Jurnal Perencanaan Reklamasi

Jurnal Tugas Akhir – Teknik Sipil UNLAM 2013

PERENCANAAN REKLAMASI LAPANGAN PENUMPUKAN

PETI KEMAS

STUDI KASUS : PELABUHAN TRISAKTI, BANJARMASIN

Oleh :

Reggy Surya Anjasmara

Pembimbing :

Muhammad Afief Ma’ruf, MT

ABSTRAK

            Pelabuhan Trisakti yang terletak di Banjarmasin memiliki dermaga yang menangani bongkar muat barang ekspor dan impor dengan menggunakan peti kemas. Peningkatan kunjungan kapal membuat lambat laun memerlukan tambahan lahan maupun perluasan untuk area lapangan penumpukan peti kemas yang akan digunakan sebagai aktifitas bongkar muat barang yang masuk maupun keluar.

            Berdasarkan hasil analisa perhitungan kapasitas dermaga petikemas dari data tahun 2003-2014 tidak mampu menampung peningkatan arus kunjungan kapal, dengan maksimum unit sebanyak 991 unit. Melalui metode pendekatan dan analisa data muncul ide untuk merencanakan reklamasi tanpa harus mengalihfungsikan dermaga konvesional yang sudah ada.

            Hasil dari perhitungan perencanaan untuk 35 tahun yang akan datang dengan membuat lahan baru (reklamasi) lapangan penumpukan peti kemas seluas 100x 100 meter didapatkan penurunan tanah sebesar 0,552 meter untuk derajat konsolidasi 90% dalam waktu 95,2 tahun. Untuk mempercepat terjadinya pemampatan didesain PVD dengan jenis Ccteau Drain CT-D812 Produksi PT. Teknindo Geosistem Unggul dengan jarak 2 meter pola sigitiga. Dengan pemasangan PVD tersebut didapatkan U90% = 22 minggu (8,5 bulan).

Kata kunci : Pelabuhan trisakti, peti kemas, konsolidasi, Vertical Drain, Pre-loading.

1.      PENDAHULUAN

Reklamasi berasal dari kosa kata dalam Bahasa Inggris yaitu to reclaim yang artinya memperbaiki sesuatu yang rusak. Lebih lanjut dijelaskan dalam Kamus Bahasa Inggris-Indonesia Departemen Pendidikan Nasional, disebutkan arti reclaim sebagai menjadikan tanah (from the sea). Arti kata reclamation diterjemahkan sebagai pekerjaan memperoleh tanah.

2.      PERMASALAHAN

Di pelabuhan Trisakti ini kapal melakukan berbagai kegiatan seperti menarik-turunkan penumpang, bongkar muar barang, pengisian bahan bakar, melakukan perbaikan, mengisi perbekalan dan sebagainya. Untuk bisa melaksanakan berbagai kegiatan tersebut pelabuhan harus dilengkapi fasilitas seperti pemecah gelombang, dermaga, peralatan tambatan, peralatan bongkar muat barang, gudang-gudang, halaman untuk menumpuk barang, perkantoran, perlengkapan pengisian bahan bakar dan lain sebagainya. Dari data divisi PT PELINDO III, terlihat bahwa peningkatan aktifitas bongkar muat semakin tinggi. Hal ini sejalan dengan terus berkembangnya Kota Banjarmasin sebagai ibu kota Kalimantan Selatan. Terminal petikemas Banjarmasin memiliki aktifitas bongkar muat yang padat. Meskipun dengan fasilitas alat berat yang mendukung, namun masih kerap terjadi penumpukan kapal di tambatan. Hal ini dikarenakan area terminal petikemas yang kurang luas. Sehingga pada saat air pasang (-7 MLWS), produktifitas bongkar muat kurang maksimal (Siti Maulidah, 2015).

            Dari fakta yang terjadi dilapangan, maka muncullah ide untuk merencanakan perluasan terminal peti kemas, dengan menambah area lahan reklamasi. Dengan diadakannya reklamasi dimungkinkan tersedianya lahan baru yang telah ditimbun untuk melakukan suat proyek pembangunan. Melihat ketersediaan  lahan yang minim maka dilakukan perluasan lahan ke arah pesisir pelabuhan dengan melakukan reklamasi. Dari data tiap tahun dapat dijadikan sebagai acuan untuk menentukan penambahan luas rencana area pada dermaga, dan juga kapasitas lahan petikemas beberapa tahun kedepan, agar kinerja di pelabuhan aman dan lancar terkendali.

3.        METODOLOGI

Pada perencanaan reklamasi ini mula-mula adalah mempelajari buku-buku atau literatur-literatur, pengumpulan dan alaisis data, lalu dilaksanakan perencanaan geoteknik, perencanaan timbunan (preloading), setelah didapatkan pen urunan akibat beban timbunan dilanjutkan dengan perhitungan pemampatan, hingga didapatkan besar dan waktu pemampatan.

Cek apakah waktu cukup untuk mencapai penururnan, jika tidak maka dilakukan dengan metodee preloading dan PVD, kemudian cek angka keamanan, jika sudah dinyatakan aman maka dilanjutkan dengan perhitungan stabilitas, jika belum maka dilakukan perkuatan tanah.

4.        PERHIUTNGAN KONSOLIDASI

4.1. Analisa Besar Penurunan

Data tanah adalah data tanah sekunder. Didapatkan tebal lapisan compressible (H) yang diperhitungkan adalah yang masih bisa mengalami konsolidasi primer (N-SPT < 10 dan qc < 40 kg/cm2). Sebagai pendekatan antara nilai qc dan NSPT, Meyerhof menyarankan :

qc = 4 N (kg/cm²)

N = Jumlah pukulan pada uji SPT

sehingga      berdasarkan   data   tanah   tersebut   lapisan compressible adalah sekitar 31.5 m dengan jumlah pukulan sebanyak 8 kali.

Membagi lapisan dengan ketebalan lebih tipis. Pembagian lapisan ini bisa dilakukan tiap 0.5 meter-an 1 meter-an ataupun 3 meter-an tergantung perencanaan. Pembagian lapisan ini dimaksudkan untuk mendapatkan harga settlement yang lebih teliti. Dalam perencanaan ini, perencana membagi layer per 3 meter.

Perhitungan untuk mendapatkan Po’pada lapisan pertama,

      h          = 3 meter

      z          = 1,5 meter

      _sat      = 1,9 ton/m³

      _w           = 1 ton/m³

        = _{sat - w}

                    = 1,9 – 1

           = 0,9  ton/m³

                            

                               = 0,9 x 3

                               = 2,7 ton/m²

                        _f           

DP_f =   tambahan tegangan yang terjadi pada tanah akibat adanya beban di waktu lampau atau karena flukuasi muka air tanah. Didapat dari data konsolidasi dengan nilai sebesar 2,7 ton/m2, Jadi    

Pc’ = Po + 2DP_f = 2,7 +(2 x 2,7)  = 8,1 ton/m².

Dp = qo/p [{(B₁+B₂)/B₂}(a₁+a₂) -B₁/B₂(a₂)]

dimana :

q_o  = beban timbunan (t/m²) à q_o = g_timb x h_timb

Dp = besarnya tegangan akibat pengaruh beban timbunan ditinjau di tengah-tengah lapisan (t/m²)

a₁ = tan^-1 {(B₁+B₂)/z} - tan^-1 (B₁/z) (radian)

a₂ = tan^-1 (B₁/z) (radian)

B₁ = ½ lebar timbunan

B₂ = panjang proyeksi horisontal kemiringan timbunan

Misal h_timb = 3 meter; g _timb = 1,8 ton/m³; lebar timbunan = 88 m dan kemiringan talud 1:2, maka harga DP pada lapisan pertama adalah :

z          = 1,5 meter

B₁        = 44 meter

B₂        = 6 meter

a₁        = 0,23 ^o

a₂        = 88 ^o

q_o         = 1,8 x 3 m

            = 5,4 ton/m²

Dp        = 2,7 ton/m²

Harga tersebut akibat beban ½ timbunan; untuk timbunan total yang simetris maka harga tersebut harus dikalikan 2 kalinya, sehingga :

2Dp     = 2 x 2,7

            = 5,40 kN/m²

Perhitungan besar konsolidiasi Misal h_timb = 3 meter; g _timb = 22 kN/m³; lebar timbunan = 60 m dan kemiringan talud 1:2, maka harga Sc pada lapisan 1 meter pertama adalah :

Misal :

Cc = 0,59

Cs = 0.147

e_o  = 2,180

Dari hasil perhitungan di atas :

P’_o       = 2,7 ton/m²

Pc’       = 8,1 ton/m²

DP       = 2,7 ton/m²

P’_o + 2DP = 8,1 ton/m²

Karena P’_o + DP < Pc’ maka digunakan rumus kedua, sehingga :

         Sci =  Hi                              = 0,056 meter

Mencari settlement total Tebal lapisan tanah lembek yang mengalami settlement adalah 31,5 m, maka settlement total merupakan penjumlahan dari settlement setiap lapisan, yaitu sebesar 0,234 meter (31,5 lapisan @3 meter). Hasil perhitungan settlement terlihat pada tabel 4.1.

Menentukan H-inisial

 

Perhitungan  :

Pada timbunan dengan tinggi (h_timb) = 3 meter dari perhitungan sebelumnya didapatkan :

h_timb     = 3 meter

g_timb      = 1,8 ton/m³

g_{sat timb}   = 1,8 ton/m³

g_w          = 1 ton/m³

q_final       = 5,4 ton/m²

Sc              =0,234 meter  

 

            = 3,130 meter

H­_final      = H­_inisial - Sc

            = 3,130 – 0,234

            = 2,9 meter

Mencari H_final dengan ketinggian timbunan yang bervariasi

Hasil perhitungan bisa dilihat pada Tabel 4.5.

Menentukan H_inisial dan Sc perencanaan Dengan menggunakan hasil dari tabel 4.5 maka :

H_final     = 9 meter

H_inisial           

Sc       

Mencari H_cr dengan Cu awal

4.2. Perhitungan waktu konsolidasi

Perhitungan waktu konsolidasi untuk U_v= 90% dari data sebelumnya didapatkan :

H_final     = 8,8 meter

H_inisial   = 9,307 meter

Sc        = 0,552 meter

Tabel 4.6: Data Tanah Compressible

No.	Cv	Tebal lapisan	z	γsat	eo	Cc
	cm2/sec	(m)	(m)	KN/m3
1	0.028	3	1,5	1,9	2,18	0,59
2	0.028	6	3	1,9	2,113	0,593
3	0.028	9	4,5	1,6	2,018	0,628
4	0.028	12	6	1,7	2,139	0,635
5	0.028	15	7,5	1,8	2,138	0,616
6	0.028	18	9	1,9	2,156	0,618
7	0.028	21	10,5	2	1,587	0,573
8	0.028	24	12	2	2,191	0,584
9	0.028	27	13,5	1,6	2,099	0,633
10	0.028	30	15	1,7	2,139	0,655
11	0.028	31,5	15,75	1,8	2,139	0,655

Dari Tabel 4.6 di atas ditentukan :

·      Lapisan bagian bawah dari lapisan compressible bukan merupakan lapisan porus, sehingga arah alirannya adalah single drainage.

·      Tebal lapisan compressible (H_dr) = 31,5 meter

·      Harga Cv rata-rata

·      Harga Tv

Harga Tv diambil berdasarkan Tabel 4.7

Derajat Konsolidasi	Faktor Waktu
U%	Tv
0	0
10	0.008
20	0.031
30	0.071
40	0.126
50	0.197
60	0.287
70	0.403
80	0.567
90	0.848
100	~

Dari table di atas untuk derajat konsolidasi U90% didapat Tv = 0.848

·                     Waktu konsolidasi (t)

 tahun

Berdasarkan analisa waktu konsolidasi (t) di atas, waktu yang dibutuhkan untuk menghilangkan consolidation settlement  adalah 9.52 tahun, sehingga diperlukan upaya untuk membantu mempercepat proses konsolidasi, yaitu dengan pemakaian PVD.

4.3. Kecepatan penurunan tanpa Vertical Drain

Total settelement        = 0,552 m

T =           Cv  x t

                             (Hdr)2

U =           (4Tv/p)1/2  x 100%

Umur rencana area     = 88 tahun dengan, H_final = 8,8 meter

H initial            = 9,307 m

g timb                = 1,8 ton/m3

q                       = 16,2  t/ m2

Sc                     = 55,2 cm

π                       = 22/7

5.      SOLUSI

5.1.      Perencanaan Vertikal Drain

Data Spesifikasi Bahan

PVD (Prefabricated Vertical Drain) Jenis PVD yang digunakan pada perencanaan ini adalah Ccteau Drain CT-D812 produksi PT. Teknindo Geosistem Unggul dengan spesifikasi:

- weight           = 70 g/m

- width            = 100 mm

- thickness = 3 mm

PHD (Prefabricated Horizontal Drain) Jenis PHD yang digunakan pada perencanaan ini adalah Ccteau Horizontal Strip Drain CT-SD100-20 produksi PT. Teknindo Geosistem Unggul dengan spesifikasi:

- weight           = 80 g/m²

- width            = 100 mm

- thickness = 30 mm

Polypropylene Woven Geotextiles Jenis woven geotextile yang digunakan pada pekerjaan perkuatan lereng timbunan tanah adalah Polypropylene woven geotextiles UW-250. Dengan kuat tarik maksimum   = 52 kN/m

Perhitungan Pemampatan Timbunan Menggunakan PVD

Tipe membradrain

Lebar (a) = 10 cm  =   0,1       m

Tebal (b) = 0,3 cm =    0,003   m

Dipasang dengan pola susunan segitiga dengan kedalaman dengan variasi jarak 0.8 m ; 1.0 m ; 1.25 m ; 1.5 m ; 2.0 m

D = 1.05 x S                                       

D_w = [2 (a+b)]/π                     

F(n)  =  ln ( D/dw )  -  3/4      

Dimana : F(n) =  Faktor hambatan disebabkan karena jarak antara  PVD

S   =  Jarak antar PVD

*Contoh perhiitungan :

S          = 2.00 m

D         = 2.100 m

F(n)     = 2.70

Cv       = 0.028 cm²/s

            = 1.69344 m²/minggu

Ch       =  → berkisar (2.5) Cv

            → dipakai Ch = 2  Cv

            = 2 1.69344 m²/minggu

            = 3.3868 m²/minggu

Di mana

Untuk nilai Uv > 60 %:

            Uv = (100 – 10^a)%

di mana: a = (1,781 – Tv) / 0,933

Jarak pemasangan PVD (S)

S          = 0,8 m

S          = 1 m

S          = 1,25 m

S          = 1,5 m

S          = 2 m

Rumus Utotal  = [1 – (1 – Uh) x (1 – Uv) x 100%

Maka, direncanakan jarak pemasangan PVD adalah 2 meter maka didapatkan U_90%= 22 minggu (8,5 bulan).

Menentukan Kedalaman PVD

Panjang PVD yang dipasang hanya sampai pada tebal lapisan compressible (H) yang diperhitungkan adalah yang masih bisa mengalami konsolidasi primer (N-SPT < 10 dan qc < 40 kg/cm2), sehingga  berdasarkan data tanah tersebut lapisan compressible adalah sekitar 31.5m.

Perhitungan Konsolidasi Tanpa Pemakaian PVD, Apabila Digunakan Perkerasan Dengan Concrete Setebal 22 cm

Data beban :

·         qL = akibat petikemas

      = 4,9 t/m²

·         qD = akibat concrete 22 cm

      = (0,22 m x 2,4 t/m³)

      = 0,528 t/m²

·         qT = qL + qD

     = 5,428 ton/m²

Menentukan tinggi timbunan berdasarkan nilai q

H = q / γ_timb

    = 5,428 t/m² / 1,8 t/m³

    = 3,016 meter

Menentukan Tahapan Penimbunan

            Didapatkan H­_cr untuk SF = 1.7, H­_cr = 5,4 meter. Dari data sebelumnya didapatkan :

H_inisial =  9,307  meter, Kecepatan pentahapan penimbunan = 50 cm/minggu satu tahap

Maka tahapan penimbunan yang dibutuhkan sebanyak :

n    = 9,307/0,5

   = 18,6 = 18 tahap

Karena tinggi timbunan maksimum yang mampu diterima tanah adalah 5,4 meter, maka untuk tahap 1 sampai dengan 10 dapat terus ditimbun tanpa adanya penundaan.

Minggu ke-11 :

Htotal = 5,5 meter > Hcr = 5,4 meter

Cek daya dukung tanah dasar

            Menentukan tahapan penimbunan hingga minggu ke-10

1.      Menentukan tahapan penimbunan hingga minggu ke-11

Tabel 4.20 Tahapan Penimbunan

2.      Menghitung tegangan di tiap lapisan tanah ntuk derajat konsolidasi 100%

dimana :

q          = H_{timb tahap ke-i}  x γ_timb

                       = 0.5 x 1,8 ton/ m²

                 = 0,9  ton/m²

Tabel 4.21 : Perubahan Tegangan di Tiap Lapisan Tanah pada Derajat Konsolidasi, U=100%

3.    Menghitung penambahan tegangan efektif akibat beban timbunan apabila derajat konsolidasi kurang dari 100%.

Tabel 4.22 Hasil perhitungan derajat konsolidasi untuk pola pemasangan PVD segitiga dengan spasi 2 meter

Tabel 4.23 Perumusan Perubahan Tegangan di Tiap Lapisan Tanah pada Derajat Konsolidasi

Tabel  4.24  : Perubahan Tegangan di Tiap Lapisan Tanah pada Derajat Konsolidasi, U<100%

4.      Menghitung kenaikan daya dukung tanah (akibat kenaikan harga Cu)

Tabel 4.25 : Perubahan Nilai Cu pada Minggu ke-10

Analisa Stabilitas Terhadap Sliding

Analisa stabilitas pada perencanaan ini dikerjakan dengan menggunakan aplikasi/software Geo Slope 2007. Analisa ini dilakukan agar dapat diketahui angka keamanan atau safety factor saat pelaksanaan penimbunan dilakukan.

Berikut ini adalah hasil yang didapat dengan menggunakan software Geo Slope dengan metode Bishop

Berdasarkan analisa stabilitas, kemiringan slope 1:2 timbunan mengalami kelongsoran dengan angka keamanan paling kritis yaitu 1,723 (Bishop Method).

Perhitungan Tanggul (Shore Protecton)

Fungsi utama dari tanggul (Shore Protection) adalah untuk melindumgi material reklamasi dari gangguan arus dan gelombang. Diasumsikan tinggi gelombang kritis untuk bongkar muat barang di kolam pelabuhan yaitu, 0,5 – 10 m. Sudut kemiringan direncanakan 1:2.

Sesuai dengan desain kriteria, maka harga parameter-parameter dalam perhitungan tanggul adalah sebagai berikut :

-          Berat jenis armour  (γ_r)      = 2,5 t/m³

-          Sudut Kemiringan              = 1:2

-          Berat jenis air laut              = 1,025 t/m³

-          K_D = 2, koefisien lapis KΔ = 1,15 Sedangkan koefisien posrositas 37

-          Tinggi gelombang rencana (HS) = 2,45 meter

6.      PENUTUP

6.1  Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan dan analisis pada bab-bab sebelumnya dalam perhitungan ini didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Elevasi akhir timbunan yang direncanakan adalah 8,8 meter.

2. Tinggi timbunan awal yang dibutuhkan adalah sebesar 9,130 meter dengan besar pemampatan yang harus dihilangkan sebesar 0.552 meter.

3. Waktu yang dibutuhkan untuk pemampatan sebesar 0,552 m dan mencapai derajat konsolidasi 90% adalah  9.22 tahun. Dengan lama waktu tersebut, maka dibutuhkan percepatan konsolidasi  dengan memasang pre-fabricated Vertical Drain  (PVD).

4. PVD (Prefabricated Vertical Drain)

Jenis PVD yang digunakan pada perencanaan ini adalah Ccteau Drain CT-D812 produksi PT. Teknindo Geosistem Unggul dengan spesifikasi:

- weight     = 70 g/m

- width      = 100 mm

- thickness = 3 mm                                 

- Formasi   = Segitiga

5. Penimbunan dilakukan bertahap dengan kecepatan penimbunan 50 cm/minggu. Apabila dibutuhkan ketinggian timbunan adalah 8,8 m, maka diperlukan 18 kali penahapan penimbunan.

6.2  Saran

Dilihat  dari kesimpulan di atas, jika suatu saat nanti kebutuhan bongkar muat barang di pelabuhan Trisakti sangat tinggi, maka dapat dibuat area tambahan untuk lapangan peti kemas, dengan cara reklamasi.

Dengan cara reklamasi tentunya tidak perlu melakukan pengalihfungsan lahan yang sudah ada, dan reklamasi sendiri tidak akan menghilangkan mata pencaharian masyarakat setempat 100%, karena hanya sebagian kecil saja daerah reklamasinya. Sehingga masyarakat setempat tidak perlu khawatir akan mata pencahariannya, terutama para nelayan dan penambak ikan, begitu juga terhadap ekosistem yang ada di laut sebelumnya. Dan yang terpenting dengan adanya reklamasi bertujuan mengurangi penggusuran masyarakat di daerah setempat.

Daftar Pustaka

1. Bowles, J.E. 1984. Physical and Geotechnical Properties of Soils, 2nd ed. McGraw-Hill.NY.

2. Das, Braja M. 1985. Mekanika Tanah 1 (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis). Diterjemahkan oleh Noor Endah dan Indrasurya B.Mochtar. Jakarta. Erlangga.

3. Das, Braja M. 1985. Mekanika Tanah 2 (Prinsip-Prinspi Rekayasa Geoteknis). Diterjemahkan oleh Noor Endah dan Indrasurya B.Mochtar. Jakarta. Erlangga.

4. Das, Braja. M. 2008. Advanced Soil Mechanics, 3rd Edition. New York: Taylor and Francis

5. Das, Braja. M. 2008. Principles of Geotechnical Engineering, 7th Edition. Stamford: Cengage Library

6. Government of India Ministryof Railways. 2004. Prefabrecated Vertical PVC Drainage System for Construction of Embankment on Compressible Soft Soil. India: Government of India Ministryof Railways

7. Mocthar, Indrasurya B. 2000. Teknologi Perbaikan Tanah dan Alternatif Perencanaan Pada Tanah Bermasalah (Problematic Soil). Surabaya. Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS.

8. Pedoman perencanaan tata ruang kawasan reklamasi pantai peraturan menteri pekerjaan umum no.40/prt/M/2007

9.      Teknindo Geosistem Unggul

10. Wahyudi, Herman. 1997. Teknik Reklamasi. Surabaya: ITS.

11. Yuwono, Nur, Prof. Dr. (UGM) dan Kodoatie, Robert J. (Undip), 2004. Pedoman Pengembangan Reklamasi Pantai Dan Perencanaan bangunan Pengamannya. Direktorat Bina Teknik, Ditjen Sumber Daya Air Dep Kimpraswil (7 Buku Jumlah halaman 374), Desember.