Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
BAB II TIJAUA PUSTAKA
2.1
Sifat Alamiah Tanah Tanah adalah akumulasi partikel mineral yang mempunyai ikatan antar partikel yang lemah atau sama sekali tidak mempunyai ikatan antar
partikel tanahnya, dimana unsur pembentukan tanahnya terdiri dari
pelapukan batuan. Diantara partikel – partikel tanah terdapat ruang kosong
yang disebut pori – pori (void space) yang berisi air dan udara. Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam
pekerjaan teknik sipil, disamping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan.
2.2
Deskripsi dan Klasifikasi Tanah Karakteristik utama material adalah distribusi ukuran partikel atau gradasi dan plastisitas, yang digunakan sebagai pedoman penamaan. Distribusi ukuran partikel dan sifat – sifat plastisitas dapat ditentukan baik dengan
menggunakan
uji
standar
laboratorium
maupun
dengan
pengamatan sederhana dan prosedur manual. Karakteristik – karakteristik yang menunjang adalah warna tanah dan bentuknya, tekstur, serta komposisi partikel tanah. Karakteristik – karakteristik massa tanah idealnya ditentukan di lapangan, tetapi dalam beberapa kasus dapat dideteksi dengan memakai contoh tanah takterganggu, yaitu contoh – contoh tanah yang diambil dalam keadaan baik. Deskripsi karakteristik massa harus meliputi taksiran kekerasan atau kekuatannya di lapangan, dan rincian tempat, diskontinuitas, dan pelapukan tanah tersebut.
Sistem klasifikasi tanah terbagi menjadi 2, yaitu : 1.
Klasifikasi berdasarkan tekstur (USDA)
2.
Klasifikasi berdasarkan pemakaian, yaitu : a. AASHTO, umumnya untuk pekerjaan jalan b. USCS, untuk pekerjaan jalan
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
6
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Klasifikasi Berdasarkan Tekstur (USDA)
Pengelompokan jenis tanah hanya didasarkan pada persentase ukuran butiran, yaitu :
1.
Pasir
: butiran ɸ 2-0,05 mm
2.
Lanau
: butiran ɸ<0,005 mm
3.
Lempung
: butiran ɸ < 0,002 mm
a. Klasifikasi berdasarkan pemakaian (AASHTO)
Pengelompokan jenis tanah hanya didasarkan pada persentase ukuran butiran, yaitu : 1.
Kerikil
: bagian tanah yang lolos ayakan dengan diameter 75 mm, dan yang tertahan ayakan no.20 (2mm).
2.
Pasir
: bagian tanah yang lolos ayakan no.20 (2 mm), dan tertahan ayakan No. 200 (0,075 mm).
3.
Lanau dan lempung
: bagian tanah yang lolos ayakan no.200.
b. Klasifikasi berdasarkan pemakaian (USCS) Tanah terbagi menjadi 3 kelompok besar, yaitu :
2.3
1.
Berbutir kasar : <50 % lolos #200
2.
Berbutir halus : >50% lolos #200
3.
Tanah organik : dikenal dari warna, bau, atau sisa tumbuhan
Daya Dukung Daya dukung tanah adalah tekanan maksimum yang dapat dipikul oleh tanah tersebut tanpa terjadi kelongsoran. Bilamana beban di atas tanah ditambah sedikit demi sedikit maka tanah akan turun dan akhirnya terjadi kelongsoran. Besarnya beban ini disebut beban longsor, dan tekanan yang bekerja disebut daya dukung/keseimbangan (ultimate bearing capacity).
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
7
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Ultimate Bearing Capacity (qult), adalah total beban atau tekanan
yang menyebabkan tanah runtuh. Sedangkan Allowable Bearing Capacity (qall) adalah tegangan maksimal yang diperbolehkan pada tanah dengan
mempertimbangkan
settlement
qall
kemampuan
struktur
untuk
menahannya.
dan
=
……...........
(2.1)
Dimana: SF = faktor keamanan qult = total beban atau tekanan yang menyebabkan tanah runtuh. qall = tegangan maksimal yang diperbolehkan pada tanah dengan mempertimbangkan settlement dan kemampuan struktur untuk menahannya.
Dengan dituntutnya perkerasan yang harus selalu mempunyai permukaan yang rata maka persyaratan utama yang harus dipenuhi tanah dasar adalah tidak mudah mengalami perubahan bentuk.Tanah dasar yang mengalami perubahan bentuk, baik akibat beban lalu – lintas maupun cuaca, akan mengakibatkan perkerasan mengalami kerusakan seperti bergelombang, alur, dan terjadi penurunan. Perubahan bentuk tanah dasar dapat diakibatkan oleh kekuatan atau daya dukung yang rendah (tanah mudah runtuh), pengembangan, penyusutan, dan densifikasi tanah dasar serta konsolidasi tanah di bawah tanah dasar. Lebih jauh lagi, factor – factor tersebut akan tergantung pada jenis tanah, berat isi kering, dan kadar air. Besarnya penurunan dan penambahan beban yang bekerja dapat digambarkan oleh grafik di bawah ini.
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
8
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Gambar 2.1 Grafik daya dukung
Sumber : (Sunggono, 1995)
Dimana: q1
= tegangan terbesar yang mampu ditahan oleh tanah keras
q2
= tegangan terbesar yang mampu ditahan oleh tanah lunak
F1 = titik longsor pada tanah keras F2 =titik longsor pada tanah lunak I1
= garis yang menunjukkan tanah keras
I2
= garis yang menunjukkan tanah lunak/lemah
Untuk tanah yang agak keras atau padat akan mengikuti garis I1, dimana titik longsor tanah terletak di F1 dan tegangan terbesar yang dapat ditahan oleh tanah yang mendukung adalah sebesar q1. Untuk tanah yang lemah atau lepasakan mengikuti garis I2. Pada tanah jenis ini tidak menunjukkan daya dukung batas yang jelas. Mulai dari titik F2, grafik menjadi lurus dan tegangan terbesar dianggap sebesar q2 . Untuk menentukan daya dukung batas ada beberapa metoda, yaitu : 1.
Penentuan langsung di lapangan dengan bantuan percobaan pembebanan dan lengkung penurunan.
2.
Dengan menggunakan teori tekanan tanah dari Rankine.
3.
Dengan metoda kelongsoran plastis.
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
9
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
4.
Dengan metoda kelongsoran elastis.
Perhitungan daya dukung, terbagi 2 :
1.
Daya dukung metode teoritis Sebagian besar teori daya dukung yang sekarang digunakan
didasarkan atas teori plastisitas. Prandtl (sekitar 1920) mengembangkan
persamaan dari analisis kondisi aliran. Untuk kondisi pada lempung jenuh,
biasanya diasumsikan kondisi tak terdrainase (ø = 0). Daya dukung batas
dengan metode Prandtl adalah
qbatas = (π +2)c = 5,14c
..............
(2.2)
Yang lainnya telah menemukan nilai 5,64 sampai 5,74c apabila dibandingkan dengan 5,14c ini untuk pondasi di permukaan tanah. Terzaghi (1943) memodifikasi masalah Prandtl dan mendapatkan untuk pondasi lajur :
qbatas = cNc+ɤDNq+1/2ɤBNɤ
...............
(2.3)
Dimana: D
= kedalaman pondasi
B
= lebar pondasi (ukuran terkecil)
ɤ
= berat isi efektif tanah dapat berbeda untuk bagian Nq dan Nɤ, tergantung dari lokasi muka air tanah.
Ni = faktor daya dukung i Nilai Terzaghi untuk Nc sebesar 5,74, bukan 5,14, adalah pertambahan akibat friksi antara tanah dan dasar pondasi (timbunan). Suku Nq adalah untuk pengaruh beban tambahan akibat beban tanah diatasnya. Umumnya merupakan kontribusi utama dalam daya dukung, terutama untuk tanah dengan kohesi yang kecil.
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
10
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Persamaan daya dukung lainnya adalah persamaan yang diajukan
oleh Hansen (1970). Persamaan Hansen memperhitungkan faktor-faktor bentuk dan kedalaman sehingga lebih umum bila dibandingkan dengan
persamaan Terzaghi. Persamaan daya dukung Hansen yang umum adalah
qbatas = cNcssdc + ɤDNqsqdq + 1/2ɤBNɤsɤdɤ
...........
(2.4)
Dimana:
Nq = tan2 (45+ø/2)exp.(π tan ø)
…………
(2.5)
Nc = (Nq-1) cot ø
.………..
(2.6)
Nɤ = 1,5 (Nq-1) tan ø
.………..
(2.7)
Faktor-faktor bentuk dan kedalaman adalah sc = 1 +
…….. (2.8)
sq = 1 + tan ø …… sɤ = 1 -
,
…….
dc = 1 +
,
…….
(2.9)
dq = 1 + 2 tan ø(1-sin ø)²
(2.10)
dɤ = 1,00
……
(2.11)
…(2.12) (2.13)
2. Daya dukung metode empiris Beberapa metode empiris telah dipakai secara langsung atau tidak langsung mendapatkan gaya dukung. Pada tanah kohesif, kita dapat memakai kekuatan uji tekan tak terkekang qu, nilai Terzaghi Nc, dan faktor keamanan F = 3 (tanah kohesif) untuk mendapatkan daya dukung izin sebagai berikut:
qa =
=
,
+
...............
(2.14)
................
(2.15)
dengan Nq =1 dan c = qu/2, kita peroleh
qa =
, (,) ()()
+
≈ qu +
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
11
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
mengambil kuat tekan tak terkekang qu sebagai daya dukung izin (dengan
meniadakan
seperti terlihat di atas) merupakan praktek yang biasa
dilakukan.
Pada tanah tidak kohesif, suatu nilai qa untuk pondasi diharapkan dapat membatasi penurunan tidak lebih dari 25 mm atau 1 inchi telah diberikan oleh Meyerhof (1956,1974) sebagai berikut
qa = Kd
qa = (
2 )
Kd
B
(2.16)
B>F4 ........
(2.17)
Dimana: B
= dimensi sisi terkecil
D
= kedalaman pondasi dalam satuan B
Kd = 1 + 0,33 D/B < 1,33 N
= jumlah uji penetrasi standar (SPT) (pakai nilai rata-rata untuk kedalaman sampai sekitar 0,75 B di bawah pondasi)
Fi
= konstanta yang tergatung pada satuan yang dipakai Tabel 2.1 Konstanta yang Dipakai (Meyerhof)
F
SI,m
FPS,FT
1
0,05
2,5
2
0,08
4,0
3
0,30
1,0
4
1,20
4,0
Sumber : (Bowles, 1984)
2.4
Kekuatan Geser Tanah Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi pada saat terbebani. Keruntuhan geser (shear failure) tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya butir-butir tanah tersebut, tetapi karena adanya gerak relatif antara butir-butir tanah
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
12
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
tersebut. Pada peristiwa kelongsoran suatu lereng berarti telah terjadi
pergeseran dalam butir-butir tanah tersebut.
Kekuatan geser yang dimiliki oleh suatu tanah disebabkan oleh : 1.
geser yang dimiliki tanah disebabkan karena adanya kohesi atau
lekatan antara butir-butir tanah ( c soil).
Pada tanah berbutir halus (kohesif) misalnya lempung, kekuatan
2.
Pada tanah berbutir kasar (non kohesif), kekuatan geser disebabkan
karena adanya geseran antara butir-butir tanah sehingga sering
disebut sudut gesek dalam (φ soil). 3.
Pada tanah yang merupakan campuran antara tanah halus dan tanah kasar (c dan φ soil), kekuatan geser disebabkan karena adanya lekatan (karena kohesi) dan gesekan antara butir-butir tanah (karena φ).
Grafik hubungan persamaan kekuatan geser tanah dapat dilihat pada Gambar 2.2 di bawah. Kuat geser dinyatakan dalam rumus : S = c’ + σ’ tan φ
.....................
(2.18)
Dimana: S
= kekuatan geser tanah
c’
= kohesi tanah efektif
φ’ = sudut geser dalam efektif σ
= tegangan total
σ’ = tegangan efektif
Gambar 2.2 Hubungan persamaan kekuatan geser tanah Sumber : (Sunggono, 1995)
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
13
TINJAUAN PUSTAKA
Santi Widi Astuti
Kemampumampatan Tanah
2.5
dibandingkan dengan bahan konstruksi seperti baja atau beton. Baja dan
beton adalah bahan yang tidak mempunyai pori. Itulah sebabnya volume pemampatan baja dan beton itu adalah sangat kecil, sehingga dalam keadaan tegangan biasa baja dan beton tidak mempumyai masalah.
Sebaliknya karena tanah mempunyai pori yang besar, maka pembebanan
Tanah mempunyai sifat kemampatan yang sangat besar jika
biasa akan mengakibatkan deformasi tanah yang sangat besar.
Sedangkan konsolidasi diperiksa dimaksudkan untuk menentukan
sifat pemampatan suatu macam tanah yang diakibatkan adanya tekanan vertikal (berupa berat konstruksi diatasnya atau tanah isian) dan sifat pemampatan ini berupa adanya perubahan isi dan proses keluarnya air dari dalam pori tanah. Di lapisan yang terdiri dari pasir akan segera terjadi penurunan yang hampir menyeluruh dalam waktu singkat setelah bekerjanya beban/tekanan. Penurunan terhadap pasir umumnya kecil. Dalam lapisan yang terdiri dari butiran halus (lempung), maka penurunan agak besar dan biasanya makan waktu yang lama, oleh karena itu penelitian konsolidasi umumnya terhadap lapisan tanah berbutir halus. Besarnya penurunan tergantung pada kecenderungan sifat tanah dapat dirembes dan ditekan atau tergantung pada koefisien rembesan dan koefisien konsolidasi. Dibawah ini adalah penyebab – penyebab terjadinya penurunan tanah, antara lain: a. Deformasi partikel tanah b. Pergeseran partikel c. Keluarnya air atau udara dari dalam pori d. Kehancuran partikel tanah pada titik kontak
Penurunan terbagi 2, yaitu : 1.
Penurunan segera Akibat deformasi elastis tanah kering, basah dan jenuh air, tanpa
adanya perubahan kadar air.
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
14
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Penurunan segera dapat dihitung berdasarkan teori elastis dengan
persamaan berikut :
ρi = p.B
² "
Ip
.....................
(2.19)
Dimana:
ρi
= penurunan elastis
p
= beban (tekanan)
B
= lebar pondasi (timbunan)
µ
= angka Poisson
E
= modulus elastis
Ip
= faktor pengaruh (influence factor) Tabel 2.2 Nilai Ip (Faktor Pengaruh)
Ip M
Lentur Tengah
Pojok
Kaku
1
1,12
0,56
0,88
1,5
1,36
0,68
1,07
2
1,53
0,77
1,21
3
1,78
0,89
1,42
5
2,1
1,05
1,7
10
2,54
1,27
2,1
20
2,99
1,49
2,46
50
3,57
1,8
3
100
4,01
2
3,43
Sumber : (Bowles, 1984)
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
15
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA Tabel 2.3 Nilai Modulus Young
Modulus Young
Jenis Tanah
Psi
kN/m2
Lempung lembek
250 – 500
1380 – 3450
Lempung keras
850 – 2000
5865 – 13800
Pasir lepas
1500 – 4000
10350 – 27600
Pasir padat
5000 - 10000
34500 - 69000
Sumber : (Bowles, 1984)
Tabel 2.4 Nilai Angka Poisson
Jenis tanah
Angka Poisson
Pasir lepas
0,2 – 0,4
Pasir agak padat
0,25 – 0,4
Pasir padat
0,3 – 0,45
Pasir berlanau
0,2 – 0,4
Lempung lembek
0,15 – 0,25
Lempung agak kaku
0,2 – 0,5
Sumber : (Bowles, 1984)
2.
Penurunan konsolidasi Hasil dari perubahan volume tanah lempung jenuh air, karena
keluarnya air dari pori-pori tanah akibat adanya pertambahan tegangan yang disebabkan oleh beban luar. Tahapan penurunan akibat konsolidasi : Tahap I : Pemampatan awal (initial compression), yang pada umumnya adalah disebabkan oleh pembebanan awal (preloading). Tahap II : Konsolidasi primer (primary consolidation), yaitu periode selama tekanan air pori secara lambat laun dipindahkan ke dalam tegangan efektif, sebagai akibat dari keluarnya air dari pori-pori tanah. Tahap III : Konsolidasi sekunder (secondary consolidation), yang terjadi setelah tekanan air pori hilang seluruhnya. Pemempatan yang terjadi di sini adalah disebabkan oleh penyesuaian yang bersifat plastis dari butir-butir tanah.
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
16
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Harga empiris Index Pemampatan (Cc)
Terzaghi dan Peck (1967)
:Cc = 0,009 (LL-10) = lempung undistrubed Cc = 0,007 (LL-10) = lempung remolded
Harga koefisien pemuaian (Cs):Cs ≈ (1/5 sampai 1/10) Cc …….. (2.20) Kecepatan konsolidasi (Terzaghi), asumsi yang digunakan antara lain :
a. Sistem lempung dan air bersifat homogen
b. Lempung jenuh sempurna
c. Pemampatan air diabaikan (jika ditekan volume tidak berubah)
d. Pemampatan butiran tanah diabaikan e. Aliran air hanya satu arah saja (arah mampat)
f. Hukum Darcy berlaku
v =k.i
............................
(2.21)
Dimana : v
= kecepatan
I
= ∆h/L = kehilangan tekanan (head loss) pada dasar filter sepanjang Ldan biasanya dianggap sebagai gradien hidrolik.
K
= koefisien permeabilitas dengan satuan yang sama dengan satuan kecepatan.
2.6
Stabilitas Talud Suatu permukaan tanah yang miring dengan sudut tertentu terhadap bidang horizontal dan tidak dilindungi, dinamakan talud tak tertahan (unrestrained slope). Talud dapat terjadi secara alamiah atau buatan. Bila permukaan tanah tidak datar, maka komponen berat tanah yang sejajar dengan kemiringan talud akan menyebabkan tanah bergerak ke arah bawah. Bila komponen berat tanah tersebut cukup besar, kelongsoran talud dapat terjadi, yaitu dapat menggelincir ke bawah.
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
17
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Gambar 2.3 Kelongsoran talud Sumber : (Das, 1994)
Angka Keamanan 2.6.1
Umumnya angka keamanan didefinisikan sebagai #$
Fs = #%
.................
(2.22)
Dimana: Fs = angka keamanan terhadap kekuatan tanah τf = kekuatan geser rata-rata dari tanah τd = tegangan geser rata-rata yang bekerja sepanjang bidang longsor Kekuatan geser tanah terdiri dari dua komponen, yaitu kohesi dan geseran
τf = c + σ tan φ
…………
(2.23)
…………
(2.24)
Dengan cara yang sama, juga dapat dituliskan
τd =cd + σ tan φd
Dengan cd adalah kohesi dan φd sudut geser yang bekerja sepanjang bidang longsor.
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
18
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Apabila dimasukkan ke dalam persamaan angka keamanan, didapatkan :
Fs =
& σ ' φ &( σ ' φ(
……………
(2.25)
Sekarang kita dapat memperkenalkan aspek-aspek lain dari angka keamanan tadi, yaitu angka keamanan terhadap kohesi Fc, dan angka
keamanan terhadap sudut geser Fφ. Dengan demikian Fc dan Fφ, dapat
didefinisikan sebagai
Fc = %
………..…
(2.26)
…………
(2.27)
dan ' )
Fφ = ' )%
Bila persamaan angka keamanan yang baru dibandingkan, adalah wajar bila Fc menjadi sama dengan Fφ, harga tersebut memberikan angka keamanan terhadap kekuatan tanah. Atau, bila
' )
= ' )%
…………
(2.28)
Fs = Fc = Fφ
...……….
(2.29)
%
Kita dapat menuliskan:
Fs = 1, maka talud adalah dalam keadaan akan longsor. Umumnya, harga 1,5 untuk angka keamanan terhadap kekuatan geser dapat diterima untuk merencanakan stabilitas talud.
2.6.2 Metode Irisan Bishop Pada tahun 1955, Bishop memperkenalkan suatu penyelesaian yang lebih teliti dari pada metode irisan sederhana. Dalam metode ini, pengaruh gaya-gaya pada sisi tepi tiap irisan diperhitungkan. Dalam
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
19
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
metode ini misalkan Pn – Pn+1 =∆P; Tn – Tn+1 = ∆T. Juga, kita dapat
menulis bahwa:
Tr = Nr (tan φd) + cd ∆Ln = Nr (
' ) *
)+
+ , *
.........
(2.30)
Gambar Irisan Bishop (b)menunjukkan poligon gaya untuk keseimbangan
dari irisan nomor n.
Wn + ∆T = Nr cos αn + (
- ' ) *
+
+ , *
) sin αn
.........
(2.31)
...........
(2.32)
atau
0123 6' α' 45 89: ; <=: >3 &7 α' 45
.' ∆/
Nr =
Gambar 2.4 Analisa stabilitas dengan metode irisan yang biasa untuk talud pada tanah yang berlapis Sumber : (Das, 1994)
Gambar 2.5 Metode irisan menurut Bishop yang sudah disederhanakan : (a) Gaya-gaya yang bekerja pada irisan (b) Poligon gaya untuk keseimbangan Sumber : (Das, 1994)
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
20
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Untuk keseimbangan, ambil momen terhadap 0:
,EF ∑,EF ,E Wn r sin αn = ∑,E GHH
…………
(2.33)
.................
(2.34)
..................
(2.35)
dengan
Tr = * (c+σ IJKL) ∆Ln
= * (c ∆Ln + Nr tan φ)
Maka didapat persamaan:
3RS
Fs =
∑3RT (M,N,OP,) +QOP,))
T U>(3)
3RS
∑3RT N, 6' V,
dengan mα(n) = cos αn +
OP,) 6' α' *
untuk penyederhanaan, bila kita mengumpamakan ∆T=0, maka persamaan Fs di atas menjadi 3RS
Fs =
∑3RT (M,N,OP,)) 3RS
T U>(3)
∑3RT N, 6' V,
………….
(2.36)
Gambar 2.6 Variasi mα(n) dengan (tan φ)/Fs dan αn. Sumber : (Das, 1994)
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
21
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Spesifikasi untuk Pemadatan Di Lapangan
2.7
Pada hampir semua spesifikasi untuk pekerjaan tanah, kontraktor diharuskan untuk mencapai suatu kepadatan lapangan yang berupa berat
volume kering sebesar 95% sampai 100% berat volume kering maksimum tanah tersebut.
Gambar 2.7 Kurva kontrol kepadatan lapangan
2.8
Lereng Timbunan Dalam konteks perencanaan
teknik jalan, lereng buatan akibat
timbunan terjadi sebagai konsekuensi dari tuntutan perencanaan geometrik jalan, dimana elevasi badan jalan direncanakan berada di atas elevasi tanah asli. Lereng buatan akibat timbunan dapat terjadi pada semua bentuk kondisi topogafi, baik pada kondisi topografi datar, berbukit maupun pegunungan. Kemiringan dan penaganan lereng buatan akibat timbunan secara normatif ditentukan oleh perencana berdasarkan pertimbangan – pertimbangan teknis, mencangkup kondisi geometri jalan, kondisi topografi, karakteristik tanah timbunan untuk badan jalan, kondisi geologi, kondisi geoteknik, sistem drainase, dan kondisi lingkungan di sekitarnya.
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
22
Santi Widi Astuti
TINJAUAN PUSTAKA
Gambar visual yang menunjukkan keberadaan lereng buatan akibat
timbunan
seperti
yang diperlihatkan pada
Gambar 2.8
berikut.
Gambar 2.8 Ilustrasai keberadaan lereng bentukan/buatan akibat timbunan
PERANCANGAN PENANGGULANGAN KELONGSORAN PADA STRUKTUR TIMBUNAN OPRIT JEMBATAN SEI – EKANG KABUPATEN BINTAN PROVINSI KEPULAUAN RIAU MENGGUNAKAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN
23