped with gabions to avoid the danger of scouring due to river currents. The variables of this study include the bridge spans, embankment heights, soil types, soil consistencys, geotextile grades, and micropile dimensions. Cohesive soil types whose consistency is very soft to very stiff are standardized and expressed by the value of Cu (unconsolidated undrained, short term), while for non-cohesive soil types whose density is very loose to very tight are standardized and expressed by the value of ф. In this thesis, three types of geotextile grades are used, which is with tensile strength of 50 kN/m, 100 kN/m, and 200 kN/m, while for micropile reinforcement, it used with two types of dimensions, which is 15x15cm and 20x20cm with a quality f'c of 25 MPa.

From the relationship between bridge spans and minimum Cu at various embankment heights, it can be concluded that MSE wall on cohesive subgrade with very soft and soft consistency cannot be built directly. This is because the bearing capacity analysis on that consistency of the subgrade does not meet the requirements. Meanwhile, the results of the circular failure analysis (overall stability) show that cohesive soils with stiff to very stiff consistency and non-cohesive soils with dense to very dense consistency do not require additional reinforcement. This because for all bridge spans and embankment heights analyzed, the results from the XSTABL software show that the SF value is greater than the minimum required SF. Meanwhile, in other soil consistency, some need additional reinforcement, depending on the bridge span and embankment height.

In general, it can be concluded that the amount and length of reinforcement required will increases with the increment in embankment height and bridge span. As the grades of the reinforcement used increases, the amount of reinforcement required is less at the same embankment height and bridge span. In detail, it can be concluded that the subgrade for a bridge with a span of 20 m at an embankment height of 3.5, 4.5, 5.5, and 6.5 meters requires a minimum Cu of 3.31, 3.44, 3.63, and 3.86 Ton/m2, respectively. MSE wall with embankment heights of 3.5, 4.5, 5.5, and 6.5 meters requires reinforcement under the bridge seat, respectively, of 10, 13, 16, and 19 layers of Geotextile T = 100 kN/m. Bridges with spans of 20 m at 3.5, 4.5, 5.5, and 6.5 meter of embankment heights require additional reinforcement against circular failure (ovearall stability) respectively by 3, 4, 7, and 8 layers Geotextile T = 100 kN/m on non-cohesive subgrade with vhi 260. MSE wall with embankment heights of 3.5, 4.5, 5.5, and 6.5 meters requires 3, 4, 7, and 8 gabions, respectively, to cover the face. Embankments with a height of 3.5, 4.5, 5.5, and 6.5 meters require transverse reinforcement of 17, 34, 52, and 71 layers of Geotextile T = 50 kN/m.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Jembatan bentang pendek (short-span bridge), reinforced earth, MSE wall, bronjong (gabion), cerucuk (micropile), geotextile, pedoman (guidance)
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA455.S6 Soil (Materials of engineering and construction) T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA749 Soil stabilization T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA760+ Retaining walls T Technology > TE Highway engineering. Roads and pavements > TE7 TG300 Bridges--Design and construction.
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Dwindu Agung Gumelar
Date Deposited:	23 Jul 2021 12:47
Last Modified:	19 Jun 2024 06:15
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/84434

Actions (login required)

View Item