ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN GEOTEKSTIL MENGGUNAKAN PROGRAM GEOSLOPE

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN GEOTEKSTIL MENGGUNAKAN PROGRAM GEOSLOPE

Slope Stability Analysis with Geotextile Reinforcement Using Geoslope Computer Program SKRIPSI Disusun untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Disusun oleh : USWATUN CHASANAH

I 0108153

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

commit to user

i


digilib.uns.ac.id

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

commit to user

iii


digilib.uns.ac.id

MOTTO Hidup adalah perjuangan yang harus diiringi dengan doa. Usaha, berdoa, dan serahkan semua kepada Allah SWT. (Anonim)

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Dengan segenap cinta dan rasa bangga, karya ini kupersembahkan kepada : 1. Ibu dan Bapak, yang selalu mendoakan, mendukung, dan menyayangiku dengan tulus ikhlas. Terima kasih telah menjadi orang tua terbaik untuk anakmu ini. 2. Adik-adik tercinta, M. Rahmat Hidayatullah dan Sabrina Rizqi M., yang selalu menjadi penyemangatku. 3. Keluarga besar Mess Ufo, Pondok Baru 1, dan teman-teman dekatku.

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Uswatun Chasanah, 2012, Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Program Geoslope, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Kondisi lereng dengan beban yang besar dan kemiringan yang curam dapat menyebabkan terjadinya kelongsoran sehingga diperlukan sebuah perkuatan lereng, salah satunya yaitu dengan geotekstil. Geotekstil sering digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain mudah dalam pelaksanaan, murah, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng secara efektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv) terhadap angka keamanan lereng yang dilakukan dengan membandingkan dua perhitungan yaitu perhitungan manual dan progam Geoslope. Analisis yang dilakukan dengan perhitungan manual, yaitu stabilitas internal dan eksternal (untuk lereng dengan perkuatan), serta stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa perkuatan). Sedangkan analisis dengan program Geoslope dilakukan untuk mengetahui stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa besarnya penurunan rata-rata nilai SF akibat kemiringan lereng sebesar 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, dan 15,18% terhadap penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, dan kelongsoran lereng bawah. Besarnya peningkatan rata-rata nilai SF pada panjang geotekstil 8 m sebesar 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, dan 9,915% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada panjang geotekstil 10 m, 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, dan 7,565% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF pada Sv 1 m sebesar 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, dan 27,115% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada Sv 1,5 m sebesar 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, dan 10,176% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Perhitungan stabilitas lereng dengan perhitungan manual dan program Geoslope memberikan rata-rata selisih SF sebesar 3,71%. Kata Kunci : stabilitas lereng, geotekstil, Geoslope. commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Uswatun chasanah,, 2012, Slope Stability Analysis with Geotextile Reinforcement Using Geoslope Computer Program, Thesis, Civil Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta .

The condition of a slope with a heavy load and a steep slope can cause the landslide therefore it requires a reinforcement, one of them is with geotextile. Geotextile is often used because it has several advantages, such as simple in installation, inexpensive, and can increase the stability of slope effectively. This study aims to know the influence of slope, length, and vertical distance between geotextile layers for safety factor of the slope that is analyzed by comparing manual calculation and Geoslope Computer Program. Analysis by manual calculation consist of internal and external stability (to the slope with reinforcement), and stability against the landslide (for the slope with and without reinforcement). While the analysis by Geoslope Computer Program was conducted to find out stability of the landslide. Based of the results it is found that the slope safety factor (SF) decrease 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, and 15,18% for sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, and landslide of lower slope respectively. By using of 8 m geotextile length the SF increase 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, and 9,915% for reinforcement pull out of upper and lower slope, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using of 10 m geotextile length the SF increase 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, and 7,565% for pull out of reinforcement, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, and 27,115% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1,5 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, and 10,176% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. The stability of slope with manual calculation and Geoslope Computer Program is almost the same, with average difference of SF 3,714%. Key words: slope stability, geotextile, Geoslope.

commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Penyusunan skripsi dengan judul “Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Program Geoslope” ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proses penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada : 1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi I. 3. Bambang Setiawan, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi II. 4. Ir. AMF. Subratayati, MSi dan Wibowo, ST, DEA, selaku Pembimbing Akademik. 5. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2008. 6. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis berharap dengan kekurangan dan keterbatasan tersebut, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Mei 2012

Penyusun

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... iii MOTTO ...................................................................................................... iv PERSEMBAHAN ....................................................................................... v ABSTRAK .................................................................................................. vi ABSTRACT .................................................................................................. vii KATA PENGANTAR .................................................................................. viii DAFTAR ISI .............................................................................................. ix DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv

BAB 1.

PENDAHULUAN...................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ........................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah ...................................................................... 2 1.3. Batasan Masalah ............ ............................................................ 2 1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3 1.5. Manfaat Penelitian...................................................................... 3

BAB 2.

LANDASAN TEORI................................................................. 4

2.1. Tinjauan Pustaka ......................................................................... 4 2.2. Dasar Teori .................................................................................. 5 2.2.1. Lereng ............................................................................. 5 2.2.2. Struktur Perkerasan Beton Semen .................................. 6 2.2.3. Pembebanan pada Lereng ............................................... 7 2.2.4. Analisis Stabilitas Lereng ............................................... 8 2.2.5. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan ................. 9 2.2.6. Geotekstil........................................................................ 13

commit to user 2.2.7. Program Geoslope .......................................................... 15

ix


BAB 3.

digilib.uns.ac.id

METODE PENELITIAN ......................................................... 17

3.1. Uraian umum ............................................................................... 17 3.2. Pemodelan Lereng....................................................................... 17 3.3.1

Pengumpulan Data .......................................................... 17

3.3.2

Perencanaan Struktur Jalan Raya .................................... 19

3.3.3

Variasi Pemodelan Lereng .............................................. 21

3.3. Analisis dengan Perhitungan Manual.......................................... 22 3.4. Analisis dengan Program Geoslope............................... ............. 23 3.4.1. Pengaturan Awal ............................................................. 22 3.4.2. Membuat Sketsa Gambar ................................................ 24 3.4.3. Analysis Settings ............................................................. 24 3.4.4. Mendefinisikan Parameter Tanah ................................... 25 3.4.5. Menentukan Parameter Tiap Lapisan Tanah .................. 26 3.4.6. Menggambar Entry and Exit Bidang Longsor ................ 27 3.4.7. Menggambar Beban Merata ............................................ 28 3.4.8. Menggambar Perkuatan Geotekstil ................................. 28 3.4.9. Memeriksa Masukan Data............................................... 29 3.4.10. Solving The Poblem......................................................... 29 3.4.11. Menyimpan Data ............................................................. 30 3.5. Pembahasan Hasil Penelitian............................... ....................... 31 3.6. Kesimpulan............................... .................................................. 31 3.7. Diagram Alir Penelitian............................... ............................... 31

BAB 4.

ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................... 33

4.1. Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan ............................... 33 4.1.1. Analisis dengan Perhitungan Manual.............................. 33 4.1.2. Analisis dengan Program Geoslope ................................ 37 4.2. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan ............................. 38 4.2.1. Stabilitas Internal ............................................................ 39 4.2.2. Stabilitas Eksternal .......................................................... 41 4.2.2.1. Analisis pada Lereng commit to user 1. ..................................... 45

x


digilib.uns.ac.id

4.2.2.2. Analisis pada Lereng 2. ..................................... 46 4.2.3. Stabilitas terhadap Kelongsoran Lereng ......................... 48 4.2.3.1. Analisis dengan Perhitungan Manual. .............. 48 4.2.3.2. Analisis dengan Program Geoslope .................. 51 4.3. Pembahasan ................................................................................ 55 4.3.1. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Internal 56 4.3.2. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Eksternal ......................................................................................... 59 4.3.3. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas terhadap Kelongsoran Lereng ......................................... 65 4.3.4. Perbandingan Hasil Analisis Stabilitas Lereng dari Perhitungan Manual dengan Progra Geoslope ............... 71 4.3.5. Permasalahan pada Penggunaan Geotekstil ................... 72

BAB 5.

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................. 74

5.1. Kesimpulan ................................................................................. 74 5.2. Saran............................................................................................ 75

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 77 LAMPIRAN ................................................................................................ 79

commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Tipikal Struktur Perkerasan Beton Semen ............................ 6 Gambar 2.2. Distribusi Beban Kendaraan ( Giroud dan Noiray, 1981) ..... 8 Gambar 2.3. Analisis Kestabilan Lereng dengan Metode Keseimbangan Batas ...................................................................................... 9 Gambar 2.4. Perlawanan Perkuatan Tanah terhadap Gaya-Gaya yang Meruntuhkan ......................................................................... 10 Gambar 3.1. Sketsa Kondisi Lereng .......................................................... 18 Gambar 3.2. Sketsa Struktur Jalan Raya dan Pembebanannya .................. 19 Gambar 3.3. Dimensi Kendaraan dan Kedudukannya .............................. 20 Gambar 3.4.

Penyaluran Beban oleh Roda ................................................ 20

Gambar 3.5.

Jendela Pengaturan Kertas Kerja........................................... 23

Gambar 3.6.

Jendela Pengaturan Skala Gambar ........................................ 23

Gambar 3.7.

Jendela Pengaturan Jarak Grid .............................................. 23

Gambar 3.8.

Jendela Penggambaran Model Geometri Lereng .................. 24

Gambar 3.9.

Jendela Penentuan Project ID ............................................... 24

Gambar 3.10. Jendela Penentuan Metode Analisis ...................................... 25 Gambar 3.11. Jendela Penentuan Bidang Longsor ...................................... 25 Gambar 3.12. Jendela Pendefinisian Parameter Tanah ................................ 26 Gambar 3.13. Jendela Penggambaran Lapisan Tanah ................................. 26 Gambar 3.14. Jendela Penggambaran Parameter Tanah .............................. 27 Gambar 3.15. Jendela Penggambaran Bidang Longsor ............................... 27 Gambar 3.16. Jendela Penggambaran Beban Merata................................... 28 Gambar 3.17. Jendela Penggambaran Perkuatan ......................................... 28 Gambar 3.18. Jendela Verifikasi Data Masukan .......................................... 29 Gambar 3.19. Jendela Proses Running Program .......................................... 30 Gambar 3.20. Jendela Penyimpanan Data.................................................... 30 Gambar 3.21. Diagram Alir Penelitian ....................................................... 32 Gambar 4.1.

Bidang Longsor Kritis Lereng............................................... 33

commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.2. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program Geoslope................................................................................ 38 Gambar 4.3. Sketsa Lereng dan Tekanan Tanah Aktif yang Bekerja ....... 39 Gambar 4.4.

Tegangan yang Bekerja pada Lapisan Tanah ........................ 42

Gambar 4.5.

Tekanan Tanah Aktif Akibat Beban Merata ......................... 43

Gambar 4.6.

Bidang Longsor Lereng dengan Perkuatan ........................... 48

Gambar 4.7. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Akibat Perkuatan dengan Program Geoslope ................................................................. 52 Gambar 4.8.

Hubungan antara Sv dengan Nilai SFr .................................. 56

Gambar 4.9. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SFp .... 58 Gambar 4.10. Hubungan antara Kemiringan Lereng dan Panjang Geotekstil dengan SF terhadap Penggeseran ......................................... 60 Gambar 4.11. Hubungan antara Kemiringan Lereng dan Panjang Geotekstil dengan SF terhadap Penggulingan ....................................... 62 Gambar 4.12. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 1 untuk Kemiringan 70o ......................................................................................... 65 Gambar 4.13. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 1 untuk Kemiringan 90o ......................................................................................... 66 Gambar 4.14. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 2 untuk Kemiringan 70o ......................................................................................... 66 Gambar 4.15. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 2 untuk Kemiringan 90o ......................................................................................... 67 Gambar 4.16. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 70o-70o............................................................... 67 Gambar 4.17. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk o Kemiringan 70o-90commit ............................................................... 68 to user

xiii


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.18. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 90o-70o............................................................... 68 Gambar 4.19. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 90o-90o............................................................... 69 Gambar 4.20. Perbandingan Nilai SF dari Hasil Perhitungan Manual dengan Program Geoslope ................................................................. 71 Gambar 4.21 Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan pada Variasi 2.... 72 Gambar 4.22. Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan Setelah Perencanaan Ulang ..................................................................................... 73

commit to user

xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1.

Faktor Kapasitas Dukung Terzaghi ....................................... 13

Tabel 2.2.

Sifat Mekanik Geotekstil ....................................................... 15

Tabel 3.1.

Data Parameter Tanah Hasil Uji Laboratorium ..................... 18

Tabel 3.2.

Klasifikasi Lereng ................................................................. 18

Tabel 3.3.

Variasi Pemodelan Lereng .................................................... 21

Tabel 3.4.

Gambaran Output Penelitian ................................................. 30

Tabel 4.1.

Analisis pada Lereng 1 .......................................................... 34

Tabel 4.2.

Analisis pada Lereng 2 .......................................................... 35

Tabel 4.3.

Analisis pada Lereng secara Keseluruhan ............................. 36

Tabel 4.4.

Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 1.. 40

Tabel 4.5.

Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 2.. 41

Tabel 4.6.

Rekapitulasi Perhitungan Tekanan Akibat Beban Merata..... 43

Tabel 4.7.

Rekapitulasi Perhitungan Momen Aktif ................................ 45

Tabel 4.8.

Rekapitulasi Perhitungan Momen Pasif ................................ 45

Tabel 4.9.

Perhitungan Tanahan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada Lereng 1 ........................................................................ 49

Tabel 4.10.

Perhitungan Tanahan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada Lereng 2 ........................................................................ 49

Tabel 4.11.

Perhitungan Tanahan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada Lereng secara Keseluruhan ........................................... 50

Tabel 4.12.

Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng ....................... 52

Tabel 4.13.

Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak Vertikalantar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Putus Tulangan (SFr) ...................................................................... 57

Tabel 4.14.

Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Panjang Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan (SFp) ...................................................................................... 58

commit to user

xv


Tabel 4.15.

digilib.uns.ac.id

Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak Vertikalantar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan (SFp) .................................................................... 59

Tabel 4.16.

Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat Pertambahan Kemiringan Lereng ......................................... 61

Tabel 4.17.

Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat Pertambahan Panjang Geotekstil........................................... 62

Tabel 4.18.

Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat Pertambahan Kemiringan Lereng ......................................... 63

Tabel 4.19.

Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat Pertambahan Panjang Geotekstil........................................... 64

commit to user

xvi


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Uswatun Chasanah, 2012, Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Program Geoslope, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Kondisi lereng dengan beban yang besar dan kemiringan yang curam dapat menyebabkan terjadinya kelongsoran sehingga diperlukan sebuah perkuatan lereng, salah satunya yaitu dengan geotekstil. Geotekstil sering digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain mudah dalam pelaksanaan, murah, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng secara efektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv) terhadap angka keamanan lereng yang dilakukan dengan membandingkan dua perhitungan yaitu perhitungan manual dan progam Geoslope. Analisis yang dilakukan dengan perhitungan manual, yaitu stabilitas internal dan eksternal (untuk lereng dengan perkuatan), serta stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa perkuatan). Sedangkan analisis dengan program Geoslope dilakukan untuk mengetahui stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa besarnya penurunan rata-rata nilai SF akibat kemiringan lereng sebesar 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, dan 15,18% terhadap penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, dan kelongsoran lereng bawah. Besarnya peningkatan rata-rata nilai SF pada panjang geotekstil 8 m sebesar 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, dan 9,915% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada panjang geotekstil 10 m, 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, dan 7,565% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF pada Sv 1 m sebesar 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, dan 27,115% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada Sv 1,5 m sebesar 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, dan 10,176% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Perhitungan stabilitas lereng dengan perhitungan manual dan program Geoslope memberikan rata-rata selisih SF sebesar 3,71%. Kata Kunci : stabilitas lereng, geotekstil, Geoslope. commit to user


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Uswatun chasanah,, 2012, Slope Stability Analysis with Geotextile Reinforcement Using Geoslope Computer Program, Thesis, Civil Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta .

The condition of a slope with a heavy load and a steep slope can cause the landslide therefore it requires a reinforcement, one of them is with geotextile. Geotextile is often used because it has several advantages, such as simple in installation, inexpensive, and can increase the stability of slope effectively. This study aims to know the influence of slope, length, and vertical distance between geotextile layers for safety factor of the slope that is analyzed by comparing manual calculation and Geoslope Computer Program. Analysis by manual calculation consist of internal and external stability (to the slope with reinforcement), and stability against the landslide (for the slope with and without reinforcement). While the analysis by Geoslope Computer Program was conducted to find out stability of the landslide. Based of the results it is found that the slope safety factor (SF) decrease 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, and 15,18% for sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, and landslide of lower slope respectively. By using of 8 m geotextile length the SF increase 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, and 9,915% for reinforcement pull out of upper and lower slope, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using of 10 m geotextile length the SF increase 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, and 7,565% for pull out of reinforcement, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, and 27,115% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1,5 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, and 10,176% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. The stability of slope with manual calculation and Geoslope Computer Program is almost the same, with average difference of SF 3,714%. Key words: slope stability, geotextile, Geoslope.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Perkembangan transportasi di Indonesia yang semakin meningkat menyebabkan naiknya kebutuhan lahan untuk penggunaan jalan. Hal ini mendorong manusia untuk memanfaatkan setiap lahan yang ada sebaik mungkin, salah satunya di kawasan perbukitan dan berlereng yang topografinya cenderung beragam. Namun untuk mewujudkan transportasi yang aman, nyaman, dan memiliki konstruksi yang awet pada daerah lereng, diperlukan sebuah analisis terhadap tingkat keamanan lereng dalam perencanaannya.

Tingkat keamanan suatu lereng dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah faktor kemiringan dan beban yang bekerja di atasnya. Kondisi lereng dengan beban yang besar dan kemiringan yang curam dapat menyebabkan terjadinya kelongsoran. Hal ini tentunya sangat membahayakan bangunan dan pengguna jalan di sekitar lereng sehingga diperlukan sebuah perkuatan lereng.

Pada saat ini banyak dijumpai alternatif perkuatan lereng, salah satunya yaitu dengan geotekstil. Hardiyatmo (2007) menyatakan geotekstil merupakan material lolos air buatan pabrik yang dibuat dari bahan-bahan sintesis, seperti polypropylene, polyester, nylon, polyvinyl chloride, dan campuran dari bahanbahan tersebut. Seluruh material tersebut termasuk thermoplastic. Geotekstil sering digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain mudah dalam pelaksanaan, murah, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng secara efektif. Pemanfaatan geotekstil untuk perkuatan lereng dapat dilakukan dengan memasang geotekstil pada bagian lereng dengan jarak dan panjang tertentu sehingga lereng terjaga stabilitasnya.

commit to user

1

2 digilib.uns.ac.id


Ada beberapa metode dalam melakukan analisis stabilitas lereng, salah satunya yaitu metode keseimbangan batas (limit equilibrium method). Analisis stabilitas lereng dengan metode ini sangat membutuhkan ketelitian dan ketekunan untuk mendapatkan hasil yang akurat, sehingga analisis dapat dilakukan dengan menggunakan

program

komputer.

Salah

satu

program

komputer

yang

menggunakan prinsip metode keseimbangan batas (limit equilibrium method) dalam analisis stabilitas lereng yaitu program Geoslope. Kelebihan dari program ini yaitu dapat menghitung angka aman secara akurat dalam waktu yang singkat. Karena menggunakan prinsip metode keseimbangan batas (limit equilibrium method), maka program ini mudah dipelajari oleh pemula.

Berdasarkan uraian di atas, maka penggunaan geotekstil pada lereng yang mempunyai beban yang tinggi dan kemiringan yang curam dengan menggunakan program Geoslope perlu dikaji lebih mendalam. Penelitian ini diharapkan mampu menjadi solusi untuk permasalahan tersebut.

1.2. Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.

Bagaimana hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil dengan angka keamanan (SF) ?

2.

Bagaimana perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan perhitungan manual dengan program Geoslope?

1.3. Batasan Masalah Agar penelitian ini tidak terlalu luas tinjauannya dan tidak menyimpang dari rumusan masalah yang ditetapkan, maka perlu adanya pembatasan terhadap masalah yang ditinjau. Batasan-batasan masalah yang diambil dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.

Data tanah yang digunakan adalah data tanah di Desa Bantas, Kecamatan commit to user Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali.

3 digilib.uns.ac.id


2.

Lereng digambarkan dengan menggunakan permodelan dua dimensi, yang terdiri dari dua lereng, yaitu lereng atas dan lereng bawah.

3.

Tanah urugan kembali (backfill) di belakang dan di dalam zona tanah perkuatan dianggap sama dengan tanah asli.

4.

Beban terletak pada lereng dua (lereng bawah).

5.

Tidak meninjau dari segi biaya dan waktu.

6.

Tidak memperhitungkan adanya muka air tanah.

7.

Analisis stabilitas lereng menggunakan metode keseimbangan batas.

8.

Perhitungan dilakukan dengan perhitungan manual dan program Geoslope.

1.4. Tujuan Penelitian 1.

Mengetahui hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil dengan angka keamanan (SF).

2.

Mengetahui perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan perhitungan manual dengan program Geoslope.

1.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini yaitu : 1.

Menambah pengetahuan tentang stabilitas lereng.

2.

Mendapatkan gambaran tentang visualisasi kelongsongan lereng dalam bentuk dua dimensi.

3.

Mengenal dan dapat mengoperasikan program Geoslope.

4.

Menghemat waktu dalam menyelesaikan permasalahan dalam bidang geoteknik dengan memanfaatkan program.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Widiyanto, (1993), menyimpulkan bahwa penanggulangan kelongsoran subgrade jalan raya dengan stabilitas lereng memberikan angka keamanan yang kecil. Kondisi tersebut memberikan indikasi bahwa badan jalan dalam keadaan labil sehingga perlu dilakukan peningkatan stabilitas lereng. Hal ini dapat dilakukan dengan memperbaiki sifat fisis tanah maupun dengan membangun dinding penahan yang disertai dengan sistem drainase di bawah permukaan jalan yang baik.

Geotekstil adalah kelompok bahan geosintetik yang mudah meloloskan air. Geotekstil sebenarnya merupakan bahan, baik yang berasal dari serat-serat asli seperi jute, kertas filter, papan kayu, dan bambu, maupun serat-serat sintetis (fiber) yang banyak berhubungan dengan pekerjaan-pekerjaan tanah. Awalnya pemanfaatan geotekstil untuk percepatan konsolidasi, pengganti pasir sebagai bahan drainase (vertical sand drain) yang banyak dilakukan di India, atau sebagai kertas filter yang banyak dilakukan di Belanda (Suryolelono, 2000). Metode keseimbangan batas telah digunakan untuk stabilitas lereng dalam waktu yang lama. Metode keseimbangan konvensional memiliki beberapa keterbatasan, salah satunya hanya memenuhi persamaan kesetimbangan gaya. Metode tersebut tidak menganggap tegangan dan perpindahan dari suatu lereng. Keterbatasan ini dapat diatasi dengan menggunakan program yang mampu menganalisis gaya dan tegangan geser total pada pada permukaan longsor sehingga dapat digunakan untuk menentukan angka keamanan (Krahn, 2003).

commit to user

4

5 digilib.uns.ac.id


Studi kasus analisis stabilitas lereng pada badan jalan Wonosari km 15-16 Piyungan, Yogyakarta dengan menggunakan program Geoslope diperoleh hasil berupa angka aman dan bentuk bidang longsor yang dimungkinkan terjadi pada badan jalan tersebut (Setiawan, 2004 dalam Takhmiluddin dan Arianto, 2008).

Penelitian ini diharapkan mampu melengkapi penelitian-penelitian sebelumnya, yakni dengan meninjau tidak hanya pada satu konstruksi lereng tanpa perkuatan, melainkan dua konstruksi lereng yang diberi perkuatan geotekstil. Selain itu, analisis pada penelitian ini juga dilakukan dengan dua metode, yakni perhitungan manual dan program Geoslope sehingga hasil analisis tersebut dapat dibandingkan.

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Lereng

Lereng adalah suatu permukaan tanah yang miring dan membentuk sudut tertentu terhadap suatu bidang horizontal. Pada tempat dimana terdapat dua permukaan tanah yang berbeda ketinggian, maka akan ada gaya-gaya yang mendorong sehingga tanah yang lebih tinggi kedudukannya cenderung bergerak ke arah bawah yang disebut dengan gaya potensial gravitasi yang menyebabkan terjadinya longsor (Tjokorda, dkk, 2010). Longsoran lereng adalah pergerakan massa tanah batuan dalam arah tegak, mendatar, atau miring dari kedudukan semula sebagai akibat ketidak mampuan lereng menahan gaya geser yang bekerja pada batas antara massa yang bergerak dan massa yang stabil (Skempton and Hutchinson, 1969 dalam Wicaksono, 2003).

commit to user

6 digilib.uns.ac.id


Christoper, dkk, (1991), mengklasifikasikan: 1.

Struktur timbunan dengan kemiringan lereng < 70o yang lerengnya diperkuat, disebut lereng tanah bertulang (Reinforced Soil Slope, RSS).

2.

Struktur timbunan dengan kemiringan lereng > 70o yang lerengnya diperkuat, disebut struktur dinding tanah distabilisasi secara mekanis (Mechanically Stabilized Earth wall, MSE-wall)

2.2.2. Struktur Perkerasan Beton Semen

Perkerasan beton semen (perkerasan kaku) adalah struktur yang terdiri atas pelat beton semen yang bersambung (tidak menerus) tanpa atau dengan tulangan, atau menerus dengan tulangan, terletak di atas lapis pondasi bawah atau tanah dasar, tanpa atau dengan lapis permukaan beraspal (SNI PD T-14-2003).

Pada umumnya perkerasan beton semen dilapisi dengan perkerasan aspal di atasnya. Namun struktur perkerasan beton semen secara tipikal sebagaimana terlihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Tipikal Struktur Perkerasan Beton Semen

Bahan pondasi bawah pada perkerasan beton semen berdasarkan SNI PD T-142003 dapat berupa : 1. Bahan berbutir. 2. Stabilisasi atau dengan beton kurus giling padat (Lean Rolled Concrete). 3. Campuran beton kurus (Lean-Mix Concrete).

commit to user

7 digilib.uns.ac.id


Tebal pondasi minimum yang mempunyai mutu sesuai dengan SNI No. 03-63882000 dan AASHTO M-15 serta SNI No. 03-1743-1989 adalah 10 cm. Perancangan tebal perkerasan beton semen dapat dihitung dengan menggunakan beberapa metode diantaranya; metode AASHTO , AUSTROAD 2000, metode Bina Marga, metode Asphalt Institute, metode ROAD NOTE 29, dan lain-lain. Pada umumnya tebal perkerasan beton semen berkisar antara 20 - 30 cm.

Bahan-bahan yang digunakan untuk perkerasan beton semen harus sesuai dengan peraturan yang telah ditetapkan. Daftar berat isi (γ) bahan-bahan yang digunakan untuk perkerasan beton semen berdasarkan Peraturan Pembebanan Jembatan Bab III hal. 37 dalam Herma, dkk 2010 adalah sebagai berikut : 1. Beton bertulang

: 24 kN/m3

2. Beton biasa

: 22 kN/m3

3. Perkerasan jalan beraspal : 20 – 25 kN/m3

2.2.3. Pembebanan pada Lereng

Gaya yang ditimbulkan oleh adanya struktur jalan raya di atas konstruksi lereng harus mampu ditahan oleh lereng tersebut. Gaya tersebut yaitu gaya vertikal yang disebabkan oleh beban perkerasan dan beban kendaraan. Gaya-gaya yang berasal dari kendaraan nantinya akan diteruskam pada perkerasan sebagai tekanan vertikal. Tekanan vertikal dapat ditentukan dengan menggunakan penyebaran tekanan ( 2H: 1V atau α = ± 260) dari Giroud dan Noiray (1981).

Tekanan ban (p’) pada kedalaman (h) dari permukaan dapat diperoleh dengan rumus :

2 2 α 2 α

Keterangan : p’

= tekanan ban pada kedalaman h (kN/m2)

P

= beban gandar (kN)

commit to user

2.1.

8 digilib.uns.ac.id


h

= tebal perkerasan (m)

α

= sudut penyebaran beban terhadap vertikal (0)

L

= panjang bidang kontak (m)

B

= lebar bidang kontak (m)

L

B pc

α

h

p'

B + 2 h tg α

Tanah Dasar

Gambar 2.2. Distribusi Beban Kendaraan ( Giroud dan Noiray, 1981) Beban gandar (P) disebarkan mengikuti penyebaran tekanan yang bersudut α terhadap vertikal. Bidang kontak ekivalen tekanan ban di atas permukaan jalan adalah B x L .

Untuk kendaraan berat dengan roda lebar dan ganda : √2 , 0,5

2.2.

Giroud dan Noiray, 1981, menyatakan besarnya tekanan ban (pc) untuk kendaraan proyek sebesar 620 kPa.

2.2.4. Analisis Stabilitas Lereng

Salah satu metode yang digunakan untuk analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng yaitu metode keseimbangan batas dengan asumsi bentuk bidang longsor berupa lingkaran seperti yang terlihat pada Gambar 2.3. commit to user

9 digilib.uns.ac.id


Gambar 2.3. Analisis Stabilitas Lereng dengan Metode Keseimbangan Batas

Menurut Suryolelono, (1993), apabila digunakan Ordinary Slices Method maka persamaan angka keamanan

∑&' &( ! "#$ % ∑&' &( ) *+, θ %

- 1,3

Keterangan : SF

= angka keamanan

R

= jari-jari lingkaran longsor (m)

c

= kohesi tanah (kN/m2)

ϕ

= sudut gesek dalam tanah (0)

ai

= panjang lengkung lingkaran pada irisan ke-i (m)

Wi

= berat irisan tanah ke-i (kN/m)

Ni

= Wi. cos θi

θi

= sudut tengah pias ke-i (0)

commit to user

2.3.

10 digilib.uns.ac.id


2.2.5. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan

Pada konstruksi lereng dengan sistem perkuatan lereng, gaya yang meruntuhkan akan dilawan dengan oleh kemampuan geser dan tarik dari bahan perkuatan tersebut (Suryolelono, 1993). Pada Gambar 2.4, tampak pengaruh bahan geotekstil dalam memberikan konstribusi perlawanan terhadap gaya yang melongsorkan cukup berperan, apabila bahan tersebut terpotong oleh bidang longsor.

Gambar 2.4. Perlawanan Perkuatan Tanah terhadap Gaya-Gaya yang Meruntuhkan

Dalam praktek, analisis stabilitas lereng didasarkan pada konsep keseimbangan plastis batas. Adapun maksud analisis stabilitas adalah untuk menentukan faktor aman dari bidang longsor yang potensial. Faktor aman didefinisikan dengan memperhatikan tegangan geser rata-rata sepanjang bidang longsor potensial, dan kuat geser tanah rata-rata sepanjang permukaan longsoran.

Faktor aman (SF) merupakan nilai banding antara gaya yang menahan dan gaya yang menggerakkan (Hardiyatmo, 2007).

Keterangan :

/ /

2.4.

τ

= tahanan geser maksimum yang dapat dikerahkan oleh tanah (kN)

τd

= tegangan geser yang terjadi akibat gaya berat tanah yang akan longsor (kN)

commit to user



Menurut teori Mohr-Coulomb, tahanan geser (τ) yang dapat dikerahkan oleh tanah, disepanjang bidang longsornya dinyatakan oleh : / 1 2 3

Keterangan : c

= kohesi (kN/m2)

σ

= tegangan normal (kN)

φ

= sudut gesek dalam tanah (0)

2.5.

Dengan cara yang sama, dapat dituliskan persamaan tegangan geser yang terjadi (τd) akibat beban tanah dan beban-beban lain pada bidang longsornya : / 1 2 3

Keterangan : cd

= kohesi (kN/m2)

φd

= sudut

2.6.

gesek dalam yang bekerja sepanjang bidang longsor (0)

Analisis stabilitas lereng dengan perkuatan terdiri dari analisis stabilitas internal, stabilitas eksternal, dan stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Stabilitas internal terdiri dari dari stabilitas terhadap putus dan cabut tulangan, yang

berupa

stabilitas terhadap gaya-gaya internal yang diperhitungkan terhadap panjang dan jarak spasi antar perkuatan. Stabilitas terhadap gaya-gaya eksternal terdiri dari kemampuan perkuatan lereng dalam menahan gaya geser, guling, dan keruntuhan dasar pondasi akibat kuat dukung tanah.

Anggapan yang digunakan adalah

perkuatan lereng tanah merupakan satu kesatuan seperti pada konstruksi dinding penahan tanah. Sedangkan tinjauan stabilitas terhadap kelongsoran lereng dapat digunakan berbagai metode, salah satunya adalah merode keseimbangan batas (Suryolelono, 1993). 1. Stabilitas internal a. Angka keamanan (SF) terhadap putus tulangan

Keterangan : SFr

5

6 - 1,5 σ7 . 8

= angka keamanan terhadap putus tulangan commit to user

2.7.



Sv

= jarak tulangan arah vertikal (m)

Ta

= kuat tarik ijin tulangan (kN/m)

σh

= tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m2)

b. Angka keamanan (SF) terhadap cabut tulangan :

Keterangan : SFp

2; σ8 < - 1,5 σ7 . 8

2.8.

;

= angka keamanan terhadap cabut tulangan

σv

= tekanan vertikal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m2)

Le

= panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor (m)

σh

= tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m2)

Sv

= jarak tulangan arah vertikal (m)

= koefisien gesek antara tanah dan tulangan, dapat diambil ; = tg (2ϕ/3)

2. Stabilitas eksternal a. Angka keamanan terhadap geser

Keterangan :

- 1,5 ∑>

F

= gaya yang melawan (kN)

∑E

= jumlah gaya geser (kN)

2.9.

b. Angka keamanan terhadap guling

Keterangan : ∑MP

∑ @: - 1,5 ∑ @A

2.10.

= jumlah momen pasif (kNm)

∑ MA = jumlah momen aktif (kNm) c. Angka keamanan terhadap kuat dukung tanah 2BC" - 1,5 2"<5DE+

2.11.

Berdasarkan rumus Terzaghi untuk tegangan ultimate yaitu : σult = c . Nc + q. Nq + 0,5 . γ . BNγ commit to user

(2.12.)



Keterangan : SF

= angka keamanan terhadap kuat dukung tanah

σult

= kuat dukung tanah (kN/m2)

σterjadi = tegangan yang terjadi (kN/m2) c

= kohesi tanah pondasi (kN/m2)

γ

= berat volume tanah pondasi (kN/m3)

q

= tekanan overburden pada dasar pondasi (kN/m2)

B

= panjang perkuatan pada dasar konstruksi (m)

Nc, Nq, Nγ = koefisien-koefisien kuat dukung yang merupakan fungsi dari sudut geser dalam tanah, yang terdapat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Faktor Kapasitas Dukung Terzaghi ф

Nc

Nq

Nγ

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

5.70 6.00 6.30 6.62 6.97 7.34 7.73 8.15 8.60 9.09 9.61 10.16 10.76 11.41 12.11 12.86 13.68 14.60 15.12 16.56 17.69 18.92 20.27 21.75 23.36 25.13

1.00 0.00 26 1.10 0.01 27 1.22 0.04 28 1.35 0.06 29 1.49 0.10 30 1.64 0.14 31 1.81 0.20 32 2.00 0.27 33 2.21 0.35 34 2.44 0.44 35 2.69 0.56 36 2.98 0.69 37 3.29 0.85 38 3.63 1.04 39 4.02 1.26 40 4.45 1.52 41 4.92 1.82 42 5.45 2.18 43 6.04 2.59 44 6.70 3.07 45 7.44 3.64 46 8.26 4.31 47 9.19 5.09 48 10.23 6.00 49 11.40 7.08 50 commit to user 12.72 8.34

ф

Nc 27.09 29.24 31.61 34.24 37.16 40.41 44.04 48.09 52.64 57.75 63.53 70.01 77.50 85.97 95.66 106.81 119.67 134.58 151.95 172.28 196.22 224.55 258.28 298.71 347.50

Nq 14.21 15.90 17.81 19.98 22.46 25.28 28.52 32.23 36.50 41.44 47.16 53.80 61.55 70.61 81.27 93.85 108.75 126.50 147.74 173.28 204.19 241.80 287.85 344.63 415.14

Nγ 9.84 11.60 13.70 16.18 19.13 22.65 26.87 31.94 38.04 45.41 54.36 65.27 78.61 95.03 115.31 140.51 171.99 211.56 261.60 325.34 407.11 512.84 650.67 831.99 1072.80



3. Stabilitas terhadap kelongsoran lereng Dalam tinjauan ini digunakan teori stabilitas tanpa perkuatan yang telah dibahas sebelumnya. Apabila kuat tarik bahan geotekstil untuk perkuatan satu lapis sebesar T (kN/m), maka besarnya angka keamanan lereng dengan perkuatan geotekstil ditentukan dengan menambahkan faktor aman lereng tanpa perkuatan dengan pengaruh tahanan momen oleh geotekstil: B

Keterangan :

∑+H, +HI 6F. G+

∑+H, +HI J+ KFθ+ L

- 1,3

2.13.

SF = angka keamanan SFu = angka keamanan lereng tanpa perkuatan R = jari-jari lingkaran longsor (m) Wi = berat irisan tanah ke-i (kN/m) θi = sudut tengah pias ke-i (0) Ti = jumlah gaya tarik per meter lebar geotekstil yang tersedian untuk setiap lapisan tulangan (kN/m) yi = R cos θi = lengan momen geotekstil terhadap O (m)

2.2.6. Geotekstil

Geotekstil merupakan material lembaran yang dibuat dari bahan tekstil polymeric, bersifat lolos air, yang dapat berbentuk bahan nir-anyam (non woven), rajutan atau anyaman (woven) yang digunakan dalam kontak dengan tanah atau material lain dalam aplikasi teknik sipil. Fungsi perkuatan pada geotekstil dapat diterjemahkan sebagai fungsi tulangan, seperti istilah pada beton bertulang. Dalam pengertian yang identik, tanah hanya mempunyai kekuatan untuk menahan tekan, tapi tidak dapat menahan tarik. Kelemahan terhadap tarik ini dipenuhi oleh geotekstil. Material ini dapat diletakkan di bawah timbunan yang dibangun di atas tanah lunak, dapat digunakan untuk membangun penahan tanah, dan dapat pula digunakan untuk perkuatan bahan perkerasan jalan (Hardiyatmo, 2007).

commit to user



Pemilihan geotekstil untuk perkuatan dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor internal dan eksternal. Faktor internal geotekstil terdiri dari kuat tarik geotekstil, sifat perpanjangan (creep), struktur geotekstil, dan daya tahan terhadap faktor lingkungan, sedangkan faktor eksternal adalah jenis bahan timbunan yang berinteraksi dengan geotekstil. Waktu pembebanan juga mengurangi kekuatan geotekstil karena akan terjadi degradasi pada geotekstil oleh faktor fatigue dan aging. Untuk menutupi kekurangan tersebut, tidak seluruh kuat tarik geotekstil yang tersedia dapat dimanfaatkan dalam perencanaan konstruksi perkuatan (Djarwadi, 2006). Tabel 2.2. menunjukkan sifat-sifat mekanik yang terdapat pada geotekstil. Tabel 2.2. Sifat Mekanik Geotekstil Jenis Struktur Geotekstil Polyfet IS50 Niranyam Polyfet IS70 Niranyam Polyfet IS80 Teranyam Hate Renfox T Teranyam Hate Renfox R Teranyam Sumber : PT. Tetrasa Geosinido

Tebal (mm) 1,90 2,50 2,90 NA NA

Berat perluas (gr/m2) 200 285 325 250 325

Kuat Tarik kN/m 15 21,5 24 40 60

Perpanjangan (%) 35 40 40 21 44

Perancangan lereng dengan perkuatan geotesktil menurut Holtz, dkk, (1998), dalam Hardiyatmo, (2007), dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu metode coba-coba dan metode langsung. Dalam perancangan coba-coba, hitungan dilakukan dengan membuat tampang lereng dengan susunan geotekstil secara coba-coba, kemudian dianalisis dengan program komputer. Dalam hitungan secara langsung, hitungan stabilitas lereng dilakukan dengan program komputer dan hitungan manual dilakukan dalam menghitung kebutuhan geotekstil.

Selain itu, dalam perancangan lereng dengan perkuatan geotekstil juga harus diperhatikan panjang dari geotekstil tersebut. Salah satu syarat yang harus dipenuhi yaitu panjang geotekstil yang berada di belakang garis longsor (Le) minimum adalah 1m. Tahanan cabut tulangan hanya dihitung pada tulangan yang panjangnya lebih besar dari 1 m. Jika tahanan cabut tulangan tidak cukup, maka panjang tulangan ditambah. commit to user



2.2.7. Program Geoslope

Program Geoslope adalah sebuah paket aplikasi untuk pemodelan geoteknik dan geo-lingkungan. Software ini melingkupi SLOPE W, SEEP W, SIGMA W, QUAKE W, TEMP W, dan CTRAN W, yang sifatnya terintegrasi sehingga memungkinkan untuk menggunakan hasil dari satu produk ke dalam produk yang lain. Ini unik dan fitur yang kuat sangat memperluas jenis masalah yang dapat dianalisis dan memberikan fleksibilitas untuk memperoleh modul seperti yang dibutuhkan untuk proyek yang berbeda.

SLOPE W merupakan produk perangkat lunak untuk menghitung faktor keamanan

lereng dan kemiringan batuan. Dengan SLOPE W, kita dapat

menganalisis masalah baik secara sederhana maupun kompleks dengan menggunakan salah satu dari delapan metode kesetimbangan batas untuk berbagai permukaan yang miring, kondisi tekanan pori-air, sifat tanah, dan beban terkonsentrasi. Kita dapat menggunakan elemen tekanan pori air yang terbatas, tegangan statis, atau tekanan dinamik pada analisis stabilitas lereng. Selain itu kita juga dapat melakukan analisis probabilistik.

SLOPE W Define merupakan program yang digunakan untuk pemodelan permasalahan lereng dalam bentuk penggambaran pada layar komputer dalam aplikasi Computer Aided Design (CAD). Kemudian data yang telah dimodelkan tersebut dianalisis dengan menggunakan SLOPE W Solve. Perhitungan dilakukan sesuai dengan data masukan dan pengaturan analisis (Analysis Setting) yang telah ditentukan. SLOPE W Contour akan menampilkan grafis seluruh bidang longsor dan nilai faktor aman dapat ditunjukkan dala bentuk kontur faktor aman serta diagram dan poligon tiap pias tertentu.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1.

Uraian Umum

Penelitian ini dilakukan dengan membandingkan dua perhitungan yaitu perhitungan manual dan progam Geoslope. Variasi parameter yang digunakan pada penelitian ini antara lain kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal geotekstil, sedangkan parameter tetap yang digunakan yaitu parameter tanah, pembebanan, dan spesifikasi geotekstil. Tahapan pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.

Pemodelan Lereng

2.

Analisis dengan perhitungan manual

3.

Analisis dengan program Geoslope.

4.

Pembahasan hasil penelitian.

5.

Kesimpulan.

3.2.

Pemodelan Lereng

3.2.1. Pengumpulan Data Data-data yang diperlukan pada penelitian ini antara lain: 1.

Data Tanah Data tanah yang digunakan pada penelitian ini adalah data sekunder yang diperoleh dari penelitian Tjokorda, dkk (2010) di Desa Bantas, Kecamatan Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali. Tanah di lokasi tersebut merupakan tanah homogen dengan 3 jenis tanah seperti yang terdapat pada Tabel 3.1.

2.

Geotekstil Geotekstil yang digunakan pada penelitian ini yaitu geotekstil teranyam (woven) dengan jenis Hate Renfox R. Spesifikasi yang terdapat pada commit to user geotekstil tersebut antara lain :

17



a. Kuat tarik (Ta)

: 60 kN/m

b. Perpanjangan (ε)

: 44 %

Tabel 3.1. Data Parameter Tanah Hasil Uji Laboratorium No.

Tanah 1 (22-12m ) 21 1,8 24

Jenis Pemeriksaan

1 Berat isi γ (kN/m3) 2 Kohesi c (kN//m2) 3 Sudut geser ϕ (o) Sumber : Tjokorda,dkk, 2010

Tanah 2 (12 – 8 m ) 19,5 2,9 15

Tanah 1 (8 m – 0 m ) 21 1,8 24

Pembagian jenis tanah pada lereng ini dapat dilihat pada sketsa kondisi lereng pada Gambar 3.1.

Lereng 1

Tanah 1 γ = 2,1 t/m3

Badan jalan

Lereng 2

β

Tanah 2 γ = 1,95 t/m3

H

β

Tanah 3 γ = 2,1 t/m3

Gambar 3.1. Sketsa Kondisi Lereng Sedangkan untuk sudut kemiringan lereng yang digunakan yaitu 70o dan 90o. Alasan pemilihan kemiringan tersebut yaitu karena berdasarkan klasifikasi lereng yang dilakukan oleh Christopher, (1991), yang terdapat pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2. Klasifikasi Lereng Sudut Kemiringan Lereng ( o)

Klasifikasi

70 90

Dinding tanah distabilisasi secara mekanis Dinding tanah distabilisasi secara mekanis

commit to user



3.2.2. Perencanaan Struktur Jalan Raya

Kelas jalan yang direncanakan pada penelitian lereng ini yaitu Arteri III dengan asumsi VLHR sebesar 8.000 smp/hari. Lebar jalur yang digunakan untuk kelas jalan Arteri IIIA pada penelitian ini yaitu 3 m dan lebar bahu sebesar 2 m (TPGJAK, 1997). Adapun struktur jalan yang direncanakan dapat dilihat pada Gambar 3.2. 100 kN

100 kN 100 kN

100 kN

perkerasan aspal perkerasan beton pondasi bawah

bahu jalan 2m

jalur

tanah dasar

3m

jalur

bahu jalan

3m

2m

Gambar 3.2. Sketsa Struktur Jalan Raya dan Pembebanannya 1. Perkerasan Jalan Perkerasan yang digunakan yaitu perkerasan beton yang dilapisi dengan perkerasan aspal, sedangkan pondasi bawah direncanakan menggunakan beton tumbuk. Adapun rincian struktur jalan raya pada lereng yaitu : Tebal perkerasan aspal

= 10 cm

Tebal perkerasan beton

= 30 cm

Tebal pondasi bawah

= 15 cm, dengan

Berat isi aspal (γaspal)

= 24 kN/m3

Berat isi beton (γbeton)

= 24 kN/m3

2. Kendaraan Pada perancangan ini diasumsikan pada saat dua buah kendaraan berpapasan dan sejajar. Beban as kendaraan yang digunakan pada penelitian ini yaitu MST sumbu triple (3 as) sebesar 20 ton sehingga beban untuk masing-masing roda kendaraan sebesar 100 kN (Bina Marga, 1984 dalam Kusnandar, 2008). Dimensi kendaraan truk 3 as dan kedudukannya ditunjukkan pada Gambar 3.3. commit to user



Gambar 3.3. Dimensi Kendaraan dan Kedudukannya Keterangan :

a1 = a2

= 30 cm ;

Ma = Ms = muatan rencana sumbu b1 = 12,50 cm b2 = 50,00 cm 3. Perhitungan beban a. Beban perkerasan Berat perkerasan aspal

= 0,10 x 24 = 2,4 kN/m2

Berat perkerasan beton

= 0,30 x 24 = 7,2 kN/m2

Berat pondasi bawah

= 0,15 x 24 = 3,6 kN/m2 +

Berat total perkerasan (qperkerasan)= 0,15 x 1 x = 13,2 kN/m2 b. Beban kendaraan Beban roda kendaraan (P)

= 100 kN

√2 100√2 0,48 620

L = 0,5 B = 0,24 m

Distribusi beban kendaraan dapat dilihat pada Gambar 3.4. 0,48 m

0,24 m

620 kPa

26

0,55 m

p'

B + 2 h tg α

Tanah Dasar

commit to user Gambar 3.4. Penyaluran Beban oleh Roda



Maka tekanan akibat roda kendaraan

2 2 α 2 α

100 2 0,48 2 0,55 26 0,24 2 0,55 26

63,59 / !

c. Beban total (qtotal) qtotal

= qperkerasan + 4 = 13,2 + (4 x 63,59) = 267,58 kN/m2=

3.2.3. Variasi Pemodelan Lereng

Variasi pemodelan lereng yang digunakan pada penelitian ini ditinjau dari beberapa kondisi, seperti sudut kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil. Variasi tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.3. berikut :

Tabel 3.3. Variasi Pemodelan Lereng Kemiringan No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Lereng 1

Lereng 2

o

(o) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90

() 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70

Panjang Perkuatan (P) (m) 5 5 5 8 8 8 10 10 10 5 5 5 8 8 8 10 10 10

commit to user

Perkuatan Jarak antar Perkuatan (Sv) (m) 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5



Tabel 3.3. Variasi Pemodelan Lereng (Lanjutan) Kemiringan No.

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

3.3.

Lereng 1

Lereng 2

o

(o) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90

() 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90

Panjang Perkuatan (P) (m) 5 5 5 8 8 8 10 10 10 5 5 5 8 8 8 10 10 10

Perkuatan Jarak antar Perkuatan (Sv) (m) 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5

Analisis dengan Perhitungan Manual

Analisis dengan perhitungan manual dilakukan setelah mengetahui bidang longsor masing-masing lereng. Analisis yang dilakukan yaitu : 1.

Stabilitas internal (untuk lereng dengan perkuatan).

2.

Stabilitas eksternal (untuk lereng dengan perkuatan).

3.

Stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa perkuatan).

3.4.

Analisis dengan Program Geoslope

3.4.1. Pengaturan Awal

Pengaturan awal untuk melakukan analisis dengan program Geoslope terdiri dari beberapa tahap, diantaranya pengaturan kertas kerja, skala gambar, dan jarak grid. commit to user Kertas kerja merupakan ukuran ruang yang disediakan untuk melakukan



mendefinisikan masalah. Skala gambar merupakan perbandingan yang digunakan untuk mendefinisikan ukuran lereng sebenarnya terhadap gambar pada program. Grid diperlukan untuk memudahkan dalam menggambarkan titik supaya tepat dengan koordinat yang diinginkan. Adapun langkah-langkah pengaturan awal adalah sebagai berikut : 1. Mengatur kertas kerja, dari menu utama set klik page.

Gambar 3.5. Jendela Pengaturan Kertas Kerja 2. Mengatur skala gambar, dari menu utama set klik scale.

Gambar 3.6. Jendela Pengaturan Skala Gambar 3. Mengatur jarak grid, dari menu utama set klik grid.

commitPengaturan to user Gambar 3.7. Jendela Jarak Grid



3.4.2. Membuat Sketsa Gambar

Pemodelan lereng dimulai dengan pembuatan sketsa gambar dari model, yang merupakan representasi dari masalah yang ingin dianalisis. Pemodelan tersebut dibuat dari menu utama sketch, kemudian klik lines untuk menggambar model geometri lereng seperti yang terlihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8. Jendela Penggambaran Model Geometri Lereng 3.4.3. Analysis Settings Analysis Settings merupakan tahapan untuk menentukan pengaturan dalam menganalisis stabilitas kelongoran lereng. Langkah-langkahnya yaitu : 1. Menentukan Project ID, dari menu utama KeyIn klik analysis settings. Project ID digunakan untuk mendefinisikan nama atau judul pada masalah yang sedang dianalisis seperti terlihat pada Gambar 3.8.

commitPenentuan to user Project ID Gambar 3.9. Jendela



2. Menentukan metode analisis, klik tabsheet method pada analysis settings. Dalam tabsheet ini terdapat beberapa metode yang digunakan untuk analisis stabilitas lereng. Klik pada only Bishop, Ordinary, and Janbu seperti yang terdapat pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10. Jendela Penentuan Metode Analisis 3. Menentukan bidang longsor, klik tabsheet slip surface pada analysis settings. Dalam tabsheet ini pergerakan arah kelongsoran dapat ditentukan sesuai dengan keinginan, baik dari arah kiri ke kanan maupun sebaliknya. Bidang longsor ditentukan dengan memilih option Entry and Exit

seperti yang

terdapat pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11. Jendela Penentuan Bidang Longsor

3.4.4. Mendefinisikan Parameter Tanah Jenis material yang diinput sesuai dengan uraian umum diatas. Material model

commit toParameter user yang digunakkan adalah Mohr-Coulomb. yang diperlukan yaitu berat



isi tanah (γ), kohesi (c), dan sudut geser (ϕ). Sebelum dilakukan input data perlu dilakukan penyeragaman satuan masing-masing parameter. Langkah untuk mendefinisikan parameter tanah yaitu dari tampilan menu utama KeyIn klik material properties seperti yang terdapat pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12. Jendela Pendefinisian Parameter Tanah

3.4.5. Menentukan Parameter tiap Lapisan Tanah Setelah parameter tanah didefinisikan, maka langkah selanjutnya yaitu menentukan parameter masing-masing lapisan tanah. Ada dua tahapan dalam menentukan parameter tiap lapisan tanah, yaitu : 1. Menggambar batas lapisan tanah, dari menu utama sketch klik lines. Garis batas tiap lapisan tanah digambar sesuai dengan koordinat yang ditentukan seperti yang terlihat pada Gambar 3.13.

commit to user Gambar 3.13. Jendela Penggambaran Lapisan Tanah



2. Memilih parameter tanah, dari menu utama draw klik regions. Pilih tipe material yang telah didefinisikan sebelumnya pada tabsheet regions properties yang muncul seperti yang terdapat pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14. Jendela Penggambaran Parameter Tanah 3.4.6. Menggambar Entry and Exit Bidang Longsor Salah satu kesulitan dengan metode Grid and Radius adalah untuk memvisualisasikan luasan atau berbagai permukaan bidang longsor. Keterbatasan ini dapat diatasi dengan menentukan lokasi dimana percobaan bidang longsor kemungkinan akan masuk dan keluar dari permukaan tanah. Metode ini disebut Entry and Exit. Untuk menggambarkan Entry and Exit bidang longsor yaitu dari menu utama draw klik slip surface, kemudian pilih Entry and Exit seperti yang terdapat pada Gambar 3.15.

commit to user Gambar 3.15. Jendela Penggambaran Bidang Longsor



3.4.7. Menggambar Beban Merata

Beban merata yang diperoleh dari perhitungan kemudian dimodelkan dalam program. Langkahnya yaitu dari menu utama draw klik pressure lines, kemudian masukkan besarnya berat isi beban yang dikehendaki, lalu mulailah menggambar seperti yang terdapat pada Gambar 3.16. Adapun panjang beban merata disesuaikan dengan panjang jalan yang direncanakan.

Gambar 3.16. Jendela Penggambaran Beban Merata 3.4.8. Menggambar Perkuatan Geotekstil Spesifik geotekstil yang digunakan sesuai dengan yang dikeluarkan produsen, diantaranya kuat tarik yang digunakan. Langkah untk menggambar geotekstil pada model lereng yaitu pada menu utama draw klik reinforcement loads. Pilih fabric, lalu ketik spesifikasi geotekstil yang digunakan seperti yang terlihat pada Gambar 3.17.

commit to user Gambar 3.17. Jendela Penggambaran Perkuatan



3.4.9. Memeriksa Masukan Data

Setelah data-data yang dibutuhkan untuk proses analisis termodelkan, maka dilakukan pemeriksaan data. Hal ini bertujuan untuk menghindari adanya kesalahan dalam proses pemasukan data. Jika dalam tabsheet verify tidak terdapat kesalahan (0 error), maka proses solving the problem dapat dilakukan. Langkah untuk melakukan pemeriksaan data yaitu dari menu utama tools klik verify seperti yang terlihat pada Gambar 3.18.

Gambar 3.18. Jendela Verifikasi Data Masukan

3.4.10. Solving The Poblem Solving the problem bertujuan untuk menghitung angka keamanan pada lereng berdasarkan data-data yang telah dimasukkan. Langkah untuk solving the problem yaitu dari menu utama tools klik SOLVE, kemudian klik start untuk memulai perhitungan. Selama perhitungan SOLVE menampilkan angka keamanan minimum dan jumlah slip surfaces yang sedang dianalisis seperti yang terdapat pada Gambar 3.19

commit to user



Gambar 3.19. Jendela Proses Running Program

3.4.11. Menyimpan Data Setelah proses analisis selesai, hasil running

program kemudian disimpan

sehingga bisa dilihat kembali ketika dibutuhkan. Langkah yang harus dilakukan yaitu pada menu utama klik

file, lalu pilih save seperti yang terdapat pada

Gambar 3.20.

Gambar 3.20. Jendela Penyimpanan Data

commit to user



3.5.

Pembahasan Hasil Penelitian

Pembahasan pada penelitian ini menitikberatkan pada output penelitian yang berupa hasil analisis stabilitas internal, eksternal, dan kelongsoran lereng. Gambaran output penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.4.

Tabel 3.4. Gambaran Output Penelitian Stabilitas Internal Variasi

1

2

3

dst

Tinjauan Lereng

Stabilitas Eksternal

SF Putus Tulangan

SF Cabut Tulangan

SF Geser

…

…

…

Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan …

SF Guling

…

Stabilitas Kelongsoran Lereng

SF Kuat Dukung Tanah

SF Manual

SF Geoslope

…

…

…

Dari output tersebut maka dapat diperoleh beberapa data, antara lain : 1.

Hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil dengan angka keamanan (SF).

2.

Perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan perhitungan manual dengan program Geoslope.

3.6.

Kesimpulan

Tahap kesimpulan yaitu membuat kesimpulan dari pembahasan yang telah dilakukan pada penelitian ini.

3.7.

Diagram Alir Penelitian

Tahapan pada penelitian ini digambarkan dalam bentuk diagram alir seperti terlihat pada Gambar 3.21.

commit to user



MULAI

STUDI LITERATUR DAN PEMAHAMAN PROGRAM GEOSLOPE

PENGUMPULAN DATA SEKUNDER

PEMODELAN LERENG TANPA PERKUATAN ANALISIS STABILITAS LERENG • Analisis dengan perhitungan manual • Analisis dengan program Geoslope

PEMODELAN LERENG DENGAN PERKUATAN • Trial panjang geotekstil • Trial jarak vertikal antar geotekstil

ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERHITUNGAN MANUAL • Stabilitas internal Stabilitas terhadap cabut tulangan Stabilitas terhadap putus tulangan • Stabilitas eksternal Stabilitas terhadap geser Stabilitas terhadap guling Stabilitas terhadap kuat dukung tanah • Stabilitas terhadap kelongsoran lereng

ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PROGRAM GEOSLOPE • Stabilitas terhadap kelongsoran lereng

PEMBAHASAN

KESIMPULAN

SELESAI

Gambar 3.21. Diagram Alir Penelitian

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1.

Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan

Analisis stabilitas lereng tanpa perkuatan lereng dilakukan dengan perhitungan manual dan program Geoslope. Tinjauan perhitungan yaitu selebar 1 m ⊥ bidang gambar. Contoh perhitungan yang digunakan pada analisis ini yaitu variasi 1, dengan menggunakan tiga tinjauan kelongsoran, yaitu lereng 1, lereng 2, dan lereng secara keseluruhan.

4.1.1.


Untuk mengetahui bidang longsor kritis masing-masing tinjauan lereng, maka dilakukan analisis dengan program Geoslope. Metode yang digunakan dalam melakukan analisis tersebut yaitu Ordinary Slices Method. Bidang longsor kritis yang telah diperoleh kemudian dibagi menjadi beberapa pias seperti yang terlihat pada Gambar 4.1. O

O

Lereng 1 Lereng Keseluruhan γ = 21 kN/m3 c = 1,8 kN/m2 ϕ = 24o

10 m

O

Lereng 2

γ = 19,5 kN/m3 c = 2,9 kN/m2 ϕ = 15o

4m

γ = 21 kN/m3 c = 1,8 kN/m2 ϕ = 24o

Gambar 4.1. Bidang commitLongsor to user Kritis Lereng

33



1. Perhitungan pada lereng 1 Langkah-langkah yang dilakukan sebelum menganalisis stabilitas lereng yaitu : a. Menentukan berat irisan tanah (Wi). Wi = γ x Ai x 1 Contoh pada irisan 1 W1 = 21 x 0,5 x 4,292 x 1,1 x 1 = 49,573 kN b. Menentukan besarnya sudut dari pusat irisan ke titik berat (θi). Contoh pada irisan 1, diperoleh θ dari hasil pengukuran langsung sebesar 620. c. Menentukan panjang garis longsor tiap irisan (αi) Contoh pada irisan 1, diperoleh α dari hasil pengukuran langsung sebesar 4,431 m.

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1. Analisis pada Lereng 1 No.

W

θ

c

α

cα .1 m

W sin θ

N=Wcosθ

cα + N tan ϕ

-

(kN)

()

o

(kN/m2)

(m)

(kN)

(kN)

(kN)

(kN)

1

49,573

62

1,80

4,431

4,224

43,770

23,273

18,338

2

119,358

47

1,80

2,067

1,976

87,293

81,402

39,963

3

153,557

40

1,80

1,636

1,939

98,705

117,632

55,318

4

177,986

34

1,80

1,424

1,645

99,528

147,557

68,260

5

196,373

27

1,80

1,297

1,483

89,152

174,970

80,236

6

181,608

23

1,80

1,266

1,384

70,960

167,171

76,708

7

115,715

17

1,80

1,208

1,322

33,832

110,659

51,443

8

46,235

12

1,80

1,172

1,233

9,613

45,225

22,245

9

5,796

7

2,35

1,164

1,218

0,706

5,753

4,277

10

2,216

3

2,90

1,000

1,219

0,116

2,212

3,493

11 Σ

1,050 -

-1 -

2,90 -

1,005 -

1,015 -

-0,018

1,050 -

3,196

∑

∑

θ

423,476 0,794 533,656

commit to user

533,656

423,476



2. Perhitungan pada lereng 2 Langkah-langkah yang dilakukan sebelum menganalisis stabilitas lereng yaitu : a. Menentukan berat irisan tanah (Wi). Wi = γ x Ai x 1 Untuk irisan dengan beban jalan di atasnya, maka berat irisan diperoleh dengan cara Wi = (γ x Ai x 1) + ( q x L x 1) Dimana q merupakan besarnya beban jalan (kN/m2) dan L merupakan lebar irisan (m). Contoh pada irisan 1 W1 = (19,5 x 0,5 x 1,273 x 0,5 x 1) + (267, 58 x 0,5 x 1) = 139,996 kN b. Menentukan besarnya sudut dari pusat irisan ke titik berat (θi). Contoh pada irisan 1, diperoleh θ dari hasil pengukuran langsung sebesar 690. c. Menentukan panjang garis longsor tiap irisan (αi) Contoh pada irisan 1, diperoleh α dari hasil pengukuran langsung sebesar 1,367 m. Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.2. Analisis pada Lereng 2 No.

W

θ

c

α

cα .1 m

W sin θ

N=Wcosθ

cα + N tan ϕ

-

(kN)

()

o

(kN/m2)

(m)

(kN)

(kN)

(kN)

(kN)

1

139,996

69

2,90

1,367

3,964

130,697

50,170

17,407

2

149,902

57

2,90

0,909

2,636

125,718

81,642

24,512

3

23,273

47

2,90

0,974

2,825

17,021

15,872

7,078

4

29,211

37

2,90

0,838

2,430

17,580

23,329

8,681

5

33,462

29

2,90

0,762

2,210

16,223

29,267

10,052

6

32,688

22

2,90

0,607

1,760

12,245

30,308

9,881

7

18,318

16

2,90

0,380

1,102

5,049

17,608

5,820

8

5,852

10

2,35

0,585

1,375

1,016

5,763

3,940

9

1,288

5

1,80

0,669

1,204

0,112

1,283

1,775

10

1,515

-2

1,80

0,667

1,201

-0,053

1,514

1,875

11 Σ

0,683 -

-9 -

1,80 -

0,675 -

1,215 -

-0,107

0,674

1,515

325,502

-

92,537

commit to user



∑

∑

θ

92,537 0,284 325,502

3. Perhitungan pada lereng secara keseluruhan Langkah-langkah yang dilakukan sebelum menganalisis stabilitas lereng secara keseluruhan pada dasarnya sama dengan analisis stabilitas pada lereng 1 dan 2, yaitu : a. Menentukan berat irisan tanah (Wi). Wi = γ x Ai x 1 Untuk irisan dengan beban jalan di atasnya, maka berat irisan diperoleh dengan cara Wi = (γ x Ai x 1) + ( q x L x 1) Dimana q merupakan besarnya beban jalan (kN/m2) dan L merupakan lebar irisan (m). Contoh pada irisan 6 W6 = {19,5 x 0,5 x (1,806 + 2,8) x 1,717 x 1} + (267, 58 x 1,717 x 1) W6 = 536,543 kN b. Menentukan besarnya sudut dari pusat irisan ke titik berat (θi). Contoh pada irisan 1, diperoleh θ dari hasil pengukuran langsung sebesar 660. c. Menentukan panjang garis longsor tiap irisan (αi) Contoh pada irisan 1, diperoleh α dari hasil pengukuran langsung sebesar 4,911 m.

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.3. Tabel 4.3. Analisis pada Lereng secara Keseluruhan No.

W

θ

c

α

cα .1 m

W sin θ

N=Wcosθ

cα + N tan ϕ

-

(kN)

()

o

(kN/m2)

(m)

(kN)

(kN)

(kN)

(kN)

1

50,484

78

1,80

4,911

8,840

49,381

10,496

13,513

2

144,121

61

1,80

3,602

6,484

126,051

69,871

37,592

commit to user



Tabel 4.3. Analisis pada Lereng secara Keseluruhan (Lanjutan) No.

W

θ

c

α

cα .1 m

W sin θ

N=Wcosθ

cα + N tan ϕ

3

68,348

60

1,80

2,636

4,745

43,013

34,174

19,960

4

0,811

44

1,80

0,283

0,509

0,454

0,583

0,769

5

39,078

39

1,80

2,566

4,619

59,191

30,369

12,756

6

536,543

30

2,90

1,984

5,754

0,563

464,660

130,259

7

565,203

16

2,90

1,861

5,397

24,593

543,308

150,976

8

585,292

10

2,90

1,784

5,174

268,271

576,400

159,619

9

297,311

5

2,35

0,864

2,030

155,791

296,180

81,392

10

165,692

1

2,35

2,008

4,719

101,635

165,666

49,109

11

67,758

-1

2,35

1,501

3,527

25,912

67,747

21,680

12 Σ

6,195 -

-11 -

1,80 -

2,022 -

3,640 -

2,892

6,081

6,347

811,915

-

683,973

∑

∑

θ

683,973 0,842 811,915

4.1.2. Analisis dengan Program Geoslope

Angka keamanan terhadap kelongsoran yang diperoleh dari program Geoslope dapat dilihat pada Gambar 4.2.

(a) Hasil Analisis Kelongsoran pada Lereng 1 commit to user



(b) Hasil Analisis Kelongsoran pada Lereng 2

(c) Hasil Analisis Kelongsoran secara Keseluruhan Gambar 4.2. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program Geoslope

Berdasarkan dari Gambar 4.2. tersebut, diperoleh hasil sebagai berikut: 1.

Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng 1 sebesar 0,790.

2.


3.

Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng secara keseluruhan sebesar 0,783.

4.2.

Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan

Ada beberapa analisis stabilitas lereng dengan perkuatan, antara lain stabilitas commit to user internal, eksternal, dan kelongsoran lereng. Tinjauan perhitungan dilakukan



selebar 1m ⊥ bidang gambar. Contoh perhitungan yang digunakan pada analisis ini yaitu variasi 9 (lihat Tabel 3.3. di BAB 3). Gambar 4.3. menunjukkan sketsa lereng dan tekanan aktif yang bekerja pada lereng tersebut. 1 2

θ

3

Lereng 1

4

10 m

5 6

Pa1

θ

7 8

W

q

9

A

10

Pa2 Pa3

1

6,8 m

θ θ

3,6 m

θ 2 3

θ 4

1,5 m

8,5 m

5,1 m

1,5 m

W Pa4 8,5 m

Lereng 2 B

4m

1,5 m

10 m

10 m

Gambar 4.3. Sketsa Lereng dan Tekanan Tanah Aktif yang Bekerja

4.2.1.

Stabilitas Internal

Data yang diperlukan untuk analisisis stabilitas pada lereng dengan perkuatan, yaitu : Panjang geotekstil (L)

= 10 m

Jarak vertikal antar geotekstil (Sv)

=1m

Kuat tarik geotekstil (Ta)

= 60 kN/m

Tinggi lereng 1 (H1)

= 10 m

Tinggi lereng 2 (H2)

=4m

Tinggi lereng keseluruhan (H3)

= 14 m

1.

Analisis pada lereng 1 Pada perkuatan pertama ( z = 1 m)

Langkah-langkah perhitungan stabilitas internal yaitu : a. Menghitung koefisien gesek antara tanah dengan perkuatan. commit to user " = tg (2ϕ1/3) = tg (2 x 240/3) = 0,287



b. Menghitung panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor. Le

= L – tg (450 – ϕ1/2) (H-Z) = 10 – tg (450 – 24/2) (10-1) = 4,155 m

c. Menghitung koefisien tekanan tanah lateral aktif. K = tg2 (450 – ϕ1/2) = tg2 (450 – 24/2) = 0,422 d. Menghitung tegangan vertikal. σv = γ1z = 21 x 1 = 21 kN/m2 e. Menghitung tegangan horizontal. σh = K1γ1z = 0,422 x 21 x 1 = 8,856 kN/m2 f. Menghitung angka keamanan terhadap cabut tulangan. #

2 x 0,2867x 21 x 4,1553 2"σ$ %& 5,651 ) 1,5 *+ 8,8563 x 1 σ' $

g. Menghitung angka keamanan terhadap putus tulangan. ,

60 -. 6,775 ) 1,5 *+ 8,8563 x 1 σ' $

Perhitungan stabilitas internal pada lereng 1 ditampilkan pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 1 No. Perkuatan Kedalaman (m) Ka Le (m) σv (kN/m2) σh (kN/m2) SFP SFR

2.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0,422 4,155 21 8,856 5,651 6,775

0,422 4,805 42 17,713 6,534 3,387

0,422 5,454 63 26,569 7,417 2,258

0,422 6,104 84 35,425 8,299 1,693

0,422 6,753 105 44,282 9,183 1,355

0,422 8,701 168 70,851 11,832 0,847

0,422 9,351 189 79,707 12,715 0,753

0,505 10 210 106,105 11,350 0,565

0,422 0,422 7,402 8,052 126 147 53,138 61,994 10,066 10,949 1,129 0,968

Analisis pada lereng 2 Pada perkuatan pertama ( z = 1 m)

Langkah-langkah perhitungan stabilitas internal yaitu : a. Menghitung koefisien gesek antara tanah dengan perkuatan. to user 0 " = tg (2ϕ /3) = tg (2 x 15commit /3) = 0,176 2



b. Menghitung panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor. Le

= L – tg (450 – ϕ2/2) (H-Z) = 10 – tg (450 – 150/2) (4-1) = 7,698 m

c. Menghitung koefisien tekanan tanah akibat perkuatan K = tg2 (450 – ϕ2/2) = tg2 (450 – 150/2) = 0,589 d. Menghitung tegangan vertikal. σv = γ2z + q = 19,5 x 1 + 267,58 = 287,08 kN/m2 e. Menghitung tegangan horizontal. σh = Kaσv = 0,589 x 287,08 = 169,03 kN/m2 f. Menghitung angka keamanan terhadap cabut tulangan. #

2 x 0,176 x 287,08 x 7,698 2"σ$ %& 4,611 ) 1,5 *+ 169,09 x 1 σ' $

g. Menghitung angka keamanan terhadap putus tulangan. ,

60 -. 0,355 / 1,5 -01 2 34506 677 169,09 x 1 σ' $

Perhitungan stabilitas internal pada lereng 2 ditampilkan pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 2 No. Perkuatan Kedalaman (m) Ka Le (m) σv (kN/m2) σh (kN/m2) SFP SFR

4.2.2.

1 1 0,589 7,598 287,08 169,03 4,611 0,355

2 2 0,589 8,465 306,58 180,576 5,070 0,332

3 3 0,589 9,233 326,08 192,061 5,529 0,313

4 4 0,505 10 345,58 174,518 6,980 0,344


Langkah-langkah yang harus dilakukan sebelum menghitung stabilitas eksternal yaitu : 1.

Menghitung koefisien tekanan tanah aktif. Ka1

= tg2 (450 – ϕ1/2) = tg2 (450 – 240/2) = 0,422

Ka2

= tg2 (450 – ϕ2/2) = tg2 (450 – 150/2) = 0,589 commit to user



2.

Menghitung tegangan tanah yang bekerja. Diagram tegangan pada masing-masing lapisan tanah ditampilkan pada Gambar 4.4. σ

θ

Lapisan 1

10 m

σ Lapisan 2

σ

4m

σ Gambar 4.4. Tegangan yang Bekerja pada Lapisan Tanah z = 0,

σ0

z = 10, σ1 σ2

=0 = γ1Ka1H1 = 21 x 0,422 x 10 = 88, 563 kN/m2 = γ1Ka2H1 – 2c1H18+9

= 21 x 0,5889 x 10 – 2 x 1,8 x 10 x 80,589

= 120,884 kN/m2 z = 14, σ3

= σ2 + γ2Ka2H2 = 120,884 + 19,5 x 0,589 x 4 = 166,809 kN/m2

3.

4.

Menghitung tekanan tanah aktif yang bekerja. Pa1 = 0,5σ1H1

= 0,5 x 88,557 x 10 x 1

= 442,817 kN

Pa2 = σ2H2

= 120,884 x 4 x 1

= 483,535 kN

Pa3 = 0,5(σ3 – σ2) H2

= 0,5 x (166,809 – 120,884) x 4 x 1 = 91,851 kN

Menghitung tekanan tanah akibat beban merata. σ

2: < = sin <A2B ;

commit to user



Keterangan : α dan β adalah sudut dalam radian yang ditunjukkan pada Gambar 4.5. q

β/2

β

σ1

1m

θ

1m

α

σ2

1m

θ σ3 Pax

4

1m

σ4 Β

3,5 m

Gambar 4.5. Tekanan Tanah Aktif Akibat Beban Merata

Contoh perhitungan pada z = 1 m Berdasarkan Gambar 4.5. diperoleh α1 sebesar 740 dan β1 sebesar 100, maka : 2: < = sin <A2B ; 2 C 267,58 19 = sin 19 cos 2 C 63 ;

σ

= 3212,487 kN/m2

Sehingga besarnya tekanan aktif (Pax1) dapat diperoleh dengan cara Pax1 = 0,5 x σ x h x 1 = 0,5 x 3212,487 x 1 x 1 = 1606,243 kN; FG = 4 – 0,5 x 1 = 3,5 m

Perhitungan selanjutnya ditampilkan pada Tabel 4.6. Tabel 4.6. Rekapitulasi Perhitungan Tekanan Akibat Beban Merata No.

1 2 3 4 Σ

σi (kN/m2) 3212,487 5249,909 6206,842 6211,916 -

Paxi (kN) 1606,243 4231,198 5728,376 6209,379 12175,196

commit to user

FGi (m) 3,5 2,5 1,5 0,5 -

Paxi.FGi (kNm) 5621,851 10577,995 8592,564 3104,689 27897,099



Jadi, resultan tekanan akibat beban merata dapat diperoleh dengan : HC

∑ HC

12175,196 3043,799 1 4

Titik tangkap tekanan dapat diperoleh dengan cara F. J Aθ

5.

∑ H . FJ 27897,099 C cos 20K 2,153 2 04 1 L cos θ ∑ H.

12175,196

Menghitung tekanan tanan arah horizontal. Berdasarkan Gambar 4.4., besarnya θ diperoleh dengan : θ1 = arc tan 3,6/10 = 200 θ2 = arc tan 1,5/4 = 200 Maka, tekanan tanah arah horizontal diperoleh dengan :

6.

Pah

= Pa cos θ

Pah1

= 442,817 x cos 200

= 416,116 kN

Pah2

= 483,535 x cos 200

= 454,374 kN

Pah3

= 91,851 x cos 200

= 86,312 kN

Paxh

= 3043,799 x cos 200 = 2860,236 kN

Menghitung tekanan tanan arah vertikal. Tekanan tanah arah horizontal diperoleh dengan :

7.

Pav

= Pa sin θ

Pav1

= 442,817 x sin 200

= -151,452 kN (↑)

Pav2

= 483,535 x sin 200

= -165,379 kN (↑)

Pav3

= 91,851 x sin 200

= -31,450 kN (↑)

Paxv

= 3043,799 x sin 200 = -1041,041 kN (↑)

Menghitung berat akibat perkuatan. W1

= 0,5L12γ1tgβ1, untuk L1 < H1 = 0,5 x 102 x 21 x tg 700 x 1 = 2884,851 kN

W2

= {LH-H2/(2tgβ2)}γ2, untuk L2 < H2

Karena pada lereng 2 terdapat beban merata q sepanjang L meter, maka W2

= {LH-H2/(2tgβ2)}γ2 + qL ={(10 x 4)-(42/(2 x tg 700)) x 19,5 x 1 + (257,68 x 6) = 2328,701 kN

commit to user



8.

Menghitung momen terhadap titik A dan B Perhitungan momen ditampilkan pada Tabel 4.7. dan Tabel 4.8. Tabel 4.7. Rekapitulasi Perhitungan Momen Aktif Gaya Horizontal (kN) Pah1 = 416,112 Pah2 = 454,374 Pah3 = 86,312 Paxh = 2860,236 3817,033

No.

1 2 3 4 Σ

Jarak dari A (m) 1/3 x 10 -

Jarak dari B (m)

Momen ke A (kNm)

Momen ke B (kNm)

4 + (10/3) 1/2 x 4 1/3 x 4 2,153 -

1387,039 1387,039

3051,485 908,748 115,083 6158,087 10233,403

Tabel 4.8. Rekapitulasi Perhitungan Momen Pasif N o. 1 2 3 4 5 6 Σ

Gaya Vertikal Jarak dari A (kN) (m) Pav1 = -151,452 10 + (1/3.3,6) Pav2 = -165,379 Pav3 = -31,450 Paxv = -1041,041 W1 = 2884,851 6,8 W2 = 2328,701 3824,266 -

Jarak dari B (m) 21,5+(1/3.3,6) 20+(0,5.5,1) 20+(1/3.5,1) 1/3 .1,5 11,5 + 6,8 1,5 + (0,5. 8,5) -

4.2.2.1. Analisis pada Lereng 1

1.

Stabilitas terhadap penggeseran

∑M

W tg ϕ Pah

2884,851 = 151,452 tg 24K 416,112

2,925 ) 1,5 *+

2.

Stabilitas terhadap penggulingan

∑ TU ∑ TV

17920,724 1387,039

12,920 ) 1,5 *+

commit to user

Momen ke A (kNm) -1696,265 19616,989 17920,724

Momen ke B (kNm) -3437,966 -3729,287 -681,706 -520,520 52792,779 13390,029 57813,328



3.

Stabilitas terhadap kuat dukung tanah Langkah-langkah perhitungannya adalah : a. Menentukan nilai-nilai faktor kapasitas dukung tanah. ϕ2

= 150

Menurut Terzaghi (1943), diperoleh : Nc

= 12,86

Nq

= 4,45

Nγ

= 1,52

b. Menghitung tegangan ultimate. σult

= c2 . Nc + q. Nq + 0,5 . γ .B.Nγ = c2 . Nc + γ1.H1. Nq + 0,5 . γ2 . B.Nγ = (2,9 x 12,86) + (21 x 1,5 x 1 x 4,45) + (0,5 x 19,5 x 10 x x 1,52) = 325,669 kN/m

c. Menghitung tegangan terjadi akibat konstruksi di atas tanah pondasi. σtjd

= γ1.H1 = 21 x 10 x 1 = 210 kN/m

d. Menghitung angka keamanan terhadap kuat dukung tanah.

WXYZ WZ[\

325,669 210

1,551 ) 1,5 *+

4.2.2.2. Analisis pada Lereng 2

1.

Stabilitas terhadap penggeseran

∑M

∑^_ ^ V^ tg ϕ^ ΣE a2884,851 = 151,452 x tg 24K b 2328,701 = 165,379 = 31,450 = 1041,041 x tg 15K 3817,033

0,395 / 1,5

commit to user



Dari perhitungan tersebut diperoleh angka keamanan terhadap penggeseran sebesar 0,283 (SF ≤ 1,5), maka lereng tersebut tidak aman terhadap bahaya penggeseran. 2.

Stabilitas terhadap penggulingan

∑ TU ∑ TV

57813,32 10233,403

5,649 ) 1,5 *+

3.

Stabilitas terhadap kuat dukung tanah Langkah-langkah perhitungannya adalah : a. Menentukan nilai-nilai faktor kapasitas dukung tanah. ϕ2

= 240,

Nc

= 23,36

Nq

= 11,4

Nγ

= 7,08

maka menurut Terzaghi (1943) diperoleh :

b. Menghitung tegangan ultimate. σult

= c3 . Nc + qult. Nq + 0,5 . γ .B.Nγ = c3 . Nc + Σγ.H. Nq + 0,5 . γ3 . B.Nγ = (1,8 x 23,3) + {[(21 x 1,5 x 1) + (19,5 x 1,5 x 1)] x 11,4} + (0,5 x 21 x 10 x 1 x 7,08) = 1477,89 kN/m

c. Menghitung tegangan terjadi akibat konstruksi di atas tanah pondasi. σtjd

= Σγ.H + q = (21 x 10 x 1) + (19,5 x 4 x 1) + 267,58 = 555,580 kN/m

d. Menghitung angka keamanan terhadap kuat dukung tanah.

WXYZ WZ[\

1477,89 555,580

2,66 ) 1,5 *+

commit to user



4.2.3.

Stabilitas terhadap Kelongsoran Lereng

Angka keamanan lereng dengan perkuatan diperoleh dengan menambahkan hasil analisis stabilitas lereng tanpa perkuatan dengan tahanan momen oleh perkuatan. Gambar 4.6. menunjukkan bidang longsor lereng yang telah diperkuat dengan geotekstil. Tinjauan analisis dilakukan terhadap lereng 1, lereng 2, dan lereng secara keseluruhan. R3 = 14,25 m R1 = 11,84 m

O

O

y1= 4,5 m

Lereng Keseluruhan

1 2 3

y1= 14,5 m

4 5 6

Lereng 1 7 8

10 m

R2 = 5,36 m O

9 10

y1= 2,35 m 1

Lereng 2

2 3

4m

4

Gambar 4.6. Bidang Longsor Lereng dengan Perkuatan

4.2.3.1.


1. Perhitungan pada lereng 1 Angka keamanan lereng tanpa perkuatan dari perhitungan sebelumnya (SFU) sebesar 0,794. Jari-jari lingkaran longsor (R)

= 11,84 m

Kuat tarik geotesktil (Ta)

= 60 kN/m

Jarak perkuatan ke pusat lingkaran longsor (y) = 4,5 m (pada perkuatan 1) Perhitungan ditampilkan pada Tabel 4.9.

commit to user



Tabel 4.9. Perhitungan Tahanan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada Lereng 1 Ti (kN) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 -

No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Σ

7

yi (m) 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5 13,5 -

Ti.yi (kNm) 270 330 390 450 510 570 630 690 750 810 5400

∑

- . F

∑

θ c

0,794

5400 533,656 C 11,84

1,648 2. Perhitungan pada lereng 2 Angka keamanan lereng tanpa perkuatan dari perhitungan sebelumnya (SFU) sebesar 0,284. Jari-jari lingkaran longsor (R)

= 5,36 m

Jarak perkuatan ke pusat lingkaran longsor (y) = 2,35 (pada perkuatan 1) Kuat tarik geotesktil yang diperlukan (T)

= 60 kN/m

Perhitungan ditampilkan pada Tabel 4.10.

Tabel 4.10. Perhitungan Tahanan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada Lereng 2 No.

1 2 3 4 Σ

Ti (kN) 60 60 60 60 -

yi (m) 2,35 3,35 4,35 5,35 -

commit to user

Ti.yi (kNm) 141 201 261 321 924



7

∑

- . F

∑

θ c

0,284

924 325,502 C 5,36

0,813 3. Perhitungan pada lereng secara keseluruhan Angka keamanan lereng tanpa perkuatan dari perhitungan sebelumnya (SFU) sebesar 0,842. Jari-jari lingkaran longsor (R)

= 14,25 m

Kuat tarik geotesktil (Ta)

= 60 kN/m

Jarak perkuatan ke pusat lingkaran longsor (y) = 4,5 (pada perkuatan 1) Perhitungan ditampilkan pada Tabel 4.11.

Tabel 4.11. Perhitungan Tahanan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada Lereng secara Keseluruhan Ti (kN) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 -

No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Σ

7

yi (m) 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5 13,5 14,5 15,5 16,5 17,5 -

∑

- . F

∑

θ c

0,842

9240 811,915 C 14,25

1,627

commit to user

Ti.yi (kNm) 270 330 390 450 510 570 630 690 750 810 870 930 990 1050 9240



4.2.3.2.

Analisis dengan Program Geoslope

Angka keamanan terhadap kelongsoran yang diperoleh dari program Geoslope dapat dilihat pada Gambar 4.7.

(a) Hasil Analisis Kelongsoran Akibat Perkuatan pada Lereng 1

(b) Hasil Analisis Kelongsoran Akibat Perkuatan pada Lereng 2

commit to user



(c) Hasil Analisis Kelongsoran Akibat Perkuatan pada Lereng secara Keseluruhan Gambar 4.7. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Akibat Perkuatan dengan Program Geoslope

Berdasarkan dari Gambar 4.7. tersebut, diperoleh hasil sebagai berikut: 1.


2.


3.

Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng secara keseluruhan sebesar 1,488.

Hasil analisis stabilitas internal, eksternal, dan kelongsoran lereng dari seluruh variasi disajikan pada Tabel 4.12.

Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng Stabilitas Internal Variasi

1

2

Tinjauan Lereng

Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan


SFp

SFr

SF Geser

SF Guling

1,131 0,687 -

11,350 6,980 -

1,381 0,143 -

3,795 1,940 -

commit to user

SF Kuat Dukung Tanah 1,551 2,66 -

Stabilitas Kelongsoran Lereng SF SF Program Manual Geoslope 0,794 0,790 0,284 0,290 0,842 0,783 1,591 1,350 1,275 1,302 1,823 1,786



Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng (Lanjutan) Stabilitas Internal Variasi

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Tinjauan Lereng

Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan

SFp

SFr

0,565 0,344

5,675 3,490

0,377 0,229 1,131 0,687 0,565 0,344 0,377 0,229 1,131 0,687 0,565 0,344 0,377 0,229 1,131 0,687

0,565 0,344 0,377 0,229

1,131 0,687 0,565 0,344 0,377 0,229 1,131 0,687 0,565 0,344 0,377 0,229 -


SF Geser

1,381 0,143 3,783 1,381 2,327 0,143 18,161 1,813 11,167 0,263 9,080 1,813 5,584 0,263 6,054 1,813 3,722 0,263 22,701 2,925 13,959 0,395 11,350 2,925 6,980 0,395 7,567 2,925 4,653 0,395 11,350 0,610 6,980 0,210 5,675 0,610 3,490 0,210 3,783 0,610 2,327 0,210 18,161 1,813 11,167 0,325 9,080 1,813 5,584 0,325 6,054 1,813 3,722 0,325 22,701 2,925 13,959 0,451 11,350 2,925 6,980 0,451 7,567 2,925 4,653commit 0,451to -

SF Guling

3,795 1,940 3,795 1,940 6,716 3,380 6,716 3,380 6,716 3,380 12,920 5,649 12,920 5,649 12,920 5,649 1,559 1,631 1,559 1,631 1,559 1,631 6,716 2,847 6,716 2,847 6,716 2,847 12,920 4,803 12,920 4,803 12,920 user 4,803

SF Kuat Dukung Tanah 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66

Stabilitas Kelongsoran Lereng SF SF Program Manual Geoslope 1,249 1,090 0,814 0,826 1,390 1,314 1,150 1,001 0,733 0,727 1,276 1,167 2,455 2,549 1,275 1,302 2,075 1,948 1,648 1,682 0,814 0,826 1,474 1,394 1,425 1,406 0,733 0,727 1,362 1,204 2,455 2,549 1,275 1,302 2,376 2,154 1,648 1,682 0,814 0,824 1,627 1,488 1,425 1,406 0,733 0,745 1,441 1,281 0,794 0,790 0,252 0,252 0,692 0,694 1,591 1,350 1,071 1,095 1,675 1,842 1,249 1,090 0,690 0,718 1,196 1,279 1,110 1,001 0,623 0,602 1,090 1,122 2,455 2,549 1,071 1,095 1,900 2,005 1,648 1,682 0,690 0,718 1,346 1,317 1,425 1,406 0,623 0,602 1,170 1,187 2,455 2,549 1,071 1,095 2,104 2,185 1,648 1,682 0,690 0,718 2,66 1,469 1,425 1,406 0,623 0,602 1,243 1,248




21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

Tinjauan Lereng

Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan

SFp

SFr

1,131 0,687 0,565 0,344 0,377 0,229 1,131 0,687 0,565 0,344 0,377 0,229 1,131 0,687

11,350 6,980 5,675 3,490 3,783 2,327 18,161 11,167 9,080 5,584 6,054 3,722 22,701 13,959

0,565 0,344 0,377 0,229 1,131 0,687 0,565 0,344 0,000 0,377 0,229 1,131 0,687 0,565 0,344 0,377 0,229 1,131 0,687 -


SF Geser

1,056 0,127 1,056 0,127 1,056 0,127 1,689 0,271 1,689 0,271 1,689 0,271 2,111 0,330 11,350 2,111 6,980 0,330 7,567 2,111 4,653 0,330 11,350 1,056 6,980 0,203 5,675 1,056 3,490 0,203 0,000 3,783 1,056 2,327 0,203 18,161 1,689 11,167 0,347 9,080 1,689 5,584 0,347 6,054 1,689 3,722 0,347 22,701 2,111 13,959 0,406to commit -

SF Guling

1,778 1,703 1,778 1,703 1,778 1,703 4,553 3,415 4,553 3,415 4,553 3,415 7,114 4,852 7,114 4,852 7,114 4,852 1,778 1,479 1,778 1,479 1,778 1,479 4,553 2,979 4,553 2,979 4,553 2,979 7,114 3,988 user -

SF Kuat Dukung Tanah 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 1,551 2,66 -

Stabilitas Kelongsoran Lereng SF SF Program Manual Geoslope 0,333 0,333 0,284 0,290 0,783 0,764 1,315 1,306 1,275 1,294 1,221 1,303 0,959 0,950 0,814 0,824 1,008 1,047 0,855 0,790 0,733 0,727 0,956 0,960 1,993 2,097 1,275 1,294 1,418 1,554 1,187 1,267 0,814 0,824 1,085 1,168 0,964 0,995 0,733 0,727 1,022 1,061 1,993 2,097 1,275 1,294 1,548 1,672 1,187 1,267 0,814 0,824 1,175 1,237 0,964 0,995 0,733 0,727 1,070 1,105 0,333 0,333 0,252 0,247 0,672 0,651 1,315 1,306 1,071 1,122 1,242 1,247 0,959 0,950 0,690 0,730 0,993 0,981 0,855 0,790 0,623 0,610 0,914 0,896 1,993 2,097 1,071 1,122 1,467 1,584 1,187 1,267 0,690 0,730 1,078 1,133 0,964 0,995 0,623 0,610 1,007 0,999 1,993 2,097 1,071 1,122 1,615 1,703




39

40

Tinjauan Lereng

Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan


SFp

SFr

SF Geser

SF Guling

0,565 0,344 0,377 0,229 -

11,350 6,980 7,567 4,653 -

2,111 0,406 2,111 0,406 -

7,114 3,988 7,114 3,988 -

SF Kuat Dukung Tanah 1,551 2,66 1,551 2,66 -

Stabilitas Kelongsoran Lereng SF SF Program Manual Geoslope 1,187 1,267 0,690 0,730 1,178 1,190 0,964 0,995 0,623 0,610 1,058 1,026

Berdasarkan pada Tabel 4.12., untuk variasi 1, variasi 11, variasi 21, dan variasi 31 tidak ditampilkan hasil analisis stabilitas internal dan eksternal. Variasi tersebut merupakan pemodelan lereng tanpa perkuatan (lihat Tabel 3.3. pada BAB 3) sehingga analisis dilakukan hanya pada stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Pada kondisi lereng dengan perkuatan geotekstil (selain variasi 1, 11, 21, dan 31), hasil analisis stabilitas internal yang disajikan pada Tabel 4.12. tersebut hanya untuk

perkuatan

pada dasar masing-masing lereng, sedangkan untuk hasil

analisis setiap perkuatan dapat dilihat pada lampiran. Selain itu dari tabel tersebut dapat diketahui bahwa analisis dengan program Geoslope hanya untuk mencari besarnya angka keamanan terhadap kelongsoran lereng. Untuk analisis stabilitas internal dan eksternal hanya dilakukan dengan perhitungan manual.

4.3.

Pembahasan

Pembahasan pada penelitian ini menitikberatkan pada hubungan antara masingmasing parameter, yaitu kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv) dengan angka keamanan (SF) lereng yang merupakan hasil dari hasil analisis stabilitas lereng sebelumnya. Hasil analisis tersebut kemudian digambarkan dalam bentuk grafik.

commit to user



4.3.1. Hubungan

Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak

Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Internal

Analisis stabilitas internal terdiri dari analisis terhadap putus dan cabut tulangan. Analisis dilakukan pada lereng 1 dan 2, sedangkan analisis pada lereng keseluruhan tidak dilakukan karena kedua lereng tersebut tidak dapat dianggap sebagai kesatuan konstruksi perkuatan. Berdasarkan Tabel 4.12., nilai SF terhadap putus tulangan (SFr) tidak dipengaruhi oleh kemiringan lereng dan panjang geotekstil, melainkan Sv. Hubungan antara Sv dengan nilai SFr dapat dilihat pada Gambar 4.8.

1,2

Lereng 1= lereng atas Lereng 2 = lereng bawah

Angka Kemananan (SF)

1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

Sv (m)

Gambar 4.8. Hubungan antara Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan Nilai SFr

Gambar 4.8. menunjukkan bahwa semakin besar Sv, maka nilai SFr semakin kecil. Hal ini dikarenakan nilai SFr merupakan perbandingan antara kuat tarik geotekstil (Ta) dengan besarnya gaya horizontal yang harus ditahan (Ph). Jika nilai Sv semakin besar, maka besarnya Ph juga bertambah sehingga nilai SFr semakin kecil.

Persentase penurunan nilai SF akibat pertambahan jarak vertikal antar geotekstil (Sv) dapat dilihat pada Tabel 4.13.

commit to user



Tabel 4.13. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Putus Tulangan (SFr) SFr

Sv (m)

Lereng 1 (Atas) 1,131 0,565 0,377 50,04 33,27

0,5 1 1,5 % 0,5-1 % 1 -1,5

Lereng 2 (Bawah) 0,687 0,344 0,229 49,93 33,43

Tabel 4.13. menunjukkan bahwa pada saat besarnya Sv bertambah dari 0,5 m menjadi 1 m, nilai SFr mengalami penurunan sebesar 50,04% (lereng atas) dan 49,93% (lereng bawah). Sedangkan pada saat besarnya Sv bertambah dari 1 m menjadi 1,5 m, nilai SFr mengalami penurunan sebesar 33,27% (lereng atas) dan 33,43% (lereng bawah).

Untuk nilai SF terhadap cabut tulangan (SFp) dipengaruhi oleh dua parameter, yaitu panjang geotekstil dan Sv. Hubungan antara panjang geotekstil dan Sv dengan nilai SFp dapat dilihat pada Gambar 4.9.


25,0 20,0

Sv = 0,5 m Sv = 1 m Sv = 1,5 m

15,0 10,0 5,0 0,0 0,0

5,0

8,0

10,0

15,0

Panjang Geotekstil (m)

(a) Tinjauan Lereng 1 (Lereng Atas)

commit to user




16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0

Sv = 0,5 m Sv = 1 m Sv = 1,5 m

0,0

5,0

8,0

10,0

15,0


(b) Tinjauan Lereng 2 (Lereng Bawah) Gambar 4.9. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan SFp

Gambar 4.9. menunjukkan bahwa semakin panjang geotekstil maka nilai SFp semakin besar. Namun kondisi ini berbanding terbalik dengan SFp berdasarkan Sv, dimana semakin besar nilai Sv maka nilai SFp semakin kecil. Hal ini dikarenakan nilai SFp merupakan perbandingan antara tahanan gesek geotekstil yang berada dalam

zona pasif dengan besarnya gaya horizontal yang harus

ditahan (Ph). Semakin panjang geotekstil yang tertanam dalam zona pasif maka besarnya tahanan gesek juga bertambah sehingga nilai SFr semakin besar.

Persentase peningkatan nilai SF akibat pertambahan panjang geotekstil dapat dilihat pada Tabel 4.14.

Tabel 4.14. Persentase Peningkatan Nilai SF Akibat Pertambahan Panjang Geotekstil pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan (SFp) Panjang Geotekstil (m)

5 8 10 % 5-8 % rata-rata % 8-10 % rata-rata

0,5 11,350 18,161 22,071 60,009

21,530

SFp Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah) Jarak Vertikal Antar Geotekstil (m) 1 1,5 0,5 1 5,675 3,783 6,980 3,490 9,080 6,054 11,167 5,584 11,350 7,567 13,959 6,980 60 60,032 59,986 60 60,014 59,978 25 24,992 25,002 25 23,840commit to user 25,005

1,5 2,327 3,722 4,653 59,948

25,013



Tabel 4.14. menunjukkan bahwa pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m, nilai SFp mengalami peningkatan rata-rata sebesar 60,014% (lereng atas) dan 59,978% (lereng bawah). Sedangkan pada saat panjang geotekstil bertambah dari 8 m menjadi 10 m, nilai SFp mengalami peningkatan rata-rata sebesar 23,840% (lereng atas) dan 25,005% (lereng bawah).

Persentase penurunan nilai SF akibat pertambahan jarak vertikal antar geotekstil (Sv) dapat dilihat pada Tabel 4.15.

Tabel 4.15. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan (SFp) SV (m)

0,5 1 1,5 % 0,5-1 % rata-rata % 1 -1,5 % rata-rata

5 11,35 5,675 3,783 50

33,339

SFp Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah) Panjang Geotekstil (m) 8 10 5 8 10 18,161 22,071 6,980 11,167 13,959 9,080 11,350 3,490 5,584 6,980 6,054 7,567 2,327 3,722 4,653 50,003 48,575 50 49,996 49,996 49,526 49,997 33,326 33,330 33,324 33,345 33,338 33,332 33,336

Tabel 4.15. menunjukkan bahwa pada saat besarnya Sv bertambah dari 0,5 m menjadi 1 m, nilai SFp mengalami penurunan rata-rata sebesar 49,526% (lereng atas) dan 49,997% (lereng bawah). Sedangkan pada saat besarnya Sv bertambah dari 1 m menjadi 1,5 m, nilai SFp mengalami penurunan sebesar 33,332% (lereng atas) dan 33,336% (lereng bawah).

4.3.2. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Eksternal

Analisis stabilitas eksternal terdiri dari analisis terhadap bahaya penggeseran, penggulingan, dan masalah

kuat dukung tanah. Analisis dilakukan dengan

tinjauan lereng 1 dan 2. Untuk analisis dengan tinjauan lereng 2, dilakukan secara keseluruhan dengan menganggap lereng 1 dan 2 merupakan satu kesatuan usernilai SF terhadap penggeseran dan konstruksi perkuatan. Berdasarkancommit Tabel to 4.12.,



penggulingan tidak dipengaruhi oleh jarak vertikal antar geotekstil (Sv), melainkan oleh kemiringan lereng dan panjang geotekstil. Hal ini dikarenakan perhitungan stabilitas konstruksi perkuatan ditinjau pada perlawanan gesek yang terjadi di dasar konstruksi yang merupakan satu kesatuan (Suryolelono, 2000), dimana panjang geotesktil pada dasar lereng dianggap sama dengan lebar konstruksi perkuatan lereng.

Hubungan antara kemiringan lereng dan panjang geotekstil dengan dengan nilai SF terhadap penggeseran dapat dilihat pada Gambar 4.10. 3,5 3,0


2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

70-70

70-90

90-70

90-90

Kemiringan Lereng (o) Lereng 1, panjang geotekstil = 5 m

Lereng 1, panjang geotekstil = 8 m





Gambar 4.10. Hubungan antara Kemiringan Lereng dan Panjang Geotekstil dengan SF terhadap Penggeseran Gambar 4.10. menunjukkan bahwa nilai SF untuk kemiringan 70o-70o dan 70o-90o dengan tinjauan lereng 1 (lereng atas) sama besar, namun mengalami penurunan pada kemiringan 90o-70o, dan kemudian konstan Sedangkan nilai SF dengan tinjauan

pada kemiringan 90o-90o.

lereng 2 mengalami peningkatan pada

kemiringan 70o-90o, namun mengalami penurunan pada kemiringan 90o-70o, dan kemudian mengalami peningkatan kembali pada kemiringan 90o-90o. Untuk commit to user tinjauan lereng 1 (lereng atas), semakin curam kemiringan suatu lereng maka



nilai SF semakin kecil. Namun hal ini tidak berlaku untuk tinjauan lereng 2 (lereng bawah) karena nilai SF tidak hanya dipengaruhi oleh kemiringan lereng 2 (lereng bawah) saja, melainkan juga dipengaruhi oleh kemiringan lereng 1 (lereng atas). Persentase penurunan nilai SF terhadap penggeseran akibat pertambahan kemiringan lereng dapat dilihat pada Tabel 4.16.

Tabel 4.16. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat Pertambahan Kemiringan Lereng Kemiringan Lereng ( o)

70 90 % 70-90 % rata-rata

SF terhadap Penggeseran pada Lereng 1 (Atas) Panjang Geotekstil (m) 5 8 10 1,381 1,813 2,925 1,056 1,689 2,111 23,534 6,839 27,829 19,401

Tabel 4.16. menunjukkan bahwa pada saat kemiringan lereng bertambah dari 70o menjadi 90o untuk tinjauan lereng 1 (lereng atas), nilai SF terhadap penggeseran mengalami penurunan rata-rata sebesar 19,401%.

Gambar 4.10. juga menunjukkan nilai SF pada saat panjang geotekstil sebesar 5 m lebih kecil daripada pada saat panjang geotekstil sebesar 8 m. Kemudian nilai SF mengalami peningkatan lagi pada saat panjang geotekstil bertambah yaitu dari 8 m menjadi 10 m. Hal ini dikarenakan nilai SF terhadap penggeseran merupakan perbandingan antara gaya yang melawan, yaitu akibat beban perkuatan geotekstil dengan gaya yang menggeser, yaitu dari tekanan tanah dan beban jalan raya. Jadi semakin panjang geotekstil, maka besarnya gaya yang melawan gaya geser semakin besar sehinggan nilai SF menjadi bertambah. Persentase peningkatan nilai SF terhadap penggeseran akibat pertambahan panjang geotekstil dapat dilihat pada Tabel 4.17.

commit to user



Tabel 4.17. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat Pertambahan Panjang Geotekstil Panjang Geotekstil (m)


SF terhadap Penggeseran Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah) Kemiringan Lereng (o) 70 90 70 90 1,381 1,056 0,143 0,210 1,813 1,689 0,263 0,325 2,925 2,111 0,395 0,451 31,282 59,943 83,916 54,762 45,612 69,339 61,335 24,985 50,190 38,769 43,160 44,480

Tabel 4.17. menunjukkan bahwa pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m, nilai SF terhadap penggeseran mengalami peningkatan rata-rata sebesar 45,612% (lereng atas) dan 69,339% (lereng bawah). Sedangkan pada saat panjang geotekstil bertambah dari 8 m menjadi 10 m, nilai SF terhadap penggeseran mengalami peningkatan rata-rata sebesar 43,160% (lereng atas) dan 44,480% (lereng bawah).

Hubungan antara kemiringan lereng dan panjang geotekstil dengan dengan nilai SF terhadap penggulingan dapat dilihat pada Gambar 4.11. 14,0


12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0

70-70

70-90

90-70

90-90

Kemiringan Lereng (o) Lereng 1, panjang geotekstil = 5 m






Gambar 4.11. Hubungan antara Kemiringan Lereng dan Panjang Geotekstil to user dengan SFcommit terhadap Penggulingan



Gambar 4.11. menunjukkan bahwa nilai SF dengan tinjauan lereng 1 (lereng atas) mengalami peningkatan pada kemiringan 70o-90o, namun mengalami penurunan pada kemiringan 90o-70o, dan kemudian konstan Sedangkan nilai SF dengan tinjauan

pada kemiringan 90o-90o.

lereng 2 (lereng bawah) mengalami

penurunan pada kemiringan 70o-90o, namun mengalami peningkatan pada kemiringan 90o-70o, dan kemudian mengalami penurunan kembali pada kemiringan 90o-90o. Jadi, semakin curam kemiringan lereng, maka nilai SF semakin kecil. Hal ini dikarenakan lereng yang landai lebih stabil sehingga lebih aman dari bahaya penggulingan. Persentase penurunan nilai SF terhadap penggulingan akibat pertambahan kemiringan lereng dapat dilihat pada Tabel 4.18.

Tabel 4.18. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat Pertambahan Kemiringan Lereng Kemiringan Lereng (o)

70 90 % 70-90 % rata-rata

5 3,795 1,778 53,149

SF terhadap Penggulingan Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah) Panjang Geotekstil (m) 8 10 5 8 10 6,716 12,920 1,940 3,380 5,649 4,553 7,114 1,631 2,847 4,803 32,207 44,938 15,928 15,769 14,976 43,431 15,558

Tabel 4.18. menunjukkan bahwa pada saat kemiringan lereng bertambah dari 70o menjadi 90o, nilai SF terhadap penggulingan mengalami penurunan rata-rata sebesar 43,431% (lereng atas) dan 15,558% (lereng bawah). Gambar 4.11. juga menunjukkan nilai SF pada saat panjang geotekstil sebesar 5 m untuk tinjauan lereng 1 lebih kecil daripada pada saat panjang geotekstil sebesar 8 m. Kemudian nilai SF mengalami peningkatan lagi pada saat panjang geotekstil bertambah yaitu dari 8 m menjadi 10 m. Hal ini dikarenakan nilai SF terhadap penggulingan merupakan perbandingan antara momen yang melawan, yaitu momen akibat beban perkuatan geotekstil dengan momen yang menggulingkan, yaitu momen akibat tekanan tanah dan beban jalan raya. Jadi semakin panjang geotekstil, maka besarnya momen yang melawan penggulingan semakin besar commit to user sehingga nilai SF menjadi bertambah. Persentase peningkatan nilai SF terhadap



penggulingan akibat pertambahan panjang geotekstil dapat dilihat pada Tabel 4.19.

Tabel 4.19. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat Pertambahan Panjang Geotekstil Panjang Geotekstil (m)


SF terhadap Penggulingan Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah) Kemiringan Lereng (o) 70 90 70 90 3,795 1,778 1,940 1,631 6,716 4,553 3,380 2,847 12,920 7,114 5,649 4,803 76,970 156,074 74,227 74,555 116,522 74,391 92,376 56,249 67,130 68,704 74,313 67,917

Tabel 4.19. menunjukkan bahwa pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m, nilai SF terhadap penggulingan mengalami peningkatan rata-rata sebesar 116,522% (lereng atas) dan 74,931% (lereng bawah). Sedangkan pada saat panjang geotekstil bertambah dari 8 m menjadi 10 m, nilai SF terhadap penggulingan mengalami peningkatan rata-rata sebesar 74,313% (lereng atas) dan 67,917% (lereng bawah). Untuk nilai SF terhadap kuat dukung tanah tidak dipengaruhi oleh adanya perkuatan geotekstil. Berdasarkan hasil analisis pada Tabel 4.19., menunjukkan bahwa nilai SF terhadap kuat dukung tanah konstan, meskipun ada perubahan kemiringan lereng, panjang geotekstil, atau jarak vertikal antar geotekstil. Hal ini dikarenakan perhitungan stabilitas terhadap kuat dukung tanah dipengaruhi oleh parameter tanah itu sendiri, seperti berat isi (γ), kohesi (c), dan sudut geser (ϕ) yang digunakan untuk mencari faktor-faktor kuat dukung tanah.

commit to user



4.3.3. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas terhadap Kelongsoran Lereng

Analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng dilakukan dengan tinjauan lereng 1, lereng 2, dan lereng secara keseluruhan. Nilai SF dipengaruhi oleh kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv). Hasil analisis yang dilakukan ada 2, yaitu hasil perhitungan manual dan program Geoslope. Hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan Sv dengan nilai SF terhadap kelongsoran lereng dari hasil perhitungan manual dapat dilihat pada Gambar 4.12. sampai dengan Gambar 4.19. 3


2,5 2 1,5

sv = 0,5 m; manual sv = 1 m; manual sv = 1,5 m; manual sv = 0,5 m; program sv = 1 m; program sv = 1,5 m; program

1 0,5 0

0

5

8

10


Gambar 4.12. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal

antar

Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 1 untuk Kemiringan 70o

commit to user



2,5


2

1,5

1


0,5

0 0

5 Geotekstil (m) Panjang

8

10

Gambar 4.13. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 1 untuk Kemiringan 90o 1,4


1,2 1 0,8 0,6


0,4 0,2 0

0

5

8

10


Gambar 4.14. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 2 untuk Kemiringan 70o

commit to user



1,2


1 0,8 0,6


0,4 0,2 0 0

5

8

10


Gambar 4.15. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 2 untuk Kemiringan 90o 2,5


2

1,5

1


0,5

0

0

5

8

10


Gambar 4.16. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 70o - 70o

commit to user



2,5


2

1,5

1


0,5

0

0

5

8

10


Gambar 4.17. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 70o - 90o 1,8


1,6 1,4 1,2 1 0,8


0,6 0,4 0,2 0 0

5

8

10


Gambar 4.18. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal

antar

Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 90o - 70o

commit to user



1,8 1,6


1,4 1,2 1 0,8


0,6 0,4 0,2 0

0

5

8

10


Gambar 4.19. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 90o - 90o

Gambar 4.12 sampai dengan Gambar 4.15. menunjukkan bahwa besarnya nilai SF mengalami penurunan pada saat kemiringan bertambah. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.12., pada saat kemiringan lereng 1 sebesar 70o dan tanpa perkuatan, nilai SF yang dihasilkan sebesar 0,794 (dari perhitungan manual) dan 0,79 (dari program Geoslope). Kemudian pada saat kemiringan lereng 1 tanpa perkuatan diperbesar menjadi 90o (lihat Gambar 4.13), nilai SF mengalami penurunan, menjadi 0,333 (dari perhitungan manual dan program Geoslope).. Jadi semakin besar kemiringan lereng, maka nilai SF semakin kecil. Hal ini juga berlaku pada lereng 2 (lihat Gambar 4.14. dan Gambar 4.15.), namun tidak berlaku pada lereng secara keseluruhan (lihat Gambar 4.16. sampai dengan Gambar 4.19.). Hal ini dikarenakan kondisi lereng tersebut pada dasarnya terdiri dari 2 lereng yang mempunyai kemiringan berbeda yang dianggap sebagai satu kesatuan lereng secara keseluruhan.

Gambar 4.12. dan Gambar 4.19. menunjukkan bahwa besarnya angka keamanan (SF) mengalami peningkatan akibat adanya pertambahan panjang geotekstil. commit to user Gambar 4.12. dan Gambar 4.13. menunjukkan bahwa nilai SF mengalami



kenaikan pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m, kemudian nilai SF konstan pada saat panjang geotekstil bertambah menjadi 10 m. Gambar 4.14. dan Gambar 4.15. menunjukkan nilai SF mengalami kenaikan pada saat diberi perkuatan geotekstil sepanjang 5 m. Namun nilai SF konstan pada saat panjang geotekstil ditambah menjadi 8 m dan 10 m. Gambar 4.16. sampai dengan Gambar 4.19. menunjukkan nilai SF mengalami kenaikan pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m dan 10 m. Hal ini dikarenakan semakin panjang geotekstil, maka kemungkinan geotekstil yang tertanam di dalam zona pasif semakin besar sehingga jumlah tahanan momen yang dihasilkan bertambah.

Gambar 4.12. sampai dengan Gambar 4.19. cenderung sama dimana besarnya nilai SF untuk Sv = 0,5 m (dengan jumlah perkuatan lereng 1 = 20 perkuatan dan lereng 2 = 8 perkuatan) memiliki selisih yang cukup besar terhadap nilai SF untuk Sv = 1 m. Namun nilai SF untuk Sv = 1 m (dengan jumlah perkuatan lereng 1 = 10 perkuatan dan lereng 2 = 4 perkuatan) memiliki selisih yang tidak terlalu besar terhadap nilai SF untuk Sv = 1,5 m (dengan jumlah perkuatan lereng 1 = 7 perkuatan dan lereng 2 = 3 perkuatan). Kondisi ini dikarenakan semakin besar Sv, maka jumlah geotekstil yang digunakan untuk perkuatan menjadi berkurang sehingga nilai SF menjadi semakin kecil.

Berdasarkan perhitungan yang dilakukan (lihat Lampiran B), pada saat kemiringan lereng bertambah dari 70o menjadi 90o, nilai SF mengalami penurunan rata-rata sebesar 26,081% (lereng atas) dan 15,18% (lereng bawah). Pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m, nilai SF mengalami peningkatan rata-rata sebesar 41,81% (lereng atas) dan 9,915% (lereng secara keseluruhan). Sedangkan

pada saat panjang geotekstil bertambah dari 8 m

menjadi 10 m, nilai SF pada lereng secara keseluruhan mengalami penignkatan rata-rata sebesar 7,565%. Pada saat besarnya Sv bertambah dari 0,5 m menjadi 1 m, nilai SF mengalami penurunan rata-rata sebesar 32,932% (lereng atas), 35,68% (lereng bawah), dan 27,115% (lereng secara keseluruhan). Sedangkan pada saat besarnya Sv bertambah dari 1 m commit menjadito1,5 userm, nilai SF mengalami penurunan



sebesar 15,441% (lereng atas), 11,549% (lereng bawah), dan 10,176% (lereng secara keseluruhan).

4.3.4. Perbandingan Hasil Analisis Stabilitas Lereng dari Perhitungan Manual dengan Program Geoslope

Program Geoslope merupakan program yang digunakan untuk mencari nilai SF terhadap kelongsoran lereng, sehingga pada penelitian ini yang dibandingkan hanya hasil analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Perbandingan nilai SF dari hasil perhitungan manual dan program Geoslope dapat dilihat pada Gambar 4.20. 3 2,5

Program Geoslope

2 1,5 1 0,5 0 0,0

0,5

1,0 1,5 2,0 Perhitungan Manual

2,5

3,0

Gambar 4.20. Perbandingan Nilai SF dari Hasil Perhitungan Manual dengan Program Geoslope

Berdasarkan perhitungan yang dilakukan (lihat Lampiran B), dapat diketahui bahwa nilai SF yang diperoleh dari perhitungan manual hampir sama dengan program Geoslope, dengan rata-rata selisih nilai SF sebesar 3,714%. Hal ini dikarenakan analisis yang dilakukan oleh program Geoslope sama dengan teori stabilitas lereng yang ada, yaitu dengan menggunakan metode keseimbangan batas dan bidang longsor pada penelitian ini yang digunakan untuk perhitungan commit to user manual disamakan dengan bidang longsor pada program Geoslope.



4.3.5. Permasalahan pada Penggunaan Geotekstil

Pada variasi 2 dengan tinjauan analisis lereng secara keseluruhan dapat dilihat bahwa panjang geotekstil pada lereng atas melebihi bidang longsor, sedangkan pada lereng bawah perkuatan geotekstil tidak berfungsi sama sekali. Hal ini dikarenakan bidang longsor pada lereng atas sangat kecil dan pada lereng bawah sangat besar sehingga panjang geotekstil pada lereng bawah tidak dapat mencapai bidang longsor, seperti yang terlihat pada Gambar 4.21.

Gambar 4.21. Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan pada Variasi 2

Angka keamanan (SF) yang diperoleh berdasarkan Gambar 4.21 sebesar 1,786. Hasil tersebut menunjukkan adanya peningkatan setelah diberi perkuatan geotekstil sepanjang 5 m, dari angka keamanan (SF) untuk lereng tanpa perkuatan sebesar 0,783 (lihat Gambar 4.7c.). Meskipun demikian, kondisi ini kurang efisien karena terjadi pemborosan geotekstil pada lereng atas, sedangkan panjang geotekstil pada lereng bawah mengalami kekurangan yang memungkinkan terjadinya kelongsoran pada lereng bawah tersebut. Oleh karena itu diperlukan perencanaan ulang, yaitu dengan mengurangi panjang geotekstil pada lereng atas dan menambah panjang geotekstil pada lereng bawah. Hasil analisis stabilitas lereng terhadap kelongsoran lereng setelah dilakukan perencanaan ulang ditunjukkan pada Gambar 4.22.

commit to user



Gambar 4.22. Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan Setelah Perencanaan Ulang

Berdasarkan Gambar 4.22. diperoleh nilai SF sebesar 1,843 (lebih besar dari nilai SF sebelumnya 1,786). Panjang geotekstil pada lereng atas dibuat seragam, yaitu 2 m, sedangkan panjang geotekstil pada lereng bawah dibuat berbeda-beda. Panjang geotekstil terpanjang pada lereng bawah sebesar 11 m yang dipasang pada kedalaman 0,5 m dari permukaan lereng bawah. Panjang geotekstil berkurang 0,5 m setiap pertambahan Sv 0,5 m hingga kedalaman 2 m dari permukaan lereng bawah (panjang geotekstil: 11 m, 10,5 m, 10 m, dan 9,5 m). Pada kedalaman 2,5 m dari permukaan lereng bawah, panjang geotekstil yang digunakan sebesar 8,5 m dan panjang geotekstil tersebut berkurang 1 m setiap pertambahan Sv 0,5 m hingga dasar lereng bawah (8,5 m, 7,5 m, 6,5 m, dan 5,5 m). Penggunaan geotekstil tersebut lebih efisien karena tidak terjadi pemborosan geotekstil pada lereng atas dan geotekstil pada lereng bawah juga berfungsi dalam meningkatkan nilai SF lereng secara keseluruhan.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini yaitu : 1.

Besarnya penurunan rata-rata nilai SF pada saat kemiringan lereng bertambah dari 70o menjadi 90o, yaitu : • Stabilitas terhadap penggeseran sebesar 19,401% (lereng atas). • Stabilitas terhadap penggulingan sebesar 43,431% (lereng atas) dan 15,558% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 26,081% (lereng atas) dan 15,18% (lereng bawah).

2.

Besarnya peningkatan rata-rata nilai SF akibat pertambahan panjang geotekstil, yaitu : a. 5 m menjadi 8 m • Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar 60,014% (lereng atas) dan 59,978% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap penggeseran sebesar 45,612% (lereng atas) dan 69,339% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap penggulingan sebesar 116,522% (lereng atas) dan 74,931% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 41,81% (lereng atas) dan 9,915% (lereng secara keseluruhan) b. 8 m menjadi 10 m • Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar sebesar 23,840% (lereng atas) dan 25,005% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap penggeseran sebesar 43,160% (lereng atas) dan 44,480% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap penggulingan sebesar sebesar 74,313% (lereng atas) commit to user dan 67,917% (lereng bawah). 74



• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 7,565% (lereng secara keseluruhan). 3.

Besarnya penurunan rata-rata nilai SF akibat pertambahan jarak vertikal antar geotekstil, yaitu : a. 0,5 m menjadi 1 m • Stabilitas terhadap putus tulangan sebesar sebesar 50,04% (lereng atas) dan 49,93% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar 49,526% (lereng atas) dan 49,997% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 32,932% (lereng atas), 35,68% (lereng bawah), dan 27,115% (lereng secara keseluruhan). b. 1 m menjadi 1,5 m • Stabilitas terhadap putus tulangan sebesar sebesar sebesar 33,27% (lereng atas) dan 33,43% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar sebesar 33,332% (lereng atas) dan 33,336% (lereng bawah). • Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar sebesar 15,441% (lereng atas), 11,549% (lereng bawah), dan 10,176% (lereng secara keseluruhan).

4.

Perhitungan stabilitas lereng dengan perhitungan manual dan program Geoslope memberikan hasil yang hampir sama, dengan rata-rata selisih perhitungan sebesar 3,714%.

5.2. Saran Berdasarkan hasil penelitian, maka perlu adanya penelitian lanjut untuk melengkapi dan mengembangkan tema penelitian ini. Adapun saran – saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya:

commit to user



1.

Perlu dilakukan penelitian untuk kondisi lereng dengan tanah heterogen.

2.

Mengubah geometri lereng , misalnya dengan menambah jarak antar muka lereng maupun ketinggian tiap lereng.

3.

Menambah jumlah lereng yang dianalisis, misalnya dengan terasering yang memiliki banyak tingkatan lereng.

4.

Menambah variasi letak beban, seperti pada lapis tanah pertama, ketiga, dan keseluruhan.

5.

Memperhitungkan adanya muka air tanah dengan letak yang bervariasi.

6.

Membandingkan dengan pemodelan fisik di laboratorium.

7.

Pemodelan selanjutnya dapat dilakukan dengan software geoteknik lain, seperti Miraslope dan STABB.

8.

Membandingkan dengan jenis perkuatan lain, misalnya dengan dinding penahan tanah (retaining wall).

commit to user

ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN GEOTEKSTIL MENGGUNAKAN PROGRAM GEOSLOPE

Recommend Documents