Analisis tegangan-regangan dua dimensi pada Geogrid akibat beban statis dengan menggunakan metode elemen hingga

KUSUMAWARDANI, Rini, Prof.Dr.Ir. Kabul Basah Suryolelono, Dip.H.E.,DEA

2004 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Kestabilan konstruksi merupakan salah satu faktor yang perlu diperhatikan dalam perancangan struktur terutama yang berada di atas tanah lunak. Problem utama untuk timbunan di atas tanah lunak adalah terjadinya penurunan yang besar akibat akibat beban yang bekerja. Salah satu alternatif untuk mereduksi penurunan yang terjadi serta meningkatkan stabilitas konstruksi di atas tanah lunak digunakan pilihan sistem perbaikan atau perkuatan tanah dengan memanfaatkan kombinasi antara tiang dan lembaran geosintetik. Sistem perkuatan seperti ini dikenal dengan piled embankment dengan menggunakan lembaran geosintetik diletakan di antara dasar embankment dan sisi atas pile cap. Tujuannnya adalah untuk memindahkan seluruh beban embankment dan beban yang yang di atasnya ke pile cap, kemudian diteruskan kembali ke tiang. Konstruksi ini menarik untuk diteliti dengan membandingkan hasil numeris proram elemen hingga dengan hasil observasi di lapangan. Penelitian meninjau pola deformasi konstruksi embankment yang berada di Kaliwungu, Semarang, Jawa Tengah. Metode penelitian dilakukan dengan cara simulasi numeris elemen hingga Plaxis., kemudian membandingkan dengan hasil pengukuran alat geoteknik di lapangan pada struktur tanpa perkuatan. Penelitian dilanjutkan dengan menambahkan material geogrid dan fondasi tiang pada model struktur tanpa perkuatan. Perhitungan elemen hingga meliputi perbandingan nilai deformasi yang terjadi, tegangan air pori dan tegangan efektif tanah antara atruktur tanpa perkuatan dan dengan perkuatan; defleksi geogrid serta perpindahan horisontal pada tiang dan pile cap pada struktur piled embankment. Hasil penelitian menunjukan bahwa hasil hitungan dengan Plaxis terhadap pengamatan di lapangan mempunyai kesalahan sebesar 15,08% untuk perpindahan vertikal dan 4,53% untuk perpindahan horisontal. Selain itu, adanya sistem piled embankment mampu memberikan keuntungan yaitu pada saat tegangan air pori meningkat, tegangan efektif tanah akan mengalami penurunan, sehingga beban akan didistribusikan ke lembaran geosintetik dan tiang. Perkuatan fondasi tiang dan lembaran geosintetik berfungsi untuk mendukung beban yang semula didukung oleh butir-butir tanah, sehingga penurunan tanah dasar akibat beban dapat berkurang. Hal ini dibuktikan berdasar analisis adanya perkuatan piled embankment terjadi reduksi perpindahan vertikal sebesar 19,10%, sedangkan perpindahan horisontal relatif kecil. Gaya tarik maksimum yang diterima geogrid akibat pembebanan sebesar 3,3 kN/m.

Construction stability is one of factors that need to be considered in structural design, especially for structure on soft soil. The main problem of embankment on soft soil is the large settlement that might occurre due to the working loads on top of embankment. On of ways to reduce the settlement and to increase the stability of the construction is the usage of recovery system or the usage of soil reinforcement by applying the combination between piles and geosynthetics sheet. This kind of reinforcement is known as piled embankment where the geosynthetic sheet is placed between the base of embankment and the top side of pile caps. Geosynthetic sheet transfers all the loads above it to pile caps and the pile caps transfer the loads to piles. This construction is investigated by comparing the numerical results of finite element programs and observational results from field measurement. This reseach analyzes the patterns of deformation in embankment in Kaliwungu, Semarang, Central Java. The method used in this reseach is numerical simulation by finite element method of Plaxis. The results of this method are then compared with results of geotechnical measurement for unreinforced embankment construction. Subsequently, geogrid mat and pile foundations are installed beneath the embankment. Finite element calculation that carried out are comparing the result of deformations, pore water pressure, and then analyzing geogrid deflection and horizontal deformations of piles and pile caps in piled embankment construction. The result of this research shows that the differences between finite element calculations and field measurements are 15,08% for vertical displacement and 4,53 % for horizontal deformations. Besides, piled embankment system gives an advantage that is the decrease of effective stress in soil while the pore pressures increase. Hence, the load will be transferred to geosynthetic sheet and piles. Pile foundation and geosynthetic mat are used to support the load above them replacing the soil role in supporting the load. Hence, the decrease of foundation soil can be reduced. It can proved in this analysis whereas the reduction of vertical displacement in pile embankment is 19,10 % and the reduction of horizontal displacement is quite small. Maximum tension force in geogrid due to loading is 3,3 kN/m2.

Kata Kunci : Konstruksi Bangunan,Tanah Lunak,Piled Embankment, Piled embankment, Geogrid, Deformation.