Abstrak—Kepulauan Karimunjawa terdiri dari Pulau Karimunjawa,  Kemujan,  Parang,  dan  Nyamuk.  Pulau Karimunjawa  memiliki  tingkat  pertumbuhan  penduduk sebesar  1,44%  dan  tingkat  pertumbuhan  wisatawan  sebesar 28,22%.  Kenaikan  pertumbuhan  penduduk  dan  wisatawan menyebabkan produksi sampah meningkat, sehingga Kementerian PUPR merencanakan TPA yang terletak di Pulau Karimunjawa.  Rencana  lokasi  TPA  Karimunjawa  berada  di kaki Bukit Gajah, sebagai akibatnya direncanakan penggalian tanah agar lahan sesuai dengan layout yang telah direncanakan dan  menghasilkan  talud  galian  dengan  ketinggian  36,2  meter. Selain  stabilitas  talud,  diperlukan  adanya  proteksi  terhadap rembesan  air  lindi  yang  berasal  dari  timbunan  sampah  serta stabilitas  timbunan  sampah  dengan  ketinggian  20  meter. Berdasarkan  hasil  analisis  dengan  program  bantu  GeoStudio, diperoleh angka keamanan sebesar 0,531 terhadap perencanaan talud oleh Kementerian PUPR, sehingga diperlukan perkuatan talud  yang  direncanakan  untuk  mencegah  kelongsoran  pada talud  TPA  Karimunjawa  dengan  menggunakan  perkuatan terasering,  dinding  penahan  tanah  kantilever,  beronjong dengan  angkur,  serta  soil  nailing.  Proteksi  yang  digunakan untuk  menahan  air  lindi  akibat  timbunan  sampah  adalah lapisan  geomembrane  HDPE  dengan  ketebalan  1,5  mm.  Dari perhitungan  angka  keamanan  timbunan  sampah  dengan program bantu GeoStudio, diperoleh angka keamanan sebesar 1,554 sehingga tidak diperlukan perkuatan timnbunan maupun perbaikan  tanah  dasar  pada  zona  landfill.  Penurunan  tanah yang terjadi akibat timbunan sampah sebesar 2,37 cm .
Kata  Kunci—Beronjong,  Dinding  Penahan  Tanah  Kantilever, Geomembrane, Soil Nailing, Stabilitas Lereng, Terasering.

## I. PENDAHULUAN
EPULAUAN  Karimunjawa  adalah  kepulauan  yang terletak  di  utara  Pulau  Jawa dan  termasuk  dalam wilayah  Kabupaten  Jepara. Kepulauan  Karimunjawa memiliki  luas  dataran  1.285,50  ha  dan  luas  perairan 110.117,3 ha yang terdiri dari Pulau Karimunjawa, Kemujan, Parang,  dan  Nyamuk  (Gambar  1).  Pulau  Karimunjawa merupakan pulau  terbesar  di Kepulauan  Karimunjawa  yang memiliki kondisi topografi didominasi dataran rendah dengan ketinggian  di  antara  0  –  506  meter  di  atas  permukaan  laut (mdpl).  Pulau  Karimunjawa  memiliki  2  bukit,  yaitu  Bukit Gajah dan Bukit Bendera yang merupakan puncak tertinggi dengan  ketinggian  +506  mdpl  (BPS,  2018).  Pada  Tahun 2018,  penduduk  di  Pulau  Karimunjawa  tercatat  4.810  jiwa yang  mendiami  Pulau  Karimunjawa  dengan  tingkat pertumbuhan  penduduk  sebesar  1,44%  (Sumber:  BPS Karimunjawa,  2018).  Pada  saat  ini,  Pulau  Karimunjawa mengalami  proses  pengembangan  menjadi  tempat  wisata yang  menarik  wisatawan  lokal  maupun  mancanegara. Berdasarkan  Laporan  Kunjungan  Wisata  Kabupaten  Jepara
Tahun 2019, tercatat sebanyak 147.524 pengunjung dengan tingkat  pertumbuhan  sebesar  28,22%  yang  mengunjungi Pulau Karimunjawa.
Jumlah penduduk dan wisatawan yang semakin bertambah setiap  tahunnya,  menimbulkan  dampak  terhadap  produksi sampah  yang  dihasilkan.  Tercatat  bahwa  sampah  yang diproduksi dari penduduk sebesar 1945,45 ton pertahun dan dari sektor wisatawan sebanyak 58,4 ton pertahun. Produksi sampah  yang  sangat  tinggi  menyebabkan  beberapa  tempat wisata di Pulau Karimunjawa terlihat kumuh akibat sampah. Disamping  itu,  fasilitas  penampungan  sampah  baik  dengan sistem Open  Dumping maupun  sistem controlled  landfill masih belum tersedia.
Pada  saat  ini,  hanya  ada  3  tempat  yang  menjadi  lokasi penampungan sampah dengan sistem Open Dumping hanya saja  lokasinya  berada  di  luar  Pulau  Karimunjawa.  Sebagai akibatnya, diperlukan proses penyeberangan terlebih dahulu untuk membuang sampah ke TPA. Lokasi TPA yang kurang strategis  menyebabkan  biaya  pengiriman  sampah  menjadi mahal.  Dari  permasalahan  yang  diuraikan  di  atas, Kementerian  Pekerjaan  Umum  dan  Perumahan  Rakyat (PUPR)  sedang  merencanakan  pembangunan  TPA  dengan usia rencana 50 tahun. Perencanaan TPA yang diusulkan oleh Kementerian  PUPR  belum  menerapkan  sistem controlled landfill serta bangunan perkuatan lereng. Pembangunan TPA Karimunjawa  diharapkan  memiliki  peran  penting  untuk menjaga  kebersihan  dan  kelestarian  lingkungan  Pulau Karimunjawa  dari  sampah  yang  dihasilkan  penduduk  dan wisatawan  serta  diharapkan  mengurangi  biaya  pembuangan sampah.
Rencana  lokasi  TPA  Karimunjawa  berada  di  Dukuh Alang-Alang yang berada di kaki Bukit Gajah; sehingga TPA ini  akan  berada  di  lereng.  Berdasarkan  hasil  tes  tanah  yang telah  dilakukan,  diketahui  bahwa  kondisi  tanah  pada  lokasi pembangunan TPA berjenis pasir batuan dengan nilai N-SPT yang  tinggi.  Selain  itu,  air  tanah  berada  di  kedalaman  16

## Perencanaan Alternatif Tempat Pembuangan Akhir Karimunjawa dengan Sistem Controlled Landfill
Muhammad Syamsu Bachri, Herman Wahyudi, dan Mustain Arif Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : herman_its@yahoo.com
K
Gambar  1.  Letak  Kepulauan  Karimunjawa  yang  terdiri  dari  Pulau Karimunjawa, Kemujan, Parang, dan Nyamuk.
meter  (titik  bor  1  el.  +45,791)  dan  13  meter  (titik  bor  2  el. +40,724). Kondisi lokasi TPA Karimunjawa yang berada di atas  lereng  mengakibatkan  kontur  dari  daerah  tersebut beragam  dengan  nilai  elevasi  terendah  +28,560  dan  nilai elevasi  tertinggi  +57,712.  Sebagai  akibat  lokasi  rencana  di atas  lereng,  diperlukan  penggalian  tanah  agar  lahan  sesuai dengan layout yang telah direncanakan . Kegiatan penggalian tanah menyebabkan terbentuknya lereng galian yang berada di sebelah (TPA) dengan ketinggian rencana 36,2 meter dan kemiringan lereng sebesar 39 o .
Dalam  perencanaan  pembangunan  TPA  Karimunjawa, perlu diperhatikan beberapa aspek seperti kondisi lereng dan muka air tanah. Kondisi lereng galian diperlukan perkuatan agar  tidak  mengalami  kelongsoran  akibat  air  tanah  dan kemiringan  lereng  yang  curam.  Sedangkan  untuk  menjaga kondisi  air  tanah  pada  tempat  penampungan  sampah,  dapat dilakukan  dengan  merencanakan  proteksi  lapisan  tanah, sehingga air lindi yang berasal dari sampah tidak mencemari air tanah.
Berdasarkan  kondisi  eksisting  di  atas,  maka  diperlukan analisis  terhadap  talud  TPA  Karimunjawa,  apabila  hasil
analisis  di  bawah  angka  keamanan,  maka  dilakukan perencanaan  perkuatan  talud.  Selain  itu,  direncanakan  juga struktur  kolam  IPL  TPA  Karimunjawa  serta  perencanaan zona landfill yang  meliputi  analisis  stabilitas  timbunan sampah  dengan  tinggi  20  meter  dan  perencanaan  lapisan penahan  air  lindi.  Adanya  perencanaan  ini,  diharapkan menjadi  alternatif  perencanaan  TPA  Karimunjawa  yang menerapkan  sistem controlled  landfill serta  aman  terhadap potensi kelongsoran

## II. METODOLOGI
Berikut diagram alir dalam penulisan tugas akhir ini dapat dilihat pada Gambar 2.

## III. ANALISIS DATA TANAH DAN KONDISI EKSISTING

## A. Korelasi Data Tanah
Data  tanah  pada  lokasi  perencanaan  TPA  Karimunjawa berjenis  pasir  lempung  berbatu  dengan  nilai  N-SPT  yang
Gambar 2. Diagram alir penulisan tugas akhir.
Gambar 3. Hasil analisis talud terasering rencana Kementerian PUPR dengan program bantu GeoStudio.
Gambar 4. Hasil analisis perkuatan lereng kemiringan 1:1,5 dengan SF 1,565.
Gambar 5. Angka keamanan perkuatan beronjong dan anchor dengan SF 1,581.
Gambar 6. Diagram tekanan tanah dan air aktif dinding penahan tanah.
cukup tinggi (Tabel 1). Dalam perencanaan perkuatan, kolam IPL, dan zona landfill digunakan data korelasi menggunakan Tabel  Bowles[1]    dan  Biarez  karena  hasil  korelasi  lebih konsisten  dibandingkan  dengan  data  sekunder  yang  telah diolah. Lapisan tanah dibagi menjadi 2 lapisan dengan tebal per  lapisan  10  meter,  sehingga  dilakukan  rata  –  rata  dan analisis koefisien variasi (CV) terhadap nilai N-SPT. Berikut rekapitulasi  korelasi  data  tanah  TPA  Karimunjawa  dengan menggunakan Tabel Bowles [1] dan Biarez (Tabel 2).

## B. Analisis Kondisi Eksisting
Analisis  kondisi  eksisting  meliputi  kondisi  lereng  telah digali sesuai dengan rencana Kementerian PUPR. Kementerian  PUPR  merencanakan  perkuatan  talud  dengan menggunakan  metode  terasering  dengan  tinggi  rencana  ± 36,2  meter.  Proses  analisis  menggunakan  program GeoStudio,  diperoleh  angka  keamanan  sebesar  0,531  untuk talud dengan perkuatan terasering (Gambar 3).

## IV. PERENCANAAN PERKUATAN TALUD TPA KARIMUNJAWA

## A. Perkuatan Talud Menggunakan Terasering
Perencanaan  menggunakan  terasering  dilakukan  dengan membuat  variasi  kemiringan  dan  tinggi  talud.  Terdapat  3 variasi  kemiringan  dan  tinggi  talud  yang  dipilih  yaitu  1:1
dengan tinggi 3 meter, 1:1,5 dengan tinggi 4 meter, dan 1:2 dengan  tinggi  6  meter.  Dilakukan  analisis  dengan  program bantu  GeoStudio  sehingga  diperoleh  angka  keamanan  pada talud dengan kemiringan 1:1 sebesar 1,056 dan talud dengan kemiringan  1:1,5  sebesar  1,565  (Gambar  4).  Kemiringan talud  1:2  menghasilkan  angka  keamanan  lebih  besar  dari kemiringan talud 1:1,5, namun kemiringan 1:2 membutuhkan lahan  yang  lebih  luas  sehingga  kurang  efektif  untuk dilaksanakan.

## B. Perkuatan Talud Menggunakan Gabion Wall dan Ground Anchor
Alternatif  perkuatan  talud  TPA  Karimunjawa  adalah menggunakan  beronjong  yang  diperkuat  dengan ground anchor , dikarenakan untuk menjaga stabilitas perkuatan talud secara overall  stability .  Berdasarkan  program  bantu GeoStudio,  perencanaan  perkuatan  yang  menggunakan beronjong  tanpa  adanya anchor menghasilkan  angka keamanan sebesar 0,7 dan data berikut ini.
M pendorong = 27.590 kNm M penahan = 19.467 kNm Jari – jari     = 42,455 m
Berdasarkan  hasil  tersebut,  dapat  direncanakan  angkur dengan perhitungan di bawah ini.
SF rencana      = 1,5 (SNI 8460:2017)
Gambar 7. Denah cerucuk untuk dinding penahan tanah.
Gambar 8. Angka keamanan dinding penahan tanah diperkuat cerucuk dengan SF 1,578.
Gambar 9. Penulangan cerucuk bore pile.
Gambar 10. Angka keamanan soil nailing dengan SF 1,65.
Gambar 11. Diagram tekanan tanah dan air kolam sedimentasi.
Gambar  12.  Hasil  analisis  talud  timbunan  sampah  dengan  program bantu GeoStudio.
𝑀 𝑝𝑒𝑛.𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 𝑀 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑜𝑟𝑜𝑛𝑔 × 𝑆𝐹 𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 (1)
∆𝑀 𝑟 = 𝑀 𝑝𝑒𝑛.𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 − 𝑀 𝑝𝑒𝑛.𝑒𝑘𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 (2)
Perhitungan gaya prategang (N) yang terjadi pada angkur dapat dihitung sebagai berikut.
𝑁 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜𝑟 = ∆𝑀𝑟 𝑅×𝑡𝑎𝑛𝜙
(3)
Dimana:
𝑅 = jari-jari bidang longsor (m) 𝜙 = sudut geser ( O )
Untuk  menentukan  jumlah  kapasitas  maksimum  dari angkur yang digunakan, dapat digunakan persamaan:
𝑃 𝑚𝑥 = 𝛿𝑃 𝑢𝑙𝑡 × 𝑡𝑎𝑛𝜙 (4)
Dimana: 𝛿 = faktor keamanan 𝜙 = sudut geser ( O )
Direncanakan  menggunakan  10  angkur,  maka  beban dibagi  menjadi  10  untuk  mendapatkan  gaya  tiap  angkur. Angkur  yang  digunakan  berasal  dari  brosur  Freyssinet (Freysinet 670-E) dengan diameter 30 mm dan kapasitas tarik ultimate sebesar 566 kN.
Berdasarkan perhitungan kapasitas gaya tarik dari angkur dengan persamaan di atas, maka nilai P max > P beban , sehingga digunakan  angkur  Freyssinet  dengan  diameter  30  mm  dan kapasitas  tarik ultimate sebesar  566  kN.  Dalam  penentuan panjang  grouting,  dapat  digunakan  perumusan  2.48  dengan nilai  SF  sebesar  2  [2]  dan  nilai  c’  sebesar  12,53  kN/m 2 . Berikut perumusan panjang grouting yang dibutuhkan.
𝐿 = 𝑃×𝑆𝐹 𝑐×𝐷×𝜋 (5)
Dimana:
𝑃 = kapasitas maksimum angkur (kN) 𝑐 = kohesi tanah (kN/m 2 )
𝐷 = diameter grouting (m)
Panjang grouting yang dibutuhkan untuk perkuatan adalah 16 meter dengan panjang total sebesar 20 meter. Berdasarkan hasil  analisis  dengan  program  bantu  GeoStudio,  diperoleh angka  keamanan  sebesar  1,581  (Gambar  5),  sehingga perkuatan  lereng  dengan  beronjong  dan  angkur  aman terhadap kelongsoran.

## C. Perkuatan Talud Menggunakan Dinding Penahan Tanah Kantilever
Dinding  penahan  tanah  direncanakan  pada  dasar  lereng. Dinding  penahan  direncanakan  dengan  ketinggian  8  meter dan lebar kaki sebesar 13 meter. Perkuatan dinding penahan tanah  perlu  memperhatikan  stabilitas  terhadap  geser, stabilitas terhadap guling atau overall stability, dan stabilitas terhadap  ambles.  Berikut  merupakan  tahapan  perhitungan perencanaan beronjong terhadap tiga stabilitas tersebut. Data tanah urugan:
 sat = 21,47 kN/m 3  ’ = 11,66 kN/m 3 c    = 0 kN/m 2  = 36 O  ’    = 24 O
K a = 0,42173
Berikut perumusan untuk perhitungan tekanan aktif akibat tanah, air, dan beban tambahan (10 kN/m 2 ) dengan diagram tekanan tanah pada Gambar 6.
𝜎 𝑣 = 𝛾 × ℎ (6)
𝜎 ℎ = 𝜎 𝑣 × 𝐾 𝑎 (7)
𝑃 𝑎 = 𝜎 ℎ × ℎ × 𝑙 (8)
Dimana: 𝛾 = berat volume (kN/m 3 )
Gambar 13. Grafik penentuan  H dan  ’ H .
Gambar 14. Hasil rembesan air lindi timbunan sampah dengan program bantu GeoStudio.
Tabel 1. Nilai N-SPT Tanah TPA Karimunjawa Kedalaman (m) BM. 1 BM. 2 N-SPT Jenis Tanah N- SPT Jenis Tanah 2 31 Pasir Lempung Berbatu
21 Pasir Lempung
Berbatu
4 35
30
6 47 46 8 56 55 10 60 60 12 60 60 14 60 60 16 60 60 18 60 60 20 60 60
Tabel 2. Nilai N-SPT Tanah TPA Karimunjawa Titik Bor Depth (m) N-SPT  sat (kN/m 3 )  d (kN/m 3 ) c (kPa)  BM. 1 0 -5 33 16,42 9,8 13,1 31 5 - 20 58 21,68 18,4 18,8 36 BM. 2 0 -5 25 14,74 7,5 16,4 26 5 - 20 57 21,47 18.3 15,2 36 Tabel 3. Rekapitulasi Momen Tekanan Tanah dan Air P (kN) Lengan (m) Momen (kNm) Pa 1 37,112 4,4 163,294 Pa 2 154,54 2,933 453,304 Pa air 379,84 2,933 1114,207
ℎ = tebal lapisan tanah (m)
𝐾 𝑎 = koefisien tekanan aktif
Berdasarkan  perumusan  dan  diagram  tersebut  diperoleh nilai momen akibat tekanan tanah dan air pada Tabel 3. Berat dinding  penahan  tanah  dapat  dihitung  berdasarkan  pada Gambar  6,  sehingga  dapat  direkapitulasi  gaya  dan  momen penahan  dinding  kantilver  sebagai  berikut  (Tabel  4). Berdasarkan perhitungan tekanan tanah dan air di atas serta berat dinding penahan tanah, maka dapat dihitung stabilitas dengan perumusan sebagai berikut [3].

## 1) Stabilitas terhadap geser
𝐹𝑆 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 = ∑ 𝑣×𝑡𝑎𝑛𝜙′+𝐵×𝑐′+𝑃𝑝 𝑃𝑎 (9)
Dimana:
∑ 𝑣 = berat total struktur (kN)
𝐵 = lebar kaki dinding (m) 𝜙 = sudut geser ( O ) 𝑐 = kohesi tanah (kN/m 2 ) 𝑃𝑎 = gaya aktif (kN)
𝑃𝑎 = gaya pasif (kN) 𝐹𝑆 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 = 1,059 < 1,5 (NOT OK)
2) Stabilitas terhadap overturning
𝐹𝑆 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑡𝑢𝑟𝑛𝑖𝑛𝑔 = ∑ 𝑀𝑝𝑒𝑛𝑎ℎ𝑎𝑛
∑ 𝑀𝑝𝑒𝑛𝑑𝑜𝑟𝑜𝑛𝑔
(10)
Dimana: ∑ 𝑀 𝑝𝑒𝑛𝑎ℎ𝑎𝑛 = momen penahan (kNm) ∑ 𝑀 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑜𝑟𝑜𝑛𝑔 = momen pendorong (kNm)
𝐹𝑆 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑡𝑢𝑟𝑛𝑖𝑛𝑔 = 5,442 > 2 (OK)
3) Stabilitas terhadap daya dukung
𝐹𝑆 𝑏𝑒𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 = 𝑞𝑢 𝑞𝑚𝑎𝑥 (11)
𝑞 𝑢 = 𝑐 × 𝑁 𝑐 + 𝑞 × 𝑁 𝑞 + 0,5 × 𝛾 × 𝐵 × 𝑁 𝛾 (12)
𝑞 𝑚𝑎𝑥 = ∑ 𝑉 𝐵 × (1 + 6𝑒 𝐵 ) (13)
𝑒 = ∑ 𝑀 ∑ 𝑉 (14)
Dimana:
∑ 𝑀 = total momen (kNm) ∑ 𝑉 = total berat (kN) 𝑐 = kohesi tanah (kN/m 2 ) 𝑞 =beban merata di depan kaki dinding (kN/m 2 ) 𝐵 = lebar kaki dinding (m) 𝑒 = eksentrisitas (m) 𝑁 𝑐 , 𝑁 𝑞 , 𝑁 𝛾 = faktor daya dukung tanah [4]
𝐹𝑆 𝑏𝑒𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 = 3,0074 > 3 (OK)
Sebagai akibat stabilitas geser belum memenuhi dan untuk menjaga overall  stability dinding  penahan  tanah  kantilever, maka   digunakan  spesifikasi  cerucuk bore  pile dengan diameter 50 cm dan panjang 6 meter sebanyak 9 buah dengan pemasangan  seperti  pada  Gambar  7.  Jumlah  kebutuhan cerucuk  dapat  dihitung  dengan  perumusan  di  bawah  ini. Berdasarkan  hasil  analisis  dengan  program  GeoStudio, diperoleh angka keamanan sebesar 1,578 (Gambar 8).
𝑇 = ( 𝐸𝐼 𝑓 ) 1 5 (15)
𝑃 𝑚𝑎𝑥 = 𝑀𝑢 𝐹𝑚×𝑇 (16)
𝑛 = ∆𝑀𝑟 𝑃𝑚𝑎𝑥×𝑅 (17)
𝑀 𝑝𝑒𝑛.𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 𝑀 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑜𝑟𝑜𝑛𝑔 × 𝑆𝐹 𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 (18)
∆𝑀 𝑟 = 𝑀 𝑝𝑒𝑛.𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 − 𝑀 𝑝𝑒𝑛.𝑒𝑘𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 (19)
Dimana:
𝑇 = faktor kekakuan tiang (kg/cm 2 ) 𝐸 = modulus elastisitas tiang (MPa) 𝐼 = inersia tiang (cm 4 ) 𝑓 = faktor modulus tanah (kg/cm 3 ) [5] 𝐹 𝑚 = koefisien momen gaya lateral [6]
𝑃 𝑚𝑎𝑥 = gaya horizontal yang mampu dipikul 1 tiang (kN)
𝑛 = jumlah cerucuk
Spesifikasi penulangan serta beton yang digunakan untuk dinding penahan tanah diperkuat cerucuk (Gambar 9) sebagai berikut.
1. Bagian badan dinding penahan tanah Cover            = 50 mm Dtulangan        = 25 mm fy                = 420 MPa fc’               = 35 MPa Tulangan badan    = 55 D25 – 140 2. Bagian pile cap dinding penahan tanah Cover            = 50 mm Dtulangan        = 25 mm fy                = 420 MPa fc’               = 35 MPa Tulangan badan    = 45 D30 – 250 3. Bagian cerucuk bore pile dinding penahan tanah Cover            = 50 mm Dtulangan        = 22 mm fy                = 420 MPa fc’               = 35 MPa
Tabel 4.
Nilai N-SPT Tanah TPA Karimunjawa Area b (m) h (m) A (m 2 ) W (kN/m) Lengan (kPa) Momen 1 1 8 8 192 2,5 480 2 0,25 8 1 24 2,0833 50 3 13 0,8 10,4 249,6 6,5 1.622,4 4 9,75 8 78 894,66 8,125 7.269,11  V 1.360,3  M 9.421,51
a  V: Total berat struktur & tanah urug (W)  W: Total momen penahan.
Tabel 5. Rekapitulasi Momen Tekanan Tanah dan Air P (ton) Lengan (m) Momen (tonm) Pa 1 2,609 1,0333 2,696 Pa air 4,666 1,0333 4,821 Tabel 6. Rekapitulasi Angka Keamanan Perkuatan Talud TPA Karimunjawa Jenis Perkuatan Angka Keamanan Terasering kemiringan 1:1,5 1,565 Beronjong dengan anchor 1,581 Dinding penahan tanah 1,578 Soil nailing 1,65

## D. Perkuatan Talud Menggunakan Soil Nailing
Perkuatan ini akan dipasang pada bagian atas talud, karena menghasilkan  panjang  yang  lebih  efisien  daripada pemasangan  pada  bagian  bawah  talud.  Direncanakan sebanyak  6  buah  soil  nailing  akan  dipasang  untuk meningkatkan  angka  keamanan  talud.  Material  soil  nailing menggunakan brosur dari SAS Soil Nails dengan mutu 550 MPa  dan diameter  sebesar  40  mm,  sehingga  dapat  dihitung kapasitas tarik soil nailing sebagai berikut.
𝑅 𝑇 = 0,25 × 𝑑 2 × 𝑓 𝑦 × 𝜋 (20)
Dimana: 𝑑 = diameter nails (mm) 𝑓 𝑦 = mutu nails (MPa)
Berdasarkan  hasil  analisis  dengan  program  bantu GeoStudio  dan  kapasitas  tarik soil  nailing ,  diperoleh  angka keamanan terhadap kelongsoran sebesar 1,65 (Gambar 10).
Berdasarkan  hasil  perhitungan  perkuatan  di  atas,  dapat diperoleh tabel rekapitulasi angka keamanan perkuatan talud TPA Karimunjawa yang dapat dilihat pada Tabel 6.

## V. PERENCANAAN STRUKTUR KOLAM IPL
A. Tekanan Aktif Tanah dan Gaya Uplift
Data tanah: 𝛾 𝑠𝑎𝑡
= 1,474 ton/m 3
𝛾 ′ = 1,474 – 0,981 = 0,493 ton/m 3
𝜙 = 36 O 𝜙 ′ = 24 O
𝐾 𝑎 = 0,556 Data kolam: Panjang  = 2 meter Lebar    = 4 meter Tinggi    = 3,1 meter Tebal dinding  = 0,3 meter Tebal pelat    = 0,3 meter
Persamaan  perhitungan  tekanan  aktif  tanah  sebagai berikut:
𝜎 𝑣 = 𝛾 × ℎ (21)
𝜎 ℎ = 𝜎 𝑣 × 𝐾 𝑎 (22)
𝑃 𝑎 = 𝜎 ℎ × ℎ × 1 (23)
Dimana:
𝛾 = berat volume (kN/m 3 ) ℎ = tebal lapisan tanah (m) 𝐾 𝑎 = koefisien tekanan aktif
Diagram  beserta  hasil  rekapitulasi  tekanan  tanah  dan  air aktif dapat dilihat pada Gambar 11 serta Tabel 5. Perencanaan kolam IPL perlu mempehatikan aspek gaya uplift akibat air yang  berada  di  dalam  tanah.  Apabila  berat  struktur  kolam tanpa  air  lebih  besar  dari  gaya uplift ,  maka  kolam  aman terhadap gaya angkat. Berikut perumusan kontrol gaya uplift pada kolam IPL:
Tabel 7.
Rekapitulasi Dimensi Penulangan Struktur Kolam IPL TPA Karimunjawa
Jenis Kolam Sedimentasi Pengumpul 1 Pengumpul 2 Panjang (m) 4 3 3 Lebar (m) 2 1,5 2 Tinggi (m) 3,1 2,8 3,92 Mutu Beton (m) 25 25 25 Mutu Baja (MPa) 390 390 390 Tebal Dinding (mm) 300 300 300 Tebal Pelat (mm) 300 200 200 Selimut beton dinding (mm) 40 40 40 Selimut beton pelat (mm) 40 40 40 Tulangan Dinding (mm) D13 – 120 D13 – 150 D19 – 130 Tulangan Pembagi (mm) D8 – 150 D8 – 150 D10 – 150 Tulangan Pelat (mm) D10 – 120 D10 – 140 D10 – 140 Gaya Uplift atau P (ton) 24,33 12,361 23,073 Berat Beton atau W (ton) 31,776 21,168 31,968 W > P OK OK OK
a OK: Struktur kolam aman terhadap gaya angkat atau uplift
Tabel 8. Rekapitulasi Dimensi Penulangan Struktur Kolam IPL TPA Karimunjawa Jenis Kolam Aerasi Anaerob Wetland Panjang (m) 6 7 6 Lebar (m) 3 3,5 3 Tinggi (m) 3,1 4,45 2,25 Mutu Beton (m) 25 25 25 Mutu Baja (MPa) 390 390 390 Tebal Dinding (mm) 300 300 300 Tebal Pelat (mm) 300 600 300 Selimut beton dinding (mm) 40 40 40 Selimut beton pelat (mm) 40 40 40 Tulangan Dinding (mm) D13 - 120 D13 – 150 D19 - 130 Tulangan Pembagi (mm) D8 - 150 D8 - 150 D8 - 150 Tulangan Pelat (mm) D10 – 120 D10 – 140 D10 - 140 Gaya Uplift atau P (ton) 24,3288 12,361 23,073 Berat Beton atau W (ton) 31,776 21,168 31,968 W > P OK OK OK
a OK: Struktur kolam aman terhadap gaya angkat atau uplift
𝑊 = 𝛾 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 × 𝑉 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛
(24)
𝜎 𝑎𝑖𝑟 = 𝛾 𝑎𝑖𝑟 × ℎ 𝑎𝑖𝑟 (25)
𝑃 𝑎𝑖𝑟 = 𝜎 𝑎𝑖𝑟 × 𝐴 (26)
Dimana: h    = tinggi air di dalam tanah (m) A    = Luas dasar kolam

## B. Desain Struktur Dinding Kolam IPL
Struktur  dinding  kolam  IPL  direncakan  untuk  menahan tekanan aktif tanah dan air. Berikut desain dinding kolam IPL yang dapat digunakan.
Cover            = 40 mm D tulangan = 13 mm D tulangan pembagi = 8 mm fy                = 390 MPa fc’               = 25 MPa Tulangan dinding   = 8 D13 – 120 Tulangan pembagi  = 5 D8 - 150

## C. Desain Struktur Pelat Dasar Kolam IPL
Struktur pelat kolam IPL direncakan untuk menahan beban air yang akan mengisi kolam. Berikut desain pelat kolam IPL yang dapat digunakan.
Cover            = 40 mm Dtulangan        = 13 mm fy                = 390 MPa fc’             = 25 MPa Tulangan pelat     = 7 D13 – 120
Berdasarkan  hasil  perhitungan  penulangan  dinding  dan pelat kolam, dapat diperoleh tabel rekapitulasi untuk struktur setiap bak kolam IPL TPA Karimunjawa (Tabel 7 dan Tabel 8).

## VI. PERENCANAAN ZONA LANDFILL

## A. Perkuatan Timbunan Sampah
Timbunan  sampah  direncanakan  mencapai  ketinggian  20 meter  dan  digunakan  perkuatan  timbunan  sampah  dengan perkuatan terasering. Tinggi setiap bagian terasering adalah 4 meter. Berikut data timbunan sampah TPA Karimunjawa. Data sampah:
𝛾 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎ℎ = 8 kN/m 3
𝑐 = 6 kN/m 2 𝜙 = 30 O
Kemiringan     = 1:1 Lebar timbunan  = 53 meter
Berdasarkan hasil analisis dengan menggunakan program bantu GeoStudio diperoleh angka keamanan terhadap longsor sebesar 1,554 (Gambar 12). Selain kontrol terhadap longsor, diperlukan  kontrol  terhadap  penurunan  dan  daya  dukung tanah  dasar landfill .  Penurunan  tanah  tergolong immediate settlement karena tanah dasar berjenis pasir lempung berbatu. Berikut perhitungan penurunan dan daya dukung tanah dasar dengan data sebagai berikut.
Data tanah: 𝛾 𝑠𝑎𝑡 = 21,47 kN/m 3 𝛾 𝑡 = 18,3 kN/m 3
𝛾 ′ = 21,47 – 9,81 = 11,66 kN/m 3 𝑐 = 0 kN/m 2
𝐸 = 69.000 kN/m 2 = 690 t/m 2
𝐶𝑣 = 0,028 cm/s (Tabel Biarez) 𝑎 = ½ × (53 + (20.1)) = 36,5 meter (tan 45 = 1) 𝑎 ′ = 53 × ½ = 26,5 meter Γ 𝐻 = 0,547 (Gambar 13) Γ 𝐻 ′ = 0,26 (Gambar 13)
1) Kontrol penurunan tanah dasar
𝑆 𝑖 = 𝛾𝑑𝑟𝑦×𝐻1 𝐸 × 𝑎2 𝑎−𝑎′ [Γ 𝐻 − ( 𝑎′ 𝑎 ) 2 Γ 𝐻 ′ ] (27)
Berdasarkan  perumusan  26  diperoleh  penurunan  tanah sebesar 2,37 cm.
2) Kontrol daya dukung tanah dasar
𝐹𝑆 𝑏𝑒𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 = 𝑞𝑢 𝑞𝑚𝑎𝑥 (28)
𝑞 𝑢 = 𝑐 × 𝑁 𝑐 + 𝑞 × 𝑁 𝑞 + 0,5 × 𝐵 × 𝑁 𝛾 × 𝛾 (29)
𝑞 𝑚𝑎𝑥 = 𝛾 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎ℎ × 𝐵 (30)
Dimana: 𝑐 = kohesi tanah (kN/m 2 ) 𝑞 = beban merata di depan kaki dinding (kN/m 2 ) 𝐵 = lebar bagian dasar timbunan sampah (m) 𝑁 𝑐 , 𝑁 𝑞 , 𝑁 𝛾 = faktor daya dukung tanah [4] 𝐹𝑆 𝑏𝑒𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 = 9,63 > 3 (OK)

## B. Perencanaan Geomembran sebagai Lapisan Dasar Landfill
Direncanakan  lapisan  pada  dasar  zona landfill untuk menahan  air  lindi  yang  berasal  dari  timbunan  sampah. Lapisan  tersebut  terdiri dari  lapisan  kerikil  dengan  tebal  50 cm  dan  geomembran  HDPE  ketebalan  1,5  mm.  Dengan program  bantu  GeoStudio  SEEP/W,  diperoleh  angka rembesan sebesar 4,407E-10 m/s (Gambar 14), dimana angka tersebut lebih kecil dari persyaratan (< 10 -6 cm/det) [7].

## VII. KESIMPULAN
Berdasarkan  perhitungan  pada  Bab  3,  dapat  disimpulkan mengenai  perencanaan  TPA  Karimunjawa  sebagai  berikut: (1)  Berdasarkan  hasil  analisis  dengan  program  bantu, diperoleh  angka  keamanan  sebesar  0,531  terhadap perencanaan  talud  oleh  kementerian  PUPR,  sehingga diperlukan  alternatif  perkuatan;  (2)  Terdapat  4  jenis perkuatan,  yaitu  perkuatan  dengan  terasering,  dinding penahan tanah kantilever, beronjong dengan angkur, serta soil nailing.  Berdasarkan  perhitungan  pada  bab  sebelumnya, dapat diperoleh rekapitulasi angka keamanan pada Tabel 6 ; (3)  Proteksi  untuk  menahan  air  lindi  akibat  timbunan menggunakan  lapisan  geomembran  ketebalan  1,5  mm  dan lapisan  kerikil  dengan  tebal  50  cm.  Penurunan  yang  terjadi akibat  timbunan  sampah  sebesar  2,37  cm;  (4)  Perencanaan TPA Karimunjawa dengan controlled landfill meliputi tinggi timbunan sampah dengan tinggi rencana 20 meter, pelapisan dasar  zona  landfill,  dan  kolam  pengolahan  lindi;  (5) Perbandingan perencanaan TPA Karimunjawa oleh Kementerian  PUPR  dengan  perencanaan  alternatif  terdapat perbedaaan  pada  perkuatan  talud.  Perkuatan  talud  yang direncanakan oleh Kementerian PUPR hanya menggunakan terasering  dengan  angka  keamanan  sebesar  0,531,  sehingga
diperlukan suatu alternatif perkuatan talud.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  J. E. Bowles, Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah) . Jakarta: Erlangga, 1984.
[2]  Badan Standarisasi Nasional, SNI 8460:2017
Persyaratan Perancangan Geoteknik . Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2017.
[3]  B. M. Das, Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis) , 1 st. Jakarta: Erlangga, 1998.
[4]  H.  Wahjudi, Daya  Dukung  Pondasi  Dalam .  Surabaya:  Institut
Teknologi Sepuluh Nopember, 1999.
[5]  J. P. Jones, Foundation and Earth Structures . Virginia: Naval Facilities Engineering Command, 1986.
[6]  J.  P.  Jones, Soil  Mechanics .  Virginia:  Naval  Facilities  Engineering Command, 1986.
[7]  Menteri  Pekerjaan  Umum  Republik  Indonesia, Peraturan  Mentri Pekerjaan Umum Republik Indonesia Nomor 03/PRT/M/2013 Tentang Penyelenggaraan  Prasarana  dan  Sarana  Persampahan  dalam Penanganan  Sampah  Rumah  Tangga  dan  Sampah  Sejenis  Sampah Rumah  Tangga .  Jakarta:  Kementerian  Pekerjaan  Umum  Republik Indonesia, 2013.