STUDI KESTABILAN TANAH PERMUKAAN AKIBAT PROSES PENGERINGAN DAN PEMBASAHAN ( STUDI KASUS KELONGSORAN TANAH PERMUKAAN LERENG, LOKASI DESA KEMUNING JEMBER )
DISUSUN OLEH : CHRYSTI ADI WICAKSONO ARENDRA HARYO P
3105 100 100 3107 100 607
BAB I PENDAHULUAN o o o o o
LATAR BELAKANG RUMUSAN MASALAH TUJUAN BATASAN MASALAH MANFAAT PENELITIAN
LATAR BELAKANG
RUMUSAN MASALAH Masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini mencangkup beberapa hal sebagaimana berikut : o Bagaimana pengaruh pengeringan dan pembasahan terhadap perubahan kadar air (w) ,angka pori (e), dan derajat kejenuhan (Sr) dengan kepadatan dan kadar air kondisi initial lapangan. o Bagaimana pengaruh perubahan kadar air akibat proses pengeringan dan pembasahan terhadap tegangan air pori negatife (suction) dan parameter tegangan geser tanah (c). o Bagaimana perubahan angka keamanan lereng (SF) akibat pengeringan dan pembasahan pada berbagai kondisi kadar air yang berbeda. o Bagaimana permodelan pada kelongsoran.
TUJUAN Tujuan dari penelitian ini adalah : o Mengetahui perubahan parameter tanah sebelum dan sesudah dilakukan pengeringan dan pembasahan. o Mengetahui hubungan perubahan parameter tanah sebelum dan sesudah dilakukan pengeringan dan pembasahan terhadap angka keamanan pada kestabilan lereng. o Mengetahui pengaruh energi hujan pada stabilitas tanah permukaan. o Melakukan permodelan kelongsoran pada tanah permukaan dengan menggunakan program plaxis.
BATASAN MASALAH Untuk mendapatkan hasil penelitian yang memadai, tinjauan dalam penelitian ini dibatasi sebagai berikut : o Tanah yang digunakan adalah tanah permukaan yang diambil dari kedalaman setengah meter dari permukaan tanah. o Tidak membahas karakteristik pada tanah dalam. o Pengeringan dilakukan dari kondisi tanah asli, dengan pengurangan air sebesar 25%, 50%, dan 75% menuju kondisi jenuh o Pembasahan dilakukan dari kondisi tanah asli, dengan penambahan air sebesar 25%, 50%, dan 75% menuju kondisi jenuh. o Permodelan secara langsung pengaruh energi hujan terhadap pengaruh tanah permukaan tidak dilakukan, dan hanya diambil formula energi hujan yang sesuai dengan kondisi di Indonesia beserta rentang besarnya intensitas hujan disesuaikan dengan formula. o Percobaan dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil, Kampus ITS Sukolilo, ITS, Surabaya
MANFAAT PENELITIAN Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang pengaruh pengeringan pembasahan terhadap karakteristik tanah, termasuk pengaruh energi hujan terhadap tanah permukaan. Selain itu dari Tugas Akhir ini diharapkan dapat dibandingkan antara analisa pengaruh pembasahan dari hasil penelitian, dengan analisa permodelan kelongsoran tanah permukaan menggunakan program plaxis. Dengan analisa yang didapatkan maka diharapkan dapat menjadi panduan dalam menentukan solusi yang tepat dalam menangulangi erosi didaerah lereng, sehingga erosi tanah permukaan pada lereng dapat dikurangi.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA o o o o o o o o o o o
PARTIKEL - PARTIKEL TANAH TANAH LEMPUNG KONSISTENSI TANAH KOMPOSISI TANAH PENGUKURAN SUCTION DENGAN METODE KERTAS FILTER UJI GESER LANGSUNG PROSES PENGERINGAN DAN PEMBASAHAN MEKANISME / KARAKTERISTIK TANAH DAN LONGSORAN KONSEP ANGKA KEAMANAN ENERGI KINETIK AKIBAT ENERGI HUJAN PERMODELAN PLAXIS
PARTIKEL – PARTIKEL TANAH Tanah umumnya dapat disebut sebagai kerikil (gravel), pasir (sand), lanau (silt), atau lempung (clay), tergantung pada ukuran partikel yang paling dominan pada tanah tersebut. Kerikil adalah kepingan-kepingan dari batuan yang kadangkadang juga mengandung partikel-partikel mineral quartz, feldspar,dan mineral lainnya. Begitu pula dengan pasir, sebagian besar terdiri dari mineral quartz dan feldspar, serta mungkin juga terdapat mineral lainnya. Sedangkan lanau sebagian besar merupakan fraksi mikroskopis dari tanah yang terdiri dari butiran-butiran quartz yang sangat halus, dan sejumlah partikel berbentuk lempengan – lempengan pipih yang merupakan pecahan dari mineral mika. Dan berikutnya adalah lempung yang sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopis dan submikroskopis yang berbentuk lempengan – lempengan pipih yang merupakan partikel dari mika, mineral-mineral lempung, dan mineral – mineral yang sangat halus lainnya
TANAH LEMPUNG Suatu tanah dapat dikatakan sebagai tanah lempung bila ukuran butiran tanahnya lebih kecil dari 0,002 mm (2 mikron). Sedangkan suatu tanah dapat juga dikatakan sebagai tanah lempung apabila partikel-partikel mineral yang dikandungnya dapat menghasilkan sifat-sifat plastis pada tanah ketika dicampur dengan air (Grim,1953). Suatu tanah yang memiliki ukuran butiran lebih kecil dari 2 mikron namun partikel-partikel mineral yang terkandung di dalamnya tidak dapat menghasilkan sifat plastis pada tanah dapat dikatakan bukan sebagai tanah lempung (non clay soil). Jadi definisi dari tanah lempung itu sendiri adalah suatu tanah yang memiliki ukuran butiran lebih kecil dari 2 mikron (0,002 mm) dan mengandung partikel-partikel mineral lempung.
KONSISTENSI TANAH Tanah berbutir halus mengandung mineral lempung, maka tanah tersebut dapat diremas-remas menimbulkan retakan. Sifat kohesif tanah ini disebabkan karena adanya air yang terserap disekeliling permukaan dari partikel lempung. Menurut Attenberg, bilamana kadar airnya sangat tinggi, campuran tanah dan air menjadi sangat lembek seperti cairan. Oleh karena itu, atas dasar air yang dikandung dalam tanah, tanah dapat dipisahkan menjadi 4 keadaan dasar, yaitu : padat, semipadat, plastis, dan cair. Menurut Attenberg (1911), kadar air dinyatakan dalam persen, dimana terjadi transisi dari keadaan padat ke semi padat didefinisikan sebagai batas susut (shrinkage limit). Kadar air dimana transisi dari keadaan semipadat ke plastis dinamakan sebagai batas plastis (plastic limit). Dan dari keadaan plastis ke keadaan cair dinamakan batas cair (liquid limit).
Tabel 2.1. Hubungan Nilai N, Konsistensi Tanah Lempung dan Kekuatan Kompresif Bebas
Konsistensi
N
qu (kg/cm2)
Tanah Lempung <2
< 0,25
Lunak
2–4
0,25-0,5
Menengah
4–8
0,5 - 1,0
Kaku
8 – 15
1,0 - 4,0
Sangat kaku
15 – 30
2,0 - 4,0
< 30
>4
Sangat lunak
Keras
(Terzaghi, K., dan R.B. Peck, 1993)
KOMPOSISI TANAH Mekanika tanah pada umumnya terbagi menjadi dua kondisi, yaitu tanah jenuh (saturated soil) dan tanah tidak jenuh (unsaturated soil). Perbedaan antara tanah jenuh dan tidak jenuh penting untuk diketahui mengingat karakteristik dan perilaku tanah yang berbeda. Tanah jenuh air memiliki tegangan air pori positif, sedangkan tanah tidak jenuh memiliki tegangan air pori negatif. Hal ini terjadi bila muka air tanah berada di bawah muka tanah, sehingga tanah yang berada di atas muka air tanah memiliki tegangan air pori negatif. Tanah tidak jenuh memiliki lebih dari dua fase yaitu solid, air dan udara.
TANAH TIDAK JENUH AIR Tanah di alam dapat dibagi menjadi dua kondisi, yakni tanah yang mengalami kondisi jenuh sempurna (fully saturated), dan tanah yang mengalami jenuh sebagian (partially saturated). Kondisi kejenuhan yang berbeda ini dapat disebabkan oleh adanya perbedaan fase didalam struktur partikel – partikel yang membentuk suatu massa tanah. Pada kondisi tanah jenuh sempurna, pori – pori tanah. Sedangkan pada tanah yang jenuh sebagian, maka pori – pori tanah sebagian terisi fase udara dan sebagian terisi fase air dan berat volume dan berat tiap fase sangat berguna untuk menggambarkan dan mengevaluasi sifat – sifat fisis dari tanah. Volume total tanah yang ditampilkan secara skematis dalam Gambar 2.1 adalah jumlah volume pori (Vv) dan volume bahan padat (Vs). Volume pori adalah jumlah dari volume gas (Va) dan volume air (Vw).
Diagram Fase Tanah ( BRAJA M DAS 1988)
PENGUKURAN SUCTION DENGAN METODE KERTAS FILTER
Metode pengukuran menggunakan kertas filter mampu mengukur matric suction dari beberapa kilopascal sampai ratusan ribu kilopascal. Prinsip dasar dari metode kertas filter adalah pada suatu hipotesis bahwa pada suatu titik keseimbangan tegangan air pori negatif atau suction di dalam suatu contoh tanah dan di dalam suatu kertas filter yang berada dalam kondisi kontak dengan contoh tanah tersebut adalah sama
PENGUKURAN SUCTION
Grafik Kalibrasi suction untuk dua jenis kertas filter (Fredlund dan Raharjo, 1993)
UJI GESER LANGSUNG
Gambar Alat Uji Direct Shear
PeNGERINGAN
Proses pengeringan (drying) adalah suatu kondisi dimana terjadi penurunan kadar air di dalam poripori suatu massa tanah.
