## ANALISIS CREEP TERHADAP WAKTU PADA TANAH DASAR DALAM PROYEK REKLAMASI BANDARA KANSAI INTERNATIONAL AIRPORT
Alvin Nicholson 1 dan Chaidir A. Makarim 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: Alvin.Nicholson22@gmail.com
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: chaidir259@gmail.com

## ABSTRAK
Bandara Kansai  International Airport adalah salah satu bandara di Jepang yang dibangun di tengah laut. Pembangunan ini dilakukan karena banyaknya protes penduduk terhadap polusi udara yang akan ditimbulkan  bila pembangunan bandara dilaksanakan di tengah pemukiman penduduk. Mengingat bandara ini dibangun di tengah laut dengan tanah dasar lempung, maka salah satu permasalahan yang harus dihadapi adalah creep . Creep adalah kondisi dimana tanah mengalami penurunan akibat beban statik di atasnya dalam jangka waktu panjang. Oleh karena itu, dilakukan penelitian ini  untuk mengetahui seberapa besar creep yang terjadi pada tanah dasar bandara Kansai International Airport dengan menggunakan program Settle 3D.  Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan bahwa pentingnya memperhatikan creep dalam pembangunan konstruksi mengingat bahwa creep tidaklah kecil.
Kata kunci: Kansai International Aiport, tanah dasar, konstruksi, creep , Settle 3D.

## 1. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Terbatasnya lahan seiring dengan pertumbuhan penduduk menjadi permasalahan di beberapa negara pada saat ini. Meningkatnya penduduk otomatis kebutuhan lahan juga semakin meningkat, akan tetapi lahan sifatnya terbatas yakni tidak bertambah maupun berkurang. Lahan yang layak digunakan untuk perkembangan dan aktifitas penduduk juga semakin berkurang seiring waktu, oleh karena itu untuk mengubah lahan yang tidak layak menjadi berguna bagi penduduk adalah dengan cara reklamasi.
Di Osaka (Jepang), terdapat pulau reklamasi di tengah laut yang digunakan sebagai bandara internasional  yaitu Kansai International Airport (KIA). Bandara ini didirikan 5 km dari pantai Senshu dengan luas pada pulau I 511 ha dan luas pada pulau II 545 ha. Pembangunan ini dilakukan karena banyaknya protes penduduk terhadap polusi udara yang akan ditimbulkan  bila pembangunan bandara dilaksanakan di tengah pemukiman penduduk, oleh karena itu pembangunan bandara ini dilaksanakan di tengah laut yang relatif jauh dari pemukiman penduduk yaitu di Osaka Bay .
Namun permasalahan utama yang dihadapi saat konstruksi bandara Kansai adalah kemungkinan turunnya lapisan tanah di bawahnya. Permasalahan ini sudah diprediksi karena kondisi bandara tersebut dibangun di tengah laut. Biasanya permasalahan ini disebut dengan creep . Creep merupakan kondisi dimana tanah mengalami deformasi akibat beban statik di atasnya dalam jangka waktu panjang. Creep juga diklasifikasikan sebagai secondary settlement . Oleh karena itu, melalui studi ini akan dianalisa seberapa besar dan bahayanya creep di tanah dasar pada pembangunan pulau reklamasi bandara Kansai International Airport .

## Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya penurunan creep yang terjadi pada tanah dasar lokasi pulau reklamasi bandara Kansai International Airport dalam kurun waktu 100 tahun dengan beban akibat timbunan dan beban akibat bandara.

## 2. PENURUNAN SEKUNDER/CREEP
Penurunan sekunder merupakan penurunan yang terjadi setelah penurunan konsolidasi primer berhenti. Penurunan ini terjadi seiring dengan waktu berlalu dan biasanya terjadi sangat lama setelah beban mulai bekerja. Penurunan ini
terjadi  karena tegangan air pori berlebih di dalam tanah mengalami disipasi dan tegangan efektif berada dalam keadaan konstan.
Besar penurunan sekunder merupakan fungsi dari waktu (t) dan kemiringan kurva indeks pemampatan sekunder (Ca). Persamaan kemiringan kurva indeks pemampatan sekunder (C α ) dinyatakan dalam persamaan:
𝐶𝐶𝐶𝐶 = ∆𝑒𝑒 log ( 𝑡𝑡2 𝑡𝑡1 ) (1)
Setelah didapatkan Ca, penurunan konsolidasi sekunder dapat dihitung dengan persamaan:
𝑆𝑆 𝑠𝑠 = 𝐶𝐶𝛼𝛼 1+ 𝑒𝑒𝑝𝑝 𝐻𝐻 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑡𝑡2 𝑡𝑡1 (2)
Dengan C α = indeks pemampatan sekunder ,Ss= penurunan konsolidasi sekunder, H= tebal lapisan, e p = angka pori pada saat konsolidasi primer berakhir, t 1 = waktu konsolidasi primer berhenti dan t 2 = t1 + ∆ t.

## 3. PEMODELAN PROGRAM

## Input Data
Dalam pemodelannya pada program Settle 3D, diperlukan ketebalan per lapisan tanah. Ketebalan per lapisan tanah dapat dilihat pada Tabel 1 sebagai berikut.
Tabel 1. Kedalaman Lapisan Tanah ( KALD, 2005)
Layer Kedalaman Lapisan 1 Holocene Clay 18 m Lapisan 2 Pleistocene Clay 148 m
Dibutuhkan juga data tanah dan berat jenis masing-masing lapisan tanah yang dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3
Tabel 2. Berat Jenis Tanah Dasar Bandara Kansai International Airport (Tanaka dan Locat, 1999)
Layer 𝛾𝛾 (kN/m 3 ) Ma13 14.5 14.7 15.0 15.4 15.8 Dtc 16.7 Ma12 15.1 Doc1 16.4 Ma11U 16.5 Ma11L 16.7 Ma10 16.5 Ma9 16.4 Doc5 15.8 Ma8 17.1 Ma7 16.8
Tabel 3. Data Tanah Dasar pada Bandara Kansai International Airport (Tanaka dan Locat, 1999) Layer Sublayer W 0 (%) Wp (%) Wl (%) Ip (%) CF (%) Gs e0 kvo (m/s) Ck Ma13 1 110 35 102 67 0 2.67 2.933 2.3E-08 1.5 2 96 35 99 64 0 2.67 2.56 1.1E-08 1.3 3 86 32 90 58 0 2.67 2.293 5.0E-09 1.1 4 74 30 78 48 0 2.67 1.973 2.2E-09 1.0 5 66 30 66 36 0 2.67 1.76 1.0E-09 0.9 Dtc 1 44 25 55 30 17 2.7 1.195 2.6E-09 0.6 2 48 25 61 36 30 2.7 1.297 9.8E-10 0.6 3 40 24 58 33 32 2.7 1.070 4.6E-10 0.5 Ma12 1 79 38 104 65 35 2.66 2.101 1.2E-09 1.1 2 55 29 76 47 39 2.66 1.453 5.4E-10 0.7 Doc1 1 47 22 71 48 29 2.68 1.259 4.6E-10 0.6 Ma11U 1 56 30 79 49 38 2.71 1.51 5.8E-10 0.8 2 41 26 62 36 40 2.71 1.112 3.1E-10 0.6 Ma11L 1 49 28 70 42 29 2.69 1.328 8.2E-10 0.7 Ma10 1 43 30 72 42 30 2.69 1.171 4.5E-10 0.6 2 56 35 92 57 23 2.69 1.499 8.0E-10 0.7 3 64 37 102 65 27 2.69 1.731 8.1E-10 0.9 4 48 32 84 52 29 2.69 1.292 4.2E-10 0.6 Ma9 1 55 35 91 57 28 2.69 1.48 6.1E-10 0.7 2 51 34 90 56 39 2.69 1.383 3.0E-10 0.7 Doc5 1 63 39 105 66 36 2.63 1.645 4.4E-10 0.8 4 52 36 84 47 52 2.63 1.378 2.4E-10 0.7 Ma8 1 44 31 83 51 33 2.7 1.174 2.4E-10 0.6 2 54 36 91 56 33 2.7 1.448 4.6E-10 0.7 3 46 32 60 28 33 2.7 1.241 1.1E-09 0.6 Ma7 1 48 33 80 46 28 2.68 1.28 5.6E-10 0.6 2 54 37 96 59 29 2.68 1.46 4.9E-10 0.7 3 46 33 83 50 45 2.68 1.231 1.8E-10 0.6
Untuk mencari penurunan sekunder dibutuhkan nilai Over-Consolidation Ratio ( OCR)  perbandingan rasio Ca/Cc dan nilai Cc untuk dimasukkan ke dalam program Settle 3D yang dapat dilihat pada Tabel 3, Tabel 4, dan Tabel 5.
Tabel 4. Nilai Over-Consolidation Ratio (Watabe, 2008) Layer OCR Holocene Clay 1 Pleistocene Clay 1 Tabel 5. Nilai Rasio Ca/Cc (Watabe, 2008) Layer Ca/Cc Holocene Clay 0.043 Pleistocene Clay 0.032 Tabel 6. Nilai Compression Index (Watabe, 2008) Layer Cc Holocene Clay 1.683 Pleistocene Clay 0.617
Karena analisis dilakukan dengan kurun waktu 100 tahun, maka stage per year harus dikonfigurasikan pada program tersebut. Konfigurasi tahun yang digunakan dapat dilihat pada gambar 1 sebagai berikut.
Gambar 1. Konfigurasi Tahun yang Digunakan
Dalam pemodelan embankment load ,  digunakan  beban akibat timbunan dengan berat jenis sebesar 21 kN/m 3 dan beban akibat bandara dengan berat jenis 24.5165 kN/m 3 dalam pemodelannya.

## Pemodelan Tanah Dasar
Pemodelan tanah dasar holocene clay dan pleistocene clay pada program dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 3. Pemodelan Tanah Dasar Pleistocene Clay pada Program

## Analisis Secondary Settlement Akibat Timbunan Reklamasi
Berdasarkan hasil parameter yang sudah didapatkan,  dilakukan input ke  dalam  program Settle 3D . Hasil analisa program dapat dilihat pada gambar dan tabel berikut ini.
Gambar 4. Pemodelan Analisis Timbunan Reklamasi dalam Bentuk 3D
Gambar 5. Total Secondary Settlement Akibat Timbunan Reklamasi
Tabel 7. Besar Secondary Settlement per Tahun Akibat Timbunan Reklamasi
Waktu ( Tahun) Secondary Settlement (cm) 0 0 1 90 1,5 90 5 90,8 10 96,7 25 105 50 111 75 117 100 123
Gambar 6. Grafik Waktu vs Secondary Settlement Akibat Timbunan Reklamasi

## Analisis Secondary Settlement Akibat Beban Bandara
Berdasarkan hasil parameter yang sudah didapatkan,  dilakukan input ke  dalam program Settle 3D . Hasil analisa program dapat dilihat pada gambar dan tabel berikut ini.

## Consolidation Settlement
Gambar 7. Pemodelan Analisis Beban Bandara dalam Bentuk 3D
Gambar 8. Total Secondary Settlement Akibat Beban Bandara
Tabel 8. Besar Secondary Settlement per Tahun Akibat Beban Bandara
Waktu (Tahun) Secondary Settlement (cm) 0 0 1 0 1,5 0,464 5 2,55 10 4,46 25 6,69 50 8,9 75 10,8 100 13

## Analisis Secondary Settlement Akibat Beban Total
Dari hasil analisa pertama dan kedua, tentu didapatkan total hasil penurunan akibat beban timbunan reklamasi bandara Kansai International Airport dan akibat beban bandara. Dikarenakan penimbunan reklamasi dimulai pada tahun 1987 dan bandara memulai pengoperasian pada tahun 1994, maka harus diketahui penurunan rangkak akibat beban bandara 7 tahun lebih awal yaitu pada tahun ke 3, 18, 43, 68, dan 93. Hasil total dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 9. Besar Secondary Settlement 7 Tahun Awal  Akibat Beban Bandara
Waktu (Tahun) Secondary Settlement (cm) 0 0 3 0 18 4,46 43 6,86 68 8,42 93 10,8 Tabel 10. Besar Secondary Settlement per Tahun Akibat Beban Total Waktu (Tahun) Secondary Settlement (cm) 0 0 1 90 1,5 90 5 90,8 10 96,7 25 109,46 50 117,86 75 125,42 100 133,8
Gambar 10. Grafik Waktu vs Secondary Settlement Akibat Beban Total
Dilihat dari Tabel  10  di atas dapat disimpulkan bahwa penurunan secondary settlement pada bandara Kansai International Airport dalam kurun waktu 100 tahun adalah 133,8 cm  dan pada  grafik pada Gambar 10 dapat disimpulkan bahwa penurunan secondary settlement pada bandara Kansai International Airport mengalami penurunan yang sangat besar setelah melewati tahun pertama dalam kurun waktu 100 tahun.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 20 40 60 80 100 120 Sec on da ry S et tleen t ( cm) Time (y) Time vs Secondary Settlement Consolidation Settlement

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan analisis yang dilakukan menggunakan program berbasis boussinesq, didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Dari hasil analisis total penurunan secondary settlement / creep pada tanah dasar holocene clay dan pleistocene clay menggunakan program Settle 3D,  dengan beban timbunan reklamasi didapatkan total penurunan pada tanah dasar sebesar 123 cm dalam kurun waktu 100. Sedangkan dengan beban bandara didapatkan total penurunan  pada tanah dasar sebesar 13 cm dalam kurun waktu 100 tahun. Jadi, total creep / secondary settlement pada bandara Kansai International Airport adalah 133,8 cm dalam kurun waktu 100 tahun.
2. Dari hasil grafik waktu vs secondary settlement dapat disimpulkan bahwa penurunan secondary settlement pulau reklamasi bandara Kansai International Airport pada tahun pertama lebih besar dibandingkan tahun-tahun sesudahnya karena seiring berjalannya waktu, air dalam tanah terdisipasi.
3. Nilai rasio konsolidasi sekunder vs indeks kompresi (C α /C c ) pada tanah dasar berpengaruh pada angka penurunan secondary settlement .
4. Penurunan konsolidasi/ primer akan turun terus karena hanya berpatokan pada rumus empiris yang kebenarannya tidak dapat dibuktikan 100%.

## DAFTAR PUSTAKA
Kansai International Airport Co. Ltd. (KIAC) dan Kansai International Airport Land Development Co. Ltd.(KALD),
2005.
Watabe, Y.,et.al. Variability of Physical and Consolidation Test Results for Relatively Uniform Clay Samples Retrieved from Osaka Bay . Japanese Geothecnical Society. Vol 47. No.4 (Agustus 2007):701-716. Tanaka, H. and Locat, J. (1999 ). A microstructural investigation of Osaka Bay clay:  the impact of microfossils on its mechanical behavior . Can. Geotech. J., 36, 493-508.