DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................. HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. BERITA ACARA BIMBINGAN TUGAS AKHIR............................................ MOTTO DAN PERSEMBAHAN........................................................................ KATA PENGANTAR........................................................................................... ABSTRAK ............................................................................................................. DAFTAR ISI.......................................................................................................... DAFTAR TABEL ................................................................................................. DAFTAR GAMBAR............................................................................................. DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ..................................................................... BAB I
BAB II
i ii iii iv vii ix x xiii xv xix
PENDAHULUAN ................................................................................. 1.1.
Latar Belakang ........................................................................................
1
1.2.
Tujuan Kajian ..........................................................................................
2
1.3.
Rumusan Masalah ..................................................................................
2
1.4.
Batasan Masalah.................................................................... ................
3
1.5.
Sistematika Penulisan ............................................................................3
1
TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................
5
2.1.1. Definisi Tanah ...............................................................................
5
2.1.2. Komposisi dan Isilah Tanah........................................................... Tanah Lunak............................................................................................ 2.2.1. Deskripsi Tanah Lunak .................................................................. 2.2.2. Karakteristik Tanah Lunak............................................................. 2.2.3. Masalah yang Timbul pada Tanah Lunak...................................... 2.2.4. Penyelidikan Tanah Lunak ............................................................ Metode Stabilitas Lereng........................................................................ 2.3.1. Safety Factor (FoS)........................................................................ 2.3.2. Metode Simplified Bishop ............................................................ Stabilitas Lereng……………………………………………....................................
6 7 7 8 11 12 15 18 18 19
2.1.
2.2.
2.3.
2.4
Tinjauan Umum ......................................................................................
5
BAB III METODOLOGI ................................................................................... 25 3.1
Pengumpulan Data ................................................................................. 26
3.2
Penentuan Parameter Tanah.................................................................. 28
3.3
Penentuan Pembebanan Perkerasan dan Lalu Lintas ............................ 30
x
3.3.1 Beban Perkerasan......................................................................... 30 3.3.2 Beban Lalu Lintas.......................................................................... 31 3.4
Pengecekan Besar Penurunan Tanah ..................................................... 31 3.4.1 Perhitungan Beban Timbunan...................................................... 31 3.4.2 Perhitungan Over Burden Pressure ..............................................
32
3.4.3 Perhitungan Penurunan Segera ................................................... 32 3.4.4 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Tanah ................................. 32 3.5
Perhitungan Waktu Penurunan Tanah ................................................... 33
3.6
Perhitungan Tinggi Timbunan Kritis ....................................................... 34
3.7
Langakah-Langkah Analisis Faktor Keamanan Menggunakan Program Plaxis v8.2 ............................................................................................... 34 3.7.1 Plaxis Input v8.2............................................................................ 34 3.7.2 Plaxis Calculation v8.2 .................................................................. 40 3.7.3 Plaxis Output v8.2......................................................................... 50
3.8
Langakah-Langkah Analisis Faktor Keamanan Menggunakan Program GeoStudio 2007 ...................................................................................... 51
3.9
Langakah-Langkah Analisis Faktor Keamanan Menggunakan Perhitungan Manual ............................................................................... 62
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ....................................................... 4.1 Data Tanah .................................................................................... 4.2 Analisa Data Parameter Data Parameter Tanah ............................ 4.3 Ekivalen Beban Perkerasan Jalan dan Beban Lalu Lintas ............ 4.3.1 Beban Perkerasan Jalan........................................................ 4.3.2 Beban Lalu Lintas ................................................................ 4.4 Pengecekan Besar Penurunan Tanah ............................................ 4.4.1 Perhitungan Beban Timbunan.............................................. 4.4.2 Perhitungan Over Burden Pressure ..................................... 4.4.3 Perhitungan Penurunan Segera ............................................ 4.4.4 Perhitungan Penurunan Konsolidasi Tanah ......................... 4.5 Perhitungan Waktu Penurunan Tanah........................................... 4.6 Perhitungan Tinggi Timbunan Kritis ............................................ 4.7 Analisis Stabilitas Lereng Model 1 Tanah Dasar 50 meter Dengan Ekivalen Pembebanan Menggunakan Program Plaxis v8.2 ......... 4.7.1 Plaxis Input v8.2 .................................................................. 4.7.2 Plaxis Calculation v8.2 ........................................................ 4.7.3 Plaxis Output v8.2................................................................
xi
64 64 64 66 66 66 67 67 67 69 70 72 75 77 77 84 94
4.8
Analisis Stabilitas Lereng Model 2 Tanah Dasar 33 Meter Tanpa Pembebanan Menggunakan Program Plaxis v8.2 ........................ 4.8.1 Plaxis Input v8.2 .................................................................. 4.8.2 Plaxis Calculation v8.2 ........................................................ 4.8.3 Plaxis Output v8.2................................................................ 4.9 Analisis Stabilitas Lereng Menggunakan Program GeoStudio Slope/W 2007................................................................................ 4.10 Analisis Stabilitas Lereng Menggunakan Perhitungan Manual Dengan Metode Bhisop................................................................. BAB V
95 95 100 109 110 119
PENUTUP ............................................................................................. 124 5.1.
Kesimpulan ............................................................................................. 124
5.2.
Saran ....................................................................................................... 125
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ xxi LAMPIRAN...........................................................................................................
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Hubungan Konsistensi Dengan Tekanan Konus Pada Tanah Lempung........................................................................................ 9 Tabel 2.2 Korelasi Empiris Antara Nilai N-SPT Dengana Unconfined Compressive Strength Dan Berat Jenis Tanah jenuh Untuk Tanah Kohesif ............................................................................... 9 Tabel 2.3 Korelasi N-SPT Dengan Modulus Elastisitas Pada Tanah Lempung........................................................................................ 10 Tabel 2.4 Korelasi N-SPT Dengan Modulus Elastisitas Pada Tanah Pasir............................................................................................... 27 Tabel 3.2 Hasil Uji Coring / Bor Log Pada Jalan Tol Pejagan-Pemalang ... 28 Tabel 3.3 Parameter Tanah Yang Di Gunakan.............................................. 30 Tabel 4.1 Parameter Tanah Yang Di Gunakan Kedalaman 50 Meter Untuk Model 1 ............................................................................. 65 Tabel 4.2 Parameter Tanah Yang Di Gunakan Kedalaman 33 Meter Untuk Model 2 .............................................................................. 65 Tabel 4.3 Perhitungan Beban Awal (Po) Kedalaman 50 Meter Model 1...... 68 Tabel 4.4 Perhitungan Beban Awal (Po) Kedalaman 50 Meter Model 2...... 68 Tabel 4.5 Penurunan Tanah Segera Kedalaman 50 m (Si) Model 1 ............. 69 Tabel 4.6 Penurunan Tanah Segera Kedalaman 33 m (Si) Model 2 ............. 70 Tabel 4.7 Hasil Penurunan Konsolidasi Tanah (Sc) 50 Meter Model 1........ 71 Tabel 4.8 Hasil Penurunan Konsolidasi Tanah (Sc) 33 Meter Model 2........ 71 Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Waktu Penurunan Tanah (Cv=70-10-4) Kedalaman 50 Meter Model 1....................................................... 73 Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Waktu Penurunan Tanah (Cv=70-10-4) Kedalaman 33 Meter Model 2....................................................... 74 Tabel 4.11 Parameter Tanah Yang Di Gunakan Kedalaman 50 Meter Untuk Model 1 ............................................................................. 81 Tabel 4.12 Tahapan Kalkulasi ........................................................................ 85
xiii
Tabel 4.13 Parameter Tanah Yang Di Gunakan Kedalaman 33 Meter Untuk Model 2 ............................................................................. 97 Tabel 4.14 Tahapan Kalkulasi......................................................................... 102 Tabel 4.15 Parameter Tanah Yang Di Gunakan Kedalaman 33 Meter Untuk Model 2 ............................................................................. 110 Tabel 4.16 Parameter Tanah Yang Di Gunakan.............................................. 119 Tabel 4.17 Perhitungan Faktor Keamanan Lereng Secara manual Dengan Metode Bishop ............................................................................. 122 Tabel 4.18 Hasil Analisa Dengan Menggunakan 3 Jenis Perhitungan............ 123
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Diagrm Fase Tanah (Das, 1994)..............................................
5
Gambar 2.2
Mekanisme Pemampatan Pada Tanah .....................................
12
Gambar 2.3
Detail Desain Dan Spesifikasi Teknik......................................
14
Gambar 2.4
Tipikal Kegagalan Pada Lereng ...............................................
17
Gambar 2.5
Gaya Tiap Irisan Pada Metode Bishop .....................................
19
Gambar 2.6
Urutan Penentuan Stabilitas Lereng ........................................
20
Gambar 2.7
Pemilihan Metode Stabilitas Lereng ........................................
21
Gambar 2.8
Stabilitas Dengan Pembuatan Horizontal Drain Pada Timbunan 22
Gambar 2.9
Tipikal Sistem Drainase Lereng Galian ...................................
23
Gambar 2.10 Tipikal Saluran U Dengan Surface Protection.........................
23
Gambar 2.11 Stabilitas Lereng Dinding Beton Dengan Ground Anchor(A) Tieback Wall (B) .....................................................................
24
Gambar 3.1
Bagan alur penelitian................................................................
26
Gambar 3.2
General Stetting – Tab Projet...................................................
35
Gambar 3.3
General Setting – Tab Dimension ............................................
35
Gambar 3.4
Model Geometri Pada Plaxis v.8.2 .........................................
37
Gambar 3.5
Material Set Plaxis v.8.2...........................................................
38
Gambar 3.6
Properties Lapisan Tanah Lereng.............................................
38
Gambar 3.7
Tampilan Setelah Dilakukan Mesh Generation .......................
39
Gambar 3.8
Penentuan Yang Akan Di Hitung Titik Kelongsorannya .........
40
Gambar 3.9
Tahap-Tahap Perhitungan Kalkulasi Lereng............................
41
Gambar 3.10 Tahap Berat Tanah Asli Lereng ...............................................
42
Gambar 3.11 Windows General Pada Fase Timbunan1................................
43
Gambar 3.12 Tahap Strage Construction Pada Timbunan 1..........................
44
Gambar 3.13 Windows General Pada Fase Konsolidasi 1 .............................
45
Gambar 3.14 Windows General Pada Fase SF ..............................................
46
Gambar 3.15 Windows Multiplier Pada Fase SF............................................
47
Gambar 3.16 Windows Parameter Pada Fase Konsolidasi Rencana (10 Tahun) 47 Gambar 3.17 Windows General Pada Fase Sf All..........................................
48
xv
Gambar 3.18 Windows Multiplier Pada Fase Sf All ......................................
49
Gambar 3.19 Increnmental Strain ..................................................................
50
Gambar 3.20 Deformed Mesh ........................................................................
50
Gambar 3.21 Pilihan Pada Template Pada Geostdio......................................
51
Gambar 3.22 Tampilan Menu Setting ............................................................
52
Gambar 3.23 Tampilan menu slip Surface ....................................................
52
Gambar 3.24 Tampilan Set Page....................................................................
53
Gambar 3.25 Tampilan Units And Scale .......................................................
53
Gambar 3.26 Tampilan menu Grid ................................................................
54
Gambar 3.27 Tampilan Menu Axes ................................................................
55
Gambar 3.28 Tampilan Menu material .........................................................
55
Gambar 3.29 Input Material...........................................................................
56
Gambar 3.30 Penggambaran Pada Lokasi Longsor .......................................
57
Gambar 3.31 Penentuan Titik Longsoran.......................................................
58
Gambar 3.32 Tampilan Mengecek Langkah-Langkah Pekerjaan .................
59
Gambar 3.33 Hasil Penggunaan Menu Solve .................................................
60
Gambar 3.34 Hasil Penggunaan Menu Contur ..............................................
61
Gambar 3.35 Bidang Gelincir Perhitungan Manual .......................................
63
Gambar 4.1
Statigrafi Pelapisan Tanah Tol Pejagan Pemalang...................
64
Gambar 4.2
General Setting – Tab Project .................................................
77
Gambar 4.3
General setting – Tab Dimension ........................................... .
78
Gambar 4.4
Model Geometri Pada Plaxis v.8.2...........................................
79
Gambar 4.5
Instal Beban Lalu Lintas...........................................................
80
Gambar 4.6
Instal Beban Perkerasan ......................... ................................
80
Gambar 4.7
Material Set Plaxis v.8.2 ..........................................................
82
Gambar 4.8
Properties Lapisan Tanah Lereng Jalan Tol Pejagan – Pemalang 82
Gambar 4.9
Tampilan Setelah Dilakukan Mesh Generation .......................
83
Gambar 4.10 Penentuan Titik Yang Akan Di Hitung Kelongsorannya ........
84
Gambar 4.11 Tahap –Tahap Perhitungan Kalkulasi Lereng .........................
85
Gambar 4.12 Tahap Berat Tanah Asli Lereng ..............................................
86
Gambar 4.13 Windows General Pada Fase Timbunan 1................................
87
xvi
Gambar 4.14 Tahap Stage Construction Pada Timbunan 1 ...........................
88
Gambar 4.15 Windows General Pada Fase Konsolidasi 1 ...........................
89
Gambar 4.16 Windows General Pada Fase SF..............................................
90
Gambar 4.17 Windows Multiplier Pada Fase SF...........................................
91
Gambar 4.18 Windows Parameter Pada Fase Konsolidasi 15 Tahun ..........
91
Gambar 4.19 Windows General Pada Fase Sf ALL ......................................
92
Gambar 4.20 Windows Multiplier Pada fase ALL ........................................
93
Gambar 4.21 Incremental Strain....................................................................
94
Gambar 4.22 Deformed Mesh ........................................................................
94
Gambar 4.23 General Settings –Tab Project..................................................
95
Gambar 4.24 General Setting – Tab Dimension ...........................................
96
Gambar 4.25 Model Geometri Pada Plaxis v.8.2..........................................
97
Gambar 4.26 Material Set Plaxis v.8.2...........................................................
98
Gambar 4.27 Properties Lapisan Tanah Lereng.............................................
99
Gambar 4.28 Tampilan Setelah Dilakukan Mesh Generation..................... ..
99
Gambar 4.29 Penentuan Titik Yang Akan Dihitung Kelongsoran.................
101
Gambar 4.30 Tahap – Tahap Perhitungan Kalkulasi Lereng..........................
101
Gambar 4.31 Tahap Berat Tanah Asli Lereng................................................
102
Gambar 4.32 Windows General Pada Fase Timbunan 1................................
103
Gambar 4.33 Tahap stage Construction pada timbunan 1..............................
103
Gambar 4.34 Windows General Pada Fase Konsolidasi 1.............................
104
Gambar 4.35 Windows General Pada Fase SF..............................................
105
Gambar 4.36 Windows multiplier Pada Fase SF………………..………… ..
106
Gambar 4.37 Windows Parameter Pada Fase Konsolidasi 55 Tahun………..
106
Gambar 4.38 Windows General Pada Fase SF ALL ……………………….
107
Gambar 4.39 Windows Multiplier Pada Fase SF ALL …………………… .
108
Gambar 4.40 Incremental Strain ……………….………………………......
109
Gambar 4.41 Deformed Mesh ........................................................................
109
Gambar 4.42 Pilihan Pada Template Geostudio ……………...………….. ..
110
Gambar 4.43 Tampilan Menu Setting …..…………… .................................
111
Gambar 4.44 Tampilan Menu Slip Surface ……………………………..…..
111
xvii
Gambar 4.45 Tampilan Set Page ………….. ………....................................
112
Gambar 4.46 Tampilan Units And Scale ………..……… ………………..
112
Gambar 4.47 Tampilan Menu Grid ……………………….……..………….
113
Gambar 4.48 Tampilan Menu Axes …………………………………...........
114
Gambar 4.49 Tampilan Membuat Material ………………………..............
114
Gambar 4.50 Input Material………………………………............................
115
Gambar 4.51 Penggambaran Lokasi Longsor …………………….. ……....
115
Gambar 4.52 Tampilan Mengecek Langkah-Langkah Pekerjaan ..................
116
Gambar 4.53 Hasil Penggunaan Menu Solve………..……………..….........
117
Gambar 4.54 Hasil Penggunaan menu contur ..……………...……………..
118
Gambar 4.55 Bidang gelincir Perhitungan manual Metode Bishop................
121
xviii
DAFTAR NOTASI dan SIMBOL n k S W G ߛw ߛs Ww Vw Ws Vs ߛ ߛd ߛsat ߛunsat qc fs ߮ qu Es v c ψ FK bi Wi
= Porositas. = Permebilitas. = Derajat kejenuhan. = Kadar air. = Berat jenis tanah. = Berat isi air. = Berat isi butir tanah. = Berat air. = Volume air. = Berat butiran tanah. = Volume butir tanah. = Berat isi tanah. = Berat volume kering tanah. = Berat volume tanah tak jenuh air. = Berat volume tanah jenuh air. = Tekanan conus. = Hambatan pelekat. = Sudut geser dalam tanah. = Unconfined Compressive Strength. = Modulus Elastisitas. = Poisson Ratio. = Kohesi tanah. = Dilatasi tanah. = Faktor keamanan. = Lebar irisan ke – i. = Berat irisan tanah ke – i.
߮i
= Sudut yang diasumsikan (didefinisikan) dalam.
Ui
= Tekanan air pori pada irisan ke – i.
σ
= Tegangan normal total pada bidang longsor.
xix
