ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN SOIL NAILING MENGGUNAKAN PROGRAM GEOSLOPE SKRIPSI

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN SOIL NAILING MENGGUNAKAN PROGRAM GEOSLOPE Stability Analysis with Soil Nailing Reinforcement Using Geoslope Computer Program

SKRIPSI Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

VITRIANA KUMALASARI I 0108156

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET commit to user

SURAKARTA 2012


digilib.uns.ac.id

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

commit to user


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Vitriana Kumalasari, 2012. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Soil Nailing Menggunakan Program Geoslope, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Analisis stabilitas lereng dilakukan untuk mengecek keamanan dari suatu lereng. Usaha peningkatan stabilitas lereng ada beberapa cara, salah satu diantaranya adalah perkuatan lereng dengan soil nailing. Soil nailing adalah metode perbaikan tanah asli (in-situ) dengan cara melakukan pemakuan batang-batang seperti cerucuk, baja, bambu, dan mini pile. Penelitian ini bersifat teoritis yang dimodelkan dengan bantuan program geoslope, dan tidak dilakukan permodelan fisik di laboratorium. Hasil analisis menggunakan program geoslope kemudian dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan. Dilakukan analisis stabilitas eksternal terhadap penggeseran dan kegagalan daya dukung tanah. Analisis stabilitas internal juga dilakukan terhadap putus tulangan dan cabut tulangan. Variasi dalam penelitian ini yaitu kemiringan lereng (450, 600 dan 900), pemasangan sudut nail (100, 200 dan 300), dan jarak antar nail (1m, 1.5m dan 2m). Dari hasil penelitian diperoleh bahwa semakin curam lereng, maka nilai SF semakin kecil. Bertambahnya kemiringan lereng dari 450 ke 600 dan dari 600 ke 900 menyebabkan pengurangan angka keamanan yaitu 7% dan 47% pada perhitungan manual dan 6% dan 46% dengan menggunakan program geoslope. Bertambahnya jarak antar nail (ΔH) = 0,5m menyebabkan penurunan angka keamanan yaitu 16% dan 30% dengan perhitungan manual dan dengan menggunakan program geoslope. Kasus yang sama juga ditemukan pada kemiringan nail, dimana setiap bertambahnya sudut pemasangan nail (i)=100 menyebabkan penurunan angka keamanan yaitu dengan perhitungan manual +14%, dengan program geoslope +16%. Didapatkan pula perbandingan nilai SF analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng menggunakan program geoslope dan manual dengan metode baji (wedge) yaitu 50%.

Kata kunci : analisis stabilitas lereng, soil nailing, kemiringan lereng, sudut nail, jarak antar nail, geoslope, metode baji(wedge)

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Vitriana Kumalasari, 2012. Slope Stability Analysis with Soil Nailing Reinforcement Using Geoslope Computer Program, Thesis, Civil Engineering Faculty, Sebelas Maret University of Surakarta. Slope stability analysis is performed to check the safety of a slope. There are several ways In efforts to increase the stability of the slope, one of them is reinforcement of slopes with soil nailing. Soil nailing is an original method of soil improvement (in-situ) by doing such nailing cerucuk, steel, bamboo, and minipile. This research is theoretical work by modelling the slope using geoslope computer program, without physical in modelling laboratory. The results of slope stability analysis by geoslope computer program then is compared with the manual calculation using Bishop method for the slope without reinforcement and using the wedge method for the slope with reinforcement. Manual calculation of external stability also performed for the sliding stability failure and soil bearing capacity failure. Internal stability analysis is also conducted to the nail tensile failure and nail pull-out failure. The variations of parameters in this research are slope inclination (450, 600 and 900), the nail inclination (100, 200 and 300), and the nail space (1m, 1.5m and 2m). From the results it is obtained that the steeper slope, the smaller the value of SF. By increasing the slope from 450 to 600 and from 600 to 900 coused the decreasing of safety factor of 7% and 47% by manual calculation and of 6% and 46% by computer program respectively. The increasing nail space (ΔH) of 0,5m caused the decreasing factor of safety of 16% and 30% by manual calculation and by computer program. The same case occurred in the nail inclination where the increase of 100 of the nail inclination decreased the slope stability of 140 by manual calculation and 16% by geoslope computer program. It was also also found that there was a dicrepancy up to 50% of slope safety factor after comparing the manual calculation to geoslope computer program. Keyword : Slope stability analysis, soil nailing, nail inclination, nail space, geoslope, wedge method

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

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

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

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. Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan ................................. 5 2.2.2. Struktur Perkerasan Beton Semen .................................. 7 2.2.3. Pembebanan pada Lereng ............................................... 8 2.2.4. Perancangan elemen dasar sinding soil nailing ............. 9 2.2.5. Tahapan Konstruksi ....................................................... 13 2.2.6. Kelebihan dan Kekurangan Soil Nailing ........................ 18 2.2.7. Analisis Stabilitas Lereng commit to dengan user Perkuatan Soil Nailing ....................................................................................... 19

ix


digilib.uns.ac.id

2.2.8. Analisis Stabilitas Lereng dengan Geoslope .................. 28

BAB 3.

METODE PENELITIAN ......................................................... 30

3.1. Pemodelan Lereng............................... ........................................ 30 3.1.1. Data Parameter Tanah dan Spesifikasi Soil Nailing ....... 30 3.1.2. Perencanaan Struktur Jalan Raya .................................... 32 3.1.3. Variasi Permodelan ......................................................... 35 3.2. Analisis dengan Perhitungan Manual............................... ........... 36 3.3. Analisis dengan Program Geoslope............................... ............. 36 3.3.1. Pengaturan Awal ............................................................. 36 3.3.2. Membuat Sketsa Gambar ................................................ 37 3.3.3. Analysis Settings .............................................................. 38 3.3.4. Mendefinisikan Parameter Tanah .................................... 40 3.3.5. Menentukan Parameter Tiap Lapisan Tanah ................... 40 3.3.6. Menggambar Entry and Exit Bidang Longsor ................ 41 3.3.7. Menggambar Beban Merata ............................................ 42 3.3.8. Menggambar Perkuatan Soil Nailing .............................. 43 3.3.9. Memeriksa Masukan Data ............................................... 43 3.3.10. Solving The Poblem ......................................................... 44 3.3.11. Menampilkan Hasil Analisis ........................................... 45 3.3.12. Menyimpan Data ............................................................. 45 3.4. Pembahasan Hasil Penelitian....................................................... 46 3.5. Kesimpulan............................... ................................................... 46 3.6. Diagram Alir Penelitian............................................................... 47

BAB 4.

ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................... 48

4.1. Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan ................................ 48 4.1.1. Analisis pada Lereng Atas ............................................... 48 4.1.2. Analisis pada Lereng Bawah ........................................... 50 4.2. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan ............................. 52 4.2.1. Analisis Stabilitas Lereng Terhadap Keruntuhan Global Lereng .............................................................................. 52 commit to user 4.2.1.1. Analisis pada Lereng Atas. ............................... 53

x


digilib.uns.ac.id

4.2.1.2. Analisis pada Lereng Bawah. ........................... 57 4.2.2. Analisis Stabilitas Lereng Terhadap Penggeseran .......... 61 4.2.2.1. Analisis pada Lereng Atas. ................................ 62 4.2.2.2. Analisis pada Lereng Bawah. ............................ 62 4.2.3. Analisis Stabilitas Lereng Terhadap Kegagalan Daya Dukung Tanah ................................................................. 64 4.2.3.1. Analisis pada Lereng Atas. ................................ 64 4.2.3.2. Analisis pada Lereng Bawah ............................. 64 4.2.4. Analisis Stabilitas Internal Terhadap Putus Tulangan dan Cabut Tulangan ................................................................. 65 4.2.4.1. Analisis pada Lereng Atas. .................................. 65 4.2.4.2. Analisis pada Lereng Bawah................................ 66 4.3. Hasil Perhitungan ....................................................................... 67 4.4. Pembahasan ................................................................................. 71 4.4.1. Hubungan Kemiringan Lereng dengan Angka Keamanan (SF) ................................................................................. 71 4.4.2. Hubungan Jarak Vertikal Antar Nail dan Kemiringan Nail dengan Angka keamanan (SF)…………………… 72 4.4.3. Hubungan Jarak Vertikal Antar Nail dengan Stabilitas Internal............................................................................. 76 4.4.4. Perbandingan Hasil Analisis Stabilitas Lereng dari Perhitungan Manual dengan Program Geoslope ............ 80 4.4.5. Permasalahan pada Penggunaan Soil Nailing ................. 81 4.4.5.1. Perhitungan Stabilitas Lereng Keseluruhan (Global) ....................................................................................... 81 4.4.5.2. Efisiensi Penggunaan Nail ................................. 83 4.4.5.3. Penentuan Sudut Bidang Longsor Pada Perhitungan Manual ................................................................ 84

BAB 5.

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................. 85

5.1. Kesimpulan .................................................................................. 85 5.2. Saran............................... ............................................................. 85 commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 87 LAMPIRAN ................................................................................................ 89

commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kegiatan transportasi merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Transportasi berperan penting dalam kehidupan manusia antara lain dalam aspek -aspek sosial, politik, ekonomi, dan keamanan. Sebagai pemenuhan kebutuhan manusia akan sarana dan prasarana transportasi yang tinggi maka banyak dilakukan proyek pembangunan jalan raya. Terkadang ditemui rute jalan yang melalui daerah perbukitan dan berlereng dengan kondisi tanah yang kurang baik. Lereng-lereng tersebut harus mampu menahan beban yang besar akibat pembangunan jalan raya, kondisi ini dapat memicu berkurangnya tingkat keamanan lereng yang berdampak pada kelongsoran. Hal ini perlu diantisipasi untuk mencegah dari kemungkinan terburuk yang disebabkan oleh bahaya longsor yang dapat menelan banyak korban jiwa dan kerugian ekonomi.

Untuk mencegah bencana tanah longsor perlu dilakukan adanya upaya perkuatan pada lereng. Pada saat ini telah banyak alternatif perkuatan lereng, salah satu diantaranya yaitu dengan soil nailing. Soil nailing adalah merupakan metode perbaikan tanah asli (in-situ) dengan cara melakukan pemakuan batang-batang seperti cerucuk, baja, bambu, dan mini pile. Soil nailing dapat digunakan untuk banyak jenis tanah, dan kondisi. Pengalaman dari berbagai proyek menunjukkan beberapa kondisi tanah yang menguntungkan, akan membuat metode soil nailing menjadi lebih efektif dari segi biaya dibandingkan dengan teknik lain (Lazarte, 2003).

Dalam penelitian ini akan membahas pengaruh penggunaan soil nailing pada lereng yang di variasikan dengan kemiringan lereng, sudut nail dan jarak nail, terhadap nilai faktor keamanan (SF) pada lereng. Pengamatan ini dianalisis menggunakan program geoslope dan dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan. commit to user 1


digilib.uns.ac.id 2

1.2. Rumusan Masalah Dari uraian di atas maka diambil rumusan masalah : 1) Seberapa besar pengaruh kemiringan lereng terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng? 2) Seberapa besar pengaruh jarak antar nail terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng? 3)

Seberapa besar pengaruh sudut kemiringan nail terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng?

4) Seberapa besar perbandingan hasil analisis stabilitas lereng dengan menggunakan program geoslope dan secara manual?

1.3. Batasan Masalah Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak terlalu meluas maka perlu pembatasan masalah. Batasan-batasan masalah yang diambil dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1) Data tanah yang digunakan adalah data tanah di Desa Bantas, Kecamatan Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali dengan 3 lapisan tanah. 2) Lereng terdiri dari dua tingkat, dengan ketinggian yang berbeda. 3) Model material tanah yang digunakan adalah Mohr-Coulumb. 4) Model berupa lereng miring dengan perkuatan soil nailing dengan dimensi nail disesuaikan dengan kebutuhan di lapangan. 5) Analisis stabilitas lereng menggunakan bantuan program geoslope dan perhitungan manual. Perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan. 6) Longsor lereng diamati dengan menggunakan permodelan dua dimensi. 7) Muka air tanah tidak ikut diperhitungkan.

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

1.4. Tujuan Penelitian 1) Mengetahui seberapa besar pengaruh kemiringan lereng terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng. 2)

Mengetahui seberapa besar pengaruh jarak antar nail terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng.

3) Mengetahui seberapa besar pengaruh sudut kemiringan nail terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng. 4) Mengetahui seberapa besar perbandingan hasil analisis stabilitas lereng dengan menggunakan program dan secara manual.

1.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini untuk : 1) Menambah pengetahuan tentang stabilitas lereng dengan perkuatan soil nailing. 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 komputer.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1.

Tinjauan Pustaka

Soil nailing merupakan jenis perkuatan pasif pada tanah dengan menancapkan potongan-potongan baja (nails) yang kemudian di-grout. Soil nailing digunakan secara khusus untuk menstabilisasi lereng atau galian yang lebih menguntungkan dibandingkan sistem dinding penahan tanah yang lain. Pada beberapa kondisi, soil nailing memberikan alternatif yang bisa dilakukan dilihat dari sisi kemungkinan pelaksanaan, biaya pembuatan, dan lamanya waktu pengerjaan jika dibandingkan dengan sistem perkuatan lereng yang lain (Lazarte, 2003). Analisis tegangan – perpindahan dan faktor keamanan (SF) pada lereng miring dengan perkuatan soil nailing menggunakan program plaxis 8.2. Hasil analisisnya nilai faktor keamanan (SF) lereng mengalami peningkatan seiring dengan penambahan panjang nail dan nilai faktor keamanan (SF) mengalami penurunan seiring dengan penambahan sudut kemiringan lereng (Aza, 2012).

Analisis stabilitas lereng pada badan jalan dan perencanaan perkuatan dinding penahan tanah pada studi kasus jalan raya Selemadeg, Desa Bantas, Kecamatan Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali. Hasil analisisnya nilai faktor keamanan (SF) lereng pada kontur alami kurang dari 1. Faktor keamanan (SF) mencapai angka lebih dari 1 setelah mengurangi kecuraman lereng dan dibangun dinding penahan tanah (Tjokorda, 2010).

Metode kesetimbangan batas telah digunakan untuk stabilitas lereng dalam waktu yang lama. Metode kesetimbangan 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 commit to user

4

5 digilib.uns.ac.id


tegangan geser total pada pada permukaan longsor sehingga dapat digunakan untuk menentukan angka keamanan (Krahn, 2003).

Penelitian ini diharapkan mampu melengkapi penelitian-penelitian sebelumnya, analisis yang dilakukan dengan bantuan program geoslope kemudian hasilnya dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan. Dilakukan pula analisis manual stabilitas eksternal terhadap penggulingan dan kegagalan daya dukung tanah. Analisis stabilitas internal terhadap putus tulangan dan cabut tulangan.

2.2.

Dasar Teori

2.2.1. Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan Suatu lereng dikatakan stabil jika lereng tersebut tidak mengalami pergerakan dan tidak berpotensi mengalami pergerakan, yaitu apabila besarnya komponen gaya penahan pada lereng lebih besar dibanding komponen gaya penggerak lereng.

Klasifikasi kemiringan lereng menurut SNI 03-1997-1995 yaitu sebagai berikut : Tabel 2.1. Klasifikasi Kemiringan Lereng Menurut SNI 03-1997-1995 Sudut Kemiringan Lereng o

Kondisi menurut

(…. )

SNI 03-1997-1995

45

Sedang

60

Curam

90

Curam

(Sumber : SNI 03-1997-1995)

Adapula pendapat dari Christoper, dkk, (1990), 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, commit to user secara mekanis (Mechanically disebut struktur dinding tanah distabilisasi Stabilized Earth wall, MSE-wall)

6 digilib.uns.ac.id


Di dalam menganalisis stabilitas lereng tidaklah mudah, karena terdapat banyak faktor yang sangat mempengaruhi hasil hitungan. Faktor-faktor tersebut misalnya, kondisi tanah yang berlapis-lapis, kuat geser tanah yang anisotropis, aliran rembesan air dalam tanah dan lain-lainya. Maka diperlukan ketelitian dalam proses perhitunganya. Untuk mencari nilai faktor keamanan (SF) lereng tanpa perkuatan pada penelitian ini dihitung mengggunakan metode bishop sebagai berikut:



?x Δ



  



 







 



Gambar 2.1. Analisis Stabilitas Lereng dengan metode bishop

𝑆𝐹 =

𝑐.∆𝑥+𝑊 tan 𝜑 𝑚

(

)

(2.1)

𝑊 𝑆𝑖𝑛 𝜑

𝑚 = cos 𝛼 1 +

tan 𝛼 𝑡𝑎𝑛 𝜑 𝐹

Keterangan : SF

= faktor aman

C

= kohesi tanah (kN/m2)



= sudut gesek dalam tanah (0)



= sudut irisan dengan bidang longsor (0)

W

= berat irisan tanah ke-n + q (kN/m)

Q

= beban merata (kN/m2)

∆x

= panjang irisan ke-n (m) commit to user = faktor aman rencana

F

(2.2)

7 digilib.uns.ac.id


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 2.2.

Gambar 2.2. 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).

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 commit to userbeton semen harus sesuai dengan peraturan yang telah ditetapkan. Daftar berat isi () bahan-bahan yang digunakan

8 digilib.uns.ac.id


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  = ± 260) dari Giroud dan Noiray (1981). Tekanan ban (p’) pada kedalaman (h) dari permukaan dapat diperoleh dengan rumus : 𝑝′ =

𝑃 2 𝐵 + 2𝑕 𝑡𝑔 𝐿 + 2𝑕 𝑡𝑔 

(2.3)

Keterangan : p’

= tekanan ban pada kedalaman h (kN/m2)

P

= beban gandar (kN)

h

= tebal perkerasan (m)



= sudut penyebaran beban terhadap vertikal (0)

L

= panjang bidang kontak (m)

B

= lebar bidang kontak (m)

L

B pc



h

p'

to user B + commit 2 h tg 

Tanah Dasar

Gambar 2.3. Distribusi Beban Kendaraan ( Giroud dan Noiray, 1981)

9 digilib.uns.ac.id


Beban gandar (P) disebarkan mengikuti penyebaran tekanan yang bersudut  terhadap vertikal. Bidang kontak ekivalen tekanan ban di atas permukaan jalan adalah B x L .

Untuk kendaraan berat dengan roda lebar dan ganda : 𝐵=

𝑃 2 , 𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝐿 = 0,5 𝐵 𝑝𝑐

(2.4)

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

2.2.4. Perancangan elemen dasar sinding soil nailing Secara umum elemen-elemen yang dibutuhkan dalam perkuatan dengan soil nailing adalah sebagai berikut :

Gambar 2.4. Potongan Melintang Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing (Sumber: GEO Civil Engineering and Development Department The Government of The Hong Kong)

commit to user

10 digilib.uns.ac.id


Gambar 2.5. Potongan Melintang Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing (Sumber: Porterfield et al. (1994)., dalam “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

1) Batang baja (Nail Bars) Besarnya nilai kuat tarik yang dianjurkan oleh Federal Highway Administration (FHWA) adalah sebesar 420 MPa – 520 MPa dengan diameter bervariasi yaitu 19 mm, 22 mm, 25 mm, 29 mm, 32 mm, 36 mm, dan 43 mm, tergantung kebutuhan (Lazarte, 2003).

Menurut standar ASTM A615 baja yang umum digunakan pada soil nailing adalah baja ulir dengan daya dukung tarik 420 MPa (60 ksi atau Grade 60) atau 520 MPa (75ksi atau Grade 75). Ukuran diameternya yang tersedia adalah 19, 22, 25, 29, 32, 36, dan43 mm, serta ukuran panjang mencapai 18 m (Tabel 2.2).

commit to user



Tabel 2.2. Properti Baja Ulir [ASTM A615, Fy = 420 dan 525 MPa (60 dan 75 ksi)] Diameter

Luas Penampang 2

Berat Jenis 2

Inggris

mm

inch

mm

lbs/ft

Kg/m

#6

19

0.44

284

0.86

21.8

#7

22

0.66

387

0.99

25.1

#8

#9

#10

#11

#14

25

29

32

36

43

0.79

1.00

1.27

1.56

2.25

510

645

819

1006

1452

1.12

1.26

1.43

1.61

1.86

28.4

32.0

36.3

40.9

47.2

Kuat Leleh

Kapasitas Beban Aksial

ksi

MPa

Kips

kN

60

414

26.4

118

517

33.0

118

75 60

414

36.0

160

75

517

45.0

200

60

414

47.4

211

75

517

59.3

264

60

414

60.0

267

75

517

75.0

334

60

414

76.2

339

75

517

95.3

424

60

414

93.6

417

75

517

117.0

520

60

414

135.0

601

517

168.8

751

75

(Sumber: Byrne et al, 1998)

Mengacu pada standar ASTM baja yang umum digunakan pada soil nailing adalah baja ulir dengan daya dukung tarik 420 MPa, pada penelitian ini dipakai baja ulir diameter 25 mm, dengan fy 420 Mpa dan kapasitas beban aksial 211 kN.

2) Nail Head Nail Head adalah bagian ujung dari baja yang menonjol keluar dari wall facing (tampilan dinding).

3) Hex nut , washer, dan bearing plate Hex nut (mur persegi enam), dan washer (cincin yang terbuat dari karet atau logam) yang digunakan harus memiliki kuat leleh yang sama dengan batangan bajanya. Bearing plate (pelat penahan) umumnya berbentuk persegi dengan panjang sisi 200-250 mm, tebal 19m, dan kuat leleh 250 MPa (ASTM A36).

4) Grout (Cor beton) Cor beton untuk soil nailing dapat berupa adukan semen pasir. Semen yang commit to user digunakan adalah semen tipe I, II, dan III. Semen tipe I (normal) paling banyak



digunakan untuk kondisi yang tidak memerlukansyarat khusus, semen tipe II digunakan jika menginginkan panas hidrasi lebih rendah dan ketahanan korosi terhadap sulfat yang lebih baik daripada semen tipe I, sedangkan semen tipe III digunakan jika memerlukan waktu pengerasan yang lebih cepat. 5) Centralizers (Penengah) Centralizers adalah alat yang dipasang pada sepanjang batangan baja dengan jarak tertentu (0.5–2.5m) untuk memastikan tebal selimut beton sesuai dengan rencana sehingga dalam terhindar dari karat yang diakibatkan oleh oksidasi dalam tanah dapat dihindari. Alat ini terbuat dari PVC atau material sintetik lainnya.

Gambar 2.6. Centralizers (Penengah) (Sumber : www.navidfotovati.blogspot.com)

6) Reinforcement Connector (Coupler) / Penghubung Coupler / penghubung digunakan untuk menyambung potongan – potongan baja apabila terjadi penyambungan baja karena kebutuhan baja terlalu panjang.

7) Wall Facing (Muka/Tampilan Dinding) Pembuatan muka/tampilan dinding terbagi menjadi dua tahap. Tahap pertama, muka/tampilan sementara (temporary facing) yang dibuat dari shotcrete, berfungsi sebagai penghubung antar batangan-batangan baja (nail bars), dan sebagai proteksi permukaan galian tanah terhadap erosi. Tahap berikutnya adalah pembuatan muka/tampilan permanen (permanent facing). Muka permanen dapat berupa panel beton pracetak terbuat dari shotcrete. Muka permanen memiliki fungsi yang sama dengan muka sementara, tetapi dengan fungsi proteksi terhadap erosi yang lebih baik, dan sebagai penambah keindahan (fungsi estetika). commit to user



8) Drainage System (Sistem Drainase) Untuk mencegah meningkatnya tekanan air pada lereng di belakang muka dinding, biasanya dipasangkan lembaran vertikal geokomposit di antara muka dinding sementara dan permukaan galian Pada kaki lereng harus disediakan saluran pembuangan (weep hole) untuk air yang telah dikumpulkan oleh lembaran geokomposit.

Gambar 2.7. Sistem Drainase Pada Dinding Soil Nailing (Sumber: “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

2.2.5. Tahapan Konstruksi Tahapan-tahapan pekerjaan sebuah konstruksi dinding soil nailing secara umum digambarkan secara skematis seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8. Tahapan Konstruksi Dinding Soil Nailing Secara Umum (Sumber: “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

commit to user



Lanjutan Gambar 2.8. Tahapan Konstruksi Dinding Soil Nailing Secara Umum (Sumber: “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

Keterangan : Tahap 1. Galian Tanah Galian tanah dilakukan secara bertahap dengan kedalaman galian tertentu (umumnya 1-2 m / 3 and 6 ft), hingga mencapai kedalaman galian rencana. Kedalaman galian tiap tahap harus disesuaikan dengan kemampuan tanah, sehingga muka galian dapat berdiri tanpa perkuatan, dalam periode waktu yang singkat (umumnya 24-48 jam). commit to user



Gambar 2.9. Pekerjaan Galian Tanah (Sumber : www.sully-miller.com)

Tahap 2. Pengeboran lubang nail Dalam pekerjaan soil nailing, pengeboran dilakukan dengan alat auger dengan lubang terbuka (tanpa casing/selubung) digunakan karena pekerjaannya menjadi relatif lebih cepat dan biaya yang lebih rendah. Namun, untuk tanah yang kurang stabil, pengeboran berdiameter besar harus

berhati-hati

dan

dianjurkan

pengeboran

dengan

drill

casing/selubung untuk menghindari keruntuhan tanah pada lubang bor.

Gambar 2.10. Pengeboran lubang nail (Sumber : http://protexttunnel.com)

Tahap 3. Pemasangan Nail Bar dan Grouting Batangan baja yang sudah terpasang dengan centralizers, dimasukkan ke dalam lubang bor, dan kemudian dicor dengan beton. Secara umum, pengecoran dengan menuangkan adukan beton, menghasilkan ikatan yang commit to user cukup baik antara tanah dengan hasil pengecoran. Namun, untuk kasus



tertentu pada tanah yang lemah memerlukan daya ikatan yang lebih tinggi, ini dapat dihasilkan dengan melakukan pengecoran dengan tekanan tinggi (jet grouting). Adanya tekanan juga dapat menghasilkan beton yang lebih padat, dan diameter efektif pengecoran mengembung menjadi lebih besar, dengan demikian kemampuan menahan gaya cabut juga menjadi lebih baik. Aliran air ke dalam dinding galian harus dicegah. Oleh karena itu, metode konvensional dalam pengendalian air permukaan dan drainase, diperlukan selama masa konstruksi. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, penambahan lembaran geokomposit vertikal, dapat membantu mencegah peningkatan tekanan air tanah pada muka lereng.

Gambar 2.11. Grouting dengan menggunakan pipa tremi (Sumber: Porterfield et al. (1994)., dalam “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

Tahap 4. Pembuatan Muka Sementara (Temporary Wall Facing) Muka sementara dari sebuah dinding soil nailing umumnya terbuat dari shotcrete, dengan ketebalan antara 75 sampai 100 mm. Lapisan shotcrete akan menjadi perkuatan sementara, dan melindungi permukaan galian dari erosi, serta sebagai pengisi rongga-rongga yang terbentuk akibat keretakan tanah.

commit to user



Gambar 2.12. Muka/tampilan sementara (temporary facing) (Sumber : http://www.fhwa.dot.gov)

Tahap 5. Pembangunan Tingkat Selanjutnya (Construction of Subsequent Levels) Pengulangan langkah dari tahap 1 hingga 4, pada tiap – tiap level selanjutnya. Disetiap level penggalian gulungan dibuka hingga sampailah ke penggalian paling bawah. Di galian paling bawah kemudian geokomposit diikat pada collecting toe drain.

Tahap 6. Pembuatan Muka Permanen (Permanent Wall Facing) Metode yang umum dilakukan dalam pembuatan muka permanen adalah dengan shotcrete, dan beton pracetak. Di samping dua metode ini, masih banyak metode yang dapat dilakukan, dan masih terus dikembangkan. Pembuatan muka permanen dari shotcrete sama dengan yang dilakukan dalam pembuatan muka sementara. Ketebalan muka permanen dari shotcrete umumnya berkisar antara 150, dan 300 mm, belum termasuk ketebalan dari dinding sementara. Pengecoran dilakukan secara berlapis dengan ketebalan tiap lapisan antara 50 hingga 100 mm.

commit to user(Permanent Wall Facing) Gambar 2.13. Muka/tampilan permanen (Sumber : http://www.fhwa.dot.gov)



2.2.6. Kelebihan dan Kekurangan Soil Nailing Dalam upaya stabilitas lereng dengan menggunakan perkuatan soil nailing terdapat banyak kelebihan apabila dibandingkan dengan perkuatan lereng dengan metode lain, tetapi adapula kelemahan dalam perkuatan soil nailing. Kelebihan soil nailing dibandingkan dengan metode lain adalah: 1) Dapat menghemat biaya karena volume baja untuk nail bars dalam soil nailing lebih sedikit dibandingkan dengan ground anchors, karena umumnya batangan baja dalam soil nailing lebih pendek. Material yang dibutuhkan juga relatif lebih sedikit, waktu pengerjaan lebih cepat dan dapat memakai peralatan pengeboran kecil jika dibandingkan dengan ground anchors. 2) Luas area yang dibutuhkan dalam masa konstruksi lebih kecil dibandingkan dengan teknik lain, sehingga cocok untuk pekerjaan yang memiliki areal konstruksi terbatas. 3) Dinding dengan soil nailing relatif lebih fleksibel terhadap penurunan, karena dinding untuk soil nailing lebih tipis jika dibandingkan dengan dinding gravitasi. 4) Dapat dipakai untuk struktur permanen maupun struktur sementara. 5) Dapat menyesuaikan dengan kondisi lapangan terhadap kemiringan permukaan dan tulangan, bentuk struktur, density, dan dimensi perkuatan dapat disesuaikan dengan kondisi lapangan dan karakteristik tanah diketahui pada tiap level kedalaman selama proses penggalian. 6) Mempunyai tahanan terhadap gempa. 7) Metode kontruksinya tidak mengganggu lingkungan sekitarnya karena memakai peralatan yang relatif kecil, tingkat kebisingan rendah, bebas dari getaran. Disamping kelebihan-kelebihannya, berikut kekurangan dari metode soil nailing: 1) Metode soil nailing tidak cocok untuk daerah dengan muka air tanah tinggi. 2) Soil nailing tidak cocok diaplikasikan untuk struktur yang membutuhkan kontrol ketat terhadap deformasi. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan post tension nail, namun langkah ini akan meningkatkan biaya konstruksi. 3) Pelaksanaan konstruksi soil nailing relatif lebih sulit, sehingga membutuhkan commit to user kontraktor yang ahli, dan berpengalaman.



2.2.7. Analisis stabilitas lereng dengan perkuatan soil nailing Suatu perkuatan dinding penahan tanah harus dirancang agar aman/ stabil terhadap pengaruh-pengaruh gaya dalam dan gaya luar. Analisis terbagi menjadi dua yaitu stabilitas ekstern atau stabilitas luar (external stability) dan stabilitas intern atau stabilitas dalam (internal stability).

Gambar 2.14. Analisis external stability dan internal stability (Sumber: “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

commit to user



1) Analisis stabilitas eksternal a) Faktor aman terhadap keruntuhan lereng global (global stability failure) Perkuatan lereng harus aman terhadap keruntuhan, pada perhitungan manual, mengadopsi metode baji (wedge) dengan bidang longsor planar.yaitu :

Gambar 2.15. Gaya yang Bekerja Dalam Metode Baji (Wedge Method)

∑𝑇i - Pn Sin∝ + Pt Cos∝ = 0

(2.5)

𝑊 − 𝑃𝑛 𝐶𝑜𝑠𝛼 − 𝑃𝑡 𝑆𝑖𝑛𝛼 − ∑𝑉𝑖 = 0

(2.6)

Variabel “P” dalam persamaan 2.5 dan 2.6 merupakan gaya dari tanah pada permukaan bidang longsor, dan dengan mempertimbangkan keseimbangan gaya, maka: 𝑃𝑛

𝑃𝑡 = 𝐹𝑜𝑠

(2.7)

Pada tanah yang memiliki nilai kohesi, maka perlu diperhitungkan kuat geser tanah pada sepanjang permukaan bidang longsor, berikut persamaan untuk menghitung kuat geser: 𝑆=

𝑐.𝐿𝑓

(2.8)

𝐹𝑜𝑠

Dari persamaan 2.5, 2.6, 2.7, dan 2.8, nilai faktor keamanan dapat dihitung dengan persamaan berikut:

𝐹𝑆 =

𝑐.𝐿𝑓+(𝑊+𝑄) cos 𝛼𝑛 .tan 𝜑 + ∑𝑇𝑖 𝑆𝑖𝑛 𝛼 +𝑖 −∑𝑉𝑖 𝐶𝑜𝑠 𝛼 +𝑖 𝑡𝑎𝑛𝜑 (𝑊+𝑄) 𝑆𝑖𝑛 𝛼𝑛 −∑𝑇𝑖 𝐶𝑜𝑠 𝛼+𝑖 −∑𝑉𝑖 𝑆𝑖𝑛 𝛼 +𝑖

commit to user

(2.9)


perpustakaan.uns.ac.id Keterangan :



FS

= faktor aman

c







= sudut

W

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

Q

= beban mati diatas lereng (kN/m)

Lf

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

Le

= panjang nail bar di belakang bidang longsor (m)

β

= kemiringan lereng(0)

i

= kemiringan nail (0)

ΣTi

= jumlah daya dukung terhadap gaya tarik (kN/m)

ΣVi

= jumlah daya dukung gaya geser (kN/m)

kemiringan bidang longsor terhadap garis horisontal

Gaya Geser dan Gaya Tarik Ijin Global

Untuk menghitung stabilitas lereng dengan perkuatan secara global

perlu

diperhatikan Gaya geser, dan gaya tarik ijin dari sebuah nail bar dapat dihitung dengan persamaan 2.9, dan 2.10. 𝑉=

𝑅𝑛 2 1+4𝑡𝑎𝑛 2 (900 −𝛼)

𝑇 = 4𝑉𝑡𝑎𝑛(900 − 𝛼)

(2.10) (2.11)

Keterangan: V = gaya geser ijin nail bar T = gaya tarik ijin nail bar Rn = daya dukung tarik nail bar

Untuk menghitung gaya geser ijin dari tanah dapat dihitung dengan persamaan berikut: 𝑉 = 𝑃𝑚𝑎𝑥

𝐷 2

𝐿𝑜

commit to user

(2.12)


perpustakaan.uns.ac.id Keterangan: V = gaya geser ijin pasif tanah D = diameter nail bar+grouting 𝐿𝑜 =

4

4𝐸𝐼 𝐾𝑠 𝐷

= panjang penyaluran

EI = kekakuan nail bar, dengan diameter nail bar tanpa grouting Ks = modulus reaksi lateral tanah, ditentukan dari Tabel 2.3. Pmax =Pu/ 2= tegangan pasif yang dibatasi menjadi setengah dari tegangan pasif ultimit, Pu dihitung dengan mengambil nilai terkecil dari persamaan berikut:

1.

𝑃𝑢 = (𝐶1 𝑍 + 𝐶2 𝐷)𝛾′𝑍

(2.13)

𝑃𝑢 = 𝐶3 𝐷𝛾′𝑧

(2.14)

z = 2/3H

(2.15)

1. (Nilai koefisien C1, C2, dan C3, ditentukan dari Gambar 2.16)

2. Koefisien C1, C2, dan C3 Gambar 2.16. Grafik Korelasi Untuk Tanah Pasir API (Sumber: API, 1987)

commit to user


digilib.uns.ac.id 23

Tabel 2.3. Harga Perkiraan Modulus Reaksi Lateral Tanah (ks) Jenis Tanah

ks,kcf

ks,kN/m3

Pasir lepas

300 – 100

4800 – 16000

Pasir padat sedang

60 – 500

9600 – 80000

Pasir padat

400 – 800

64000 – 128000

Pasir padat berlempung

200 – 500

32000 – 80000

Pasir padat sedang berlanau

150 – 300

24000 – 48000

qu ≤ 200 k Pa (4 ksf)

75 – 150

12000 – 24000

200 < qu ≤ 400 kPa

150 – 300

24000 – 48000

qu > 800 k Pa

> 300

> 48000

Tanah berlempung

(Sumber : Bowles, Foundation Analysis and Design)

Setelah mendapatkan gaya geser ijin terkecil antara nail bar dan tanah, maka gaya tarik ijin pada nail bar perlu dibatasi, yang ditentukan dari persamaan berikut: 𝑉𝑚𝑎𝑥 2 𝑅𝑐

2

+

𝑇𝑚𝑎𝑥 2 𝑅𝑛 2

=1

(2.16)

Keterangan: Vmax = gaya geser ijin global, Tmax = gaya tarik ijin global, Rc = Rn/2 = daya dukung geser nail bar 

Gaya Tarik Ijin Dari Perkuatan Soil Nailing Apabila lebih besar dari gaya ijin global lebih besar daripada gaya tarik ijin dari masing-masing nail maka gaya ijin yang digunakan adalah gaya ijin global, baik untuk gaya ijin tarik. 𝑇𝑖 =

𝜋DL e f max

(2.17)

𝐹𝑜𝑆

fmax adalah daya dukung geser pada ikatan antara tanah dengan permukaan sepanjang nail bar, sebaiknya dilakukan pengujian di lapangan untuk medapatkan nilai ini. Berikut nilai fmax pada beberapa jenis tanah pasir pada tabel 2.4. commit to user



Tabel 2.4. Daya Dukung Geser Soil Nailing pada Tanah Pasir Soil Type

Ultimate Bond Strength (kN/m2) 100 – 180 100 – 150 60 – 140 55 – 90

Sand/gravel Silty sand Silty clayey sand Silty fine sand

(Sumber: Ellias and Juran, 1991)

b) Faktor aman terhadap penggeseran (sliding stability failure)

Gambar 2.17. Stabilitas terhadap penggulingan pada perkuatan soil nailing (Sumber: “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

Faktor aman terhadap penggulingan : 𝐹𝑆 =

cb B L +(W + Q+PA sin δ) tan φ PA cos δ

(2.18)

Tekanan aktif lateral dihitung menggunakan rumus berikut : 𝑃𝐴 =

𝐶.𝐻1 2 2

. 𝐾𝑎

(2.19)

Ka = tg2 (450 – /2) commit to user

(2.20)



Keterangan : FS

= faktor aman

Cb


Bl

= lebar struktur (m)

W

= berat irisan tanah (kN/m)

Q

= beban mati diatas lereng (kN/m)




H

= tinggi dinding tanah (m)



= Berat isi tanah (kN/m3)

δ

= sudut gesek antara tanah fondasi dan dasar struktur (fondasi dianggap sangat kasar terbuat dari beton tgδ=tgφ)

c) Faktor Aman terhadap kegagalan daya dukung tanah (bearing failure)

𝑆𝐹 =

𝑐.𝑁𝑐 +0.5𝛾 𝐵𝑒 𝑁𝛾 𝐻𝑒𝑞 .𝛾

(2.21)

Keterangan : c

= kohesi tanah pondasi (kN/m2)

γ

= berat volume tanah pondasi (kN/m3)

q

= tekanan overburden pada dasar pondasi (kN/m2)

Nc, Nγ

= koefisien-koefisien kuat dukung yang merupakan fungsi dari sudut geser dalam tanah, yang dapat dalam Tabel 2.5.

Heq

= tinggi dinding tanah (m)

Be

= lebar excavation (m)

commit to user



Tabel 2.5. Faktor Kapasitas Dukung Terzaghi ф

Nc

Nq

Nγ

ф

Nc

Nq

Nγ

0

5.70

1.00

0.00

26

27.09

14.21

9.84

1

6.00

1.10

0.01

27

29.24

15.90

11.60

2

6.30

1.22

0.04

28

31.61

17.81

13.70

3

6.62

1.35

0.06

29

34.24

19.98

16.18

4

6.97

1.49

0.10

30

37.16

22.46

19.13

5

7.34

1.64

0.14

31

40.41

25.28

22.65

6

7.73

1.81

0.20

32

44.04

28.52

26.87

7

8.15

2.00

0.27

33

48.09

32.23

31.94

8

8.60

2.21

0.35

34

52.64

36.50

38.04

9

9.09

2.44

0.44

35

57.75

41.44

45.41

10

9.61

2.69

0.56

36

63.53

47.16

54.36

11

10.16

2.98

0.69

37

70.01

53.80

65.27

12

10.76

3.29

0.85

38

77.50

61.55

78.61

13

11.41

3.63

1.04

39

85.97

70.61

95.03

14

12.11

4.02

1.26

40

95.66

81.27

115.31

15

12.86

4.45

1.52

41

106.81

93.85

140.51

16

13.68

4.92

1.82

42

119.67

108.75

171.99

17

14.60

5.45

2.18

43

134.58

126.50

211.56

18

15.12

6.04

2.59

44

151.95

147.74

261.60

19

16.56

6.70

3.07

45

172.28

173.28

325.34

20

17.69

7.44

3.64

46

196.22

204.19

407.11

21

18.92

8.26

4.31

47

224.55

241.80

512.84

22

20.27

9.19

5.09

48

258.28

287.85

650.67

23

21.75

10.23

6.00

49

298.71

344.63

831.99

24

23.36

11.40

7.08

50

347.50

415.14

1072.80

25

25.13

12.72

8.34

commit to user



2) Analisis stabilitas internal a) Faktor aman (SF) terhadap putus tulangan :

Gambar 2.18. Keruntuhan putus tulangan (Sumber: Soil Nail for Stabilization of Steep Slopes Near Railway Tracks)

Faktor aman (SF) terhadap putus tulangan :

𝐹𝑟 =

(

0.25x π x d 2 x f y 1000

)

𝜎𝑕 .𝑆𝑣 .𝑆 𝑕

𝜎𝑕 = 𝐾𝑎 𝛾. 𝑧

(2.22)

(2.23)

Keterangan : Sv

= jarak tulangan arah vertikal (m)

Sh

= jarak tulangan arah horisontal(m)

𝑓𝑦

= daya dukung tarik baja (MPa)

d

= diameter tulangan (mm)

σh

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



= Berat isi tanah (kN/m3)

z

= kedalaman yang ditinjau (m)

𝐾𝑎

= koefisien tekanan aktif lateral pada rumus 2.20. commit to user



b) Faktor aman (SF) terhadap cabut tulangan :

Gambar 2.19. Keruntuhan cabut tulangan (Sumber: “Soil Nail for Stabilization of Steep Slopes Near Railway Tracks”, Report RDSO Lucknow)

Faktor aman (SF) terhadap cabut tulangan : π.q u .D

Lp

𝐹𝑝 = 𝜎 .𝑆 dh 𝑕 𝑣 .𝑆 𝑕

(2.24)

Keterangan : Sv

= jarak tulangan arah vertikal (m)

qu

= ultimate bond strength (kN/m2)

σh

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

Lp

= panjang tulangan yang berada di zona pasif (m)

φ

= sudut gesek internal tanah ( 0 )

DDH

= diameter lunang bor (m)

2.2.8. Analisis Stabilitas Lereng dengan Geoslope Slope/w adalah suatu program yang menggunakan metode kesetimbangan batas untuk memecahkan (mencari faktor keamanan). Program ini dibuat oleh Geo-Slope International Ltd, Calgary, Alberta, Canada.. Software ini melingkupi slope w, seep w, sigma w, quake w, temp w, dan ctran w. Bersifat terintegrasi sehingga memungkinkan untuk menggunakan hasil dari satu produk ke dalam produk yang lain. commit to user



Slope w merupakan produk perangkat lunak untuk menghitung faktor keamanan tanah dan kemiringan tanah. 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 kestabilan lereng. Anda 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). Perhitungan dilakukan dengan input

data material properties tanah

(c,γ,danφ) dan pengaturan analisis (Analysis Setting) sesuai kebutuhan. Setelah proses penginputan dan pengaturan analisis maka tahap verify untuk pengecekan apakah terjadi kesalahan dalam proses penginputan data. Kemudian data yang telah dimodelkan dianalisis dengan menggunakan slope w solve. Hasil analisis kemudian dapat ditampilkan menggunakan slope w contour dan ditampilkan grafis seluruh bidang longsor yang berbentuk sirkular (lingkaran) dan nilai faktor aman dapat ditunjukkan dalam bentuk faktor keamanan (SF) serta diagram dan poligon yang dapat dilihat pada tiap pias bidang longsor.

Ada beberapa metode perhitungan faktor keamanan (SF) antara lain dengan metode ordinary, bishop dan janbu, yang dapat dipilih sesuai keinginan. Hasil gambar ouput perhitungan bisa di export ke dalam bentuk foto format (bmp, wmf dan emf) dan gambar dalam bentuk auto cad dengan format dxf.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan progam geoslope dengan metode bishop dan dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan. Di dalam penelitian ini menggunakan variasi yaitu dari kemiringan lereng, kemiringan nail dan jarak nail. Parameter tetap yang digunakan yaitu parameter tanah dan besarnya pembebanan. Dengan bantuan program geoslope didapatkan bentuk bidang gelincir kritis yang mungkin terjadi, kemudian bidang longsor ini dijadikan acuan untuk menentukan panjang nail agar dapat menembus bidang kritis longsor lereng. Hasil dari penelitian ini analisis stabilitas lereng dengan menggunakan program geoslope dan dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan.

3.1.

Pemodelan Lereng

Pemodelan lereng menggunakan program geoslope dengan data-data yang diperlukan berikut:

3.1.1. Data Parameter Tanah dan Spesifikasi Soil Nailing Pada penelitian ini digunakan pemodelan lereng di Desa Bantas, Kecamatan Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali dengan 3 lapisan tanah. Data tanah didapat dari hasil uji laboratorium tanah di lokasi tersebut, diambil dari jurnal Tjokorda Gde Suwarsa Putra.dkk tahun 2010 yang berjudul analisis stabilitas lereng pada badan jalan dan perencanaan perkuatan dinding penahan tanah jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana.

commit to user 30



Tabel 3.1. Data Parameter Tanah

No.

1

Jenis pemeriksaan

Berat isi  (kN/m3) 2

Lapisan tanah 3

Lapisan tanah 2

Lapisan tanah 1

(22m – 12 m )

(12 m – 8 m )

(8 m – 0 m )

21

19,5

21

2

Kohesi c (kN//m )

1,8

2,9

1,8

3

Sudut geser φ ( )

24

15

24

o

(Sumber: Tjokorda Gde Suwarsa Putra.dkk, 2010) Model lereng yang digunakan dapat dilihat dalam gambar berikut:

Tanah 1  = 21 kN/m3 c=1,8 kN/m2 φ=24 o

Beban kendaraan

@P=20ton Badan jalan

Tanah 2  = 19,5 kN/m3 c=2,9 kN/m2 φ=15

H

X=2m

Tanah 3  =21 kN/m3 c=1,8 kN/m2 φ=24 o

Gambar 3.1. Sketsa Kondisi Lereng Sedangkan untuk variasi sudut kemiringan lereng yang digunakan yaitu 45o, 60o, dan 90o.

Pemilihan kondisi lereng tersebut berdasarkan pada SNI 03-1997-1995 dan

klasifikasi lereng yang dilakukan oleh Christopher, (2000), yang dapat dilihat dalam Tabel 3.2.

commit to user



Tabel 3.2. Kondisi Lereng Sudut Kemiringan

Kondisi menurut

klasifikasi menurut

Lereng (…. )

SNI 03-1997-1995

Christopher

45

Sedang

lereng tanah bertulang

60

Curam

lereng tanah bertulang

90

-

o

Dinding tanah distabilisasi secara mekanis

Mengacu pada beberapa sumber pada dasar teori pada penelitian ini dipakai baja ulir diameter 25mm, dengan fy 420Mpa dan kapasitas beban aksial 211 kN. Daya dukung geser soil nailing pada tanah silty sand 100 – 150 kN/m2, diambil 125 kN/m2.

3.1.2. Perencanaan Struktur Jalan Raya Kelas jalan yang direncanakan dalam penelitian lereng ini yaitu Arteri III dengan asumsi VLHR sebesar 8.000 smp/hari. Lebar jalur yang digunakan untuk kelas jalan Arteri IIIA dalam penelitian ini yaitu 3 m dan lebar bahu sebesar 2m. 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 : commit to user



Tebal perkerasan aspal

= 10 cm

Tebal perkerasan beton

= 30 cm

Tebal pondasi bawah

= 15 cm

Jarak gelagar memanjang

= 140 cm

Berat isi aspal (sspal)

= 24 kN/m3

Berat isi beton (beton)

= 24 kN/m3

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

Keterangan :

pa

a1 = a2

Gambar 3.3. Dimensi Kendaraan dan Kedudukannya

= 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 xto24 = 2,4 kN/m2 commit user



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) 𝐵=

𝑃 2 = 𝑝𝑐

= 100 kN

100 2 = 0,48 𝑚 620

L = 0,5 B = 0,24 m Distribusi beban kendaraan dapat dilihat dalam Gambar 3.4. 0,48 m

0,24 m

620 kPa



0,55 m

p'

B + 2 h tg 

Tanah Dasar

Gambar 3.4. Penyaluran Beban oleh Roda Maka tekanan akibat roda kendaraan 𝑝′ = =

𝑃 2 𝐵 + 2ℎ 𝑡𝑔 𝐿 + 2ℎ 𝑡𝑔  100 2 𝑥 0,48 + 2 𝑥 0,55 𝑥 𝑡𝑔 260 0,24 + 2 𝑥 0,55 𝑡𝑔 260

= 63,59 𝑘𝑁/𝑚 2

c) Beban total (qtotal) qtotal

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

commit to user



3.1.3. Variasi Pemodelan Tabel 3.3. Variasi Kemiringan Lereng, Kemiringan Nail, dan Jarak antar Nail Variasi ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Sudut Kemiringan Lereng Lereng atas 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90

Sudut Kemiringan Nail (i)

Jarak Antar Nail /∆h(m)

10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30

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

Lereng bawah 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90

commit to user



3.2.

Analisis dengan Perhitungan Manual

Analisis dengan perhitungan manual dilakukan setelah mengetahui bidang gelincir masing-masing lereng. Dari analisis ini diperoleh beberapa data, antara lain: 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).

3.3.

Pemodelan Lereng dengan Program Geoslope

3.3.1. Pengaturan Awal Pengaturan awal untuk melakukan analisis dengan program Geoslope terdiri dari beberapa tahap, diantaranya pengaturan kertas kerja, skala gambar, dan jarak grid. 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, klik menu utama set kemudian klik page.

Gambar 3.5. Jendela Pengaturan Kertas Kerja commit to user



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.

Gambar 3.7. Jendela Pengaturan Jarak Grid

3.3.2. 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.

commit to user



Gambar 3.8. Jendela Penggambaran Model Geometri Lereng

3.3.3. 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.

Gambar 3.9. Jendela Penentuan Project ID commit to user



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 gelincir, 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 terdapat pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11. Jendela Penentuan Bidang Longsor commit to user

seperti yang



3.3.4. Mendefinisikan Parameter Tanah Jenis material yang diinput sesuai dengan uraian umum pada langkah-langkah sebelumnuya. Material model yang digunakkan adalah Mohr-Coulomb. Parameter yang diperlukan yaitu berat isi tanah (), kohesi (c), dan sudut geser (). 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

3.3.5. 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) Klik sketch pada menu utama kemudian pilih lines, gambar masing-masing lapisan tanah. Klik pointer lalu tarik sehingga embentuk lapisan tanah yang dikehendaki. commit to user



Gambar 3.13. Jendela Penggambaran Lapisan Tanah

2) Menggambar properties tanah klik draw lalu plih regions. Klik titik pertama yang dijadikan titik acuan kemudian buat garis mengelilingi lapisan tanah tersebut dan kembali ke titik pertama. Lalu pilih tipe material.

Gambar 3.14. Jendela Penggambaran Parameter Tanah

3.3.6. 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 commit to user



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.

Gambar 3.15. Jendela Penggambaran Bidang Longsor

3.3.7. Menggambar Beban Merata Menggambar beban merata langkah pertama klik draw lalu pilih pressure lines isi beban yang dikehendaki lalu mulailah menggambar.

Gambar 3.16. Jendela Penggambaran Beban Merata commit to user



3.3.8. Menggambar Perkuatan Soil Nailing Spesifik geotekstil yang digunakan sesuai dengan yang spesifikasi nail yang digunakan, diantaranya diameter lubang, kuat gesek, spasi antar nail, kapasitas beban dll. Langkah untuk menggambar soil nailing pada model lereng yaitu pada menu utama draw klik reinforcement loads. Pilih nail, lalu ketik spesifikasi nail yang digunakan seperti yang terlihat pada Gambar 3.17.

Gambar 3.17. Jendela Penggambaran Perkuatan Soil Nailing

3.3.9. 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

commit to user



Gambar 3.18. Jendela Verifikasi Data Masukan

3.3.10. 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

Gambar 3.19. Jendela Proses Running Program commit to user



3.3.11. Menampilkan Hasil Analisis Untuk menampilkan hasil analisis dalam bentuk gambar bidang longsor pada menu disamping kiri pilih gambar contour. Ada beberapa metode analisis keamanan lereng diantaranya metode bishop, ordinary, dan janbu.

Gambar 3.20. Jendela Hasil Analisis

3.3.12.

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 3.21.

Gambar 3.21. Jendela Penyimpanan Data commit to user



3.4.

Pembahasan Hasil Penelitian

Pembahasan dalam penelitian ini menitikberatkan pada output penelitian yang terdapat pada Tabel 3.4. berikut :

Tabel 3.4. Gambaran Output Penelitian Stabilitas Internal Variasi

Stabilitas Eksternal

Tinjauan Lereng SFp

SFr

SF Geser

Kuat Dukung Tanah

Stabilitas Kelongsoran Lereng Manual

1

Geoslope

Lereng Atas Lereng Bawah

2


3


Dari output tersebut maka dapat diperoleh beberapa data, antara lain : 1) Pengaruh kemiringan lereng, kemiringan nail, dan jarak vertikal antar nail terhadap angka keamanan (SF). 2) Perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan perhitungan manual dengan program Geoslope.

3.5.

Kesimpulan

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

commit to user



3.6.

Diagram Alir MULAI

STUDI LITERATUR SOIL NAILING DAN PEMAHAMAN PROGRAM GEOSLOPE

PENGUMPULAN DATA SEKUNDER  Data Parameter Tanah  Struktur Jalan Raya  Spesifikasi soil nailing ANALISIS KESTABILAN LERENG DENGAN PROGRAM GEOSLOPE UNTUK MENGETAHUI BIDANG LONGSOR DAN MENENTUKAN PANJANG NAIL

ANALISIS KESTABILAN LERENG DENGAN PROGRAM GEOSLOPE  Stabilitas terhadap kelongsoran global lereng

 ANALISIS KESTABILAN LERENG SECARA MANUAL Stabilitas internal  Stabilitas terhadap cabut tulangan  Stabilitas terhadap putus tulangan  Stabilitas eksternal  Stabilitas terhadap guling  Stabilitas terhadap kuat dukung tanah  Stabilitas terhadap kelongsoran global lereng

PEMBAHASAN KESIMPULAN DAN SARAN

SELESAI

Gambar 3.23. Diagram Alir Penelitian commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Lereng Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan Analisis kestabilan lereng tanpa perkuatan lereng dilakukan pada stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Dengan bantuan program geoslope didapatkan bentuk bidang gelincir kritis yang mungkin terjadi, kemudian hasil perhitungan program geoslope dibandingkan dengan perhitungan manual dengan menggunakan metode bishop. Tinjauan perhitungan dilakukan selebar 1 m  bidang gambar. Contoh perhitungan yang digunakan dalam analisis ini yaitu variasi 1 seperti yang terlihat pada Gambar 4.1.

1 2

Lereng Atas

3 4

 = 21 kN/m c = 1.8 kN/m2  = 24o 3

5 6 7

8

9 10 11

 = 19.5 kN/m c = 2,9 kN/m2  = 15o

3

1

2

Lereng Bawah

3 4

56

7

8 910 11

 = 21 kN/m3 c = 1.8 kN/m2  = 24o

Gambar 4.1. Penampang Lereng Variasi 1

4.1.1. Analisis pada Lereng Atas 1) Perhitungan manual dengan metode Bishop Perhitungan Berat Irisan Tanah W1 =  x A1 = 21 x 0.5 x 4.0846 x 1 x 1= 42.89 kN W2 =  x A2 = 21 x 0.5 x (4.0846+4.7725) 1 x 1 = 93 kN commit toxuser 48



W3 =  x A3 = 21 x 0.5 x (4.7725+4.9543)x 1.1701x 1= 119.5 kN W4 =  x A4 = 21 x 0.5 x (4.9543+4.7694) x 1.1687x 1 = 119.32 kN W5 =  x A5 = 21 x 0.5 x (4.9543+4.7694) x 1.1687x 1= 111.73 kN W6 =  x A6 = 21 x 0.5 x (4.3356+3.7089) x 1.1687x 1= 98.72 kN W7 =  x A7 = 21 x 0.5 x (3.7089+2.9203) x 1.1687x 1 = 81.35 kN W8 =  x A8 = 21 x 0.5 x (2.9203+1.9877) x 1.1687x 1= 60.23 kN W9 =  x A9 = (21x 0.5 x (1.9877+0.9939)x 0.9939 x 1) + (19.5x 0.5 x 0.9939 x 0.095 x 1) = 32.03 kN W10 =  x A10 = (21x 0.5 x 0.9939 x 1 x 1) + (19.5x 0.9939 x 0.095 x 1) = 12.21 kN W11=  x A11 = 19.5 x 0.5 x 0.095 x 1 x 1 = 0.92 kN Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1. Analisis pada Lereng Atas No

Δx

c.Δx

W



W sin an

W tanφ

(3)+(7)

Mi

(8)/(9)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)



(10)

1

1

1.8

42.89

76.24

41.66

19.10

20.90

0.79

26.38

2

1

1.8

93.00

59.36

80.02

41.41

43.21

1.00

43.17

3

1.1701

2.106

119.50

49.13

90.37

53.21

55.31

1.09

50.93

4

1.1687

2.104

119.32

40.09

76.84

53.13

55.23

1.13

48.76

5

1.1687

2.104

111.73

32.16

59.48

49.75

51.85

1.15

45.07

6

1.1687

2.104

98.72

24.88

41.54

43.95

46.06

1.15

40.14

7

1.1687

2.104

81.35

18.01

25.15

36.22

38.32

1.13

33.99

8

1.1687

2.104

60.23

11.42

11.93

26.82

28.92

1.09

26.45

9

0.9939

2.882

32.03

5.45

3.04

8.58

11.47

1.03

11.15

10

0.9939

2.882

12.21

0.00

0.00

3.27

6.15

1.00

6.15

11

1

2.9

0.92

-5.43

-0.09

0.25

3.15

0.96

3.27

Jumlah

429.93

Hasil nilai F dicoba-coba hingga sama dengan nilai Fs 𝐹𝑠 =

𝛴(10) 𝛴(6)

F = 0.78 Fs = 0.78 commit to user

335.47



2) Perhitungan dengan Program Geoslope Dari hasil perhitungan dengan program geoslope didapatkan bentuk bidang longsor pada lereng atas dengan kemiringan lereng 450, yang kemudian titik koordinat dari bidang longsor tersebut dijadikan acuan untuk menentukan titik entry and exit

pada perhitungan selanjutnya. Angka keamanan terhadap

kelongsoran yang diperoleh pada lereng atas sebesar 0.774 seperti yang terdapat pada Gambar 4.2. berikut :

Gambar 4.2. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program Geoslope pada Lereng Atas pa

4.1.2. Analisis pada Lereng Bawah 1) Perhitungan manual dengan metode bishop Perhitungan Berat Irisan Tanah W1 = ( x A1)+(q x L) = (19.5 x 0.5 x 1.28 x 0.875 x 1) + (267.58 x 0.875) = 245 kN W2 = ( x A2)+(q x L) = (19.5 x 0.5 x (1.28 + 2.16) x 0.875 x 1) + (267.58 x 0.875)= 263.4kN W3 =  x A3 = 19.5 x 0.5 x (2.16 + 2. 89) x 1 x 1= 49.2 kN W4 =  x A4 = 19.5 x 0.5 x (2.89 commit + 2.41) xto1user x 1= 51.67 kN



W5 =  x A5 = 19.5 x 0.5 x (2.41 + 1.76) x 1 x 1= 40.69 kN W6 =  x A6 = 19.5 x 0.5 x (1.763+0.973) x 0.207 x 1= 5.52 kN W7 =  x A7 = 19.5 x 0.5 x (0.973+0.793) x 0.21 x 1= 3.56 kN W8=  x A8 = ((19.5 x 0.5 x 0.79 x 0.79) + (21 x 0.5 x 0.05 x 0.79)) x 1 = 6.58 kN W9 =  x A9 = 21 x 0.5 x 0.051 x 0.998 x 1 = 0.53 kN Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.2. berikut :

Tabel 4.2. Analisis pada Lereng Bawah W sin an

W tanφ

(3)+(7)

Mi

(8)/(9)

(4)

 (5)

(6)

(7)

(8)



(10)

2.5375

245.00

55.51

201.94

65.65

68.19

1.17

58.38

2.5375

263.40

45.28

187.18

70.58

73.12

1.22

59.81

1

2.9

49.20

36.18

29.05

13.18

16.08

1.24

12.99

4

1

2.9

51.67

27.51

23.86

13.84

16.74

1.22

13.68

5

1

2.9

40.69

19.49

13.57

10.90

13.80

1.19

11.63

6

1

2.9

5.52

11.85

1.13

1.48

4.38

1.13

3.88

7

0.207

0.6003

3.56

7.34

0.46

0.96

1.56

1.09

1.43

8

0.796

1.4328

6.58

3.67

0.42

2.93

4.36

1.08

4.06

9

0.998

1.7964

0.53

-0.03

0.24

2.03

0.94

No

Δx

c.Δx

W

(1)

(2)

(3)

1

0.875

2

0.875

3

-2.91 Jumlah

457.58

2.17 168.03

Hasil nilai F dicoba-coba hingga sama dengan nilai Fs 𝐹𝑠 =

𝛴(10) 𝛴(6)

F = 0.367 Fs = 0.367

2) Perhitungan dengan Program Geoslope Dari hasil perhitungan dengan program geoslope didapatkan bentuk bidang longsor pada lereng bawah dengan kemiringan lereng 450, yang kemudian titik koordinat dari bidang longsor tersebut dijadikan acuan untuk menentukan titik entry and exit

pada perhitungan selanjutnya. Angka keamanan terhadap

kelongsoran yang diperoleh pada lereng bawah sebesar 0,383 seperti yang terdapat pada Gambar 4.3. berikut :

commit to user



Gambar 4.3. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program Geoslope pada Lereng Bawah 2 pa

4.2.

Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan

4.2.1. Analisis Stabilitas Lereng Terhadap Keruntuhan Global Lereng Analisis kestabilan lereng dengan perkuatan lereng dilakukan pada stabilitas terhadap keruntuhan global lereng. Dengan bantuan program geoslope didapatkan bentuk bidang gelincir kritis yang mungkin terjadi, titik koordinat dari bidang longsor tersebut dijadikan acuan untuk menentukan titik entry and exit pada analisis stabilitas lereng

dengan

perkuatan.

Kemudian

hasil

perhitungan

program

geoslope

dibandingkan dengan perhitungan manual dengan menggunakan metode baji (wedge). Penentuan sudut bidang longsor α dihitung dengan trial and error, pada setiap kemiringan lereng yang sama besarnya α selalu sama agar dapat terlihat hasil apakah variasi kemiringan nail (i) dan jarak atar nail berpengaruh pada nilai keamanan (SF) ataukah tidak.

commit to user



 = 21 kN/m3 c = 1,8 kN/m2  = 24o

L1

L nail = 10m i = 100 Kemiringan lereng = 450 α=300

Lereng Atas

W1  

 = 19,5 kN/m c = 2,9 kN/m2  = 15o

3

L2 W2  

L nail =8 i = 100 Kemiringan lereng = 450 α=310

Lereng Bawah

 = 21 kN/m3 c = 1,8 kN/m2  = 24o

Gambar 4.4. Sketsa Lereng dengan Perkuatan terhadap Keruntuhan Global Variasi 2 Kemiringan Lereng 450, Kemiringan Nail 100, dan Jarak Antar Nail 1m pa 4.2.1.1. Analisis pada Lereng Atas 1) Perhitungan Manual dengan mengadopsi metode baji (wedge) dengan bidang longsor planar Kemiringan bidang longsor kritis dalam kasus ini dihitung dengan trial and error , menghasilkan nilai sebesar α = 30 o untuk sudut kemiringan lereng (β) = 45o dan kemiringan nail (i) = 10o. Besarnya α pada lereng 450 pada lereng atas selalu sama yaitu 300. W = berat massa tanah yang berada dalam bidang gelincir W1 =  x A1 =21 x 36.602 = 768.653 kN LF = panjang bidang gelincir LF = 10 x cos(90-α) = 20m Cek terhadap gaya tarik dan gaya geser 

Hitung daya dukung tarik tulangan Rn = Fy x As tul = 420 x π x 252 =206.0625 kN Rc = 0.5 x Rn = 103.0313 kN commit to user





Gaya geser ijin tulangan 𝑅𝑛

𝑉=

2 1 + 4𝑡𝑎𝑛2 (90 − (𝛼 + 𝑖)) 206.0625

= 

2 1+4𝑡𝑎𝑛 2 (90−(30+10))

= 39.861 kN

Gaya tarik ijin tulangan T = 4 x V x tan (90 − (𝛼 + 𝑖)) = 4 x 39.861 x tan(90-40) = 190.016 kN



Gaya geser ijin dari tanah - Pu = (c1.2/3H + c2D).γ. 2/3H = (1.1x6.667 + 1.95x x0.025) x 21 x 6.667 = 1033.49 kN - Pu = c3.D.γ.Z = 12 x 0.025 x 21 x 6.667 = 42 kN

1. (Nilai koefisien C1, C2, dan C3, ditentukan dari Gambar 2.16.) Diambil Pu terkecil = 42 kN Pmax =Pu/ 2= 42/ 2= 21 kN 𝐿𝑜 =

4

4𝐸𝐼 = 𝐾𝑠 𝐷

4

4𝑥2.1𝑥103 𝑥1.9. 10−8 = 0.344 𝑚 46000𝑥0.025

Parameter-parameter yang dibutuhkan dalam persamaan di atas adalah: E = modulus elastisitas baja = 2.108 kN/m2 I

= momen inertia penampang nail bar =

πd 4 64

=

π0,025 4 64

= 1,917.10-8 m4

D = diameter nail bar (dalam kasus ini tidak di-grouting) = 0,025 m Ks = 46000 kN/m3 (dari tabel 2.3.) 𝑉 = 𝑃𝑚𝑎𝑥

𝐷

𝐿 = 21. 2 𝑜

0.025 2

. 0.344 = 0.0903 kN < V = 39.861 kN

Karena Vs < Vn, maka gaya geser ijin global (Vmax) yang digunakan adalah sebesar 0.0903 kN. Adanya pembatasan gaya geser ijin, maka gaya tarik ijin dari nail bar harus dikoreksi menjadi : commit to user



Vmax 2 Rc 2

+

Tmax 2 Rn 2

=1

0.0903 2 + Tmax 2 103.031 2 206.0625 2

=1

Tmax = 206.0524 kN Menghitung panjang Le

Lereng 1 Lereng

Atas

Gambar 4.5. Panjang Le pada Lereng Atas

Misal perhitungan untuk nail ke-1 FS = faktor keamanan, untuk perhitungan pertama dapat menggunakan asumsi faktor keamanan sebesar 2 fmax T1 = T1 =

= 125 kN/m2 (didapatkan dari Tabel 2.4) untuk nail 1 π𝐷 𝐿𝑒 𝑓𝑚𝑎𝑥 𝐹𝑆 πx0.025𝑥 4.634 𝑥125 2

= 18.248 kN < Tmax

Untuk nail bar 2-10 dapat dilihat dalam tabel 4.3.

commit to user



Tabel 4.3. Hasil perhitungan manual Lereng Atas no.nail 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10



hi(m) 9.5 8.5 7.5 6.5 5.5 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5

le (m) 4.634 5.253 5.876 6.376 6.901 7.516 8.067 8.625 9.184 9.782 ∑

T(kN) 18.248 20.683 23.139 25.107 27.172 29.595 31.765 33.960 36.163 38.518 284.350

V(kN)

0.090 0.090 0.090 0.090 0.090 0.090 0.090 0.090 0.090 0.090 0.903

Gaya tarik ijin total dari nail bar (per unit panjang tegak lurus bidang) ΣTi =

𝑇1 +𝑇2 +⋯+𝑇𝑖 𝑆𝐻

=

390.488

1

= 284.350kN/m

SH = 1 m = spasi horisontal (tegak lurus bidang) 

Gaya geser ijin total dari nail bar (per unit panjang tegak lurus bidang) ΣVi



=

𝑉1 +𝑉2 +⋯+𝑉𝑖 𝑆𝐻

=

0.9030

1

= 0.9030 kN/m lari

Menghitung Faktor Keamanan Nilai faktor keamanan dapat dihitung dengan persamaan yang di bawah ini :

𝐹𝑆 =

𝐹𝑆 =

𝑐. 𝐿𝑓 + 𝑊 cos 𝛼𝑛. tan 𝜑 + ∑𝑇𝑖 𝑆𝑖𝑛 𝛼 + 𝑖 − ∑𝑉𝑖 𝐶𝑜𝑠 𝛼 + 𝑖 𝑡𝑎𝑛𝜑 𝑊𝑆𝑖𝑛 𝛼𝑛 − ∑𝑇𝑖 𝐶𝑜𝑠 𝛼 + 𝑖 − ∑𝑉𝑖 𝑆𝑖𝑛 𝛼 + 𝑖

1.8𝑥20 + 768.653 cos 30. tan 24 +

284.35𝑆𝑖𝑛 30 + 10 − 0.9030 𝐶𝑜𝑠 30 + 10 768.653 𝑆𝑖𝑛 30 − 284.35𝐶𝑜𝑠 30 + 10 − 0.9030𝑆𝑖𝑛 30 + 10

𝑡𝑎𝑛24

FS = 3.859 Nilai faktor keamanan hasil perhitungan (FS = 3.859) berbeda dengan nilai faktor keamanan yang diasumsikan di awal perhitungan (FS = 2), maka perhitungan harus dilakukan ulang dengan faktor keamanan asumsi yang berbeda. Dalam commit to user



penelitian ini proses trial dilakukan dengan menggunakan program EXCEL, dan memberikan nilai faktor keamanan yang konvergen sebesar 2.492.

2) Perhitungan dengan Program Geoslope Angka keamanan terhadap kelongsoran yang diperoleh pada lereng atas sebesar 3.303 seperti yang terdapat pada Gambar 4.5. berikut :

Gambar 4.6. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program Geoslope pada Lereng Atas

4.2.1.2. Analisis pada Lereng Bawah

1) Perhitungan Manual dengan mengadopsi metode baji (wedge) dengan bidang longsor planar Kemiringan bidang longsor kritis dalam kasus ini dihitung dengan trial and error dan menghasilkan nilai sebesar α = 31 o untuk sudut kemiringan lereng (β) = 45o dan kemiringan nail (i) = 10o. Besarnya α pada lereng 450 pada lereng bawah selalu sama yaitu 310. W = berat massa tanah yang berada dalam bidang gelincir W2 = ( x A2) + (Q x L) = (19.5 x 5.314) + (267.58 x 0.7)= 290.934 kN LF = panjang bidang gelincir LF = 4 x cos(90-α) = 7.77 m

commit to user



Cek terhadap gaya tarik dan gaya geser 

Hitung daya dukung tarik tulangan Rn = Fy x As tul = 420 x π x 252 = 206.0625 kN



Rc = 0.5 x Rn = 103.0313 kN Gaya geser ijin tulangan 𝑉=

= 

𝑅𝑛 2 1 + 4𝑡𝑎𝑛2 (90 − (𝛼 + 𝑖)) 206.0625

2 1+4𝑡𝑎𝑛 2 (90−(31+10))

= 41.07 kN

Gaya tarik ijin tulangan T = 4 x V x tan (90 − (𝛽 + 𝑖)) = 4 x 41.07 x tan(90-41) = 188.983 kN



Gaya geser ijin dari tanah - Pu = (c1.2/3H + c2D).γ. 2/3H = (0.8 x 2/3x4+ 1.6 x 0.025) x 19.5 x 2/3x4= 113.0133 kN - Pu = c3.D.γ.Z = 8 x 0.025 x 19.5 x 6.667 = 10.4 kN Diambil Pu terkecil = 10.4 kN Pmax =Pu/ 2= 10.4/ 2= 5.2 kN 𝐿𝑜 =

4

4𝐸𝐼 = 𝐾𝑠 𝐷

4

4𝑥2.1𝑥103 𝑥1.9. 10−8 = 0.344 𝑚 46000𝑥0.025

Parameter-parameter yang dibutuhkan dalam persamaan di atas adalah: E = modulus elastisitas baja = 2.108 kN/m2 I

= momen inertia penampang nail bar =

πd 4 64

=

π0,025 4 64

= 1,917.10-8 m4

D = diameter nail bar (dalam kasus ini tidak di-grouting) = 0,025 m Ks = 46000 kN/m3 (dari tabel 2.3.) 𝑉 = 𝑃𝑚𝑎𝑥

𝐷 2

𝐿𝑜 = 5.2 x

0.025

x 0.344 = 0.0224 kN < V = 41.07 kN commit to user

2



Karena Vs < Vn, maka gaya geser ijin global (Vmax) yang digunakan adalah sebesar 0.0224 kN. Adanya pembatasan gaya geser ijin, maka gaya tarik ijin dari nail bar harus dikoreksi menjadi : Vmax 2 Rc 2

+

Tmax 2 Rn 2

=1

0.0224 2 + Tmax 2 103.031 2 206.0625 2

=1

Tmax = 206.0625 kN Menghitung panjang Le

Q Lereng Bawah

Lereng 2

Gambar 4.7. Panjang Le pada Lereng Bawah

Misal perhitungan untuk nail ke-1 D = 0,025 m FS = faktor keamanan, untuk perhitungan pertama dapat menggunakan asumsi faktor keamanan sebesar 2 fmax T1 = T1 =

= 125 kN/m2 (didapatkan dari Tabel 2.4) untuk nail 1 π𝐷 𝐿𝑒 𝑓𝑚𝑎𝑥 𝐹𝑆 πx0.025𝑥 6.2 𝑥125 2

= 28.589 kN < Tmax

Untuk nail bar 2-4 dapat dilihat dalam tabel 4.4. commit to user



Tabel 4.4. Hasil perhitungan manual Lereng Bawah no.nail 1 2 3 4



hi(m) 3.5 2.5 1.5 0.5

le (m) 6.200 6.721 7.242 7.763 ∑

T(kN) 28.589 30.991 33.394 35.796 128.771

V(kN)

0.022 0.022 0.022 0.022 0.089

Gaya tarik ijin total dari nail bar (per unit panjang tegak lurus bidang) ΣTi =

𝑇1 +𝑇2 +⋯+𝑇𝑖 𝑆𝐻

=

128.771

1

= 128.771 kN/m

SH = 1 m = spasi horisontal (tegak lurus bidang) 

Gaya geser ijin total dari nail bar (per unit panjang tegak lurus bidang) ΣVi



=

𝑉1 +𝑉2 +⋯+𝑉𝑖 𝑆𝐻

=

0.089

1

= 0.089 kN/m lari

Menghitung Faktor Keamanan Nilai faktor keamanan dapat dihitung dengan persamaan yang di bawah ini :

𝐹𝑆 = 𝐹𝑆 =

𝑐. 𝐿𝑓 + 𝑊 cos 𝛼𝑛. tan 𝜑 + ∑𝑇𝑖 𝑆𝑖𝑛 𝛼 + 𝑖 − ∑𝑉𝑖 𝐶𝑜𝑠 𝛼 + 𝑖 𝑡𝑎𝑛𝜑 𝑊𝑆𝑖𝑛 𝛼𝑛 − ∑𝑇𝑖 𝐶𝑜𝑠 𝛼 + 𝑖 − ∑𝑉𝑖 𝑆𝑖𝑛 𝛼 + 𝑖

2.9𝑥7.77 + 290.934 cos 31. tan 15 + 128.771 𝑆𝑖𝑛 31 + 10 − 0.089 𝐶𝑜𝑠 31 + 10 𝑡𝑎𝑛15 290.934 𝑆𝑖𝑛 31 − 128.771 𝐶𝑜𝑠 31 + 10 − 0.089 𝑆𝑖𝑛 31 + 10

FS = 2.445 Nilai faktor keamanan hasil perhitungan (FS = 2.445) berbeda dengan nilai faktor keamanan yang diasumsikan di awal perhitungan (FS = 2), maka perhitungan harus dilakukan ulang dengan faktor keamanan asumsi yang berbeda. Dalam penelitian ini proses trial dilakukan dengan menggunakan program EXCEL, dan memberikan nilai faktor keamanan yang konvergen sebesar 2.128.

commit to user



2) Perhitungan dengan Program Geoslope Angka keamanan terhadap kelongsoran yang diperoleh pada lereng bawah sebesar 2.036 seperti yang terdapat pada Gambar 4.6. berikut :

Gambar 4.8. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program Geoslope pada Lereng Bawah

4.2.2. Analisis Stabilitas Terhadap Penggeseran

 = 21 kN/m3 c = 1,8 kN/m2  = 24o

Lereng Atas

Pa

L nail Atas = 10m

Lereng Bawah  = 19,5 kN/m3 c = 2,9 kN/m2  = 15o Lx

L nail Bawah = 8m

X1

X2

Gambar 4.9. Stabilitas lereng terhadap penggeseran pada perkuatan soil nailing commit to user



4.2.2.1. Analisis pada Lereng Atas 

Menghitung koefisien tekanan tanah lateral aktif. = tg2 (450 – /2)

Ka

= tg2 (450 – 24/2) = 0,4217 

Menghitung tekanan tanah aktif total di belakang zona perkuatan. 𝛾. 𝐻12 𝑃𝑎 = . 𝐾𝑎 2 = 0,5 x 21 x 102 x 0,4217 = 442,8167 kN/m

Faktor aman terhadap penggeseran : 𝐿𝑥 = 𝐿𝑛𝑎𝑖𝑙 𝑥𝑐𝑜𝑠 𝑖 − 𝑡. 𝑡𝑎𝑛𝛼 = 10𝑥𝑐𝑜𝑠10 − 0.5𝑥 𝑡𝑎𝑛45 = 9.348 𝑚 𝑊 = 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑥 𝛾 = (0.5𝑥 9.348 + 19.348 𝑥10) x21 = 3013.096 kN cb BL + (W + Q + PA sinδ) tan φ PA cos δ 1.8𝑥19.348 + (3013.096 + 0 + 442,8167 sin 24) tan 24 = 442,8167 cos 24

𝐹𝑆 =

= 3.005 Dari perhitungan tersebut diperoleh angka keamanan terhadap penggeseran sebesar 3.005 (SF >1,5), maka lereng tersebut aman terhadap bahaya penggeseran.

4.2.2.2. Analisis pada Lereng Bawah 

Besarnya c,γ, danφ dirata-rata terlebih dahulu : C= Φ= γ=

1.8+2.9 2 24+15 2

21+19.5 2

= 2.35 kN/m2 = 19.5𝑜 = 20.25 kN/m3 commit to user





Menghitung koefisien tekanan tanah lateral aktif. = tg2 (450 – /2)

Ka

= tg2 (450 – 19.5/2) = 0,4995 

Menghitung tekanan tanah aktif total di belakang zona perkuatan. 𝑃𝑎 =

𝛾. 𝐻12 . 𝐾𝑎 2

20.25 x 142

=

2

x 0,4995

= 991.258 kN/m 𝐿𝑥 = 𝐿𝑛𝑎𝑖𝑙 𝑥𝑐𝑜𝑠 𝑖 − 𝑡. 𝑡𝑎𝑛𝛼 = 10𝑥𝑐𝑜𝑠10 − 0.5𝑥 𝑡𝑎𝑛45 = 9.348 𝑚 𝑊 = 𝑊1 + 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑥 𝛾 = 3013.096 + 0.5𝑥 29.348 + (29.348 + 𝑡𝑎𝑛45𝑥4 𝑥4 ) x19.5 = 8020.246 kN Q = 267.58 kN/m Faktor aman terhadap penggeseran : cb BL + (W + Q + PA sinδ) tan φ PA cos δ 2.35𝑥33.3864 + (8020.246 + 267.58 + 991.258 sin 19.5) tan 19.5 = 991.258 cos 19.5

𝐹𝑆 =

= 2.98

Dari perhitungan tersebut diperoleh angka keamanan terhadap penggeseran sebesar 2.98 (SF > 1,5), maka lereng tersebut aman terhadap bahaya penggeseran.

commit to user



4.2.3. Analisis Stabilitas Lereng Terhadap Kegagalan Daya Dukung Tanah 4.2.3.1. Analisis pada Lereng Atas  Menentukan nilai-nilai faktor kapasitas dukung tanah. 2

= 150, maka menurut Terzaghi (1943) diperoleh :

Nc

= 12,86

N

= 1,52

Faktor aman terhadap kegagalan daya dukung tanah :

𝑆𝐹 = =

𝑐. 𝑁𝑐 + 0.5𝛾𝐵𝑒 𝑁𝛾 𝐻𝑒𝑞 . 𝛾 2.9 𝑥12,86 + 0.5𝑥19,5𝑥10𝑥1,52 = 0,951 10𝑥19,5

Dari perhitungan tersebut diperoleh angka keamanan terhadap kegagalan daya dukung tanah sebesar 0,951 (SF < 1,5), maka lereng tersebut tidak aman terhadap bahaya kegagalan daya dukung tanah.

4.2.3.2. Analisis pada Lereng Bawah 

Menentukan nilai-nilai faktor kapasitas dukung tanah. 2

=19,50,

Nc

= 17,125

N

= 3,355

maka menurut Terzaghi (1943) diperoleh :

Faktor aman terhadap kegagalan daya dukung tanah :

𝑆𝐹 =

𝑐. 𝑁𝑐 + 0.5𝛾𝐵𝑒 𝑁𝛾 𝐻𝑒𝑞 . 𝛾

commit to user



=

2.35 𝑥17.125 + 0.5𝑥20.25𝑥14𝑥3.355 = 1.819 14𝑥20.25

Dari perhitungan tersebut diperoleh angka keamanan terhadap kegagalan daya dukung tanah sebesar 1.819 (SF > 1,5), maka lereng tersebut aman terhadap bahaya kegagalan daya dukung tanah.

4.2.4. Analisis Stabilitas Internal Terhadap Putus Tulangan dan Cabut Tulangan 4.2.4.2. Analisis pada Lereng Atas Pada perkuatan pertama nail no.1 Panjang nail

= 10 m

Jarak vertikal antar nail

=1m

a) Menghitung panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor. Le1 = 4.636 m b) Menghitung koefisien tekanan tanah lateral aktif. Ka1 = tg2 (450 – /2) = tg2 (450 – 24/2) = 0,4217 c) Menghitung tegangan horizontal. h = Kaz = 0,4217 x 21 x (0.5+sin10x10) = 19.81 kN/m2 d) Menghitung angka keamanan terhadap putus tulangan. 0.25x π x d 2 xf y

𝐹𝑟 =

(

1000

)

𝜎ℎ .𝑆𝑣 .𝑆 ℎ

=

(

0.25x π x25 2 x 420 ) 1000

19.81𝑥1𝑥1

= 10.4 ≥ 1,5 (𝑂𝐾)

e) Menghitung angka keamanan terhadap cabut tulangan. 𝐹𝑝 =

π. q u . Ddh Lp

𝜎ℎ . 𝑆𝑣 . 𝑆 ℎ

=

3.14𝑥125𝑥0.1𝑥4.636 = 9.18 ≥ 1,5 (𝑂𝐾) 19.81 x 1 𝑥 1

Perhitungan stabilitas internal pada lereng Atas ditampilkan dalam Tabel 4.5.

commit to user



Tabel 4.5. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng Atas No. Perkuatan

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Kedalaman (m)

0.5

1.5

2.5

3.5

4.5

5.5

6.5

7.5

8.5

9.5

0.4217

0.4217

0.4217

0.4217

0.4217

0.4217

0.4217

0.4217

0.4995

0.4995

4.634

5.253

5.876

6.376

6.901

7.516

8.067

8.625

9.184

9.782

h (kN/m )

19.806

28.661

37.517

46.373

55.228

64.084

72.940

81.796

107.369

117.857

Fr

10.40

7.19

5.49

4.44

3.73

3.22

2.83

2.52

1.92

1.75

Fp

9.18

7.19

6.15

5.40

4.90

4.60

4.34

4.14

3.36

3.26

Ka Le (m) 2

4.2.4.3. Analisis pada Lereng Bawah Pada perkuatan nail no.11 Panjang nail

=8m

Jarak vertikal antar nail

=1m

Langkah-langkah perhitungan stabilitas internal yaitu :

a) Menghitung panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor. Le1 = 6.2 m b) Menghitung koefisien tekanan tanah lateral aktif. Ka = tg2 (450 – /2) = tg2 (450 – 15/2) = 0,5888 c) Menghitung tegangan horizontal. h = Kaz = 0,5888 x 19.5 x (0.5+sin10x4) = 13.716kN/m2 d) Menghitung angka keamanan terhadap putus tulangan. 0.25xπxd2 xfy 0.25xπx252 x420 ( ) ( ) 1000 1000 𝐹𝑟 = = = 15.02 ≥ 1,5 (𝑂𝐾) 𝜎ℎ . 𝑆𝑣 . 𝑆 ℎ 13.716𝑥1𝑥1

e) Menghitung angka keamanan terhadap cabut tulangan. π.q u .D

Lp

𝐹𝑝 = 𝜎 .𝑆 dh = ℎ 𝑣 .𝑆 ℎ

3.14 x 125 x 0.1 x 6.2 13.716 x 1 𝑥1

=17.74 ≥ 1,5 (𝑂𝐾)

Perhitungan stabilitas internal pada lereng bawah ditampilkan dalam Tabel 4.6. commit to user



Tabel 4.6. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng Bawah No. Perkuatan

1

2

3

4

Kedalaman (m)

0.5

1.5

2.5

3.5

0.5888

0.5888

0.5888

0.4995

6.200

6.721

7.242

7.763

h (kN/m )

13.716

25.197

36.678

40.854

Fr

15.02

8.18

5.62

5.04

Fp

17.74

10.47

7.75

7.46

Ka Le (m) 2

4.3. Hasil Perhitungan Analisis perhitungan faktor keamanan soil nailing dengan perhitungan manual dan program geoslope dapat dilihat dalam tabel 4.7. Untuk mengetahui lebih detail lagi mengenai variasi dapat dilihat pada tabel 3.3.

commit to user



Tabel 4.7. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng Stabilitas Internal Variasi

Tinjauan Lereng SFp

1


2


3


4


5


6


7

Stabilitas Eksternal


SF Guling

SFr

3.258 7.458 2.836 5.984 2.543 5.313 1.451 3.073 1.268 2.675 1.127 2.388

1.748 5.044 1.521 4.036 1.355 3.572 0.777 2.082 0.676 1.794 0.602 1.588

3.005 2.977 2.916 2.290 2.771 2.233 3.103 2.364 3.014 2.329 2.870 2.272

Kuat Dukung Tanah

0.951 1.819 0.951 1.819 0.951 1.819 0.951 1.819 0.951 1.819 0.951 1.819

Stabilitas Kelongsoran Lereng Manual

Geoslope

0.780 0.367 2.492 2.128 2.407 1.971 2.234 1.771 2.039 1.764 1.986 1.660 1.867 1.511

0.774 0.383 3.303 2.036 3.054 1.938 2.784 1.887 2.070 1.458 1.981 1.188 1.866 1.100

Lanjutan Tabel 4.17. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng 8


9


10


11


12


13


14


15


16


0.840 1.801 0.731 1.775 0.653 1.546 3.230 6.872 2.840 5.944 2.519 5.296 1.430 3.071 1.256 2.642

0.480 1.304 0.412 1.270 0.364 1.091 1.748 4.684 1.521 4.036 1.355 3.572 0.777 2.082 0.676 1.794

3.103 2.364 3.014 2.329 2.870 2.272 2.510 1.980 2.421 1.945 2.276 1.887 2.680 2.048 2.591 2.012

commit to user

0.951 1.819 0.951 1.819 0.951 1.819 0.951 1.819 0.951 1.819 0.951 1.819 0.951 1.819 3.740 1.819

1.693 1.372 1.684 1.313 1.597 1.219 0.715 0.344 1.791 1.315 1.742 1.227 1.638 1.110 1.491 1.120 1.467 1.054

1.457 1.034 1.427 1.055 1.337 1.028 0.743 0.351 2.850 1.818 2.720 1.690 2.523 1.670 1.849 1.318 1.820 1.203



17


18


19


20


21


22


23


24


25


26


1.122 2.777 0.820 1.758 0.715 1.737 0.639 1.508 3.259 6.873 2.834 5.924 2.540 5.246 1.448 3.055 1.262 2.630

0.602 1.880 0.480 1.304 0.412 1.270 0.364 1.091 1.748 4.684 1.521 4.036 1.355 3.572 0.777 2.082 0.676 1.794

2.446 1.955 2.680 1.977 2.591 2.012 2.446 1.955 2.102 1.137 2.013 1.102 1.868 1.045 2.102 1.137 2.013 1.102

3.740 1.819 3.740 1.819 3.740 1.819 3.740 1.819 3.740 1.819 3.740 1.819 3.740 1.819 3.740 1.819 3.740 1.819

1.401 0.970 1.261 0.891 1.257 0.855 1.217 0.805 0.270 0.233 1.256 0.874 1.090 0.785 0.929 0.690 1.037 0.744 0.941 0.683

1.744 1.159 1.341 0.842 1.334 0.800 1.291 0.784 0.291 0.243 2.063 1.788 1.818 1.511 1.410 1.199 1.416 1.131 1.173 0.998

Lanjutan Tabel 4.17. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng 27


28


29


30


1.095 2.333 0.848 1.741 0.733 1.716 0.654 1.486

0.602 1.588 0.480 1.304 0.412 1.270 0.364 1.091

1.868 1.045 2.102 1.137 2.013 1.102 1.868 1.045

Keterangan : : Variasi lereng dengan kemiringan 450 : Variasi lereng dengan kemiringan 600 : Variasi lereng dengan kemiringan 900

commit to user

3.740 1.819 3.740 1.819 3.740 1.819 3.740 1.819

0.797 0.611 0.859 0.596 0.795 0.559 0.709 0.515

0.982 0.849 0.890 0.711 0.855 0.680 0.757 0.620



Hasil perhitungan stabilitas internal yang tercantum pada tabel 4.17 hanya sebagian saja yaitu yang memiliki nilai keamanan yang paling kecil dan terletak pada dasar lereng, untuk data yang lebih lengkap dapat dilihat pada lampiran.

commit to user



4.4.

Pembahasan

4.4.1. Hubungan Kemiringan Lereng dengan Angka keamanan (SF) Pada variasi kemiringan lereng 450, 600 dan 900, menunjukan penurunan nilai kemaaman (SF) yang cukup signifikan seiring dengan bertambahnya sudut kemiringan lereng. Berikut adalah grafik hubungan angka keaman (SF) dengan kemiringan lereng :

Angka Kemananan (SF)

1 0,8 0,6 0,4

Manual Lereng Atas

0,2

Geoslope Lereng Atas

0

Manual Lereng Bawah 45

60 Kemiringan lereng

90 Geoslope Lereng Bawah

Gambar 4.10. Hubungan Kemiringan Lereng dengan Faktor Keamanan (SF)

Dari grafik dapat dilihat angka keamanan lereng semakin berkurang seiring bertambahnya sudut kemiringan lereng. Angka keamanan (SF) terbesar yaitu pada lereng dengan kemiringan 450 kemudian pada kemiringan 600 menurun, hingga pada lereng 900 yang memiliki nilai SF terkecil. Semakin lereng curam nilai keamanan lereng semakin kecil. Penurunan rata - rata angka keamanan lereng dari kemiringan 450 ke 600 dengan perhitungan manual +7%, dengan program geoslope +6%, sedangkan pada kemiringan lereng 600 ke 900 perhitungan manual +47%, dengan program geoslope +46%. commit to user



4.4.2. Hubungan Jarak Vertikal Antar Nail dan Kemiringan Nail dengan Angka keamanan (SF) Analisis stabilitas terhadap kelongsoran gobal lereng dilakukan dengan tinjauan lereng atas dan lereng bawah, parameter jarak antar nail juga ikut berpengaruh terhadap angka keamanan lereng, hal ini ditunjukan dari hasil analisis faktor keamanan SF terhadap kelongsoran lereng baik secara manual maupun menggunakan program geoslope, yang disajikan dalam gambar 4.11. sampai dengan gambar 4.16. di bawah ini : Lereng Atas; kemiringan 45 4,0 3,5

Angka Keamanan (SF)

3,0 2,5 2,0 i=10: manual i=10; geoslope i=20; manual i=20; geoslope i=30; manual i=30; geoslope

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

1,5 Jarak antar nail (ΔH)

2

Gambar 4.11. Hubungan Jarak Antar Nail dan Kemiringan Nail dengan Faktor Keamanan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Atas untuk Kemiringan 45o

commit to user



Lereng Atas; kemiringan 60 4,0 3,5 Angka Keamanan (SF)

3,0 2,5 2,0

i=10; manual i=10; geoslope i=20; manual i=20; geoslope i=30; manual i=30; geoslope

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


Gambar 4.12.

2

Hubungan Jarak Antar Nail dan Kemiringan Nail dengan Faktor Keamanan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Atas untuk Kemiringan 60o

Lereng Atas; kemiringan 90 3,0

Angka Keamanan (SF)

2,5 2,0 1,5 i=10; manual i=10; geoslope i=20; manual i=20; geoslope i=30; manual i=30; geoslope

1,0 0,5 0,0 1

Gambar 4.13.


2

Hubungan Jarak Antar nail dan Kemiringan Nail dengan Faktor Keamanan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Atas untuk Kemiringan 90o

commit to user



Lereng Bawah; kemiringan 45 3,0

Angka Keamanan (SF)

2,5 2,0 1,5

i=10; manual i=10; geoslope

1,0


0,5

i=30, manual i=30; geoslope

0,0 1

Gambar 4.14.

2 Jarak antar nail (ΔH)

3

Hubungan Jarak Antar Nail dan Kemiringan Nail dengan Faktor Keamanan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Bawah untuk Kemiringan 45o


Angka Keamanan (SF)

2,5 2,0 1,5

i=10: manual i=10; geoslope

1,0


0,5


0,0 1

Gambar 4.15.


2

Hubungan Jarak Antar Nail dan Kemiringan Nail dengan Faktor Keamanan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Bawah untuk 60o commit to Kemiringan user




Angka Keamanan (SF)

2,5 2,0 1,5

i=10: manual i=10; geoslope

1,0


0,5


0,0 1


2

Gambar 4.16. Hubungan Jarak Antar Nail dan Kemiringan Nail dengan Faktor Keamanan SF terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Bawah untuk Kemiringan 90o Dari gambar 4.11. sampai dengan gambar 4.16. dapat dilihat angka keamanan (SF) menurun seiring dengan bertambahnya jarak antar nail. Angka keamanan (SF) terbesar pada jarak antar nail = 1m, kemudian menurun pada saat jarak antar nail = 1.5m, lalu mengalami penurunan kembali pada saat jarak antar nail = 2m. Hal ini dikarenakan semakin besar jarak antar nail (ΔH) semakin sedikit pula jumlah nail yang terpasang pada lereng. Semakin kecil besar jarak antar nail (ΔH) semakin banyak nail yang terpasang dan gaya T yang menahan longsoran tanah sesuai dengan persamaan (2.9.) menjadi bertambah 𝐹𝑆 =

𝑐.𝐿𝑓+(𝑊+𝑄) cos 𝛼𝑛 .tan 𝜑 + ∑𝑇𝑖 𝑆𝑖𝑛 𝛼 +𝑖 −∑𝑉𝑖 𝐶𝑜𝑠 𝛼 +𝑖 𝑡𝑎𝑛𝜑 (𝑊+𝑄) 𝑆𝑖𝑛 𝛼𝑛 −∑𝑇𝑖 𝐶𝑜𝑠 𝛼 +𝑖 −∑𝑉𝑖 𝑆𝑖𝑛 𝛼 +𝑖

Penurunan rata - rata angka keamanan (SF) setiap bertambahnya jarak antar nail (ΔH) = 0.5 m dengan perhitungan manual +16%, dengan program geoslope +30%.

commit to user



Sudut pemasangan nail juga ikut berpengaruh terhadap gaya tarik dari nailing tersebut sesuai dengan persamaan (2.9) di atas. Dari gambar 4.11. sampai dengan gambar 4.16. dapat dilihat angka keamanan (SF) menurun seiring dengan bertambahnya sudut pemasangan nail (i). Angka keamanan terbesar pada kemiringan nail = 100, kemudian menurun pada saat kemiringan nail = 200, lalu mengalami penurunan kembali pada saat kemiringan nail = 300. Dari hasil penelitian tersebut maka dapat disimpulkan semakin besar sudut pemasangan nail (i) semakin kecil nilai angka keamanan (SF).

Penurunan rata - rata angka keamanan lereng (SF) ) setiap bertambahnya sudut pemasangan nail (i)=100

dengan perhitungan manual +14%, dengan program

geoslope +16%.

4.4.3. Hubungan

Jarak Vertikal antar Nail dengan Stabilitas

Internal Analisis stabilitas internal terdiri dari analisis terhadap putus tulangan (SFr) dan cabut tulangan (SFp). Analisis dilakukan pada lereng atas dan bawah. Hubungan antara jarak antar nail dengan nilai SFr dan SFp dapat dilihat dalam Gambar 4.17. dan Gambar 4.23. Kemiringan Lereng 45 8,0

Angka Keamanan (SFr)

7,0 6,0 5,0

lereng atas;i=10

4,0

lereng atas,i=20;

3,0

lereng atas;i=30;

2,0

lereng bawah; i=10

1,0

lereng bawah; i=20 lereng bawah; i=30

0,0 1


2

Gambar 4.17. Hubungan Jarak Antar Nail dengan Faktor Keamanan SFr terhadap Putus Tulangan untuk Kemiringan Lereng 45o commit to user



Kemiringan Lereng 60 5,0


4,0

3,0 lereng atas;i=10 2,0

lereng atas,i=20; lereng atas;i=30; lereng bawah; i=10

1,0

lereng bawah; i=20 lereng bawah; i=30 0,0 1


2

Gambar 4.18. Hubungan Jarak Antar Nail dengan Faktor Keamanan SFr terhadap Putus Tulangan untuk Kemiringan Lereng 60o Kemiringan Lereng 90 5,0


4,0

3,0 lereng atas;i=10

2,0

lereng atas,i=20; lereng atas;i=30;

1,0

lereng bawah; i=10 lereng bawah; i=20 lereng bawah; i=30

0,0 1


2

Gambar 4.19. Hubungan Jarak Antar Nail dengan Faktor Keamanan SFr terhadap Putus Tulangan untuk Kemiringan Lereng 90o commit to user



Kemiringan Lereng 45 8,0 7,0

Angka Keamanan (SFp)

6,0 5,0 4,0 lereng atas;i=10 3,0

lereng atas,i=20; lereng atas;i=30;

2,0

lereng bawah; i=10

1,0

lereng bawah; i=20 lereng bawah; i=30

0,0 1

1,5

2

Jarak antar nail (ΔH)

Gambar 4.20. Hubungan Jarak Antar Nail dengan Faktor Keamanan SFp terhadap Cabut Tulangan untuk Kemiringan Lereng 45o Kemiringan Lereng 60 8,0 7,0


6,0 5,0 4,0 lereng atas;i=10 lereng atas,i=20; lereng atas;i=30; lereng bawah; i=10 lereng bawah; i=20 lereng bawah; i=30

3,0 2,0 1,0 0,0 1


2

Gambar 4.21. Hubungan Jarak Antar Nail dengan Faktor Keamanan SFp terhadap Cabut Tulangan untuk Kemiringan Lereng 60o commit to user



Kemiringan Lereng 90 8,0 7,0


6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 1


2

lereng atas;i=10 lereng atas,i=20; lereng atas;i=30; lereng bawah; i=10 lereng bawah; i=20 lereng bawah; i=30

Gambar 4.22. Hubungan Jarak antar Nail dengan Faktor Keamanan SFp terhadap Cabut Tulangan untuk Kemiringan Lereng 90o Gambar 4.17. dan Gambar 4.22. menunjukkan bahwa semakin besar jarak antar nail, maka nilai angka keamanan SFr dan SFp semakin kecil. Hal ini dikarenakan semakin besar jarak antar nail semakin besar pula luasan gaya yang harus ditahan oleh nail, sesuai dengan persamaan (2.22). dan (2.24).

𝐹𝑟 =

(

0.25x π xd 2 x f y 1000

)

𝜎ℎ .𝑆𝑣 .𝑆 ℎ

π.q u .D

Lp

𝐹𝑝 = 𝜎 .𝑆 dh ℎ 𝑣 .𝑆 ℎ

Penurunan rata - rata angka keamanan SFr lereng dari jarak antar nail 1m ke 1.5m yaitu +56%, sedangkan dari jarak antar nail 1.5 m ke 2 m yaitu +41%. Sedangkan penurunan rata - rata angka keamanan SFp lereng dari jarak antar nail 1m ke 1.5m yaitu +55%, sedangkan dari jarak antar nail 1.5 m ke 2 m yaitu +36%.

commit to user



4.4.4. 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 dalam penelitian ini yang bisa diperbandingkan dengan program geoslope hanyalah

hasil perhitungan manual analisis stabilitas

terhadap kelongsoran lereng. Perbandingan nilai SF dari hasil perhitungan manual dan program Geoslope dapat dilihat pada Gambar 4.23. 3,5 3,0

Perhitungan Geoslope

2,5 2,0 1,5

Perhitungan Manual 1,0 0,5 0,0 0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Perhitungan Manual Gambar 4.23. Perbandingan Nilai SF dari Hasil Perhitungan Manual dengan Program Geoslope

Dari hasil penelitian didapatkan nilai SF analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng menggunakan program geoslope dan perhitungan manual memiliki selisih ratarata yang jauh cukup jauh yaitu 50%. Pada tabel 4.17. hasil analisis stabilitas lereng, dapat dilihat perbedaan antara hasil perhitungan manual dengan program geoslope. Pada gambar 4.10 dapat dilihat perbandingan hasil analisis perhitungan lereng tanpa commit to user



perkuatan baik secara manual ataupun menggunakan program geoslope hasilnya tidak berbeda jauh karena persamaan dalam menentukan bidang gelincir yaitu berupa lingkaran dan dihitung dengan metode bishop. Berbeda dengan hasil analisis perhitungan lereng dengan perkuatan yang ditunjukan dari gambar 4.18. sampai dengan gambar 4.22. memiliki selisih angka keamanan yang cukup besar, hal ini dikarenakan adanya perbedaan cara pada penentuan bidang gelincir dan metode penyelesaiannya. Pada program geoslope bidang gilincir berupa lingakaran menggunakan metode bishop sedangkan pada perhitungan manual

menggunakan

metode baji (wedge) bidang gelincir berupa planar.

4.4.5. Permasalahan pada Penggunaan Soil Nailing 4.4.5.1. Perhitungan Stabilitas Lereng Keseluruhan (Global) Pada penelitian ini hanya dihitung stabilitas pada lereng atas dan lereng bawah, tidak diperhitungkan stabilitas lereng secara keseluruhan (global). Hal ini dikarenakan pada penelitian ini hasil perhitungan stabilitas dengan progrm geoslope nantinya akan dibandingkan dengan perhitungan manual. Oleh karena perhitungan manual dengan menggunakan metode baji (wedge) terbatas hanya bisa menghitung satu bidang longsor saja dan tidak bisa digunakan dalam kasus menghitung stabilitas lereng secara keseluruhan maka pada penelitian ini tidak ikut dihitung stabiltas lereng keseluruhan. Perhitungan stabilitas lereng keseluruhan sebenarnya sangat penting untuk mengetahui suatu lereng dapat dikatakan aman atau tidak apabila aman terhadap bahaya longsor baik lokal maupun keseluruhan (global). Maka dari itu pada sub bab ini ditambahkan perhitungan stabilitas keseluruhan (global) dengan menggunakan program geoslope sebagai contoh pada kasus variasi 1 dengan lereng dengan kemiringan 450 dapat dilihat pada gambar 4.24.

commit to user



Gambar 4.24. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Keseluruhan (global) dengan Program Geoslope Pada perhitungan sebelumnya didapatkan hasil analisis stabilitas kelengsoran lereng lokal pada lereng atas sebesar 0,78 dan pada lereng bawah sebesar 0,367.Pada analisis kelongsoran keseluruhan (global) didapatkan angka keamanan sebesar 0,951. Gambar 4.25. adalah kondisi lereng setelah dipasang nail dengan panjang nail sama dengan perhitungan sebelumnya yaitu pada lereng atas 10 m dan pada lereng bawah 8m, sebagai contoh pada variasi 2 dengan kemiringan lereng 450, kemiringan nail 100, dan jarak antar nail 1m dapat dilihat pada

Gambar 4.25. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Perkuatan Keseluruhan (global) denganProgram Geoslope commit to user



Pada perhitungan sebelumnya didapatkan hasil analisis stabilitas kelengsoran lereng lokal pada lereng atas sebesar 3,303 dan pada lereng bawah sebesar 2,036. Dan pada analisis kelongsoran keseluruhan (global) sebesar 2,303.

4.4.5.2. Efisiensi Penggunaan Nail Dengan menggunakan panjang nail pada lereng atas 10m dan pada lereng bawah 8m menunjukan stabilitas lereng yang dikatakan aman baik stabilitas lereng lokal maupun global, akan tetapi kondisi ini kurang efisien karena terjadi pemborosan nail pada lereng atas, sedangkan panjang nail pada lereng bawah mengalami kekurangan yang memungkinkan terjadinya kelongsoran pada lereng bawah tersebut. Oleh karena itu diperlukan perencanaan ulang, yaitu dengan mengurangi panjang nail pada lereng atas dan menambah panjang nail pada lereng bawah. Hasil analisis stabilitas lereng terhadap kelongsoran lereng setelah dilakukan perencanaan ulang ditunjukkan pada Gambar 4.26.

Gambar 4.26. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Keseluruhan (global) Setelah Perencanaan Ulang dengan Program Geoslope Setelah perencanaan ulang dengan mencoba-coba panjang nail paling efisien menggunakan program geoslope, didapatkan panjang nail paling efesien. Panjang nail bervariasi disesuaikan dengan kebutuhan agar menembus bidang longsor. Didapatkan nilai angka keamanan (SF) sebesar 2,331 jauh lebih besar daripada perhitungan sebelumnya yaitu 2,303 dan bila melihat dari segi ekonomisnya bila menggunakan commit usermenghemat sebasar 6m baja. panjang nail sesuai perencanaan ulang maka to akan



4.4.5.3. Penentuan Sudut Bidang Longsor Pada Perhitungan Manual Pada penelitian ini penentuan sudut bidang longsor pada perhitungan manual pada kemiringan lereng 450 dan 600 menggunakan cara coba-coba, sedangkan pada kemiringan 900 berdasarkan hasil analisis dari program geoslope yang hasil grafis outputnya di export ke dalam format auto cad, kemudian diukur kemiringan bidang longsornya. Pada variasi 22 pada lereng atas didapatkan sudut bidang longsor 620 , dan pada lereng bawah didapatkan sudut bidang longsor 530. Untuk penentuan sudut bidang longsor biasanya menggunakan teori Rankine yaitu sebagai berikut : θ = 450+φ/2

(4.1)

Keterangan : θ

= sudut bidang longsor/ zona aktif (0)

φ

= sudut geser (0)

Apabila menggunakan teori Rankine maka sudut bidang longsor didapatkan, yaitu : 1) Pada Lereng atas θ = 450+φ/2 = 450+24/2 = 570 2) Pada Lereng bawah θ = 450+φ/2 = 450+15/2 = 52,50 Dari perhitungan sudut bidang longsor menggunakan teori Rankine didapatkan sudut bidang longsor pada lereng atas sebesar 570 dan pada lereng bawah sebesar 52,50.

Terdapat selisih angka sudut bidang longsor dari program geoslope dan teori Rankine pada lereng atas selisihnya cukup jauh yaitu 50, tetapi pada lereng bawah mempunyai selisih yang kecil yaitu 0,5. Ini membuktikan baik menggunakan program ataupun menggunakan rumus manual seperti teori Rankine memiliki kecenderungan yang sama terhadap penentuan sudut bidang longsor, hanya saja dengan fasilitas yang disediakan oleh program geoslope kita dipermudah untuk mendapatkan sudut bidang longsor yang paling kritis.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

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

Penurunan rata - rata angka keamanan lereng dari kemiringan 450 terhadap 600 dengan perhitungan manual +7%, dengan program geoslope +6%, sedangkan pada kemiringan lereng 600 terhadap 900 perhitungan manual +47%, dengan program geoslope +46%.

2.

Penurunan rata - rata angka keamanan (SF) setiap bertambahnya jarak antar nail (ΔH) = 0.5 m dengan perhitungan manual +16%, dengan program geoslope +30%.

3.

Penurunan rata - rata angka keamanan lereng (SF) ) setiap bertambahnya sudut pemasangan nail (i)=100 dengan perhitungan manual +14%, dengan program geoslope +16%.

4.

Penurunan rata - rata angka keamanan SFr lereng dari jarak antar nail 1m ke 1.5m yaitu +56%, sedangkan dari jarak antar nail 1.5 m ke 2 m yaitu +41%. Penurunan rata - rata angka keamanan SFp lereng dari jarak antar nail 1m ke 1.5m yaitu +55%, sedangkan dari jarak antar nail 1.5 m ke 2 m yaitu +36%.

5.

Dari hasil penelitian didapatkan nilai SF analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng menggunakan program geoslope dan manual dengan metode baji (wedge) memiliki selisih yang jauh yaitu 50%.

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: 1.

Perlu dilakukan penelitian analisis stabilitas lereng secara manual dengan commit to user metode yang bidang longsornya berupa lingkaran.

86



2.

Membandingkan dengan pemodelan fisik secara nyata di laboratorium.

3.

Posisi beban jalan lebih divariasikan, tidak hanya di lereng bawah saja tetapi juga di lereng atas.

4.

Ditambahkan perhitungan stabilitas lereng secara keseluruhan (global).

5.

Ada perhitungan awal untuk memeriksa jarak antar nail yang lebih rapat untuk mengetahui jarak antar nail yang lebih optimal.

commit to user

ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN SOIL NAILING MENGGUNAKAN PROGRAM GEOSLOPE SKRIPSI

Recommend Documents