Penerapan Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) Pada Pemodelan Tanggul Menggunakan Material Lumpur Sidoarjo Yang Distabilisasi Dengan Kapur

Cupasindy, Dyah Ayu Rahmawati (2020) Penerapan Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) Pada Pemodelan Tanggul Menggunakan Material Lumpur Sidoarjo Yang Distabilisasi Dengan Kapur. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
03111850010002-Master_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Bencana semburan Lumpur Sidoarjo atau biasa disebut juga LuSi, merupakan salah satu bencana di Indonesia, dengan tingkat kerugian yang besar. Peningkatan kapasitas lumpur yang menumpuk, membuat potensi lumpur sidoarjo dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar urugan yang mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Balai Litbang Sungai, Puslitbang Sumber Daya Air Kemetrian PUPR telah melakukan penelitian pemanfaatan LuSi, sebagai bahan campuran quarry untuk material tanggul uji coba (Demplot). Demplot mengalami perubahan karakteristik tanah dan kekuatan tanah menurun, sehingga peluang terjadinya penurunan kuat geser (shear strength) tanah, khususnya tanah dasar menjadi meningkat. Perubahan tanah tersebut kemungkinan besar terjadi, karena perubahan iklim yang mempengaruhi kadar air pada tanah. Hal ini dapat ditanggulangi dengan melakukan stabilisasi secara kimia. Material kimia yang digunakan kapur sebagai bahan untuk memperbaiki karakteristik tanah dan kekuatan tanah tanggul serta dilakukan penerapan nilai matric suction pada Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) untuk melihat pengaruh perubahan kadar air. Penelitian ini bersifat pemodelan program bantu geoteknik dengan pengolahan data sekunder dengan didukung data penelitian terdahulu. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis stabilitas tanggul akibat penerapan nilai matric suction pada Soil-Water Characteristic Curve (SWCC), pada tanggul berbahan material LuSi menggunakan stabilisasi tanah yaitu kapur dengan program GeoStudio, serta untuk mengetahui penurunan tanggul dengan program PLAXIS 2D. Data sekunder yang digunakan pada analisis yaitu data prosentase bahan LuSi yang distabilisasi yang memberikan nilai optimum adalah data LuSi yang distabilisasi dengan 4% kapur CaO dan LuSi distabilisasi dengan 10% kapur Ca(OH)2, kemudian data Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) berdasarkan pendekatan data parameter fisik dan mekanik. Material LuSi yang distabilisasi dengan kapur Ca(OH)2 dapat dimanfaatkan sebagai bahan timbunan tanggul, setelah dilakukan penerapan matric suction (melewati proses perubahan iklim). Hasil analisa pemodelan tanggul dengan penerapan matric suction pada Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) ini menyebabkan kestabilan tanggul mengalami peningkatan nilai faktor keamanan dibandingkan tanpa matric suction. Matric suction memberikan nilai besar yang membuat tegangan tanah menjadi lebih besar. Pengaruh matric suction juga dipengaruhi oleh elevasi muka air tanah dan tinggi endapan LuSi. Berbagai variasi ketinggian dan kemiringan yang dihasilkan dari elevasi muka air tanah, nilai faktor keamanan tanggul mengalami peningkatan yang membuat tanggul masih dalam kondisi longsor jarang terjadi (aman) dengan rentang faktor keamanan 1,3–2,6 pada kondisi geometri tanggul dengan kemiringan (1:1, 1:1.5 dan 1:2) dari variasi tinggi tanggul 6-10 m. Hasil pengaruh dari tinggi endapan LuSi mengalami penurunan akibat tinggi endapan LuSi, serta adanya variasi geometri tanggul (tinggi dan kemiringan tanggul) yang membuat keamanan tanggul terdapat 3 kondisi. Kondisi pertama, pengaruh tinggi endapan LuSi dengan kemiringan tanggul 1:1 dengan tinggi timbunan mulai dari 6-10 m, dan tinggi endapan LuSi yang bervariasi dari 1-9 m mendapatkan nilai factor keamanan tanggul 1,29–1,65. Kondisi kedua, dengan kemiringan tanggul 1:2 dengan tinggi timbunan mulai dari 6-10 m, dan tinggi endapan LuSi yang bervariasi dari 1-9 m mendapatkan nilai factor keamanan tanggul 1,3–1,8. Kondisi Ketiga, pengaruh tinggi endapan LuSi dapat dikatakan dengan kemiringan 1:2, tinggi timbunan mulai dari 6-10m, dan tinggi endapan LuSi yang bervariasi dari 1-9 m mendapatkan nilai faktor keamanan tanggul dalam kondisi longsor jarang terjadi (aman) dengan rentang factor keamanan 1,27–2,12. Besar penurunan segera (Immediate Settlement) dari tanggul yang terbuat dari material LuSi yang distabilisasi kapur, dengan nilai penurunan berkisar 14 - 40 cm setiap 200 hari. Penurunan pada tanggul tersebut berpengaruh pada geometri pemodelan pada variasi tinggi dan kemiringan tanggul. ======================================================================================================================== Sidoarjo mudflow disaster or commonly known as LuSi (in Indonesian), was one of disasters happened in Indonesia which was causing huge damages. The increased of mud capacity has made Sidoarjo mudflow (LuSi) potentially could be used as high economic value backfill. River Research and Development Center, Research and Development Center for Water Resources of Public Works and Housing Ministry has been conducted research on the use of LuSi (Sidoarjo mudflow), as a mixture of quarry for the embankment material testing (Demplot). Demplot experienced soil characteristic changes and soil strength decreases, therefore the chances of decrease in shear strength especially the subgrade was increasing. These soil changes generally occurred due to climate change which affected the water content in soil. However, it could be overcome by performing chemical stabilization. The chemical material used here was calcium hydroxide to improve the soil characteristic and embankment strength, as well as applied matric suction value on the Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) to see the effects on water content change. This research was auxiliary geotechnical modelling program followed by secondary data processing and supported by previous researches. The purposes of this research were to analyse embankment stability due to Soil Water Characteristic Curve (SWCC) application on embankment with LuSi material using soil stabilization namely calcium hydroxide with GeoStudio program; and to obtain embankment reduction using PLAXIS 2D program. The secondary data used in the analysis was LuSi material’s percentage data which being stabilized. Thus, the data which provided optimum value was stabilized LuSi material with 4% of calcium oxide, stabilized LuSi material with 10% calcium hydroxide, and Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) based on physical and mechanical parameter data approach. LuSi material stabilized with calcium hydroxide Ca(OH)2 could be used as embankment material after the application of matric suction parameter (through climate change process). The results of the embankment modeling analysis by applying matric suction on the Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) caused the embankment stability increased on safety factor value compared without the matric suction. Matric suction provided a large value which made the soil stress greater. The influence of matric suction was also influenced by the elevation of ground water level and LuSi sediment height. Several variations of height and slope resulted from ground water level, the safety factor value was increasing and made the embankment in landside condition was rarely to happen (safe) with safety factor range from 1.3-2.6 in embankment geometric condition with a slope (1:1, 1:1.5 and 1:2) from height of embankment variation from 6-10 m. The result effect of LuSi sediment height has decreased due to LuSi sediment height and geometry variation (embankment height and slope) which made embankment safety has 3 conditions. The first condition was LuSi sediment height effect with embankment slope in ratio 1:1, backfill height start from 6 to 10 m, and LuSi height sediment varied from 1-9 m obtained embankment safety factor value range from 1.29 to 1.65. The second condition with embankment slope in ratio 1:2, backfill height start from 6-10 m, and LuSi sediment height varied from 1-9 m obtained embankment safety factor value range from 1.3 to 1.8. Afterwards, the third condition, LuSi sediment height effect with embankment slope in ratio 1:2, backfill height start from 6 to 10 m, and LuSi sediment height varied from 1 to 9 m obtained safety factor value in landside condition was rarely to happen (safe) with safety factor range from 1.27-2.12. The amount of immediate settlement of embankment made from stabilized LuSi material, with a reduction value range from 14-40 cm every 200 days. The embankment settlement was affected on geometry modeling in height and slope embankment.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: Lumpur Sidoarjo, Soil-Water Characteristic Curve (SWCC), Matric Suction, Stabilisasi, Faktor Keamanan, Tanggul.
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General)
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA749 Soil stabilization
Divisions: Faculty of Civil Engineering and Planning > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Dyah Ayu Rahmawati Cupasindy
Date Deposited: 19 Aug 2020 03:56
Last Modified: 19 Aug 2020 03:56
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/79001

Actions (login required)

View Item View Item