BAB IV Perencanaan Lereng Galian
BAB IV PERENCANAAN LERENG GALIAN
4.1
Pendahuluan Pada perencanaan lereng galian (cut slope) ini akan membahas
perhitungan stabilitas lereng yang meliputi perhitungan manual di antaranya perhitungan struktur penutup permukaan (facing design), lereng alami, lereng galian dan lereng yang telah dipasang perkuatan dengan nailing. Lalu perhitungan dengan
menggunakan soil
menggunakan software Plaxis V.8.2. pada
lereng galian yang telah dipasang perkuatan dengan menggunakan soil nailing. Dalam perhitungan manual maupun perhitungan menggunakan software dilakukan untuk mengecek keamanan dari lereng alami, lereng galian dan lereng yang telah dipasang perkuatan soil nailing. Dalam perencanaan lereng galian ini dibuat sebuah rekayasa atau perhitungan untuk membuat lereng agar stabil atau melebihi faktor aman yang direncanakan yaitu 1,5. Di dalam perencanaan ini kenapa lereng galian menggunakan perkuatan soil nailing yaitu untuk menambah stabilitas lereng karena lereng merupakan lereng galian bukan lereng alami yang dalam proses penggaliannya lereng dikhawatirkan akan runtuh secara tiba-tiba dan struktur penutup permukaan (facing design) yaitu untuk menahan gaya tanah di antara nail
IV-1
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
pada tempatnya dan juga mencegah tanah yang dekat dengan permukaan yang mengalami gangguan berlebih, erosi dan pengaruh cuaca selama penggalian. 4.2
Struktur Penutup Permukaan (Facing Design) Parameter-parameter yang akan digunakan untuk struktur penutup permukaan ( facing design).
Gambar 4.1. Geometri Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing Panjang nail (l) = 10 m, diameter (d) = 32 mm, inclinasi () = 15o Jarak vertikal antar nail (sv) = 1,09 m Jarak horisontal antar nail (sh) = 1,09 m
Lapisan I : Lempung Berlanau (Silty Clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 30 kN/m2, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. IV-2
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
= 0o, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11.
Lapisan II : lanau pasir berlempung (silty sand clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 3 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1) = 35o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2.
Lapisan III : lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard) = 19 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 10 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 45o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2.
IV-3
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4.2.1
Perhitungan Facing Design
1) Desain Gaya Tarik Maksimum Pada Facing (
) Tabel 4.1. Pehitungan Tmax
k1
k2
k3
(1sin)/(1+sin)
(1sin)/(1+sin)
(1sin)/(1+sin)
1,00
0,32
0,17
Tmax 1 k(q+z) sh sv (kN) 167,02
Tmax 2 k(q+z) sh sv (kN) 53,45
Tmax 3 k(q+z) sh sv (kN) 29,97
Tmax (tot) (kN) 250,4
2) Menentukan Wall Facing a) Wall Facing Type: Temporary: Shotcrete + WWM Permanent: Cast in Place Reinforced Concrete b) Facing Geometri: Temporary facing, h = 200 mm Permanent facing, h = 250 mm Steel Reinforcement Fy = 420 Mpa Temporary facing reinforment: WWM 102x102–MW26xMW26 Rebar: horisontal dan vertikal waler bars 2 x No 9 (fy = 420 Mpa; Avw = Ahw = 2 x 645 = 1290 mm2) di kedua arah Temporary facing reinforment: 16 mm @ 300 mm di keduanya Concrete strenth, fc = 28 Mpa IV-4
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Headed-studs: 4 numbers; Size:
; Ls= 157 mm; Dh= 31,8
mm; Ds= 19,1mm; th= 9,5 mm; Shs= 150 mm. Bearing plate geometri: fy= 250 Mpa; Bentuk: Persegi ; Panjang, LBP= 225mm; Tebal, tp= 25mm. 3) Facing Reinforcement Temporary Facing a) Penguatan
dalam
arah
vertikal
dan
horisontal
di
midspan
Luas per satuan panjang (WWM untuk temporary facing) (Tabel 2.18) avm = ahm = 254 mm2/m (WWM 102x102–MW26xMW26) b) Penguatan dalam arah vertikal dan horisontal sekitar soil nail head
c) Cf = 1,0 (Tabel 2.22) (
)
(
d)
(
e)
[ ]
f)
[ ]
(
)
)
)
(
√
)
(
)
(
)
(
)
√
(
(
g)
h)
IV-5
)
)
(
)
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
i) Permanent Facing a) Area per unit panjang untuk 16 mm @ 300 mm (Tabel 2.20)
b) Total reinforcement dalam arah vertikal (no waler bars)
c) Cf = 1,0 (Tabel 2.22) d)
[ ]
e)
[ ]
(
√
(
)
(
)
(
)
(
f)
)
(
√
(
( )
)
)
(
)
)
g) 4) Facing Tensile Flexural Resistance (RFF) – Temporary and Permanent Facing a) Facing Flexural Resistance (RFF) Temporary: dari Tabel 2.22a, RFF = 534,77 kN Permanent: dari Tabel 2.22a, RFF = 426,66 kN b) Verify: FSFF To < RFF Temporary: 1,35 x 250,4 = 338,04 kN < 534,77 kN ...oke Permananent: 1,5 x 250,4 = 375,6 kN < 426,66 kN ...oke
IV-6
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
5) Facing Punching Shear Resistance (RFP) – Temporary and Permanent Facing a) Facing Punching Shear Resistance (RFP) Temporary: dari Tabel 2.22b, Rfp = 465 kN Permanent: dari Tabel 2.22c, Rfp = 210 kN a) Verify: FSFP To < RFP Temporary: 1,35 x 250,4 = 338,04 kN < 465 kN ...oke Permananent: 1,5 x 250,4 = 375,6 kN < 395,91 kN ...oke 6) Facing Head Stud Resistance (RHT) – Permanent Facing a) Maximum Tensile Resistance (headed-stud tensile failure) (RHT)
b) Verify: FSfp To = 1,8 x 250,4 = 450,72 kN < 481,36 kN ...oke Tabel 4.2. Ringkasan Facing Design (Temporary dan Permanent) Element
General
Reinforcement
Other
Description
Temporary Facing
Permanent Facing
Tebal (h)
200
250
Facing Type
Shotcrete
CIP concrete
Mutu Beton
20 Mpa
20 Mpa
Type
Welded Wire Mesh (WWM)
Steel Bars
Mutu Baja
420 Mpa
420 Mpa
Kategori
102x102– MW26xMW26
16 mm @ 300 mm
Type
Waler bars
2 x No 9
IV-7
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Reinforcement
Bearing Plate
Headed Studs
4H-Studs
Type
Persegi
Mutu Baja
250 Mpa
-----------
Dimensi
225x225x25
-----------
Dimensi
-----------
Panjang, Ls = 157
-----------
-----------
Diameter Head, DH = 31,8
-----------
-----------
Diameter Shaft, DS = 19,1
-----------
-----------
Tebal Head, tH = 9,5
-----------
-----------
Spacing, SHS = 150
Seluruh Ukuran Dalam mm 4.3
Perhitungan Lereng Alami
4.3.1
Metode Bishop Disederhanakan (Simplified Bishop Method) Pada perhitungan lereng dengan metode Bishop disederhanakan ini muka
air tanah terdapat jauh di dalam dasar tanah sehingga muka air tanah tidak diperhitungkan. Untuk perhitungan lereng ini terdapat 3 lapisan tanah yang terdiri dari lempung berlanau, lanau pasir berlempung, dan lanau pasir berlempung (sangat keras) dan parameter masing-masing tanah seperti yang ditunjukkan dibawah ini, untuk korelasi dijelaskan pada Lampiran 2.
Lapisan I : lempung berlanau (silty clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4.
IV-8
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
C = 30 kN/m2, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. = 0o, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11.
Lapisan II : lanau pasir berlempung (Silty Sand Clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 3 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 35o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2.
Lapisan III : lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard) = 19 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 10 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 45o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2.
IV-9
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Karena tidak ada pengaruh air tanah, faktor aman dihitung dengan persamaan: ∑
(
)(
(
∑ Hitungan faktor keamanan dilakukan dalam Tabel 4.3.
IV-10
)
)
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.2. Lereng Alami dengan Irisan Bidang Longsor Mengikuti Bidang Longsor Dari Plaxis yang Dihitung Dengan Metode Bishop IV-11
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.3. Hitungan Faktor Aman Lereng Alami Dengan Metode Bishop Slice No. 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
b (m) 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,86
h1 (m) 3 0,94 2,51 3,82 4,92 5,00 4,79 3,76 2,74 1,72 0,70 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
h2 (m) 4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,88 1,71 2,45 3,09 3,65 4,13 4,23 3,56 2,84 2,06 1,22 0,34
W1 = γbh1 (kN) 5 16,92 45,18 68,76 88,56 90,00 86,22 67,68 49,32 30,96 12,60 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
W2 = γbh2 (kN) 6 0,00 0,00 0,00 0,00 15,84 30,78 44,10 55,62 65,70 74,34 76,14 64,08 51,12 37,08 21,96 5,26
Wtotal (kN) 7 16,92 45,18 68,76 88,56 105,84 117,00 111,78 104,94 96,66 86,94 76,14 64,08 51,12 37,08 21,96 5,26
IV-12
θ
sin θ
cos θ
tan θ
8 60 55 50 46 42 38 34 31 28 24 21 18 15 12 9 6
9 0,866 0,819 0,766 0,719 0,699 0,616 0,559 0,515 0,469 0,407 0,358 0,309 0,259 0,208 0,156 0,105
10 0,5 0,574 0,643 0,695 0,743 0,788 0,829 0,857 0,883 0,914 0,934 0,951 0,966 0,978 0,988 0,995
11 1,732 1,428 1,192 1,036 0,9 0,781 0,675 0,601 0,532 0,445 0,384 0,325 0,268 0,213 0,158 0,105
Wtot*sin θ (kN) 12 14,65 37,00 52,67 63,67 73,98 72,07 62,49 54,04 45,33 35,38 27,26 19,80 13,24 7,71 3,43 0,55 583,29
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.3. Hitungan Faktor Aman Lereng Alami Dengan Metode Bishop (Lanjutan) tg 1 (0ᵒ) 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
tg 2 (35ᵒ) 14
0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
c'1 b (kN) 15 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00
c'2 b (kN) 16
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,58
(Wtot)tanc.b (Wtot)tanc.b F = 1,3 F = 1,3 (17) : (19) (18) : (20) Ambil rata - rata (1) (2) Mi 1 Mi 2 F = 1,3 F = 1,3 (21), (22) 17 18 19 20 21 22 23 30,00 0,500 60,00 60,00 30,00 0,574 52,26 52,26 30,00 0,643 46,66 46,66 30,00 0,695 43,17 43,17 30,00 77,09 0,743 1,10 40,38 69,89 55,13 30,00 84,90 0,788 1,12 38,07 75,85 56,96 30,00 81,25 0,829 1,13 36,19 71,88 54,03 30,00 76,46 0,857 1,13 35,01 67,40 51,20 30,00 70,66 0,883 1,14 33,98 62,21 48,09 30,00 63,86 0,914 1,13 32,82 56,36 44,59 56,30 1,13 49,95 49,95 47,86 1,12 42,83 42,83 38,78 1,11 35,09 35,09 28,96 1,09 26,56 26,56 18,37 1,07 17,14 17,14 6,26 1,05 5,96 5,96 689,61
IV-13
F = 1,6 Mi 1 24 0,500 0,574 0,643 0,695 0,743 0,788 0,829 0,857 0,883 0,914
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.3. Hitungan Faktor Aman Lereng Alami Dengan Metode Bishop (Lanjutan) F = 1,6 Mi 2 25
1,04 1,06 1,07 1,08 1,09 1,09 1,09 1,09 1,08 1,07 1,06 1,04
(17) : (24) F = 1,8 26 60,00 52,26 46,66 43,17 40,38 38,07 36,19 35,01 33,98 32,82
(18) : (25) F = 1,8 27
74,44 80,30 75,66 70,64 64,92 58,48 51,61 44,06 35,94 27,08 17,39 6,02
Ambil rata - rata (26), (27) 28 60,00 52,26 46,66 43,17 57,41 59,19 55,92 52,82 49,45 45,65 51,61 44,06 35,94 27,08 17,39 6,02 704,62
IV-14
Safety Factor 29
SF1 = 689,61/583,29 = 1,18
SF2 = 704,62/583,29 = 1,21
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4.3.2
Metode Fellenius Pada perhitungan lereng dengan metode Fellenius ini muka air tanah
terdapat jauh di dalam dasar tanah sehingga muka air tanah tidak diperhitungkan. Untuk perhitungan lereng ini terdapat 3 lapisan tanah yang terdiri dari lempung berlanau, lanau pasir berlempung, dan lanau pasir berlempung (sangat keras) dan parameter masing-masing tanah seperti yang ditunjukkan dibawah ini, untuk korelasi dijelaskan pada Lampiran 2.
Lapisan I : lempung berlanau (Silty Clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 30 kN/m2, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. = 0o, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. α1 = 5,15 m, panjang garis irisan bidang longsor pada lapisan tanah Lempung berlanau (silty clay). Tan 0 = 0o
Lapisan II : lanau pasir berlempung (silty sand clay)
IV-15
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
= 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 3 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 35o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2. α2 = 6,46 m, panjang garis irisan bidang longsor pada lapisan tanah lanau pasir berlempung (silty sand clay). Tan 35o = 0,7
Lapisan III : lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard) = 19 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 10 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 45o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2. α2 = 27,31 m, panjang garis irisan bidang longsor pada lapisan tanah lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard). Tan 45o = 1
IV-16
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Karena tidak ada pengaruh air tanah, faktor aman dihitung dengan persamaan : ∑
( ∑
Hitungan faktor aman dilakukakan dalam Tabel 4.4.
IV-17
)
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.3. Lereng Alami dengan Irisan Bidang Longsor Mengikuti Bidang Longsor Dari Plaxis yang Dihitung Dengan Metode Fellenius IV-18
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.4. Hitungan Faktor Aman Lereng Alami Dengan Metode Fellenius Slice No. 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
b (m) 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,86
h1 (m) 3 0,94 2,51 3,82 4,92 5,00 4,79 3,76 2,74 1,72 0,70 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
h2 (m) 4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,88 1,71 2,45 3,09 3,65 4,13 4,23 3,56 2,84 2,06 1,22 0,34
W1 = γbh1 (kN) 5 16,92 45,18 68,76 88,56 90,00 86,22 67,68 49,32 30,96 12,60 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
IV-19
W2 = γbh2 (kN) 6 0,00 0,00 0,00 0,00 15,84 30,78 44,10 55,62 65,70 74,34 76,14 64,08 51,12 37,08 21,96 5,26
Wtotal (kN) 7 16,92 45,18 68,76 88,56 105,84 117,00 111,78 104,94 96,66 86,94 76,14 64,08 51,12 37,08 21,96 5,26
θ
sin θ
cos θ
8 60 55 50 46 42 38 34 31 28 24 21 18 15 12 9 6
9 0,866 0,819 0,766 0,719 0,699 0,616 0,559 0,515 0,469 0,407 0,358 0,309 0,259 0,208 0,156 0,105
10 0,5 0,574 0,643 0,695 0,743 0,788 0,829 0,857 0,883 0,914 0,934 0,951 0,966 0,978 0,988 0,995
Wtot*sin θ (kN) 13 14,65 37,00 52,67 63,67 73,98 72,07 62,49 54,04 45,33 35,38 27,26 19,80 13,24 7,71 3,43 0,55 583,29
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.4. Hitungan Faktor Aman Lereng Alami Dengan Metode Fellenius (Lanjutan) W1 cos θi (kN) 14 8,46 25,93 44,21 61,55 66,87 67,94 56,11 42,27 27,34 11,52
412,19
W2 cos θi (kN) 15
11,77 24,25 36,56 47,67 58,01 67,95 71,11 60,94 49,38 36,26 21,70 5,24 490,84
IV-20
Σ ci*αi =
226,68
kN
(Wi cos i)tan
343,59
kN
Faktor Aman (FS) =
0,98
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4.4
Perhitungan Lereng Galian (Cut Slope)
4.4.1
Metode Bishop Disederhanakan (Simplified Bishop Method) Pada perhitungan lereng dengan metode Bishop disederhanakan ini muka
air tanah terdapat jauh di dalam dasar tanah sehingga muka air tanah tidak diperhitungkan. Untuk perhitungan lereng ini terdapat 3 lapisan tanah yang terdiri dari lempung berlanau, lanau pasir berlempung, dan lanau pasir berlempung (sangat keras) dan parameter masing-masing tanah seperti yang ditunjukkan dibawah ini, untuk korelasi dijelaskan pada Lampiran 2.
Lapisan I : lempung berlanau (silty clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 30 kN/m2, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. = 0o, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11.
Lapisan II : lanau pasir berlempung (Silty Sand Clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 3 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). IV-21
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
= 35o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2.
Lapisan III : lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard) = 19 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 10 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 45o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2.
Karena tidak ada pengaruh air tanah, faktor aman dihitung dengan persamaan : ∑
(
)(
(
∑ Hitungan faktor aman dilakukakan dalam Tabel 4.5.
IV-22
)
)
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.4. Lereng Galian dengan Irisan Bidang Longsor Mengikuti Bidang Longsor Dari Plaxis yang Dihitung Dengan Metode Bishop IV-23
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.5. Hitungan Faktor Aman Lereng Galian Dengan Metode Bishop Slice No. 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
b (m) 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,66
h1 (m) 3 0,97 2,59 3,93 5,00 5,00 5,00 5,00 3,52 1,52 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
h2 (m) 4 0,00 0,00 0,00 0,07 1,05 1,91 2,66 3,31 3,89 3,91 2,35 2,38 2,03 0,29
W1 = γbh1 (kN) 6 17,46 46,62 70,74 90,00 90,00 90,00 90,00 63,36 27,36 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
W2 = γbh2 (kN) 7 0,00 0,00 0,00 1,26 18,90 34,38 47,88 59,58 70,02 70,38 42,30 42,84 36,54 3,45
Wtotal (kN) 9 17,46 46,62 70,74 91,26 108,90 124,38 137,88 122,94 97,38 70,38 42,30 42,84 36,54 3,45
IV-24
θ
sin θ
cos θ
tan θ
10 61 56 51 46 42 39 35 32 28 25 22 19 16 13
11 0,875 0,829 0,777 0,719 0,669 0,629 0,574 0,53 0,469 0,423 0,375 0,326 0,276 0,225
12 0,485 0,559 0,629 0,695 0,743 0,777 0,819 0,848 0,883 0,906 0,927 0,946 0,961 0,974
13 1,804 1,483 1,235 1,036 0,9 0,81 0,7 0,625 0,532 0,466 0,404 0,344 0,287 0,231
Wtot*sin θ (kN) 14 15,28 38,65 54,96 65,62 72,85 78,24 79,14 65,16 45,67 29,77 15,86 13,97 10,09 0,78 586,03
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.5. Hitungan Faktor Aman Lereng Galian Dengan Metode Bishop (Lanjutan) tg 1 (0ᵒ) 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0
tg 2 (35ᵒ) 14
0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
c'1 b (kN) 15 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00
c'2 b (kN) 16
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1,98
(Wtot)tanc.b (Wtot)tanc.b (1) (2) 17 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00
18
66,88 79,23 90,07 99,52 89,06 71,17 52,27 32,61 32,99 28,58 4,39
F = 1,3 Mi 1 19 0,485 0,559 0,629 0,695 0,743 0,777 0,819 0,848 0,883
IV-25
F = 1,3 Mi 2 20
1,08 1,10 1,12 1,13 1,13 1,14 1,13 1,13 1,12 1,11 1,10
(17) : (19) (18) : (20) Ambil rata - rata F = 1,6 F = 1,3 F = 1,3 (21), (22) Mi 1 21 22 23 24 61,86 61,86 0,485 53,67 53,67 0,559 47,69 47,69 0,629 43,17 43,17 0,695 40,38 71,83 56,10 0,743 38,61 80,71 59,66 0,777 36,63 88,25 62,44 0,819 35,38 78,58 56,98 0,848 33,98 62,65 48,31 0,883 46,12 46,12 28,89 28,89 29,42 29,42 25,76 25,76 4,01 4,01 624,07
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.5. Hitungan Faktor Aman Lereng Galian Dengan Metode Bishop (Lanjutan) F = 1,6 Mi 2 25
1,01 1,04 1,05 1,07 1,08 1,09 1,09 1,09 1,09 1,08 1,07
(17) : (24) F = 1,8 26 61,86 53,67 47,69 43,17 40,38 38,61 36,63 35,38 33,98
(18) : (25) F = 1,8 27
Ambil rata - rata (26), (27) 28 61,86 53,67 47,69 43,17 58,44 62,10 64,83 58,92 49,68 23,96 29,89 30,31 26,42 4,10 615,03
66,22 76,51 85,59 93,02 82,47 65,38 47,92 29,89 30,31 26,42 4,10
IV-26
Safety Factor 29
SF1 = 624,07/586,03 = 1,06
SF2 = 615,03/586,03 = 1,05
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4.4.2
Metode Fellenius Pada perhitungan lereng dengan metode Fellenius ini muka air tanah
terdapat jauh di dalam dasar tanah sehingga muka air tanah tidak diperhitungkan. Untuk perhitungan lereng ini terdapat 3 lapisan tanah yang terdiri dari lempung berlanau, lanau pasir berlempung, dan lanau pasir berlempung (sangat keras) dan parameter masing-masing tanah seperti yang ditunjukkan dibawah ini, untuk korelasi dijelaskan pada Lampiran 2.
Lapisan I : lempung berlanau (Silty Clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 30 kN/m2, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. = 0o, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. α1 = 5,15 m, panjang garis irisan bidang longsor pada lapisan tanah Lempung berlanau (silty clay). Tan 0 = 0o
Lapisan II : lanau pasir berlempung (silty sand clay)
IV-27
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
= 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 3 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 35o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2. α2 = 6,46 m, panjang garis irisan bidang longsor pada lapisan tanah lanau pasir berlempung (silty sand clay). Tan 35o = 0,7
Lapisan III : lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard) = 19 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 10 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 45o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2. α2 = 27,31 m, panjang garis irisan bidang longsor pada lapisan tanah lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard). Tan 45o = 1
IV-28
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Karena tidak ada pengaruh air tanah, faktor aman dihitung dengan persamaan : ∑
( ∑
Hitungan faktor aman dilakukakan dalam Tabel 4.6.
IV-29
)
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.5. Lereng Galian dengan Irisan Bidang Longsor Mengikuti Bidang Longsor Dari Plaxis yang Dihitung Dengan Metode Fellenius IV-30
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.6. Hitungan Faktor Aman Lereng Galian Dengan Metode Fellenius Slice No. 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
b (m) 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,66
h1 (m) 3 0,97 2,59 3,93 5,00 5,00 5,00 5,00 3,52 1,52 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
h2 (m) 4 0,00 0,00 0,00 0,07 1,05 1,91 2,66 3,31 3,89 3,91 2,35 2,38 2,03 0,29
W1 = γbh1 (kN) 5 17,46 46,62 70,74 90,00 90,00 90,00 90,00 63,36 27,36 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
IV-31
W2 = γbh2 (kN) 6 0,00 0,00 0,00 1,26 18,90 34,38 47,88 59,58 70,02 70,38 42,30 42,84 36,54 3,45
Wtotal (kN) 7 17,46 46,62 70,74 91,26 108,90 124,38 137,88 122,94 97,38 70,38 42,30 42,84 36,54 3,45
θ
sin θ
cos θ
8 61 56 51 46 42 39 35 32 28 25 22 19 16 13
9 0,875 0,829 0,777 0,719 0,669 0,629 0,574 0,53 0,469 0,423 0,375 0,326 0,276 0,225
10 0,485 0,559 0,629 0,695 0,743 0,777 0,819 0,848 0,883 0,906 0,927 0,946 0,961 0,974
Wtot*sin θ (kN) 13 15,28 38,65 54,96 65,62 72,85 78,24 79,14 65,16 45,67 29,77 15,86 13,97 10,09 0,78 586,03
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.6. Hitungan Faktor Aman Lereng Galian Dengan Metode Fellenius (Lanjutan) W1 cos θi (kN) 14 8,47 26,06 44,50 62,55 66,87 69,93 73,71 53,73 24,16
429,97
W2 cos θi (kN) 15
0,88 14,04 26,71 39,21 50,52 61,83 63,76 39,21 40,53 35,11 3,36 374,29
Σ ci*αi =
226,68
kN
(Wi cos i)tan
262,01
kN
Faktor Aman (FS) =
0,83
IV-32
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4.5
Perhitungan Lereng Yang Telah Dipasang Perkuatan Soil Nailing Dalam perhitungan sebelumnya didapat bahwa lereng alami dan lereng
galian tanpa ada perkuatan , masing- masing lereng kurang dari faktor aman yaitu 1,5. Sehingga harus memakai perkuatan untuk mencapai faktor aman yang di inginkan dengan menggunakan perkuatan soil nailing. 4.5.1
Metode Bishop Disederhanakan Dengan Perkuatan Soil Nailing Pada perhitungan lereng dengan metode Bishop disederhanakan dengan
perkuatan soil nailing ini muka air tanah terdapat jauh di dalam dasar tanah sehingga muka air tanah tidak diperhitungkan. Untuk perhitungan lereng ini terdapat 3 lapisan tanah yang terdiri dari lempung berlanau, lanau pasir berlempung, dan silt pasir berlempung (sangat keras) dan parameter masingmasing tanah seperti yang ditunjukkan dibawah ini, untuk korelasi dijelaskan pada Lampiran 2.
Lapisan I : lempung berlanau (silty clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 30 kN/m2, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. = 0o, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. IV-33
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Lapisan II : lanau pasir berlempung (Silty Sand Clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 3 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 35o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2.
Lapisan III : lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard) = 19 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 10 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 45o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2. Di dalam perhitungan lereng dengan perkuatan soil nailing terdapat
pengaruh dari kekuatan nail yang mampu menahan lereng menjadi stabil antara lain pengaruh dari gaya tarik nail untuk perkuatan yang muncul keluar dari dasar irisan (Tn) dan untuk menentukan allowable axial force (Tn max) didapat dari program Plaxis V.8.2 seperti ditunjukkan dalam Tabel 4.7.
IV-34
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.7. Gaya Axial Dari Plaxis Tn max (kN) (allowable axial force from plaxis)
Tn (kN) (reduction in the slope of the nail slices)
1
30,61
0
2
10,91
0
3
21,39
0
4
47,95
0
5
42,85
0
6
42,70
0
Nail No.
Gambar Gaya Axial Dari Plaxis
IV-35
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
7
104,33
0
8
114,48
0
9
108,77
0
10
100,22
0
11
140,18
0
12
136,08
0
13
126,96
0
14
325,31
0
IV-36
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
15
171,26
0
16
229,38
0
17
244,49
18,09
18
243,21
46,94
19
256,20
83,52
20
264,09
131,52
21
748,87
526,46
IV-37
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Karena tidak ada pengaruh air tanah dalam perhitungan lereng dengan perkuatan soil nailing, faktor aman dihitung dengan persamaan : ∑
(
)( ∑
(
(
) (
)
))
Hitungan faktor aman dilakukakan dalam Tabel 4.8.
Gambar 4.6. Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing dan Irisan Bidang Longsor Mengikuti Bidang Longsor Dari Plaxis yang Dihitung Dengan metode Bishop IV-38
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.8. Hitungan Faktor Aman Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing Metode Bishop
Slice
θ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
73 63 56 49 44 39 34 30 25 21 17 13 9 6 2
𝑐𝑏
𝑤𝑡𝑜𝑡 𝑀𝑖 186,16 166,31 231,62 258,28 282,77 303,58 322,50 305,97 370,20 348,61 331,45 284,12 247,20 202,54 78,07 3919,37
𝜑
Wtot*sin θ (kN)
Tn (kN) (reduction in the slope of the nail slices)
cos(+)
124,72 246,15 312,28 345,75 363,97 363,84 349,14 295,05 213,22 167,53 127,20 69,25 39,90 20,97 2,17 3041,14
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 65,03179 741,49363
0,035 0,208 0,326 0,438 0,515 0,588 0,656 0,707 0,766 0,809 0,848 0,891 0,914 0,934 0,956
IV-39
Wtot*sin θ - Tn cos(+) 124,72 246,15 312,28 345,75 363,97 363,84 349,14 295,05 213,22 167,53 127,20 69,25 39,90 -39,77 -706,70 2271,54
Safety Factor
SF = 3919,37/2271,54 = 1,73
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4.5.2
Metode Fellenius Dengan Perkuatan Soil Nailing Pada perhitungan lereng dengan metode Fellenius dengan perkuatan soil
nailing ini muka air tanah terdapat jauh di dalam dasar tanah sehingga muka air tanah tidak diperhitungkan. Untuk perhitungan lereng ini terdapat 3 lapisan tanah yang terdiri dari lempung berlanau, lanau pasir berlempung, dan lanau pasir berlempung (sangat keras) dan parameter masing-masing tanah seperti yang ditunjukkan dibawah ini, untuk korelasi dijelaskan pada Lampiran 2.
Lapisan I : lempung berlanau (Silty Clay) = 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 30 kN/m2, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. = 0o, berdasarkan hubungan korelasi antara kohesi, N-SPT dan sudut geser pada tanah lempung pada Tabel 2.11. α1 = 5,15 m, panjang garis irisan bidang longsor pada lapisan tanah Lempung berlanau (silty clay). Tan 0 = 0o
Lapisan II : lanau pasir berlempung (silty sand clay)
IV-40
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
= 18 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 3 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 35o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2. α2 = 6,46 m, panjang garis irisan bidang longsor pada lapisan tanah lanau pasir berlempung (silty sand clay). Tan 35o = 0,7
Lapisan III : lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard) = 19 kN/m3, korelasi berdasarkan berat jenis tanah () untuk tanah non kohesif dan kohesif pada Tabel 2.4. C = 10 kN/m2, berdasarkan persamaan (2.1). = 45o, berdasarkan hubungan korelasi antara kepadatan, Relative Density, qc dan pada tanah pasir Tabel 2.2. α2 = 27,31 m, panjang garis irisan bidang longsor pada lapisan tanah lanau pasir berlempung sangat keras (silty sand clay very hard). Tan 45o = 1
IV-41
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Di dalam perhitungan lereng dengan perkuatan soil nailing terdapat pengaruh dari kekuatan nail yang mampu menahan lereng menjadi stabil antara lain pengaruh dari gaya tarik nail untuk perkuatan yang muncul keluar dari dasar irisan (Tn) dan untuk menentukan allowable axial force (Tn max) didapat dari program Plaxis V.8.2 seperti ditunjukkan dalam Tabel 4.7.
IV-42
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Karena tidak ada pengaruh air tanah dalam perhitungan lereng dengan perkuatan soil nailing, faktor aman dihitung dengan persamaan : ∑
(
∑
) (
))
Hitungan faktor aman dilakukakan dalam Tabel 4.9.
Gambar 4.7. Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing dan Irisan Bidang Longsor Mengikuti Bidang Longsor Dari Plaxis yang Dihitung Dengan Metode Fellenius IV-43
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.9. Hitungan Faktor Aman Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing Metode Fellenius
Slice
θ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
73 63 56 49 44 39 34 30 25 21 17 13 9 6 2
W1 cos θi (kN) 38 74 91 107 117 127 135
W2 cos θi (kN)
689,44
1121,35
51 106 124 136 147 157 164 145 91
W3 cos θi (kN)
Wtot*sin θ (kN)
Tn (kN) (reduction in the slope of the nail slices)
cos(+)
13,66 69,34 123,27 175,75 225,76 269,52 311,29 346,00 375,21 299,78 252,73 198,68 61,91 2722,91
124,72 246,15 312,28 345,75 363,97 363,84 349,14 295,05 213,22 167,53 127,20 69,25 39,90 20,97 2,17 3041,14
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 65,03179 741,49363
0,035 0,208 0,326 0,438 0,515 0,588 0,656 0,707 0,766 0,809 0,848 0,891 0,914 0,934 0,956
IV-44
Wtot*sin θ - Tn cos(+) 124,72 246,15 312,28 345,75 363,97 363,84 349,14 295,05 213,22 167,53 127,20 69,25 39,90 -39,77 -706,70 2271,54
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Σ ci*αi =
448,25
kN
(Wi cos i)tan
3507,86
kN
Faktor Aman (FS) =
1,74
Tabel 4.10. Hasil Perhitungan Angka Keamanan Masing-Masing Lereng Safety Factor
Safety Factor
Safety Factor
Lereng Alami
Lereng Galian
Lereng Soil Nailing
Bishop Disederhanakan
1,18
1,06
1,73
Fellenius
0,98
1,05
1,74
Metode
IV-45
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4.6
Perhitungan Menggunakan Plaxis V.8.2. Plaxis adalah sebuah paket program yang disusun berdasarkan metode
elemen hingga yang telah dikembangkan secara khusus untuk melakukan analisis deformasi dan stabilitas dalam bidang rekayasa geoteknik. Prosedur pembuatan model secara secara grafis yang mudah memungkinkan pembuatan suatu model elemen hingga yang rumit dapat dilakukan dengan cepat, sedangkan berbagai fasilitas yang tersedia dapat digunakan untuk menampilkan hasil komputasi secara mendetail. Proses perhitungannya sendiri sepenuhnya berjalan secara otomatis dan didasarkan pada prosedur numerik yang handal. Dalam kasus yang terdapat didalam tugas akhir ini yaitu stabilitas lereng dengan perkuatan soil nailing terdapat beberapa komponen perhitungan menggunakan Plaxis V.8.2 yang terdiri dari menentukan parameter tanah yang didapat dari soil investigation, data yang didapat dari korelasi tanah, memvisualisasikan tanah berupa stratigrafi, menentukan geometri lereng yang didapat dari program autocad, menentukan parameter nailing dan menentukan parameter shotcrete. Dari komponen tersebut kita dapat menjalankan program Plaxis V.8.2 sehingga nantinya akan didapat sebuah data analisis yang di inginkan. Perilaku tanah dan batuan dibawah beban umumnya bersifat non-linier. Perilaku ini dapat dimodelkan dengan berbagai persamaan, yaitu model Mohr Coulomb, Hardening Soil model, Soft Soil Model, dan Soft Soil Creep Model.
IV-46
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Pada analisis ini digunakan model Mohr-Coulomb. Kondisi tanah terdiri dari tiga buah lapisan yang berbeda yaitu lapisan pertama dengan tanah lempung bersilt, lapisan kedua dengan tanah silt pasir berlempung, dan lapisan ketiga silt pasir berlempung (sangat keras). Pada Tabel 4.11 diberikan penjelasan parameterparameter tanah dan antarmuka yang akan dipakai didalam program Plaxis V.8.2.untuk mendesain stabilitas lereng dengan perkuatan soil nailing. Tabel 4.11. Parameter-Parameter Untuk Tanah dan Antarmuka
Parameter
Nama
Lempung berlanau
Lanau pasir berlempung
Lanau pasir berlempung (sangat keras)
Satuan
Model material
Model
MC
MC
MC
-
Jenis perilaku material
Jenis
Drained
Drained
Drained
-
Berat isi tanah di atas m.a.t
unsat
18
18
19
kN/m3
Berat isi tanah di bawah m.a.t
sat
20
19
21
kN/m3
Modulus Young
Eref
27000
24000
80000
kN/m2
Angka Poisson
v
0,3
0,35
0,35
-
Kohesi
cref
30
3
10
kN/m2
Sudut geser
φ
0
35
45
o
Sudut dilatansi
0
10
20
o
Faktor reduksi antarmuka
Rinter
0,046
0,046
0,046
-
IV-47
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Didalam program plaxis, nailing dan shortcrete didefinisikan dengan elemen plate karena elemen plate didalam plaxis merupakan obyek struktural yang digunakan untuk memodelkan struktur yang tipis dalam tanah dengan kekakuan lentur yang signifikan serta kekakuan normal. Pada Tabel 4.12 diberikan penjelasan parameter-parameter nailing dan shortcrete yang akan dipakai didalam program Plaxis V.8.2.untuk mendesain stabilitas lereng dengan perkuatan soil nailing. Tabel 4.12. Parameter-Parameter Untuk Nailing (Pelat) Parameter
Nama
Nilai
Satuan
Jenis perilaku
Jenis material
Elastis
-
Kekakuan normal
EA
147568,39
kN/m
Kekakuan lentur
EI
9,44
kNm2/m
Tebal ekivalen
d
0,028
M
Berat
w
0,363
kN/m/m
Angka Poisson
v
0,3
-
Tabel 4.13. Parameter-Parameter Untuk Shotcrete (Pelat) Parameter
Nama
Nilai
Satuan
Jenis perilaku
Jenis material
Elastis
-
Kekakuan normal
EA
214000
kN/m
Kekakuan lentur
EI
1784
kNm2/m
Tebal ekivalen
d
0,1
M
IV-48
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Berat
w
2,4
kN/m/m
Angka Poisson
v
0,2
-
4.6.1
Tahap-Tahap Perhitungan Soil Nailing Pada Plaxis V.8.2. Tahap-tahap perhitungan soil nailing pada program Plaxis terdiri dari
input, calculation, output dan curve. 4.6.2
Plaxis V.8.2. Input Membuat file baru dengan cara klik File – New, kemudian isilah menu
General Setting Project dan dimensions. Buat model geometri lereng dengan menggunakan toolbar Geometry Line lalu masukkan koordinat yang sudah di tentukan ke dalam point on geometry line yang terdapat di sisi bawah window. Kemudian diberi kondisi batas (Boundary Condition) sebagai pengekang geometri tanah. Prinsipnya, semua batas harus mempunyai satu kondisi batas pada tiap arah. Jika suatu model tidak diberi kondisi batas maka kondisi alamiah akan terjadi di mana gaya yang ditentukan sama dengan nol dan terjadi kondisi bebas bergerak. Kondisi batas yang digunakan adalah standard fixities (kekakuan standar) yang memodelkan lapisan bawah tanah terjepit sempurna atau tidak bergerak sama sekali, sedangkan untuk bagian samping kiri kanan memungkinkan untuk bergerak secara vertikal (Ux=0; Uy= bebas). Kekakuan standar terbentuk suatu model seperti gambar dibawah ini.
IV-49
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Tabel 4.14. Input Koordinat Pada Plaxis V.8.2.
Point 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
X 0 60 60 55,19 54,82 50,58 45,85 42,93 40,18 35,28 32,14 14 0 0 0 34,64 36,05
Y 0 0 4,7 4,7 8,17 12,51 17,33 20,33 23,13 28,13 28,13 28,13 28,13 25,93 17,33 23,13 20,33
Point 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
X 37,55 39,04 41,45 42,95 46,86 4,54 12,16 32,63 22,97 33,12 23,46 33,61 23,95 34,09 24,44 34,58 24,92
Y Point X Y Point X Y 20,33 34 35,07 22,27 51 38,04 19,34 17,33 35 25,41 19,68 52 28,64 15,92 12,51 36 35,56 21,29 53 38,53 18,36 12,51 37 25,9 18,71 54 29,13 14,94 4,7 38 38,04 19,34 55 39,01 17,39 25,93 39 28,38 16,75 56 29,62 13,96 23,13 40 38,53 18,36 57 39,5 16,41 27,15 41 28,87 15,77 58 30,1 12,99 24,56 42 39,01 17,39 59 39,99 15,43 26,17 43 29,35 14,8 60 30,59 12,01 23,59 44 39,5 16,41 61 40,48 14,46 25,2 45 29,84 13,82 62 31,08 11,04 22,61 46 30,33 12,84 63 40,97 13,48 24,22 47 40,48 14,46 64 31,57 10,06 21,63 48 30,82 11,87 23,25 49 40,97 13,48 20,66 50 31,31 10,89
Gambar 4.8. Geometri Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing IV-50
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4.6.3
Plaxis V.8.2. Calculation Tahap-tahap perhitungan (calculation) dalam perhitungan menggunakan
perkuatan soil nailing dibagi menjadi sembilan tahap/phase yaitu: 1) Initial Phase yaitu merupakan default dari program Plaxis (fase 0). 2) Tahap Gravity Loading yaitu phase dimana tegangan dan regangan awal akibat berat tanah sendiri dari model dihitung (fase 1). 3) Tahap Vertical Loading yaitu phase dimana tegangan dan regangan awal akibat berat tanah sendiri dan akibat beban luar dari model dihitung (fase 2). 4) Tahap Soil Nailing (Tahap 1) 0 m – 7,81 m yaitu dimana tegangan dan regangan awal akibat berat tanah sendiri, pengaruh shortcrete dan soil nailing dari model dihitung (fase 3). 5) Tahap perhitungan faktor keamanan (SF) yaitu fase dimana kestabilan lereng akibat fase 3 dihitung (fase 4). 6) Tahap Soil Nailing (Tahap 2) 0 m – 15,62 m yaitu dimana tegangan dan regangan awal akibat berat tanah sendiri, pengaruh shortcrete dan soil nailing dari model dihitung (fase 5). 7) Tahap perhitungan faktor keamanan (SF) yaitu fase dimana kestabilan lereng akibat fase 5 dihitung (fase 6).
IV-55
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4.6.4
Plaxis V.8.2 Output Didalam plaxis output terdiri dari beberapa perhitungan yaitu kondisi
tanah asli (tanpa soil nailing) dan kondisi tanah yang telah diberi perkuatan soil nailing, berikut penjelasannya: 4.6.4.1 Plaxis V.8.2 Output (Tanpa Soil Nailing) 1. Tahap Gravity Loading Pada tahap ini menunjukkan hasil bahwa dengan berat sendiri tanah, pada bagian lereng mengalami pergerakan sebesar 8,127 cm.
Gambar 4.14. Lereng yang terdeformasi akibat Gravity Loading
IV-57
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.15. Arah gerakan tanah dan penurunan akibat Gravity Loading
2. Tahap Vertical Loading Pada tahap ini tanah menerima beban struktur sutet yang dimodelkan sebagai beban terpusat. Tanah mengalami deformasi yaitu sebesar 8,139 cm.
IV-58
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.16. Lereng yang terdeformasi akibat Vertical Loading
IV-59
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.17. Arah gerakan tanah dan penurunan akibat Vertical Loading
3. Kondisi Tanah Asli (Tanpa Soil Nailing) Pada tahap ini tanah menerima beban struktur sutet yang dimodelkan sebagai beban terpusat dan tanah pada kondisi tanah asli (tanpa soil nailing). Tanah mengalami deformasi yaitu sebesar 8,656 cm.
IV-60
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.18. Lereng yang terdeformasi akibat sutet dan kondisi tanah asli (tanpa soil nailing)
Gambar 4.19. Arah gerakan tanah dan penurunan akibat sutet dan kondisi tanah asli (tanpa soil nailing)
IV-61
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.20. Incremental Shear Strains akibat sutet dan kondisi tanah asli (tanpa soil nailing)
4.6.4.2 Plaxis V.8.2 Output (Dengan Soil Nailing) 1. Tahap Gravity Loading Pada tahap ini menunjukkan hasil bahwa dengan berat sendiri tanah, pada bagian lereng mengalami pergerakan sebesar 8,188 cm.
IV-62
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.21. Lereng yang terdeformasi akibat Gravity Loading
Gambar 4.22. Arah gerakan tanah dan penurunan akibat Gravity Loading 2. Tahap Vertical Loading Pada tahap ini tanah menerima beban struktur sutet yang dimodelkan sebagai beban terpusat. Tanah mengalami deformasi yaitu sebesar 8,192 cm.
IV-63
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.23. Lereng yang terdeformasi akibat Vertical Loading
IV-64
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.24. Arah gerakan tanah dan penurunan akibat Vertical Loading
3. Tahap Soil Nailing (Tahap 1) 0 m – 7,81 m Pada tahap ini, lereng menggunakan perkuatan struktur dengan soil nailing dan shortcrete pada kedalaman 0 m – 7,81 m. Tanah mengalami deformasi yaitu sebesar 18,208 cm.
IV-65
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.25. Lereng yang terdeformasi setelah pemasangan soil nailing dan shortcrete
Gambar 4.26. Arah gerakan tanah dan penurunan setelah pemasangan soil nailing dan shortcrete
IV-66
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
4. Tahap Soil Nailing (Tahap 2) 0 m – 15,62 m Pada tahap ini, lereng menggunakan perkuatan struktur dengan soil nailing dan shortcrete pada kedalaman 0 m – 15,62 m. Tanah mengalami deformasi yaitu sebesar 19,196 cm.
Gambar 4.27. Lereng yang terdeformasi setelah pemasangan soil nailing dan shortcrete
IV-67
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.28. Arah gerakan tanah dan penurunan setelah pemasangan soil nailing dan shortcrete
5. Tahap Soil Nailing (Tahap 3) 0 m – 23,43 m Pada tahap ini, lereng menggunakan perkuatan struktur dengan soil nailing dan shortcrete pada kedalaman 0 m – 23,43 m. Tanah mengalami deformasi yaitu sebesar 27,045 cm.
IV-68
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.29. Lereng yang terdeformasi setelah pemasangan soil nailing dan shortcrete
Gambar 4.30. Arah gerakan tanah dan penurunan setelah pemasangan soil nailing dan shortcrete
IV-69
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
Gambar 4.31. Incremental Shear Strains setelah pemasangan soil nailing dan shortcrete
4.6.5
Plaxis V.8.2. Curves (Dengan Soil Nailing)
Gambar 4.32. Angka keamanan akibat soil nailing dan shortcrete tahap 1, tahap 2 dan tahap 3
IV-70
BAB IV Perencanaan Lereng Galian
1. Tahap 1 (Soil Nailing 0 – 7,81 m) Dari gambar di atas diketahui bahwa SF akibat soil nailing tahap 1 adalah 1,205. 2. Tahap 2 (Soil Nailing 0 – 15,62 m) Dari gambar di atas diketahui bahwa SF akibat soil nailing tahap 2 adalah 1,241. 3. Tahap 3 (Soil Nailing 0 – 23,43 m) Dari gambar di atas diketahui bahwa SF akibat soil nailing tahap 3 adalah 1,861.
IV-71