Dicky Arisikam, Awan Hermawan Purwadinata, Nadia Laila Lathifah, Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Terapan Volume 8, No 2, 15 April 2022
E-ISSN : 2407 – 3911 P-ISSN : 2686 - 0333
KAJIAN PENGGUNAAN BANTALAN BETON BEKAS JALUR KERETA API SEBAGAI DINDING PENAHAN TANAH PENGGANTI GABION
Dicky Arisikam 1 , Awan Hermawan Purwadinata 2 , Nadia Laila Lathifah 3
Direktorat Prasarana 1,2 , Program Studi Pendidikan Teknik Bangunan 3
PT KAI (Persero) 1,2 , Universitas Pendidikan Indonesia 3
Jalan Perintis Kemerdekaan No. 1 1,2 , Jl. Dr. Setiabudi No. 229, Isola 3 arisikamdicky@gmail.com 1 , AwanHermawan@gmail.com 2 , nlailalathifah@gmail.com 3

## Abstrak
Pada  jalur  kereta  api  tidak  jarang  terjadi perubahan tata letak maupun ruang guna meningkatkan  fungsi  dari  jalur  kereta  api  tersebut agar  berfungsi  lebih  baik  dan  memiliki  tingkat keandalan  yang  tinggi.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk menganalisa  stabilitas  timbunan  tanah  akibat  beban yang  terjadi  jika  digunakan  bantalan  beton  bekas sebagai  pengganti  gabion,  juga  untuk  mengetahui perbandingan  faktor  keamanan  timbunan  dengan menggunakan  bantalan  beton  bekas.  Perhitungan stabilitas  timbunan  lereng  kereta  api  memperhatikan tiga  model  kegagalan  lereng,  yaitu  kegagalan  akibat momen  guling,  gaya  geser,  dan  kapasitas  dukung tanah  fondasi. Hasil  perhitungan stabilitas  lereng  dan gaya  yang  terjadi  pada  perkuatan  diverifikasi menggunakan  perangkat  lunak  Plaxis  2D  CE  V20 dengan keluaran data berupa angka aman. Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  diperoleh  yaitu alternatif  perkuatan  menggunakan  bantalan  beton bekas  sebagai  pengganti  gabion  memiliki  nilai deformasi sebesar  0.1058  m dengan  faktor keamanan 1.638.  Maka,  alternatif  tersebut  aman  terhadap kelongsoran selama masa kontruksi memiliki nilai FK > 1.5  melebihi nilai faktor keamanan minimum.
Kata  kunci:  Kontruksi  Timbunan,  stabilitas  lereng, Bantalan Beton Bekas, Plaxis

## Abstract
On the railway track, a change in layout and space  can  be  found  oftenly  in  order  to  improve  the function  of  the  railway  to  be  better  and  have  a  high degree  of  reliability.  This  research  aimed  to  analyze the  slope  stability  due  to  the  load  that  occurs  when used concrete sleepers instead of gabion, as well as to find out the safety factors of hiping construction using
concrete  sleepers.  The  calculation  of  railway  slope stability  considers  three models  of  slope  failure: failure due to bolsters, shear forces, and soil bearing capacity. The calculation results of slope stability and force that occurs in the reinforcement is verified using Plaxis  2D  CE  V20  software  with  the  output  in  the form  of  safety  factors. Based  on  the  results  of  the research,  the  alternative  reinforcement  using  used concrete  pads  as  a  substitute  for  gabions  has  a deformation value of 0.1058 m with a safety factor of 1.638. So,  the  alternative  is  safe  against  landslides during the construction period having an FK value > 1.5 exceeding the minimum safety factor value.
Keywords: Embankment Construction, Slope stability, Used Concrete Sleepers, Plaxis

## I. P ENDAHULUAN
Faktor keselamatan merupakan faktor utama yang menjadi penentu suksesnya bisnis transportasi. Faktor keselamatan  ini  akan  menjadi  pertimbangan  utama para  pengguna  jasa  transportasi  dalam  menggunakan dan memilih moda transportasi yang akan digunakannya.  Begitu  juga  dengan  kereta  api.  Salah satu  faktor utama  yang  mendukung core business PT Kereta Api Indonesia (Persero) ialah faktor keselamatan.
Fakta di lapangan menunjukkan bahwa kebutuhan  jalan rel  semakin  meningkat dan  beberapa lokasi jalan kereta api sangat mungkin dibangun di atas tanah  lempung  lunak.  Kondisi  tanah  yang  stabil  akan membuat  konstruksi  jalan  rel  diatasnya  juga  stabil, sebaliknya  kondisi  tanah  yang  labil  tentunya  akan mempengaruhi kestabilan konstruksi jalan rel dan hal ini  tentunya  dapat  membahayakan  perjalanan  KA. Permasalahan  yang  umumnya  terjadi  di  lapangan yaitu  terjadi  amblasan  pada  jalur  kereta  api  dimana
Dicky Arisikam, Awan Hermawan Purwadinata, Nadia Laila Lathifah, Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Terapan Volume 8, No 2, 15 April 2022
E-ISSN : 2407 – 3911 P-ISSN : 2686 - 0333
terjadi  penurunan ballast dan  tanah  sekitar  naik  ke atas sehingga mengakibatkan jalan rel menjadi labil.
Oleh  karena  itu  perlu  adanya  stabilisasi  dan perkuatan  terhadap  kondisi  jalan  rel  di  atas  tanah lempung  lunak.  Penelitian  ini  akan  membahas mengenai  alternatif  metode  perbaikan  yang  dapat menjadi  pertimbangan  dalam  perencanaan  terkait masalah tersebut.

## II. K AJIAN L ITERATUR

## II.1 Bahan Penyusun Struktruk Rel
Bahan  Penyusun  Struktur  Jalan  Rel  yang Memberikan Gaya Pada Subgrade :
a. Rel
Pembagian  kelas  jalan  rel  serta  tipe  rel  adalah sebagai berikut:
Tabel I. Pembagian kelas jalan rel di Indonesia (PM No. 60 Tahun 2012)
Sementara  itu,  spesifikasi  rel  kereta  api  adalah sebagai berikut :
Gambar 1.  Spesifikasi rel kereta api di Indonesia(PM No. 60 Tahun 2012)

## Gambar 2. Potongan melintang balas
(PM No. 60 Tahun 2012)
b. Bantalan
Bantalan  yang  umum  digunakan  di  Indonesia adalah  bantalan  beton.  Jarak  bantalan  adalah  jarak antara  titik  tengah  pada  bantalan  yang  beraturan  dan nilai optimal untuk rel standar  maupun  metrik adalah sebesar 0,6 meter. (Profilidis, 2006).
c. Balas
Balas  berfungsi  sebagai  pendistribusi  beban dinamis  kereta  Bentuk  dan  dimensi  potongan melintang lapisan balas adalah seperti pada gambar 3 berikut.

## II.2 Stabilitas
Kestabilan  konstruksi  timbunan  jalan  rel  erat kaitannya  dengan  stabilitas  lereng.  Analisis  stabilitas lereng  dapat  menggunakan  Metode  Irisan.  Namun, analisis  metode  irisan  memerlukan  iterasi  berulang- ulang untuk mendapatkan  model kelongsoran sebagai perhitungan angka aman.
Perhitungan stabilitas timbunan  lereng kereta api memperhatikan  tiga  model  kegagalan  lereng,  yaitu kegagalan  akibat  momen  guling,  gaya  geser,  dan kapasitas  dukung  tanah  fondasi.  Hasil  perhitungan stabilitas lereng dan gaya yang terjadi pada perkuatan diverifikasi  menggunakan  perangkat  lunak  Plaxis dengan keluaran data berupa angka aman.
Menurut peraturan  PM No.60 tahun 2012  bahwa stabilitas lereng badan jalan dinyatakan dengan faktor keamanan  (FK)  yang  mengacu  pada  kekuatan  geser tanah  di  lereng  tersebut,  sekurang-kurangnya  sebesar 1,5 untuk beban statis.

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  ini  membahas  mengenai  metode penanganan  dengan  empat  alternatif  permodelan bantalan  bekas.  Analisis  perhitungan  dilakukan menggunakan  program  PLAXIS  2D  CE  V20  diawali
Dicky Arisikam, Awan Hermawan Purwadinata, Nadia Laila Lathifah, Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Terapan Volume 8, No 2, 15 April 2022
E-ISSN : 2407 – 3911 P-ISSN : 2686 - 0333
dengan  analisis  kondisi  eksisting  dan  dilanjutkan dengan empat alternatif penanganan.
Berikut  adalah  Langkah  –  Langkah  yang dilakukan dalam analisis dan desain pekerjaan ini:
1. Pengumpulan data.
Langkah  awal  dimulai  dengan  pengumpulan data. Data yang dikumpulkan adalah data hasil survey primer  yaitu  data  geoteknik  berupa  hasil  sondir  dan uji  laboratorium,  data  topografi  berupa  peta  kontur, potongan memanjang dan melintang.
2. Intepretasi dan korelasi data
Dari  data  yang  diterima  kemudian  dibuat analisis  awal  berupa  interpretasi  dan  korelasi  data. Interpretasi data bertujuan untuk menganalisis kondisi awal  lokasi  pekerjaan  berdasarkan  data  yang  sudah masuk  baik  itu  sekunder  maupun  primer.  Sedangkan korelasi  data  bertujuan  untuk  melengkapi  interpretasi data jika memang data yang didapat dari hasil survey belum  bisa  memenuhi  kriteria  data  input  untuk pemodelan.
3. Input pemodelan
Setelah data dirasa cukup dan sesuai dengan kriteria,  selanjutnya  dilakukan  input  pemodelan geoteknik.  Dalam  hal  ini  pemodelan  menggunakan Plaxis 2D.
4. Analisis kondisi eksisting dan validasi
Setelah  input  pemodelan,  kemudian  dilakukan analisis  tahap  berikutnya  untuk  kondisi  eksisting  di lokasi  pekerjaan.  Analisis  ini  bertujuan  untuk menyesuaikan pemodelan dengan kondisi  sebenarnya di  lapangan,  sehingga  hasilnya  dapat  mewakili perkiraan  kondisi  sebenarnya  di  lapangan.  Dalam analisis  kondisi  eksisting  ini  dilakukan  validasi pemodelan dengan data  real di  lapangan  berupa  hasil survei  primer,  visualisasi/dokumentasi  lapangan  atau keterangan dari petugas di lapangan yang kompeten.
5. Pemodelan penanganan dengan alternatif Setelah  pemodelan  kondisi  eksisting  dirasa sesuai/mendekati  kondisi  real  di  lapangan,  langkah berikutnya  adalah  memodelkan  beberapa  alternatif penanganan  untuk  mendapatkan  hasil  yang  paling optimal  dan  mudah  dalam  pelaksanaannya  di lapangan.
6. Penentuan alternatif penanganan
Dari  beberapa  hasil  pemodelan  penanganan sebelumnya, kemudian dipilih satu alternatif penanganan  yang  sesuai  dengan  kriteria  yang ditentukan berdasarkan hasil diskusi bersama.
Diagram  alir  penelitian  dapat  dilihat  pada Gambar 4.

## Gambar 3. Diagram Alir

## IV. A NALISIS DAN P ERANCANGAN
IV.1 Stratifikasi dan Parameter Tanah
Lokasi Parameter diambil berdasarkan korelasi  empirik yang ada. Berikut  ini parameter- parameter  yang  digunakan  dalam  analisis  dapat dilihat pada Tabel 4.1.

## Tabel 2. Stratifikasi dan Parameter Tanah
Sumber: Handbook of Geotechnical Investigation and Design Tables (Look, 2007)

## IV.2 Spesifikasi Material Yang Digunakan
Pendekatan  parameter  yang  digunakan  untuk ballast sebagai berikut.
Tabel 3. Parameter Ballast Parameter Ballast Tebal (m) 0.47 Model MC
Dicky Arisikam, Awan Hermawan Purwadinata, Nadia Laila Lathifah, Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Terapan Volume 8, No 2, 15 April 2022
E-ISSN : 2407 – 3911 P-ISSN : 2686 - 0333
Tipe material Drained γ unsat (kN/m 3 ) 19 γ sat (kN/m 3 ) 21 E’ (kN/m 2 ) 50000 Poisson Ratio, v 0.35 c (kN/m 2 ) 0.5 ϕ (kN/m 2 ) 45 Permeabilitas, k (cm/s) 8.64
Tabel 4. Parameter Bantalan Beton
Untuk  bantalan  beton  diambil  dari  brosur prategang WIKA.
Gambar 4. Penampang Bantalan Beton
IV.3 Analisis Kondisi Eksisting
Tahapan  analisis  kondisi  eksisting  dapat diuraikan sebagai berikut.
1. Penimbunan ballast dengan tebal 30 cm.
2. Muka air tanah disimulasikan dengan kondisi pada kedalaman 0.00 m
3. Pemasangan bantalan beton.
4. Pemberian beban gandar 18 ton.

## Gambar 5. Geometri Pemodelan Kondisi Eksisting
Hasil  analisis  stabilitas  dengan Finite  Element pada  tahap  pengaruh  beban  gandar,  badan  tanah mengalami keruntuhan akibat daya dukung tanah tidak cukup  untuk  menahan  beban,  dimana  elevasi  0.00  m merupakan  tanah  lempung  lunak,  untuk  hasil  dari kondisi MAT dapat dilihat pada gambar 6,7.
Gambar 6. Output Simulasi Deformed Kondisi Eksisting
Gambar 7. Output Simulasi Total Displacement Kondisi Eksisting
Dicky Arisikam, Awan Hermawan Purwadinata, Nadia Laila Lathifah, Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Terapan Volume 8, No 2, 15 April 2022
Gambar 7. Nilai Safety Factor Kondisi Eksisting
Berdasarkan  Gambar  7  bahwa  untuk  analisis kondisi  MAT  memberikan  nilai  faktor  keamanan kurang  dari  1.5  (faktor  keamanan  minimal  1,5 berdasarkan  Peraturan  Menteri  Perhubungan  No.  60 Tahun 2012),  maka  kondisi      tersebut tidak aman dan perlu dilakukan perbaikan atau perkuatan.

## IV.5   Metode Perkuatan Menggunakan Bantalan Beton Bekas Sebagai Pengganti Gabion
Gambar 8. Geometri Alternatif Perkuatan Bantalan

## Beton Bekas Sebagai Pengganti Gabion
Hasil  analisis  stabilitas  dengan Finite  Element pada  tahap  pengaruh  beban  gandar,  badan  tanah mengalami total  displacement yang  besar,  dimana elevasi  0.00  m  sampai dengan  -0.50  m  merupakan tanah  lempung  lunak,  untuk  hasil  dari  kondisi  MAT dapat dilihat pada gambar 8 dan gambar 9.
Gambar 9. Output Simulasi Deformed Perkuatan
Gambar 10. Output Simulasi Total Displacement Perkuatan
Gambar 11. Nilai Safety Factor Alternatif Perkuatan
Berdasarkan  Gambar  11  terlihat  bahwa  untuk analisis  kondisi  MAT  memberikan  nilai  faktor keamanan  lebih  dari  1.5,  maka  perkuatan  dengan bantalan beton bekas  dinilai aman digunakan.

## Gambar 12. Pemodelan 3D Alternatif Perkuatan Dengan Perkuatan Bantalan Beton Bekas Sebagai Pengganti Gabion
Berdasarkan  analisis  alternatif  bantalan  beton bekas,  berikut  merupakan  perbandingan  nilai  faktor keamanan dan besarnya deformasi yang terjadi.

## Tabel 5. Perbandingan Nilai SF dan Displacement
Output Kondisi Eksisting Alternatif Perkuatan FK 1.285 1.638 Displacement 0.4705 0.1058
Dicky Arisikam, Awan Hermawan Purwadinata, Nadia Laila Lathifah, Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Terapan Volume 8, No 2, 15 April 2022

## V. K ESIMPULAN DAN S ARAN
Berdasarkan  analisis  yang  telah  dilakukan  dari alternatif  simulasi  menggunakan  bantalan  beton bekas  sebagai  pengganti  gabion.  Metode  perkuatan bisa  dilakukan  sesuai  karakteristik  tanah  tersebut dimana  nilai  Safety  Factor  sebesar  1.638  telah melebihi  safety  factor  ijin  >  1.5  dan  displacement yang dihasilkan 0.1058 m.

## R EFERENSI
Peraturan  Menteri  Perhubungan.  2012.  PM  No.  60: Persyaratan  Teknis  Jalur  Kereta  Api.  Jakarta:
Menteri Perhubungan Republik Indonesia
M.  Das,  Braja.  2002.  Principles  of  Geotechnical Engineering  5th  Edition.  Pacific  Grove:  PWS Publishing.
Look,  B.  G.  (2007). Handbook  of  Geotechnical Investigation  and  Design  Tables .  Taylor  & Francis Group.
Panduan  Geoteknik  Indonesia.  (2001). Panduan Geoteknik  1:  Proses  Pembentukan  dan  Sifat- sifat Dasar Tanah Lunak . WSP International.
Maccaferri. 1987. Flexible Gabion Structures in Earth
Retaining Works. Bologna, Italy.
Rosyidi,  S.  A.  P.,  2012.  Diktat  Ajar:  Rekayasa
Struktur  Jalan  Rel.  Yogyakarta:  Universitas Muhammadiyah Yogyakarta