Wulandari,  Tika  Ermita.,  Roesyanto  dan  Rudi  Iskandar  (2021)  Pengaruh  Kehalusan  Mesh  Plaxis  2d Dan  3d  Terhadap  Prediksi  Penurunan  Konsolidasi  Pada  Proyek  Reklamasi  Belawan  Phase  I, Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia. 6 (4). http://dx.doi.org/ 10.36418/syntax-literate.v6i4.2523 E-ISSN: 2548-1398 Published by: Ridwan Institute
Syntax Literate : Jurnal Ilmiah Indonesia p–ISSN: 2541-0849 e-ISSN : 2548-1398 Vol. 6, No. 4, April 2021

## PENGARUH  KEHALUSAN  MESH  PLAXIS  2D  DAN  3D  TERHADAP PREDIKSI  PENURUNAN  KONSOLIDASI  PADA  PROYEK  REKLAMASI BELAWAN PHASE I
Tika Ermita Wulandari, Roesyanto dan Rudi Iskandar Universitas Sumatera Utara, Indonesia Email: tikaermitawulandari@gmail.com, roesyantos@yahoo.com dan sipil.s2.usu@gmail.com

## Abstract
This study aims to analyze and compare the amount of consolidation reduction with the finite element methods Plaxis 2D and 3D with several types of mesh, that is very coarse,  coarse,  medium,  fine  and  very  fine  with the  Settlement  Plate  (S29)  data  in the  field.  From  the  analysis  result,  it  was  found  that  the  size  of  the  consolidation reduction using Plaxis 2D modeling used several types, namely very coarse = 7,432 m, coarse = 7,421 m, medium = 7,466 m, fine = 7,486 m and very fine = 7,491 m, while the reduction of consolidation with 3D plaxis modeling in the type very coarse = 6,874 m, coarse = 6,983 m, medium = 6,783 m, fine = 6,627 m and very fine = 6,956 m. So it can be concluded that the effect of mesh is not always linear, getting smaller or bigger but fluctuating. However from the results obtained, consolidation reduction  of  Plaxis  3D  is  relatively  closer  to  the  actual  in  the  field  with  the percentage  comparison  of  mesh  very  coarse  type  =  -4.39%,  coarse  =  -2.88%, medium  =  -5.66%,  fine  =  -7,  83%  and  very  fine  =  -3.25%,  while  2D  Plaxis modeling  obtained  the  percentage  comparison  of  mesh  very  coarse  type  =  3.37%, coarse = 3.21%, medium = 3.84%, fine = 4.12% and very fine = 4.19%.
Keywords: consolidation; preloading; prefabricated vertical drain; plaxis.

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  dan  membandingkan  besar  penurunan konsolidasi dengan metode elemen hingga Plaxis 2D dan 3D dengan beberapa tipe mesh yaitu very coarse , coarse , medium , fine dan very fine dengan data Settlement Plate  (S29) di  lapangan.  Dari  hasil  analisis  diperoleh  besar  penurunan  konsolidasi menggunakan pemodelan Plaxis 2D menggunakan beberapa tipe yaitu very coarse = 7,432  m, coarse  = 7,421  m, medium  = 7,466  m, fine  = 7,486  m  dan very  fine  = 7,491  m  sedangkan  penurunan  konsolidasi  dengan  pemodelan  plaxis  3D  pada  tipe very coarse = 6,874 m, coarse = 6,983 m, medium = 6,783 m, fine = 6,627 m dan very  fine  = 6,956  m.  Sehingga  dapat  disimpulkan  pengaruh mesh tidak  selamanya linier  semakin  kecil  atau  besar  tetapi  fluktuatif.  Namun  dari  hasil  yang  didapat penurunan konsolidasi Plaxis 3D relatif lebih mendekati aktual di lapangan dengan persentasi perbandingan mesh tipe very coarse = -4,39%, coarse = -2,88%, medium = -5,66%, fine  = -7,83%  dan very  fine= -3,25%  sedangkan  pemodelan  Plaxis  2D
didapat  persentasi  perbandingan  pada mesh tipe very  coarse =  3,37%, coarse  = 3,21%, medium = 3,84%, fine = 4,12% dan very fine = 4,19%.
Kata Kunci: konsolidasi; preloading ; prefabricated vertical drain; plaxis.

## Pendahuluan
Tanah  memiliki  peran  penting  dalam  pekerjaan  konstruksi  karena  semua konstruksi  yang  direncanakan  tentu  didukung  oleh  tanah.  Sebagai  salah  satu  negara dengan  garis  pantai  terpanjang,  Indonesia  memiliki  banyak  deposit  tanah  lunak (Apriyani, Ikhya, & Hamdhan, 2016). Beberapa wilayah di Indonesia memiliki lapisan tanah  lunak  yang  sangat  tebal.  Artinya,  tanah  keras  terletak  jauh  di  bawah  permukaan tanah  yang  menyebabkan  beberapa  proyek  pembangunan  konstruksi  memerlukan perencanaan  tanah  ekstra  agar  tidak  terjadi  penurunan  ( settlement )  yang  signifikan (Fadhillah, Munawir, & Kuswanda, 2018).
Tanah  lunak  memiliki  karakteristik  tanah  yang  buruk.  Tanah  lunak  umumnya memiliki  sifat  komprebilitas  yang  tinggi,  permeabilitas  yang  rendah  dan  daya  dukung yang  rendah.  Kondisi  tersebut  merupakan  kondisi  yang  tidak  baik  jika  digunakan sebagai  tanah  dasar  untuk  sebuah  konstruksi  dermaga.  Konstruksi  akan  rusak  karena adanya  penurunan  tanah  yang  terjadi.  Hal  ini  lebih  fatal  jika  penurunan  yang  terjadi bersifat setempat (Hayati, 2019).
Kondisi tanah lunak ini tentunya perlu dilakukan perbaikkan tanah sehingga dapat memperkuat  tanah sebagai  pondasi  sebuah dermaga.  Terkait dengan hal  tersebut,  pada tahun  Kjellman  (1952)  (Chai  et  al,  2005)  memperkenalkan  suatu  metode  pengganti prabeban dengan cara meletakkan lembaran material kedap air di permukaan tanah dan menyedot  air  dan  udara  di  sisi  dalam  lembaran  kedap  air  ini  dengan  menggunakan pompa  vakum,  yang  dikenal  dengan  nama vacuum  consolidation atau vacuum preloading (Indraratna et al, 2003).
Perbaikan  tanah  lunak  atau soil  improvement merupakan  salah  satu  hal  yang sangat  penting  dan  mendapat  perhatian  para  ahli  geoteknik.  Perhatian  tersebut disebabkan  oleh  kebutuhan  akan  lahan  yang  harus  dapat  menampung  tuntutan pembangunan dan perkembangan penduduk (Ahmad, 2007 ). Dengan berjalannya waktu, metode vacuum  consolidation atau vacuum  preloading kemudian  semakin  banyak digunakan  dan  dikembangkan  di  berbagai  negara  namun  masih  relatif  terbatas penggunaannya  di  Indonesia  (Suhendra  &  Irsyam).  Sistem preloading yang  di kombinasikan  dengan prefabricated  vertical  drain  (PVD) , preloading atau  pemberian beban awal dilakukan dengan cara memberikan beban yaitu berupa timbunan sehingga menyebabkan  tanah  lempung  akan  termampatkan  sebelum  konstruksi  didirikan (Haryoto, 2015).
Penurunan  konsolidasi  merupakan  keadaan  apabila  lapisan  tanah  mengalami penambahan  beban,  tekanan  air  pori  akan  naik  secara  mendadak.  Keluarnya  air  pori disertai  dengan  berkurangnya  volume  tanah  yang  menyebabkan  penurunan  lapisan tanah.  Pada  tanah  lempung  yang  berpemeabilitas  rendah,  tegangan  air  pori  berlebih memerlukan  waktu  yang  lama  untuk  terdisipasi,  dengan  demikian  penurunan
konsolidasi  membutuhkan  waktu  yang  sangat  lama  (Zhafirah  &  Amalia,  2019).  Hasil penelitian  pada  tanah  berkonsistensi  lunak  di  daerah  Suwung  Kangin  yang memanfaatkan metode kombinasi preloading dan pre-fabricated vertical drains terbukti mampu  mempercepat  waktu  konsolidasi  dan  meningkatkan  daya  dukung  tanahnya (Hidayati  &  Ardana,  2008).  Pada  saat  konsolidasi,  tegangan  tanah  pada  saat  awal pembebanan ditanggung sepenuhnya oleh tegangan air pori. Kemudian secara perlahan tegangan  ini  ditransfer  ke  tegangan  efektif  tanah,  sehingga  tanah  mengalami peningkatan kekuatan dan daya dukung tanah. Dengan demikian, jika suatu konstruksi akan dibangun di atas tanah lunak, maka untuk menghindari penurunan yang besar pada bangunan  tersebut  dan  memperoleh  daya  dukung  tanah  yang  cukup  baik  maka  proses konstruksi sebaiknya dilakukan setelah tanah telah terkonsolidasi secara sempurna. Oleh karena itu, diperlukan suatu metode perbaikan tanah untuk mengatasi permasalahan ini (Bella, 2011).
Seiring  perkembangan  zaman  pembangunan  terciptalah  berbagai  macam pengerjaan  konstruksi  bangunan  sipil  dan  program  komputer  yang  membantu mempermudah  perhitungan  proses  penurunan  konsolidasi  yaitu  program  Plaxis.  Plaxis adalah  salah  satu  program  aplikasi  komputer  yang  menghitung  konsolidasi  dengan menggunakan  teori  konsolidasi  Biot.  Program  ini  melakukan  perhitungan  berdasarkan metode  elemen  hingga  dengan  membagi  bebrapa mesh yang  digunakan  secara  khusus untuk  melakukan  analisis  deformasi  dan  stabilitas  untuk  berbagai  aplikasi  bidang geoteknik.  (Pramulandani,  2020)  menyatakan  Penentuan  jenis mesh pada software Plaxis  2D  menentukan  kehalusan  pembagian  jaringan-jaringan  elemen  yang menghubungkan node-node pada model yang ditinjau, serta ketelitian dari hasil analisis, semakin  rapat  jaringan  elemen  dan  halus  mesh  maka  hasil  perhitungan  akan  semakin akurat.
Telah  banyak  analisis  yang  dilakukan  untuk  memprediksi  proses    konsolidasi yang  terjadi  pada  reklamasi  Belawan  baik  pada phase I  maupun phase II,  misalnya (Hayati,  2019)  melakukan  analisis  pengaruh smear  zone pada  penurunan  dan  waktu konsolidasi  dengan  Plaxis 2D  dan  3D  pada  proyek  reklamasi  Belawan phase II.  Hasil analisis disimpulkan bahwa penurunan yang terjadi pada pemodelan Plaxis 2D dengan memperhitungkan efek smear zone sebesar 2,288 m dan tanpa efek smear zone 1,922 m sedangkan penurunan pada pemodelan Plaxis 3D dengan efek smear zone 2,077 m dan tanpa  efek smear  zone 1,930  m.  Perhitungan  penurunan  konsolidasi  menggunakan pemodelan  Plaxis 3D  dengan  efek smear  zone menghasilkan  penurunan  yang  lebih mendekati nilai di lapangan sesuai dengan data settlement plate yaitu sebesar 1,992 m. Waktu penurunan konsolidasi yang terjadi pada perhitungan Plaxis 2D dan 3D dengan memperhitungkan  efek smear  zone lebih  lama  dari  pada  tanpa  memperhitungkan  efek smear  zone. Perhitungan  penurunan  dan  waktu  konsolidasi  menggunakan  pemodelan Plaxis 3D  memberikan  hasil  yang  lebih  mendekati  kondisi  di  lapangan  dibandingkan pemodelan  dengan  Plaxis  2D.  (Ohoimas  &  Hamdhan,  2015)  melakukan  analisis konsolidasi menggunakan jarak PVD yang berbeda-beda dengan pemodelan axisymetry dan plane strain Plaxis 2D. Hasil penurunan yang didapat  pada pemodelan axisymetry
dengan jarak  antar PVD 2m  sebesar  0,7467  m,  jarak  2,4m  :  0,7471  m,  jarak  3  m  :
0,7466 m sedangkan pada pemodelan plane strain dengan jarak antar PVD 2m : 0,8664 m,  jarak 2,4m : 0,8678 m dan pada jarak 3 m : 0,8658 m. (Surbakti, 2020) melakukan analisis sand  replacement sebagai counter  weight pada  proses  konsolidasi  pada reklamasi  Belawan  tahap  I,  analisis  ini  menggunakan  data borelog BH-02  dengan tinjauan settlement plate (S5) dimana area ini berbatasan langsung dengan perairan dan jalur  arus  masuk  kapal.  Adapun  penurunan  yang  terjadi  dengan  pemasangan  PVD dengan  pola  segitiga  dengan  jarak  1,5  m  pada  pemodelan  Plaxis  2D  sebesar  6,404  m dan pada pemodelan Plaxis 3D sebesar 6,356 m.
Dari  penelitian  sebelumnya  belum  ada  pembahasan  tentang  penurunan menggunakan  Plaxis  dengan  semua  tipe mesh yang  tersedia  pada  program  Plaxis. Sehingga  penulis  ingin  membahas  penurunan  tersebut  dengan  bantuan  Plaxis 2D  dan 3D menggunakan beberapa tipe mesh yaitu very coarse , coarse , medium , fine dan very fine. Hasil  dari  perhitungan  Plaxis 2D  dan  Plaxis 3D  akan  dibandingkan  sehingga didapat hasil yang paling mendekati dengan kondisi lapangan. Area yang akan ditinjau adalah  area  yang  berdekatan  dengan Bore  Hole (BH-01) dengan  tinjauan settlement plate (S29) dan perhitungan akan menggunakan efek smear zone (area yang terganggu akibat instalasi PVD ). Dari penelitian dan latar belakang diatas, serta dengan data-data yang didapat dilapangan penulis tertarik untuk menjadikan bahan tulisan yang berjudul “Pengaruh kehalusan mesh Plaxis  2D dan 3D terhadap prediksi penurunan konsolidasi pada Proyek Reklamasi Belawan Phase I”.
Penelitian  ini  bertujuan  menganalisis  dan  membandingkan  besar  penurunan konsolidasi  dengan  metode  elemen  hingga  Plaxis 2D  dan  3D  dengan  beberapa  tipe kehalusan mesh yaitu very  coarse , coarse , medium , fine dan very fine dengan  data settlement  plate  (S29) di  Lapangan.  Adapun  manfaat  yang  diharapkan  untuk memberikan  wawasan  bagi  penulis  dan  pembaca  tentang  penerapan  mata  kuliah geoteknik  khususnya  pada  masalah  perbaikan  tanah  dan  timbunan,  serta  sebagai referensi  khususnya  bagi  mahasiswa  lainnya  apabila  ingin  menulis  dengan  topik pembahasan yang hampir sama.

## Metode Penelitian

## A. Lokasi Penelitian
Penelitian  dilakukan  pada  proyek  reklamasi  Belawan phase 1.  Lokasi penelitian  berada  di  tengah  area  reklamasi  dengan  mengunakan  data Bore  Hole -1 (BH-01)  pada  koordinat  X  =  468963,916  LS  dan  Y  =  419633,816  LU, Boring ini berdampingan dengan titik settlement plate 29 (S29) yang akan diteliti.
Gambar 1

## Lokasi Penelitian

## B. Parameter Tanah pada Lokasi Pekerjaan
Dari data bore log BH-01, tanah dapat dikelompokkan berdasarkan jenis tanah menjadi  delapan  lapisan.  Tanah  yang  memiliki  data  pengujian  konsolidasi  akan menggunakan model soft soil sedangkan tanah yang tidak memiliki data pengujian konsolidasi akan menggunakan model Mohr-Coulomb dengan korelasi nilai N-SPT.
Lapisan-lapisan  tanah  eksisting  dibagi  menjadi  dua  bagian  yaitu  memiliki  prilaku undrained pada  beberapa  lapisan  dan drained pada  lapisan  lainnya.  Sedangkan lapisan timbunan tanah yang merupakan pasir memiliki perilaku drained .

## Tabel 1 Parameter Tanah pada Lokasi Pekerjaan
No. Jenis Tanah Elevasi (m) Ketebalan (m) Sifat Model Tanah 1 Sandy Clay 0-1,5 1,5 Drained Mohr-Coulomb 2 Clay 1,5-15 13,5 Undrained Mohr-Coulomb 3 Sandy Silt 15-18 3 Drained Mohr-Coulomb 4 Organic Clay 18-22 4 Undrained Mohr-Coulomb 5 Clayey Sand 1 22-32 10 Drained Mohr-Coulomb 6 Silty Clay 1 32-37 5 Undrained Mohr-Coulomb 7 Clayey Sand 2 37-50 13 Drained Mohr-Coulomb 8 Silty Clay 1 50-60 10 Undrained Mohr-Coulomb (Data Proyek, 2016)
Data  pada  Tabel  1  di  atas  dijabarkan  kembali  sesuai  dengan  data-data  yang dibutuhkan  untuk  input  program Plaxis . Berat  isi  ( 𝛾 ),  berat  isi  jenuh  tanah  ( 𝛾 𝑠𝑎𝑡 ), modulus  elastisitas  ( 𝐸 ),  Poisson  Ratio  ( 𝑣 ),  kohesi  (c_ref),  sudut  geser  dalam  ( ∅), koefisien  permeabilitas  tanah  arah  vertikal  (k x )  maupun  horizontal  (k y )  yang digunakan diambil dari  hasil laboratorium.  Untuk  lambda compression indeks  (λ*) dihitung  dengan  menggunkaan  rumus  Persamaan  (1),  kappa compression indeks (κ*) dihitung dengan menggunkaan rumus Persamaan (2). Adapun data data tersebut dapat dilihat pada Tabel 2. λ* = c c / [2.3 (1 + e)] (1) κ* ≈ 2c r / [2.3 (1 + e)] (2)
dimana :
c c : Koefisien yang mempengaruhi besar penurunan c r : Koefisien yang mempengaruhi besar pengembangan e  : Angka pori
Nilai c c dan c r didapat dari uji konsolidasi.

## Tabel 2 Data yang diinput pada program Plaxis
Uraian Unit Material Properties (BH-01) Timbuna n Sandy Clay Clay Sandy Silt Organic Clay Clayey Sand 1 Silty Clay 1 Clayey Sand 2 Silty Clay 2 Material model - Mohr- Coulomb Mohr- Coulom b Mohr- Coulomb Mohr- Coulom b Mohr- Coulomb Mohr- Coulom b Mohr- Coulomb Mohr- Coulom b Mohr- Coulomb Kedalama n mtr 11.0-0 0-1,5 1,5 - 15 15-18 18-22 22-32 32-37 37-50 50-60 Drainage type - Drained Drained Undraine d Drained Undraine d Drained Undraine d Drained Undraine d γ_unsat kN/m 3 14,84 7,85 7,85 7,85 2,2 13,9 8,9 13,9 8,9 γ_sat kN/m 3 19,1 14,6 14,6 14,6 10,3 18,4 15,1 18,4 15,1 E kN/m 2 25000 600 600 600 600
600 600 700 700 ν (nu) 0,3 0.35 0.35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 c_ref kN/m 2 0 15,5 15,5 15,5 12,9 22,4 29,2 22,4 29,2 φ (phi) ° 33,1 12,4 12,4 12,4 20,8 14,1 13,3 14,1 13,3 ψ (psi) ° 0 0 0 0 0 0
0 0 0 λ* (lambda) - 0,1019 0,2272 0,0692 κ* (kappa) - 0,0394 0,0449 0,0269 k_x m/day 1 0,0005 0,0005 0,0005 0,2182 0,0153 0,0005 0,0153 0,0005 k_y m/day 1 0,0005 0,0005 0,0005 0,2182 0,0153 0,0005 0,0153 0,0005 Nama Lapisan Preloading 1 2 3 4 5 6 7
8
(Data Proyek, 2016)

## C. Spesifikasi dan Instalasi Material PVD
Spesifikasi PVD yang digunakan untuk penelitian ini adalah:
a. Bahan PVD harus  cukup  kuat  dan  fleksibel  untuk  mencegah  diskontinuitas karena tekanan yang timbul selama pemasangan PVD .
b. Bahan PVD harus  memiliki  permeabilitas  yang  cukup  (kemampuan  untuk mengalirkan air pori).
c. Material PVD harus memenuhi persyaratan berikut: 1) Material : polypropylene 2) Berat : 88 gram/m 3) Lebar (w) : 100 mm 4) Tebal (t) : 4 mm 5) Discharge capacity 10 kPa (ASTM D4716) : 180 x 10-6 m3/s
6) Discharge capacity 300 kPa (ASTM D4716 ） : 140 x 10-6 m3/s
7) Discharge cap. buckled 200 kPa （ Delft ） : 55 x 10-6 m 3/s 8) Permeability filter (NEN5167) : 9 x 10-4 m/s 9) Bentuk PVD yang diisyaratkan untuk proyek ini dapat dilihat pada Tabel 2 dibawah ini:
Tabel 3 Persyaratan bentuk PVD pada proyek reklamasi Belawan No. Item yang diperiksa Persyaratan Teknis 1 Keseragaman tebal geotekstil Tebal harus sama rata 2 Kotoran geotekstil Kotoran tidak boleh lebih dari 2 mm 3 Lubang geotekstil Tidak boleh ada lubang 4 Sambungan Tidak boleh ada degumming , sambungan = 3mm 5 Gigi papan inti Palung dan gigi papan inti tidak boleh terbalik 6 Lubang papan inti Tidak boleh ada lubang 7 Kotoran, gelembung udara pada papan inti Papan inti tidak ada kotoran, gelembung udara 8 Pembungkus papan inti dan filter Papan inti dan filter harus terbungkus rapat
(Spesifikasi teknis proyek, 2016)
Instalasi PVD : pola  instalasi PVD dengan  pola  segitiga,  jarak  instalasi  1,50  m  dengan instalasi sedalam 44,00 m dapat dilihat pada Gambar 2.

## Gambar 2 Rencana insalasi PVD

## D. Analisis Data
Verifikasi  permodelan PVD dilakukan  dengan  cara  mengekuivalenkan PVD yang  setempat-setempat  menjadi  menerus  ( plane  strain ).  Dari  perhitungan  ini  juga akan  dihitung  besaran  efek smear  zone terhadap  koefisien  permeabilitas  horizontal tanah  (k x ).  Instalasi  PVD  akan  dipasang  sedalam  44  m  dari  elevasi  +4,00  sampai dengan  kedalaman  -40,00  mLWS.  Sehingga  lapisan  lapisan  yang  berdampak  oleh mandrel saat instalasi PVD dapat diuraikan sebagai berikut:
- Lapisan 1 (timbunan pasir reklamasi tahap 2) tebal 1,2 m
- Lapisan 2 (timbunan pasir reklamasi tahap 1) tebal 2,8 m
- Lapisan 3 sandy clay tebal 1,5 m
- Lapisan 4 clay tebal 13,5 m
- Lapisan 5 Sandy Silt tebal 3 m
- Lapisan 6 Organic Clay tebal 4 m
- Lapisan 7 Clayey Sand 1 tebal 10 m
- Lapisan 8 Silty Clay 1 tebal 5 m
- Lapisan 9 Clayey Sand 2 tebal 3 m Data properties tanah yang terganggu akibat pemancangan PVD (s mear zone) dapat dihitung sebagai berikut:
Data yang diketahui:
- Jarak Pemasangan PVD = 150 cm - Pola Pemasangan = Pola Segitiga - Dimensi PVD = 10 cm x 0,4 cm - Dimensi Mandrel = 5 cm x 12,5 cm - Ekivalensi Diameter PVD (dw) = 2 𝑥 (10+0,4) 𝜋 = 6,62 cm
- Jari-jari PVD (rw) = 6,62 2 = 3,31 cm - Ekivalensi Diameter Mandrel (dm) = √ 4 𝑥 (5 𝑥 12,5) 𝜋 = 8,92 cm - Nilai s = 2 - Nilai k = 2 - Diameter Efek Smear Zone  (ds) =  2 x 8,92 = 17,85 cm - Radius Efek Smear Zone (rs) = 17,85 2 = 8,92 cm - Diameter Ekivalen pengaruh PVD (de) =  1,05 x 150 = 157,5 cm - Radius Ekivalen Pengaruh PVD (R) = 157,5 2 = 78,75 cm - Lebar Efek Smear Zone, Plain Strain (2B) = 150 cm - Setengah Efek Smear zone (B) = 75 cm
Dari data-data  diatas  dapat  diperoleh  besaran  nilai  permeabilitas  arah horizontal akibat  pemancangan PVD dengan  (Hird,  Pyrah,  Russell,  &  Cinicioglu, 1995), pada persamaan (3) dibawah ini:
𝑘 ℎ𝑝 𝑘 𝑎𝑥 = 2 𝐵 2 3 𝑅 2 [ln( 𝑅 𝑟𝑠 )+( 𝑘𝑎𝑥 𝑘𝑠 ) ln( 𝑟𝑠 𝑟𝑤 )− 3 4 ] (3)
B : ½ dari lebar
R : ½ d e , Jari jari ekivalen
R s : radius smear zone
R w : radius PVD k ax : koefisien permeabilitas horizontal kondisi tanah tidak terganggu k s : koefisien permeabilitas horizontal kondisi tanah terganggu kondisi a xysimmetric.
Untuk lapisan pertama sandy clay :
K ax = 6,279 x 10 -7 cm/sec = 6,279 x 10 -7 . ( 60 ×60 ×24 100 ) = 0,00054250560
m/hari 𝑘 ℎ𝑝 𝑘 𝑎𝑥 = 2 𝐵 2 3 𝑅 2 [ln ( 𝑅 𝑟 𝑠 ) + ( 𝑘 𝑎𝑥 𝑘 𝑠 ) ln ( 𝑟 𝑠 𝑟 𝑤 ) − 3 4] 𝑘 ℎ𝑝 0,00054250560 = 2 (75) 2 3 x 78,75 2 [ln ( 78,75 8,92 ) + (2) ln ( 8,92 3,31) − 3 4] 𝑘 ℎ𝑝 0,00054250560 = 11.250 18.604,688 [3,4107]
K hp = 0,00009620867 m/hari
Perhitungan untuk Lapisan berikutnya tersedia pada Tabel 4. Dikarenakan dari perhitungan  ini  besar  efek smear  zone terhadap  koefisien  permeabilitas  horizontal tanah (k x ) berubah namun arah horizontal (k y ) tetap. Maka perubahan dari Tabel 2 akan menjadi yang tertera pada Tabel 4.
Tabel 4
Nilai K x setelah efek smear zone Uraian Unit Material Properties (BH-01) Timbuna n Sandy Clay Clay Sandy Silt Organic Clay Clayey Sand 1 Silty Clay 1 Clayey Sand 2 Silty Clay 2 Material model - Mohr- Coulomb Mohr- Coulom b Mohr- Coulomb Mohr- Coulom b Mohr- Coulomb Mohr- Coulom b Mohr- Coulomb Mohr- Coulom b Mohr- Coulomb Kedalama n mtr 11.0-0 0-1,5 1,5 - 15 15-18 18-22 22-32 32-37 37-50 50-60 Drainage type - Drained Drained Undraine d Drained Undraine d Drained Undraine d Drained Undraine d γ_unsat kN/m 3 14,84 7,85 7,85 7,85 2,2 13,9 8,9 13,9 8,9 γ_sat kN/m 3 19,1 14,6 14,6
14,6 10,3 18,4 15,1 18,4 15,1 E kN/m 2 25000 600 600 600 600
600 600 700 700 ν (nu) 0,3 0.35 0.35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 c_ref kN/m 2 0 15,5 15,5
15,5 12,9 22,4 29,2 22,4 29,2 φ (phi) ° 33,1 12,4 12,4 12,4 20,8 14,1 13,3 14,1 13,3 ψ (psi) ° 0 0 0 0 0 0 0
0 0 λ* (lambda) - 0,1019 0,2272 0,0692 κ* (kappa) - 0,0394 0,0449 0,0269 k_x m/day 1 0,0005 0,0005 0,0005 0,2182 0,0153 0,0005 0,0153 0,0005 k_y m/day 1 0,0005 0,0005 0,0005 0,2182 0,0153 0,0005 0,0153 0,0005 Nama Lapisan Preloading 1 2 3 4 5 6 7
8
Uraian Unit NILAI K_x SETELAH EFEK SMEAR ZONE Timbunan Sandy Clay Clay Sandy Silt Organic Clay Clayey Sand 1 Silty Clay 1 Clayey Sand 2 Silty Clay 2 k_x m/day 1 0,0001 0,0001 0,0001 0,0387 0,0027 0,0001 0,0027 0,0001 k_y m/day 1 0,0005 0,0005 0,0005 0,2182 0,0153 0,0005 0,0153 0,0005 (Analisis Peneliti, 2020)

## E. Pemodelan Plaxis
Pada  Penelitian  ini  lokasi  yang  ditinjau  adalah  S29,  dimana  posisi  tersebut terletak  ditengah  area  pekerjaan.  pemodelan  pada  Plaxis  mengikuti  c ross  section S29 dapat dilihat pada Gambar 3 dibawah ini:

## Gambar 3 Cross section S29
Kondisi  di  lapangan  yang  disimulasikan  ke  dalam  program  Plaxis  bertujuan untuk  mengimplementasikan  tahapan  pelaksanaan  di  lapangan  ke  dalam  tahapan pengerjaan  pada  program  dengan  harapan  pelaksanaan  di  lapangan  dapat  didekati sedekat  mungkin  pada  program,  sehingga  respon  yang  dihasilkan  dari  program dapat  diasumsikan  sebagai  cerminan  dari  kondisi  yang  sebenarnya  terjadi  di lapangan. Pemodelan tahapan penimbunan dengan menggunakan pemodelan kondisi p lan strain dengan menggunakan data pada Tabel 4 . . Pemodelan lapisan tanah dan PVD dapat terlihat pada Gambar 4.

## Gambar 4 Pemodelan lapisan tanah dengan Plaxis

## F. Tahapan Penelitian
Dalam  penulisan  penelitian  ini,  penulis  melakukan  beberapa  tahapan pelaksanaan  sehingga  tercapai  maksud  dan  tujuan  dari  penelitian.  Untuk
memudahkan tercapainya tujuan tersebut, maka penulis melakukan tahapan-tahapan sebagai berikut:
a. Tahap pertama
Mengumpulkan  berbagai  jenis literature dalam  bentuk  buku  maupun  tulisan ilmiah yang berhubungan dengan penelitian ini.
b. Tahap kedua
Melakukan pengumpulan data yang akan digunakan dalam analisis. Subjek pada penulisan  penelitian  ini adalah  Proyek  Reklamasi  Belawan Phase 1.  Data  yang diperlukan  untuk  penulisan  penelitian  ini  didapatkan  dari  PT.  Waskita  Karya selaku  kontraktor.  Adapun  data-data  yang  dibutuhkan  adalah SPT ( Standard Penetration  Test ),  parameter  tanah  timbunan,  spesifikasi PVD dan  instrumen geoteknik.
c. Tahap ketiga
Melakukan  analisa  antara  data  yang  diperoleh  dari  lapangan  dengan  buku  dan jenis literature lainnya yang berhubungan dengan penulisan penelitian ini.
d. Tahap keempat
Pada tahap ini dilakukan kegiatan menganalisa penurunan dan waktu konsolidasi menggunakan  Plaxis  2D  dan  3D  dengan  data  yang  telah  diperoleh.  Bagan  alir penelitian dapat dilihat pada Gambar dibawah ini.
Analisis Perhitungan Plaxis 2D dan 3D Hasil dan Pembahasan Kesimpulan - SPT dari BH-01 - Parameter material timbunan
- Spesifikasi PVD
- Instrumen geoteknik
( Settelement plate ) Mulai Perumusan Masalah Pengumpulan Data Sekunder Studi Literatur Selesai

## Gambar 5

## Bagan alir penelitian

## Hasil dan Pembahasan
Setelah  dilakukan  penelitian  pada  Proyek  Reklamasi  Belawan Phase I  melalui analisis pemodelan Plaxis 2D dan 3D maka diperoleh data sebagai berikut:
1. Besar  penurunan  konsolidasi  yang  terjadi  dengan  menggunakan  analisis  metode elemen  hingga  pada  pemodelan  Plaxis  2D  dan  3D  dengan  menggunakan  beberapa tipe mesh yang  tersedia  pada  program  Plaxis , maka  didapat  jumlah  elemen,  node dan penurunan yang berbeda-beda seperti terlihat pada Tabel 5 di bawah ini:
Tabel 5
Penurunan hasil analisis Plaxis 2D dan 3D dengan beberapa tipe mesh
Pemodelan Plaxis Tipe Mesh Plaxis Mesh Prediksi Penurunan (m) Jumlah Elemen Jumlah Node 2D Very Coarse 2.065 16.875 7,432 Coarse 2.774 22.617 7,421 Medium 3.213 26.143 7,466 Fine 7.539 60.767 7,486 Very Fine 11.279 90.711 7,491 3D Very Coarse 110.529 148.799 6,874 Coarse 110.529 148.799 6,983 Medium 110.643 149.006 6,783 Fine 110.868 149.591 6,627 Very Fine 114.620 156.555 6,956 (Analisis Peneliti, 2020)
Dari  Tabel  5  didapat  hasil  yang  sangat  berbeda  meskipun  dengan parameter tanah yang sama. Adapun perbedaan disebabkan pada pemodelan Plaxis 2D menggunakan koefisien permeabilitas tanah plane strain  ekivalen di  daerah  yang  diperbaiki,  sedangkan  pada  Plaxis  3D  pemodelan menggunakan  koefisien  permeabilitas  di  smear  zone  dengan  nilai  yang tergantung  pada  k.  Perbandingan  penurunan  analisis  Plaxis  2D  dan  3D secara grafik dapat dilihat pada Gambar 6 di bawah ini :

## Gambar 6 Perbandingan penurunan analisis Plaxis 2D dan 3D
2. Dengan  karekteristik smear  zone yang  sama  yaitu  dengan  nilai  s  =  2  k  =  2 menggunakan  Plaxis 2D  dan  3D,  diperoleh  bahwa  hasil  perhitungan  penurunan tanah  dari  permodelan  Plaxis 3D  lebih  mendekati  kondisi  aktual  di  lapangan.
Adapun persentasi perbedaan penurunan dapat dilihat pada Tabel 6 di bawah ini:

## Tabel 6

## Rekapitulasi hasil perhitungan penurunan tanah
No Pemodelan Penurunan (m) Perbedaan Prediksi Penurunan dengan Lapangan (S29) (m) Persentasi Perbedaan Penurunan (%) 1 Data Lapangan (S29) 7,190 2 Plaxis 2D Very Coarse 7,432 0,242 3,37% Coarse 7,421 0,231 3,21% Medium 7,466 0,276 3,84% Fine 7,486 0,296 4,12% Very Fine 7,491 0,301 4,19% 3 Plaxis 3D Very Coarse 6,874 -0,316 -4,39% Coarse 6,983 -0,207 -2,88% Medium 6,783 -0,407 -5,66% Fine 6,627 -0,563 -7,83% Very Fine 6,956 -0,234 -3,25% (Analisis Peneliti, 2020) Very Coarse; 7,432
Coarse;  7,421
Medium;  7,466
Fine ;  7,486 Very Fine; 7,491 Very Coarse; 6,874 Coarse;  6,983 Medium;  6,783 Fine ;  6,627 Very Fine; 6,956 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 Penu ru n an (m ) Penurunan 2D Penurunan 3D
3. Pola penurunan yang diperoleh dari Plaxis 2D relatif sama dengan pola  penurunan 3D,  hal  ini  dapat  dilihat  pada  Gambar  7.  Tipe mesh  very  fine dipilih  dikarenakan semakin halus mesh maka hasil yang didapat lebih akurat .

## Gambar 7
Perbandingan Penurunan Yang Terjadi Di Lapangan dengan Analisis Plaxis 2D (Very Fine) Dan 3D (Very Fine)
Penelitian ini menunjukkan terdapat perbedaan grafik pola penurunan hasil  observasi  lapangan  dibandingkan  dengan  permodelan  Plaxis,  hal  ini dapat terlihat dari Gambar 3. Perbedaan ini disebabkan oleh pembagian fase kalkulasi  dalam  Plaxis.  Pada  program  Plaxis  fase  kalkulasi  didasarkan  atas kenaikan  tinggi  timbunan.  Dalam  satu  fase  penimbunan  dikalkulasi  dengan waktu  yang  lama  sedangkan  pada  observasi  lapangan  pengambilan  data penurunan  dilakukan  setiap  hari  meski  kenaikan  timbunan  tanah  hanya sedikit  atau  bahkan  tidak  ada  kenaikan  elevasi  timbunan.  Semakin  banyak pembagian fase dan semakin  singkat  waktu  kalkulasinya, maka grafik yang dihasilkan akan semakin mendekati grafik observasi lapangan.
4. Dari  Gambar  3  didapat  pola  penurunan  yang  diperoleh  dari  Plaxis 2D  relatif  sama dengan  pola  penurunan  Plaxis  3D.  Meskipun  menggunakan  parameter  tanah  yang
-8,00 -7,00 -6,00 -5,00 -4,00 -3,00 -2,00 -1,00 0,00 Penu ru n an (m ) Waktu (hari) Lapangan Plaxis 2D Plaxis 3D
sama,  namun  pada  setiap phase penimbunan  mengalami  penurunan  yang  berbeda, adapun perbedaan tersebut dapat dilihat pada Tabel 7 di bawah ini:
Tabel 7

## Perbandingan penurunan Plaxis 2D dan 3D tipe mesh very fine
No Phase Waktu (Hari) Total Waktu (Hari) Total Penurunan (m) Plaxis 2D Plaxis 3D 1 Reklamasi 1 3 3 -0,073 -0,073 2 Reklamasi 2 3 6 -0,129 -0,129 3 PVD 10 16 -1,444 -1,043 4 Preloading 1 87 103 -3,085 -2,695 5 Preloading 2 17 120 -4,120 -3,531 6 Preloading 3 10 130 -5,049 -4,271 7 Preloading 4 2 132 -5,756 -4,739 8 Konsolidasi 103 235 -7,491 -6,956 (Analisis Peneliti, 2020)

## Kesimpulan
Berdasarkan  analisis  yang  telah  dilakukan,  maka  dapat  disimpulkan  pengaruh mesh tidak  selamanya  linier  semakin  kecil  atau  besar  tetapi  fruktuatif,  hal  ini  dapat dilihat dari besar penurunan konsolidasi dengan pemodelan Plaxis 2D dengan tipe very coarse = 7,432 m, coarse = 7,421 m, medium = 7,466 m, fine = 7,486 m dan very fine = 7,491 m  sedangkan pada pemodelan Plaxis 3D dengan mesh tipe very coarse = 6,874 m, coarse  = 6,983  m, medium  = 6,783  m, fine  = 6,627  m  dan very  fine  = 6,956  m. Namun dari hasil yang didapat penurunan konsolidasi Plaxis 3D relatif lebih mendekati aktual  di  lapangan  dengan  persentasi  perbandingan  tipe mesh very  coarse =  -4,39%, coarse  = -2,88%, medium  = -5,66%, fine  = -7,83%  dan very  fine= -3,25%  sedangkan pemodelan  Plaxis  2D  didapat  persentasi  perbandingan  pada mesh tipe very  coarse = 3,37%, coarse = 3,21%, medium = 3,84%, fine = 4,12% dan very fine = 4,19%.

## BIBLIOGRAFI
Ahmad,  Irza.  (2007). Analisa  Metode  Perbaikan  Tanah  Lunak  Dan  Kohesif. Jurnal Menara  Jurusan  Teknik  Sipil  FT.  UNJ.  Volume  II  No.  2  Juli  2007.  44. ISSN: 1907-4360. Google Scholar
Apriyani,  Ketut  Devy,  Ikhya,  Ikhya,  &  Hamdhan,  Indra  Noer.  (2016).  Analisis Konsolidasi  Dengan  Prefabricated  Vertical  Drain  Untuk  Beberapa  Soil  Model Menggunakan  Metode  Elemen  Hingga  (Hal.  17-28). RekaRacana:  Jurnal  Teknil Sipil , 2 (3), 17. Google Scholar
Bella,  Rosmiyati  A.  (2011).  Permodelan  Timbunan  Pada  Tanah  Lunak  Dengan Menggunakan Program Plaxis. Jurnal Teknik Sipil , 1 (2), 1–9. Google Scholar
Chai,  J.C.,  Charter,  J.P.,  Hayashi,  S.  (2005).  Ground  Deformation  Induced  by  Vacuum Consolidation. Journal  of  Geotechnical  and  Geoenvironmental  Engineering  ©  ASCE, December 2005. Google Scholar
Fadhillah,  Hanna  Maulidya,  Munawir,  As’ad,  &  Kuswanda,  Wahyu  P.  (2018). Perencanaan Perbaikan Tanah Lunak pada Pembangunan Cluster D Kawasan Kota Summarecon  Bandung  Menggunakan  Kombinasi  Metode  Vacuum  Consolidation dengan Prefabricated Vertical Drain. Jurnal Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil , 1 (1), pp-043. Google Scholar
Haryoto,  Erman.  (2015). Penggunaan  Preloading  dan  Penggunaan  Pre-Fabricated Vertical  Drains  untuk  Mempercepat  Konsolidasi  Tanah  Lempung  Lunak  (Studi Kasus  Oprit  Jembatan  Deng  Padeng  Kabupaten  Sampang  Madura) .  Universitas Muhammadiyah Jember. Google Scholar
Hayati,  Titi.  (2019). Analisis  Pengaruh  Smear  Zone  pada  Penurunan  dan  Waktu Konsolidasi Proyek Reklamasi Belawan Fase II dengan Plaxis 2D dan 3D . Google Scholar
Hidayati, Anissa Maria, & Ardana, Made Dodiek Wirya. (2008). Kombinasi Preloading Dan Penggunaan Pre-Fabricated Vertical Drains  Untuk Mempercepat Konsolidasi Tanah  Lempung  Lunak  (Studi  Kasus  Tanah  Lempung  Suwung  Kangin). Jurnal Ilmiah Teknik Sipil . Google Scholar
Hird, C. C., Pyrah, I. C., Russell,  D., & Cinicioglu,  F. (1995). Modelling  the effect  of vertical drains in two-dimensional finite element analyses of embankments on soft ground. Canadian Geotechnical Journal , 32 (5), 795–807. Google Scholar
Indraratna,  B.,  Bamunawita,  C.,  Redana,  I.,  McIntosh,  G.  (2003).  Modelling  of    Prefabricated Vertical Drains in Soft Clay and Evaluation of Their Effectiveness in Practice. Journal of Ground Improvement, 7 (3) , 127-138. University of Wollongong. Google Scholar
Ohoimas,  Muhammad  Yanuar,  &  Hamdhan,  Indra  Noer.  (2015).  Analisis  Konsolidasi dengan  Menggunakan  Metode  Preloading  dan  Vertical  Drain  pada  Areal Reklamasi  Proyek  Pengembangan  Pelabuhan  Belawan  Tahap  II  (Hal.  1-11).
RekaRacana: Jurnal Teknil Sipil , 1 (1), 1. Google Scholar
Pramulandani,  Arzunnita.  (2020). Ta:  Analisis  Stabilitas  Lereng  Dengan  Perkuatan Geocell  Menggunakan  Metode  Elemen  Hingga  (PLAXIS  2D) .  Institut  Teknologi Nasional Bandung. Google Scholar
Suhendra , Andryan,  &  Irsyam , Masyhur.  (2011).  Studi  Aplikasi  Vacuum  Preloading Sebagai  Metode  Alternatif  Percepatan  Proses  Konsolidasi  Pada  Tanah  Lempung Lunak  Jenuh  Air:  Trial  Gvs  Pada  Perumahan  Pantai  Indah  Kapuk,  Jakarta.  Civil Engineering  Department,  Faculty  of  Engineering,  Binus  University. Google Scholar
Surbakti,  Rudianto.  (2020). Analisis  pengaruh  Sand  Replacement  sebagai  Counter Weight pada proses konsolidasi di Reklamasi Belawan . Google Scholar
Zhafirah,  Athaya,  &  Amalia,  Dewi.  (2019).  Perencanaan  Preloading  Dengan Penggunaan  Prefabricated  Vertical  Drain  Untuk  Perbaikan  Tanah  Lunak  Pada Jalan  Tol  Pejagan-Pemalang. Potensi:  Jurnal  Sipil  Politeknik , 21 (1),  10–18.
Google Scholar

## Copyright holder:
Tika Ermita Wulandari, Roesyanto, dan Rudi Iskandar (2021)
First publication right:

## Journal Syntax Literate
This article is licensed under: