Laporkan Masalah

Analisa numeris tegangan-regangan dua dimensi pada Embankment dengan perkuatan Geogrid dan drainase vertikal

AL-HUDA, Nafisah, Prof.Dr.Ir. Kabul Basah Suryolelono, Dip.HE.,DEA

2007 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Pembangunan embankment yang digunakan sebagai konstruksi jalan raya di atas tanah lunak sering mendapat hambatan baik dalam pelaksanaannya maupun setelah konstruksi jalan tersebut selesai. Sifat tanah lunak yang memiliki kuat geser rendah, kompresibilitas dan kadar air yang tinggi menyebabkan penurunan yang besar dan ketidakstabilan konstruksi embankment. Penggabungan fungsi dari perkuatan geogrid dan drainase vertikal dapat mempercepat proses konsolidasi dalam waktu yang pendek dan tetap mempertahankan kestabilan konstruksi. Tujuan dari penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan geogrid dan drainase vertikal terhadap perilaku tanah dasar dan perubahan kuat tarik geogrid akibat penggunaan drainase vertikal. Penelitian ini berdasarkan analisis metode elemen hingga dengan menggunakan program Plaxis versi 8.2. Konstruksi embankment dimodelkan dua dimensi pada kondisi plane strain, dengan model material Mohr-Coulomb dan tipe material undrained. Geogrid dimodelkan sebagai geogrid element dengan memodelkan bidang pertemuan antara tanah dan geogrid dalam bentuk rigid embankment dan interface embankment. Drainase vertikal dimodelkan sebagai drain dengan kelebihan tekanan air pori ditetapkan nol. Analisis penyesuaian dilakukan terhadap bentuk axisymmetris drainase vertikal di lapangan ke bentuk plane strain dalam model. Analisis dilakukan dengan membandingkan hasil perhitungan numeris normal embankment terhadap hasil pengukuran di lapangan, yang kemudian dilakukan simulasi model dengan penambahan geogrid di bawah embankment dan drainase vertikal pada tanah dasar. Hasil perhitungan numeris terhadap normal embankment menunjukkan bahwa perpindahan maksimum saat ketinggian embankment mencapai H=3.1 m adalah sebesar -0,827 m arah vertikal dan 0,203 m arah horisontal, sedangkan tegangan efektif sebesar 29,38 kN/m2. Penggunaan perkuatan geogrid dan drainase vertikal pada konstruksi normal embankment dapat mempercepat proses konsolidasi hingga 99%, mereduksi perpindahan horisontal hingga 40,5% dan meningkatkan tegangan efektif hingga 35,9%, yang terjadi pada model interface reinforced embankment. Selain itu, pemasangan drainase vertikal dapat memperkecil tegangan tarik geogrid dalam menahan beban embankment hingga 55,9% dan mengurangi waktu akhir yang diperlukan geogrid untuk mengerahkan tegangan tariknya dalam menahan beban embankment.

Road embankment on soft soil is frequently faced by several problems, not only at the construction phase but also at the operation phase. The nature of soft soil that have low shear strenght, hight compressibility and high water content causes on high deformation and on embankment instability. The combination of the geogrid reinforcement and vertical drains can accelerate the consolidation process at the shorten time and remain to the construction stability.The objectives of this research are to know influence of using geogrid and vertical drains to the base soil behaviour and the change of tensile stress in geogrid caused by the use of vertical drains. This research based on the finite element analysis by using Plaxis v.8.2. Embankment contruction was modelled in 2D condition (Plane strain), with Mohr-Coulomb material model and undrained material type. Geogrid was modelled as geogrid element, and the contact plane between soil and geogrid was modelled as rigid and interface embankment. The vertical drains was modelled as a drain with excess pore water pressure was specified at zero value. Adjustment analysis was carried out the axisymmetris shape of vertical drains in field into the plane strain shape in the model. The analysis was done by comparing the numerical calculation of the normal embankment to field investigation result, the simulates the modal with the addition of geogrid beneath the embankment and vertical drains on the base soil. Numerical calculation result at normal embankment show that the maximum displacement when height the embankment 3,1 m was -0,827 m at vertical direction and 0,203 m at the horizontal direction, while the effective stress was 29,38 kN/m2. The use of the geogrid and vertical drains at the normal embankment contruction can accelerate the consolidation process till 99%, reduce the horizontal displecement till 40,5% and increase of the effective stress till 35,9%, that occurred at interface reinforced embankment model. Beside that, the installation of vertical drains can decrease the tension stress in geogrid when supporting embankment loads till 55,9% and decrease the duration of time that needed by geogrid in conscripting its tension stress.

Kata Kunci : Konstruksi Jalan Raya,Embankment,Perkuatan Geigrid dan Drainase Vertikal, normal embankment, geogrid, vertical drains


    Tidak tersedia file untuk ditampilkan ke publik.