Analisis Perbandingan Desain Timbunan Jalan pada Lereng dan Penerapan Jembatan Tipe Slab on Pile (Studi Kasus: Jalan Tol Bawen–Yogyakarta Sta. 9+130 sampai Sta. 9+230)

Nurroh Azizah, Prof. Ir. T. Faisal Fathani, S.T., M.T., Ph.D., IPU., ASEAN Eng.

2023 | Skripsi | TEKNIK SIPIL

Desain timbunan pada Jalan Tol Bawen–Yogyakarta Sta. 9+130 sampai Sta. 9+230 memiliki tinggi timbunan ekstrem mencapai 72 m dengan lebar total timbunan 190 m. Pada ketinggian tertentu, timbunan dinilai bukan merupakan pilihan yang tepat karena tidak efisien terhadap waktu dan biaya. Sehingga dibutuhkan desain alternatif pengganti timbunan tinggi yang lebih ekonomis dan mudah dalam pelaksanaannya. Alternatif yang dinilai dapat menggantikan timbunan adalah jembatan slab on pile. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk melakukan analisis perbandingan antara desain timbunan dan jembatan slab on pile ditinjau dari sisi geoteknik dan biaya konstruksi.

Evaluasi stabilitas desain timbunan dilakukan dengan metode elemen hingga menggunakan program PLAXIS 8.6. Selain itu juga dilakukan perancangan desain alternatif pengganti timbunan tinggi berupa jembatan tipe slab on pile. Evaluasi struktur fondasi tiang jembatan dilakukan dengan metode analisis demand/capacity ratio (DCR). Perhitungan estimasi biaya desain timbunan dan slab on pile dilakukan untuk menentukan desain yang lebih ekonomis.

Hasil analisis stabilitas timbunan awal menunjukkan bahwa timbunan mengalami kegagalan (collapsed) pada masa konstruksi. Setelah dilakukan trial and error, didapatkan timbunan redesain yang aman terhadap beban statis dan dinamis dengan faktor aman sebesar 1,59 pada kondisi tanpa gempa dan faktor aman sebesar 1,14 pada kondisi dengan gempa. Dari hasil analisis kapasitas dukung fondasi tiang pada jembatan disimpulkan bahwa tiang mampu menahan beban aksial tekan, beban aksial tarik, dan beban lateral baik pada kondisi layan maupun kondisi ultimit dengan nilai DCR<1>slab on pile memiliki estimasi biaya sebesar Rp28.631.937.134,59. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa jembatan slab on pile lebih ekonomis dibandingkan timbunan sehingga slab on pile dapat dijadikan sebagai alternatif desain timbunan tinggi.

The embankment design of Bawen–Yogyakarta Toll-road from Sta. 9+130 to Sta. 9+230 has an extreme height of 72 m and width of 190 m. At certain heights, the embankment proves to be inefficient in terms of time and cost, prompting the need for alternative solutions that are more economical and easier to implement. The alternative which considered to replace the embankment is the slab on pile bridge. Therefore, this research was conducted to do comparative analysis between embankment design and slab on pile bridge in terms of geotechnics and construction cost.

Stability evaluation of the embankment design was carried out with the finite element method using PLAXIS 8.6. This research also designed an alternative design to replace the embankment in the form of a slab on pile bridge. The pile foundation capacity evaluation used the demand/capacity ratio (DCR) analysis method. Cost estimation calculations of embankment and slab on pile were performed to determine the more economical design.

The initial embankment stability analysis results revealed that the embankment collapsed during the construction phase. After trial and error, a redesigned embankment was achieved, ensuring safety against static and dynamic load with a safety factor of 1,59 under non-seismic conditions and 1,14 under seismic conditions. The analysis of pile foundation capacity indicated that the piles could withstand compressive axial, tensile axial, and lateral loads in service and ultimate conditions, with DCR values below 1. The results of the cost estimation calculation showed that the embankment would require an estimated cost of Rp138.269.087.085,39 and the slab on pile bridge was estimated to cost Rp28.631.937.134,59. Based on these results, it can be concluded that the slab on pile bridge is a viable alternative for the design of high embankment.

Kata Kunci : timbunan, fondasi tiang, slab on pile, demand/capacity ratio, biaya