Bab I
Pendahuluan
I.1 Latar Belakang Didalam analisa stabilitas lereng sangat diperlukan suatu kajian bidang geoteknik yang cukup luas dan kini terus berkembang. Kajian geoteknik tersebut terutama dalam analisis kestabilan lereng berikut cara dan upaya penanggulangan kelongsoran/keruntuhan suatu lereng. Metode analisis kestabilan lereng merupakan bagian dari teknologi struktur secara keseluruhan dengan membuat pemodelan yang tepat, akurat dan realistis.
Perencanaan struktur yang aman, handal dan stabil berdasarkan umur rencana merupakan tujuan utama dari suatu analisis stabilitas lereng. Sehingga dalam analisis stabilitas lereng tersebut diperlukan suatu model yang dianggap dapat mewakili kondisi di lapangan secara akurat. Pemahaman mengenai masalahmasalah perilaku tanah, geologi, hidrologi, dan karakteristik tanah merupakan halhal penting dalam penerapan prinsip-prinsip stabilitas lereng. Dalam analisis tersebut diperlukan juga pengambilan keputusan yang rasional sehubungan dengan resiko yang dapat diterima atau dengan kata lain harus memiliki faktor keamanan lereng yang memadai. Permasalahan umum yang banyak dijumpai pada stabilitas lereng adalah kecilnya kestabilan tanah dan daya dukung yang rendah pada tanah dasarnya. Keruntuhan suatu lereng sering diakibatkan oleh meningkatnya tegangan geser suatu massa tanah atau menurunnya kuat geser suatu massa tanah untuk mampu menahan gaya yang termobilisasi akibat massa tanah dan adanya beban luar ataupun faktor lain seperti iklim, cuaca dan lingkungan.
Adapun untuk mendapatkan solusi yang optimal dari permasalahan tersebut, maka dibutuhkan analisis yang handal dari suatu lereng dengan perbaikan dan atau perkuatan tanah yang sesuai. Berbagai macam pengujian tanah dan alternatif metode stabilisasi dengan perkuatan yang berhubungan dengan stabilitas lereng sangat diperlukan secara analitik dan numerik.
1
Hingga saat ini telah banyak berkembang metode untuk menganalisis stabilitas lereng yang pada umumnya menggunakan metode keseimbangan batas (limit equilibrium) sebagai dasar analisisnya, sebagai contoh metode Ordinary Method of Slice (Fellenius, 1936), Janbu’s Simplified (1953), Bhisop’s Simplified (1955) dan Spencer (1967). Walaupun metode-metode tersebut sering digunakan dalam evaluasi dalam analisis stabilitas lereng sampai saat ini, namun karena menggunakan metode keseimbangan batas sebagai dasar perhitungan, metode ini memiliki beberapa kelemahan. Kelemahan tersebut adalah adanya pengabaian hubungan tegangan regangan tanah, asumsi lokasi bidang keruntuhan dan asumsi bahwa keruntuhan massa tanah dapat dibagi menjadi banyak irisan.
Disisi lain pada masa kini seiring dengan berkembangnya teknologi metode elemen hingga telah terbukti bahwa metode tersebut sangat berguna dalam pemecahan masalah di berbagai bidang teknik sipil termasuk dalam bidang geoteknik, khususnya dalam analisis stabilitas lereng.
Erick Malvick (2000), Griffiths dan Lane (1999), Duncan (2002) adalah beberapa peneliti yang melakukan penelitian penggunaan metode elemen hingga dalam mengevaluasi stabilitas lereng serta membandingkan dengan metode lain. Dari hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa metode elemen hingga lebih unggul dan akurat dibandingkan metode lainnya.
Sejak dioperasikan secara resmi pada tanggal 9 Agustus 2005 dan diperasikan oleh PT Jasa Marga (Persero) Tbk Cabang Purbaleunyi, keamanan dan kehandalan konstruksi dan kinerja pelayanan jalan tol Cipularang (CikampekPurwakarta-Padalarang) yang prima dipenuhi oleh
merupakan syarat mutlak yang harus
PT Jasa Marga (Persero) Tbk sebagai operator jalan tol tersebut
dalam rangka memberikan pelayanan yang optimal kepada pengguna jalan. Seperti
telah
diketahui,
tingkat
kesulitan
yang
dihadapi
pada
saat
pelaksanaan/pembangunan konstruksi jalan tol ini cukup tinggi, terutama di daerah dengan kondisi morfologi berbukit dan di daerah formasi MDM (Miocene Djatiluhur Marl) dengan kondisi tanah berupa clay shale. 2
Beberapa kali kasus kelongsoran dilaporkan terjadi pada saat pelaksanaan maupun pada saat operasional pada konstruksi jalan diatas tanah clay shale, baik pada pekerjaan galian maupun timbunan, terutama di daerah Pasir Honje (KM 91-KM 93) dan Lebak Ater (KM 95-KM97).
Dalam tesis ini ditinjau kasus kelongsoran lereng pada timbunan KM 96+600/B Jalan Tol Cikampek-Purwakarta-Padalarang (Cipularang) arah ke Jakarta dengan dilakukan analisis kestabilan lereng menggunakan metode elemen hingga pada program komputer Plaxis 7.2 dan di cek dengan metode keseimbangan batas pada program
komputer
Slope/W
untuk
berbagai
alternatif
penanggulangan
kelongsoran lereng.
I.2 Maksud dan Tujuan Penulisan tesis ini bermaksud melakukan analisis kelongsoran beserta alternatif penanggulangannya yang terjadi pada timbunan KM 96+600/B Jalan Tol Cikampek-Purwakarta-Padalarang (Cipularang) yang menghubungkan BandungJakarta dengan menggunakan metode elemen hingga pada program komputer Plaxis 7.2 dan metode keseimbangan batas pada program Slope/W.
I.3 Ruang Lingkup Penelitian Dalam penulisan tesis ini, ruang lingkup penelitian adalah: (1) Pengumpulan dan pengolahan data tanah. (2) Penentuan jenis lereng, faktor penyebab terjadinya pergerakan lereng, dan mekanisme terjadinya pergerakan lereng. (3) Menentukan parameter-parameter yang diperlukan pada program komputer Plaxis 7.2 dan Slope/W untuk digunakan pada model tanah Mohr- Coulomb. (4) Menentukan kondisi existing lapangan pada saat terjadi pergerakan lereng dibandingkan dengan analisis hasil program komputer Plaxis 7.2 maupun program komputer Slope/W.
3
(5) Membuat desain alternatif stabilisasi yang paling sesuai untuk mengatasi kelongsoran lereng. (6) Menganalisis pengaruh beban gempa.
I.4 Metodologi Penelitian Pada bab ini akan dibahas tentang metode yang digunakan dalam penelitian dan tahapan-tahapan yang akan dilakukan. Adapun langkah-langkah yang akan dilakukan dalam penelitian ini adalah: (1) Tinjauan Pustaka yang meliputi: a. Konsep umum mengenai stabilitas lereng; b. Konsep metode elemen hingga sebagai konsep dasar program komputer Plaxis 7.2 dan konsep metode keseimbangan batas (limit equlibrium) sebagai dasar program komputer Slope/W; c. Stabilisasi lereng eksisting meliputi: • Mempelajari sejarah lereng • Menentukan jenis pergerakan lereng yang terjadi • Menentukan faktor penyebab pergerakan lereng • Menentukan mekanisme pergerakan lereng • Menentukan
kondisi
eksisting
lapangan
pada
saat
terjadi
pergerakan lereng d. Konsep mengenai pengaruh/efek beban gempa. (2) Tinjauan Lapangan a. Data yang diperoleh dari laporan penyelidikan tanah b. Analisis data hasil pengukuran. (3) Penggunaan program Plaxis 7.2 dan Slope/W untuk analisis kelongsoran lereng dengan batasan masalah sebagai berikut: a. Keruntuhan massa tanah menggunakan model Mohr-Coulomb. b. Penyederhanaan kondisi lapangan menjadi dua dimensi (plane strain). (4) Melakukan analisis hasil program komputer Plaxis 7.2 dan Slope/W selanjutnya dibandingkan secara perhitungan balik (back analysis) dengan data hasil monitoring di lapangan.
4
(5) Melakukan analisis kelongsoran lereng dan alternatif penanggulangannya dengan program komputer Plaxis 7.2 dan Slope/W.
I.5 Sistematika Penulisan Penulisan tesis ini akan dibagi menjadi 6 bab dimana setiap babnya terdiri dari beberapa sub bab yang diuraikan sebagai berikut: Bab I
Pendahuluan Berisi latar belakang, maksud dan tujuan penelitian, ruang lingkup permasalahan, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab II
Tinjauan Pustaka Pada bab ini akan dibahas landasan teori yang menunjang analisis ini, seperti konsep dasar mengenai stabilitas lereng, perilaku tanah, konsep metode elemen hingga, konsep keseimbangan batas, konsep dasar program komputer Plaxis 7.2 dan Slope/W serta konsep mengenai pengaruh beban gempa dan metode stabilitas lereng.
Bab III Metodologi Penelitian Dalam bab ini akan diuraikan mengenai pengumpulan data tanah dan prosedur analisis dengan menggunakan metode elemen hingga pada program komputer Plaxis 7.2 dan metode keseimbangan batas pada program kumputer Slope/W. Bab IV Analisa Data dan pembahasan Berisi pembahasan mengenai kondisi tanah dan pengolahan data tanah pada lokasi kelongsoran lereng pada timbunan KM 96+600/B Jalan Tol Cikampek-Purwakarta-Padalarang (Cipularang). Bab V Analisa alternatif penanggulangan kelongsoran lereng Berisi
analisis
alternatif
stabilisasi
kelongsoran
lereng
dengan
menggunakan metode elemen hingga pada program komputer Plaxis 7.2 dan dengan menggunakan metode keseimbangan batas pada program komputer Slope/W.
5
Bab VI Kesimpulan Berisi kesimpulan dan saran yang diperlukan untuk menyempurnakan penelitian yang telah dilakukan serta untuk kemungkinan adanya penelitian yang lebih mendalam.
6
