APLIKASI SOFTWARE PLAXIS UNTUK ANALISIS PENYEBAB KELONGSORAN DI PERUMAHAN ROYAL SIGURA-GURA MALANG
Alvin Wahyu Pratama1, Runi Asmaranto2, Andre Primantyo Hendrawan2 1
Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya 2 Dosen Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Jl. MT.Haryono No.167 Malang-65145 Jawa Timur-Indonesia Telp/Fax : 0341-562454 Email:
[email protected]
ABSTRAK Longsor merupakan pergerakan tanah dari atas ke bawah pada ketinggian tertentu. Telah terjadi kelongsoran di Perumahan Royal Sigura-gura Malang dimana perumahan tersebut terletak di pinggir sungai metro. Ada beberapa opsi terkait penyebab kelongsoran tersebut yaitu akibat adanya beban diatasnya serta rembesan yang melalui tanah. Maka dari itu perlunya analisis stabilitas lereng di lokasi tersebut. Metode yang digunakan yaitu Metode Bishop (perhitungan secara manual) dan Metode Elemen Hingga (perhitungan dengan menggunakan Software Plaxis). Dari hasil analisis stabilitas lereng tersebut Faktor Keamanan terkecil berada pada kombinasi rembesan dan beban dengan diperoleh Faktor Keamanan = 0,5217, yang menggambarkan bahwa kondisi lereng tersebut mengalami kelongsoran. Rekomendasi yang disarankan yaitu menggunakan lereng trap alami, biogrouting, dan geogrid. Kata kunci : Longsor, Analisis Stabilitas Lereng, Metode Bishop, Metode Elemen Hingga, Software Plaxis. ABSTRACT Landslide is a ground motion from top to bottom at a certain height. There has been a landslide in Royal Sigura-Gura Residence Malang, where the residence is located on the Metro riverside. There are several options related to the cause of the landslide, it is due to the weight above it and the seepage through the ground. Therefore these locations need the slope stability analysis. The method used is the method of Bishop (manual calculation) and Finite Element Method (calculation using Plaxis Software). Based on the analysis of the slope stability,the smallest Safety Factor set of combination seepage and load with Safety Factor = 0,5217,which illustrates that the slope conditions experienced sliding. Suggested recommendation is to use a natural trap slopes, bio-grouting, and geogrid. Keywords: landslide, slope stability analysis, Bishop Method, Finite Element Method, Plaxis software. I. PENDAHULUAN Pertambahan penduduk, menyebabkan bertambahnya pula kebutuhan akan tempat tinggal. Hal ini akan membuat kebutuhan lahan semakin besar, sehingga berujung pada pembangunan perumahan secara besar-besaran khususnya di daerah lereng sungai. Banyak pembangunan perumahan yang tidak memperhatikan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor :63/PRT/1993 tentang garis sempadan sungai, daerah manfaat sungai,
daerah penguasaan sungai dan bekas sungai. Sehingga menyebabkan banyak permasalahan salah satunya adalah kelongsoran. Salah satu contohnya kejadian tanah longsor di Perumahan Royal Sigura-gura Malang yang terjadi pada tanggal 25 April 2014 pukul 18.00 WIB yang menyebabkan empat rumah dan satu mobil pick-up jatuh ke sungai namun tidak ada korban jiwa. Maka dari itu perlu adanya analisis stabilitas lereng.
Metode yang digunakan untuk analisis stabilitas lereng yaitu Metode Bishop (perhitungan secara manual) dan Metode Elemen Hingga (perhitungan dengan menggunakan Software Plaxis). Tujuan dari analisis stabilitas lereng dengan menggunakan dua metode tersebut adalah agar dapat mengetahui nilai Faktor Keamanan dari lereng tersebut serta mencari penyebab kelongsoran di lokasi 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanah Tanah terdiri dari butiran-butiran mineral yang merupakan hasil dari pelapukan batuan. Ukuran butirannya sangat bervariasi dan sifat-sifat fisik dari tanah banyak tergantung dari faktor ukuran, bentuk, dan komposisi kimia butiran. Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik dan juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan. 2.1.1Klasifikasi Tanah Terdapat dua sistem klasifikasi tanah yang sering diguanakan, Unified Soil Classification System (USCS) dan American of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). Sistem-sistem ini menggunakan sifat-sifat indeks yang sederhana, seperti distribusi ukuran butiran, batas cair, dan index plastisitas. 2.1.1.1 Sistem Klasifikasi AASHTO Pada sistem ini tanah diklasifikasikan ke dalam tujuh kelompok besar, A-1 sampai dengan A-7 merupakan sub-sub kelompok. Tanah-tanah dalam tiap kelompoknya dievaluasi terhadap indeks kelompoknya yang dihitung dengan rumus-rumus empiris. Pengujian yang digunakan adalah analisis saringan dan batas-batas Atterberg. 2.1.1.2 Sistem Klasifikasi Unified Sistem ini mengelompokkan tanah kedalam dua kelompok besar yaitu : 1. Tanah berbutir kasar (coarse-grainedsoil), yaitu : tanah kerikil dan pasir dimana kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan no.200, 2.
Tanah berbutir halus (fine-grained-soil), yaitu tanah dimana lebih dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan no.200. 2.1.2 Indeks Plastisitas Indeks Plastisitas (PI) adalah selisih batas cair dan batas plastis. Indeks Plastisitas (PI) merupakan interval kadar air dimana tanah masih bersifat plastis. Indeks plastisitas menunjukkan sifat keplastisan tanah. Jika tanah mempunyai (PI) tinggi, maka tanah mengandung banyak butiran lempung. Jika (PI) rendah, seperti lanau, sedikit pengurangan kadar air mengakibatkan tanah menjadi kering. 2.1.3 Kekuatan Geser Tanah (Shear Strength) Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butirbutir tanah terhadap desakan atau tarikan. Dengan dasar pengertian ini, bila tanah mengalami pembebanan maka akan ditahan oleh :1. Kohesi tanah yang bergantung pada jenis tanah dan kepadatannya, tidaktergantung dari tegangan normal yang bekerja pada bidang geser. 2. Gerakan antara butirbutir tanah yang besarnya berbanding lurus dengan tegangan normal pada bidang geser. Menurut teori Mohr (1910) kondisi keruntuhan suatu bahan terjadi oleh akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser, sehingga dapat diambil hubungan fungsi antar tegangan normal dan tegangan geser pada bidang runtuhnya. Adapun persamaan yang menyatakan hubungan fungsi tersebut adalah : . Tegangan efektif yang terjadi di dalam tanah sangat dipengaruhi oleh tekanan pori. Terzaghi (1935) mengubah persamaan Coloumb dengan bentuk tegangan efektif sebagai berikut : dengan, = kekuatan geser (kN/m2) = kohesi tanah (kN/m2) = sudut geser dalam tanah ( 0 ) = tegangan normal total yang bekerja pada bidang geser (kN/m2) u = tegangan air pori
Ada bermacam-macam percobaan untuk menentukan kekuatan geser tanah (Direct Shear), misalnya saja pengujian triaxial (Triaxial Test), pengujian geser langsung, dan pengujian kekuatan geser unconfined. 2.1.4 Permeabilitas Tanah Permeabilitas Tanah dapat dibedakan menjadi dua yaitu air dalam tanah dan air yang merembes melalui tanah. Air dalam tanah adalah air yang bebas dalam zone jenuh (saturation zone) yang selanjutnya dapat dibedakan atas air tanpa tekanan dengan permukaan yang bebas dan air tanah yang terkekang tanpa permukaan bebas. Air yang merembes melalui tanah adalah air yang bergerak karena gravitasi. 2.1.5 Pemadatan Tanah (Compaction of Soil) Dengan adanya pemadatan tanah, berat isi dan kekuatan tanah akan meningkat sedangkan permeabilitas tanah berkurang.Untuk menguji kekuatan tanah yang dipadatkan biasanya dilakukan uji tahanan penetrasi. Pada umumnya kekuatan tanah segera setelah pemadatan selesai menunjukkan harga maksimum pada kadar air yang sedikit lebih rendah dari kadar air optimum. 2.2 Definisi Longsor 2.2.1 Pengertian Longsor Yang dimaksud dengan longsor adalah suatu pergerakan tanah dari atas ke bawah pada ketinggian tertentu.Pada umumnya suatu longsor mempunyai bidang kelongsoran, dan pada umumnya terdapat dua macam bentuk bidang longsor, yaitu: 1.Bidang Longsor Berbentuk Datar ; 2.Bidang Longsor berbentuk Lingkaran 2.2.2 Klasifikasi Longsor MenurutVarnes (1978), dan Hansen (1984) longsoran (landslide) dapat diklasifikasikan menjadi:Jatuhan (Fall), Longsoran-longsoran gelinciran (Slides), Aliran (Flow), Longsoran majemuk (Complex landslide). 2.2.3 Penyebab Longsor Faktor-faktor penyebab Longsor dapat dikategorikan sebagai berikut
:Perubahan lereng suatu tebing, perubahan tinggi suatu tebing, peningkatan beban permukaan, perubahan kadar air, aliran air tanah, pengaruh getaran, penggundulan daerah tebing, pengaruh pelapukan secara teknis dan kimia. 2.3 Lereng Lereng adalah suatu tepian yang terletak antara landasan dan tanjakan, berdasarkan macamnya lereng dibagi menjadi tiga macam, yaitu: Lereng alam, Lereng buatan tanah asli, Lereng buatan tanah yang dipadatkan. 2.4 Analisis Stabilitas Lereng Analisis stabilitas lereng merupakan suatu perhitungan analisis yang dilakukan pada daerah lereng suatu konstruksi bangunan atau pada kondisi tanah asli untuk memberikan gambaran mengenai tingkat kestabilan lereng yang sering kali dinyatakan dalam suatau koefisien dengan membandingkan jumlah gaya atau momen yang mendorong dan jumlah gaya atau momen yang menahan.Dalam perhitungan stabilitas lereng dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: adanya faktor beban dan adanya rembesan yang melalui tanah.Analisa Stabilitas Lereng dibagi menjadi 2 macam, yaitu: 1.Analisa Stabilitas Lereng Tak Terbatas (Infinite Slope); 2.Analisa Stabilitas Lereng Terbatas (Finite Slope). 2.4.1 Analisa Stabilitas Lereng Tak Terbatas (Infinite Slope) Lereng tak terbatas adalah suatu kondisi dimana panjang permukaan bidang miring dari lereng lebih panjang dari kedalamnnya. 2.4.2 Analisa Stabilitas Lereng Terbatas (Finite Slope) Lereng terbatas adalah suatu lereng jika harga tinggi kritis (Hcr) mendekati tinggi lereng.analisa stabilitas lereng terbatas berdasarkan bidang keruntuhannya dibagi menjadi 2 macam yaitu, : 1.Analisa Stabilitas Lereng Dengan Bidang Keruntuhan Datar; 2.Analisa Stabilitas Lereng Dengan Bidang Keruntuhan Lingkaran Silindris.
2.5 Angka Keamanan Faktor keamanan (Fs) didefinisikan sebagai perbandingan dari kekuatan geser yang diperlukan agar seimbang terhadap kekuatan geser material yang ada. Menurut Suyono Sosrodarsono faktor keamanan dirumuskan sebagai berikut : Fs =
, dengan : Fs = Angka keamanan terhadap kekuatan tanah = Kekuatan geser rata-rata tanah =Tegangan geser rata-rata yang bekerja sepanjang bidang longsor. Fs = 1 , maka tanah dalam keadaan akan longsor. Umumnya, harga 1,5 untuk angka keamanan terhadap kekuatan geser dapat diterima untuk merencanakan stabilitas suatu lereng. 2.6 Pengujian Sifat Material Pada Lereng Perumahan 2.6.1 Umum Salah satu parameter sifat mekanis yang didapat dari pengujian dilaboratoriumadalah parameter kuat geser tanah. 2.6.2 Metode Untuk Menentukan Faktor Keamanan Pada Lereng 2.6.2.1 Uji Triaksial Uji laboratorium ini sering dilakukan untuk mengetahui nilai-nilai dari parameter kekuatan geser tanah yaitu nilai kohesi (c) serta nilai sudut perlawanan geser (φ) dengan cara menvisualisasikan grafik lingkaran Mohr, lalu tegangan geser ini digunakan untuk mengetahui bidang keruntuhan tanah yang diuji. Pengujian triaksial ini dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu pengujian dengan cara unconsilidated-undrained (tanpa terkonsolidasi-tanpa drainase / UU), consolidated-undrained (terkonsolidasitanpa drainase / CU), dan consolidateddrained (terkonsolidasi dengan drainase / CD). 2.6.2.2 Uji Direct Shear (Uji Kuat Geser Langsung) Harga parameter-parameter kekuatan geser tanah dapat ditentukan dengan
pengujian uji kuat geser langsung. Pengujian ini hanya dilakukan pada tanah yng mempunyai sifat tanah non kohesif atau tanah berpasir. 2.6.2.3 Uji Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) Uji tekan bebas termasuk hal yang khusus dari uji triaksial unconsolidatedundrained, UU (tak terkonsolidasi – tak terdrainase). Pengujian ini hanya cocok untuk jenis tanah lempung jenuh, dimana pada pembebanan cepat, air tidak sempat mengalir ke luar dari benda uji. Pada lempung jenuh, tekanan air pori dalam benda uji pada awal pengujian negatif (tegangan kapiler). 2.6.2.4 Metode Bishop Bishop mengembangkan cara yang lebih kompleks lagi dengan memasukkan gaya yang bekerja di sekitar bidang irisan, namun tetap melakukan perhitungan dengan kesetimbangan momen. Cara analisa yang dibuat oleh A. W. Bishop (1995) menggunakan cara elemen dimana gaya yang bekerja pada setiap elemenmerupakan metode yang paling sering digunakan dalam analisa stabilitas lereng dikarenakan perhitungannya sederhana, cepat dan memberikan hasil perhitungan faktor keamanan yang cukup teliti. Kesalahan metode ini dibandingkan metode lainnya jarang yang lebih dari 5%. 2.6.2.5 Metode Elemen Hingga (Finite Element Method) Dalam metoda elemen hingga atau FEM, tidak dilakukan asumsi bidang longsor. Faktor keamanan dicari dengan mencari bidang lemah pada struktur lapisan tanah.Faktor keamanan didapatkan dengan cara mengurangi nilai kohesi (c) dan sudut geser dalam tanah ( ), secara bertahap hingga tanah mengalami keruntuhan. Nilai faktor keamanan kemudian dihitung sebagai berikut : ∑ , dengan ∑ MSF = faktor keamanan, creduced dan terendah yang reduced = nilai c dan
didapat pada saat program Plaxis mengatakan tanah mengalami keruntuhan (soil body collapse). 2.7 Program Plaxis 8.2 2 Dimensi Program Plaxis merupakan rangkaian program untuk menganalisa deformasi dan stabilitas dalam geoteknik. Prosedur input data (rock properties) yang sederhana memudahkan menciptakan model elemen yang kompleks dan tersedianya tampilan output secara detail berupa hasil perhitungan. Diharapkan dengan kelebihan ini didapat mempermudah analisa dan mendapat hasil yang akurat. Oleh karena itu, penulis memilih program Plaxis untuk menganalisa kelongsoran yang terjadi di perumahan Royal Siguragura Malang. Dalam analisis, data yang dibutuhkan sebagai input-an program Plaxis diantaranya : 1. Nilai parameter tanah yang didapat dari hasil penyelidikan tanah 2. Beban yang ada dilokasi kelongsoran 3. Rembesan air yang meluber dilokasi kelongsoran 2.7.1 Bagian-Bagian Jendela Utama Program Masukan Plaxis Berikut ini merupakan bagian-bagian dari Jendela utama Program Plaxis:
Gambar 1 Bagian jendela utama program Plaxis Sumber : Pedoman Plaxis 8.2 Indonesia Berikut ini fungsi dari bebarapa bagianbagian utama program masukan Plaxis : 1. Menu Utama : Menu utama memuat seluruh pilihan masukan dan fasilitas operasional dari program masukan.
2.
Toolbar Umun : Toolbar ini memuat tombol-tombol untuk aktivitas khusus yang berhubungan dengan berkas, pencetakan, zooming (memperbesar atau memperkecil tampilan obyek) ataupun untuk pemilihan obyek. 3. Toolbar Geometri: Toolbar ini memuat tombol-tombol untuk aktivitas khusus yang berhubungan dengan pembuatan model geometri 4. Mistar : Pada sisi kiri dan sisi atas dari bidang gambar terdapat mistar yang menunjukkan koordinat x dan y dari model geometri. Mistar ini secara langsung akan menunjukkan dimensi dari geometri. 5. Bidang Gambar : Bidang gambar adalah area gambar dimana model geometri dibuat dan dimodifikasi. Pembuatan dan model geometri umumnya dilakukan dengan menggunakan bantuan mouse. 6. Sumbu : Jika koordinat awal atau salib sumbu berada dalam rentang dimensi yang ditentukan maka pusat sumbu tersebut akan digambarkan sebagai sebuah lingkaran kecil dengan sumbu x dan y diindikasikan oleh anak panah. 7. Masukan Manual : Jika penggambaran dengan menggunakan mouse tidak dapat memberikan tingkat keakurasian atau ketepatan yang diinginkan maka baris Masukan manual dapat digunakan. 8. Indikator Posisi Kursor : Indikator posisi kursor menunjukkan posisi saat ini dari kursor mouse baik dalam satuan fisik (koordinat x dan y) maupun dalam satuan piksel layar tampilan. 3. METODOLOGI Lokasi studi terletak di Perumahan Royal Sigura-gura, yang terletak di Kelurahan Sumbersari, Kecamatan Lowokwaru, Kota Malang, Provinsi Jawa Timur. Pendugaan jenis tanah dan karakteristik tanah dalam studi ini didasarkan pada hasil pengujian
laboratorium. Uji yang akan dilakukan yaitu (Uji Ayakan, Uji Hydrometer, Uji Berat Jenis Tanah, Uji Pemadatan, Uji Triaxial, Uji Falling Head, Uji Plastisitas Tanah). Analisis stabilitas lereng dilakukan dengan menggunakan dua cara yang pertama yaitu perhitungan secara manual dengan menggunakan dua cara yang pertama yaitu perhitungan secara manual dengan menggunakan Metode 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk analisis stabilitas lereng perlu diketahui jenis tanah serta karakteristik dari tanah tersebut. Hasil dari pendugaan jenis dan karakteristik tanah berdasarkan hasil uji laboratorium yang telah dilakukan dapat dilihat pada Tabel 1, 2 dan 3 berikut: Tabel 1 Hasil uji laboatorium dan klasifikasi jenis tanah Jenis Tanah Tanah A Tanah B Tanah C
Bishop, yang kedua yaitu perhitungan dengan menggunakan Software Plaxis dengan metode Elemen Hingga. Simulasi yang dilakukan dalam perhitungan analisis stabilitas lereng ada empat kondisi yaitu: 1. Kondisi kering 2. Kondisi kering dan beban 3. Kondisi rembesan 4. Kondisi rembesan dan beban
AASHTO
Unified
MDD (gr/cm3)
c (kg/cm2)
φ (o)
A-7-5 & A-7-6
OH
1,011
0,158
6
A-2-6
SC
1,049
0,12
7
A-7-5 & A-7-6
OH
1,139
0,345
9
lebih didominasi oleh lempung ataupun lanau. Selain pendugaan jenis serta karakteristik tanah, perlu adanya perhitungan beban serta sketsa pola rembesan yang juga sangat berpengaruh terhadap stabilitas lereng tersebut. Perhitungan beban berdasarkan rumah yang ada di sepanjang lereng tersebut yaitu sebanyak 10 rumah dengan luas masing-masing 60 m2, sedangkan panjang lereng tersebut 60 m. Maka beban terpusat yang ada dilereng tersebut dapat dilihat pada Gambar 2 berikut:
Sumber: Hasil Uji Laboratorium Tabel 2 Lanjutan Hasil uji laboatorium dan klasifikasi jenis tanah Jenis Tanah Tanah A Tanah B Tanah C
Gs
γwet (gr/cm3)
OMC (%)
e
PL (%)
2,629
1,45
34
1,55
46,31
2,428
1,41
29
1,271
42,93
2,35
1,38
16
1,002
37,68
Sumber: Hasil Uji Laboratorium Tabel 3 Lanjutan Hasil uji laboatorium dan klasifikasi jenis tanah Jenis Tanah Tanah A Tanah B Tanah C
LL (%)
SL (%)
IP (%)
63,16
39,92
16,84
52,94
22,48
10,01
53,85
20,62
16,16
Gambar 2 Penggambaran beban terpusat pada lereng Sumber : Simulasi Tugas Akhir Sketsa penggambaran pola rembesan didasarkan pada keadaan yang ada di lokasi studi dimana di bawah perumahan tersebut terdapat goronggorong dengan pola sebagai berikut:
k (cm/detik) 4,67029 x 10-06 2,3508 x 10-07 1,17705 x 10-05
Sumber: Hasil Uji Laboratorium Dari hasil uji laboratorium tersebut dapat diketahui bahwa tanah tersebut
Gambar 3 Penggambaran pola rembesan Sumber : Simulasi Tugas Akhir
Analisis stabilitas lereng secara manual dengan menggunakan Metode Bishop dilakukan dengan empat simulasi yaitu: Kondisi Kering, Kondisi ada rembesan, Kondisi kering beban, Kondisi ada rembesan dan beban. Sedangkan untuk kondisi tanah dilakukan dalam dua simulasi yaitu: Stratifikasi Tanah Homogen, Stratifikasi Tanah Heterogen. Dari beberapa simulasi tersebut, maka hasil analisis stabilitas lereng tersebut dapat dilihat pada Tabel 4 – 5: Tabel 4 Hasil Analisis stabilitas lereng stratifikasi tanah homogen : Manual dengan Simulasi mensimulasikan tanah homogen 1 0,930 2 0,760 3 0,810 4 0,700 Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 5 Hasil Analisis stabilitas lereng stratifikasi tanah heterogen : Manual dengan Simulasi mensimulasikan tanah heterogen 1 0,850 2 0,720 3 0,750 4 0,680 Sumber : Hasil Perhitungan Dari analisis tersebut dapat dilihat bahwa Faktor Keamanan terkecil dapat dilihat pada simulasi ke-4. Analisis stabilitas lereng yang kedua dilakukan dengan menggunakan Software Plaxis, dalam Software ini metode yang digunakan yaitu metode Elemen Hingga, Simulasi yang dilakukan yaitu : 1. Analisis Tanah C (Tanah Ladang) pada saat kondisi kering yaitu kondisi tanpa rembesan dan tanpa beban. 2. Analisis Tanah C (Tanah Ladang) pada saat kondisi ada rembesan.
3. Analisis Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B (Tanah Bawah) pada saat kondisi ada rembesan dan ada beban. 4. Analisis Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B (Tanah Bawah) pada saat kondisi kering yaitu kondisi tanpa rembesan dan tanpa beban. 5. Analisis Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B (Tanah Bawah) pada saat kondisi ada rembesan. 6. Analisis Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B (Tanah Bawah) pada saat kondisi ada beban namun tanpa rembesan. Hasil dari analisis stabilitas lereng dengan menggunakan Software Plaxis dapat dilihat pada Tabel 6 Tabel 6 Tabulasi hasil perhitungan dengan menggunakan Software Plaxis Simulasi
Software Plaxis 8.2
1 1,5364 2 1,2109 3 0,6845 4 0,5222 5 0,6842 6 0,5217 Sumber : Hasil Running Software Plaxis Berikut ini merupakan contoh gambar hasil dari Running Software Plaxis pada saat kondisi ada beban dan ada rembesan.
Gambar 4 Kondisi jaring-jaring elemen hingga terdeformasi Sumber : Simulasi Tugas Akhir Kondisi ini merupakan kondisi dimana jaring-jaring elemen hingga mengalami deformasi. Deformasi yang dimaksud bisa dalam bentuk penurunan dan dalam bentuk pengembangan seperti yang terlihat pada gambar diatas. Nodal-nodal yang bekerja pada gambar diatas
mengalami penurunan. Hal ini bisa dianalogikan elemen-elemen tanah yang mengalami pergerakan atau penurunan ke bawah akibat adanya beban yang bekerja diatasnya. Untuk total perpindahan nodal yang terbesar bisa dilihat pada bagian bawah gambar, dengan total perpindahan nodal sebesar 1620 m. Ini bisa dianalogikan sebagai perpindahan total elemen-elemen tanah yang terjadi akibat adanya faktor-faktor yang bekerja, seperti tegangan horizontal, tegangan vertikal, tegangan efektif dan tekanan air pori.
Gambar 5. Perpindahan nodal secara horizontal (Ux) Sumber : Hasil Running Software Plaxis Perpindahan nodal secara horizontal (Ux) merupakan akumulasi atau total dari perpindahan nodal dalam arah horizontal. Dilihat dari kondisi yang ada perpindahan nodal terbesar terdapat pada daerah yang ditandai, pada nodal nomor 1347 (dilihat dari tabel perpindahan horizontal) dengan perpindahan horizontal sebesar 1620 m. Hal ini bisa ianalogikan sebagai elemenelemen tanah yang mengalami perpindahan menuju arah horizontal atau menuju lereng dengan nilai perpindahan sebesar 1620 m. Elemen-elemen tanah yang mengalami perpindahan menuju arah horizontal dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya : tekanan horizontal yang disebabkan oleh tekanan air pori berlebih dan beban tanah itu sendiri.
Gambar 6 Perpindahan nodal secara vertikal (Uy)
Sumber : Hasil Running Software Plaxis Perpindahan nodal secara vertikal (Uy) merupakan akumulasi atau total dari perpindahan nodal dalam arah vertikal. Dilihat dari kondisi yang ada perpindahan nodal terbesar terdapat pada daerah yang ditandai, pada nodal nomor 1 (dilihat dari tabel perpindahan vertikal) dengan perpindahan vertikal sebesar -1470 m (mengalami perpindahan tekanan vertikal menuju ke arah gravitasi).Elemen-elemen tanah yang mengalami perpindahan menuju arah vertikal dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya : tekanan vertikal yang disebabkan oleh beban eksternal yang bekerja. Kondisi ini sesuai dengan keadaan di lokasi studi.
Gambar 7 Perpindahan total (Utot) nodal Sumber : Hasil Running Software Plaxis Perpindahan total (Utot) merupakan perpindahan yang dibentuk dari perpindahan nodal yang bergerak secara vertikal (Uy) dengan perpindahan nodal yang bergerak secara horizontal (Ux). Dilihat dari kondisi gambar diatas, bahwa perpindahan total nodal yang terjadi berada pada daerah yang sudah ditandai dengan nilai perpindahan total sama dengan perpindahan secara horizontal. Hal ini bisa dianalogikan bahwa, elemenelemen tanah mengalami perpindahan total sama dengan perpindahan horizontal. Karena didaerah ini merupakan daerah yang mempunyai potensi longsor besar, akibat perpindahan elemen tanah yang besar pula.
Gambar 8 Kondisi tegangan efektif
Sumber : Hasil Running Software Plaxis Tegangan efektif merupakan tegangan yang bekerja akibat adanya pengaruh dari tekanan air pori. Semakin besar tegangan efektifnya, maka semakin besar pula angka keamanannya, begitu pula sebaliknya. Jika dilihat pada kondisi diatas tegangan efektif yang besar terletak pada nodal bagian bawah mampu menahan tekanan yang ada diatasnya karena mempunyai tegangan efektif yang besar. Nilai dari tegangan efektif ini sebesar -132,27 kN/m2. Sedangkan niali tegangan efektif terkecil berada pada daerah lereng yang berwarna biru. Pada kondisi ini menunjukkan elemen-elemen tanah bagian lereng tidak bisa menahan tekanan yang bekerja akibat adanya tegangan normal dan tekanan air pori berlebih. Jika nilai tekana air pori melebihi nilai tegangan normal, maka akan mengakibatkan niali dari tegangan efektif menjadi minus (tanah dalam keadaan jenuh sempurna) yang bisa mengakibatkan tanah menjadi longsor. Dari kedua analisis stabilitas lereng yang telah dilakukan dapat diketahui perbandingan hasil Faktor Keamanan antar hasil perhitungan secara manual dan perhitungan dengan Software Plaxis. Berikut ini merupakan perbandingan hasil analisis stabilitas lereng : Tabel 7 Perbandingan hasil Faktor Kemanan secara Manual dan dengan menggunakan Software Plaxis
Sumber : Hasil Perhitungan dan Hasil Running Software Plaxis Berikut ini merupakan grafik perbandingan Faktor Keamanan pada kondisi kering :
Gambar 9 Grafik Faktor Keamanan kondisi ada rembesan Sumber : Hasil Perhitungan Dari grafik tersebut bisa dilihat angka keamanan terkecil terletak pada saat melakukan perhitungan dengan menggunakan Software Plaxis untuk Tanah A dan Bpada saat kondisi kering dan beban sebesar 0,6842<1. Berikut ini merupakan grafik perbandingan Faktor Keamanan pada kondisi ada rembesan :
Gambar 10 Grafik Faktor Keamanan kondisi ada rembesan Sumber : Hasil Perhitungan Dari grafik tersebut bisa dilihat angka keamanan terkecil terletak pada saat melakukan perhitungan dengan menggunakan Software Plaxis untuk Tanah A dan B pada saat kondisi rembesan dan beban sebesar 0,5217<1. Dari hasil perhitungan tersebut juga bisa dilihat prosentase penurunan nilai faktor keamanan dengan berbagai kondisi, yaitu kondisi adanya rembesan, kondisi kering beban dan yang terakhir kondisi adanya rembesan dan beban ketiga kondisi tersebut dibandingkan terhadap nilai faktor keamanan dalam kondisi kering :
Tabel 8 Prosentase penurunan nilai Faktor Keamanan
Sumber : Hasil Perhitungan Dari hasil tersebut bisa diketahui bahwa prosentase terkecil terletak pada kondisi 3 dimana kondisi tersebut merupakan kondisi adanya beban dan rembesan. Maka bisa disimpulkan bahwa kondisi adanya beban dan rembesan tersebut bisa mengakibatkan adanya longsor tersebut, sesaui dengan kondisi yang ada di lokasi studi. Dari simulasi yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa nilai Faktor Keamanan yang dihasilkan < 1 atau dlam kondisi Tidak Aman, maka dari itu rekomendasi yang diajukan agar nilai Faktor Keamanannya menjadi aman atau > 1 sesuai dengan kriteria yaitu : 1. Membuat lereng trap alami (tanpa plengsengan) 2. Geodrid 3. Bio-grouting Ketiga metode tersebut bisa menaikkan Faktor Keamanan hingga ± 50 % dari Faktor Keamanan awal. 5. KESIMPULAN 1. Kondisi lapisan geologi di lokasi studi terdiri dari dua lapis tanah yaitu Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B (Tanah Bawah), hal ini terlihat secara visual bahwa Tanah A (Tanah Atas) merupakan tanah timbunan yang tebalnya 3 meter dari atas. Sedangkan Tanah C (Tanah Ladang) dikondisikan sebagai tanah asli daerah tersebut untuk mengetahui kondisi asli sebelum dibangunnya Perumahan. Berikut ini merupakan uraian lapisan geologi tanah di lokasi berdasarkan hasil Uji Laboratorium :
Tanah A merupakan jenis tanah lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi menurut klasisfikasi Unified dan merupakan jenis tanah berlempung menurut AASHTO. Memiliki niali batas cair sebesar 63,2 % dan indeks plastisitas sebesar 16,89%. Tanah B merupakan jenis tanah pasir berlanau menururt klasifikasi Unified dan merupakan jenis tanah pasir berlanau menurut AASHTO. Memiliki nilai batas cair sebesar 52,9 % dan indeks plasitistas sebesar 9,97 % Tanah C merupakan jenis tanah lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi menurut klasisfikasi Unified dan merupakan jenis tanah berlempung menurut AASHTO. Memiliki niali batas cair sebesar 53,8 % dan indeks plastisitas sebesar 16,12 %. 2. Hasil analisis faktor keamanan stabilitas lereng dilakukan dengan enam simulasi yaitu : 1. Analisis Tanah C (Tanah Ladang) pada saat kondisi kering yaitu kondisi tanpa rembesan dan tanpa beban. 2. Analisis Tanah C (Tanah Ladang) pada saat kondisi ada rembesan. 3. Analisis Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B (Tanah Bawah) pada saat kondisi ada rembesan dan ada beban. 4. Analisis Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B (Tanah Bawah) pada saat kondisi kering yaitu kondisi tanpa rembesan dan tanpa beban. 5. Analisis Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B (Tanah Bawah) pada saat kondisi ada rembesan. 6. Analisis Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B (Tanah Bawah) pada saat kondisi ada beban namun tanpa rembesan. Menurut Metode Bishop untuk kodisi tanah heterogen nilai Faktor Keamanannya sebesar 0,85 dan tanah homogen sebesar 0,93; kondisi rembesan tanah heterogen faktor keamanannya sebesar 0,72 dan tanah homogen sebesar 0,76; kondisi kering dan beban tanah heterogen faktor keamanannya sebesar
0,75 sedangkan tanah homogen sebesar 0,81; kondisi rembesan dan beban tanah heterogen faktor keamanannya sebesar 0,68 sedangkan tanah homogen sebesar 0,7. Menurut perhitungan dengan menggunakan Software Plaxis untuk simulasi pertama nilai Faktor Keamanannya sebesar 1,5364; sedangkan simulasi kedua Faktor Keamanannya sebesar 1,2109; untuk simulasi ketiga Faktor Keamanannya sebesar 0,6845; simulasi keempat Faktor Keamanannya sebesar 0,5222; simulasi kelima Faktor Keamanannya sebesar 0,6842 dan untuk simulasi keenam Faktor Keamanannya sebesar 0,5217. Dilihat dari nilai Faktor Keamanan yang telah dianalisis secara manua dan dengan menggunakan Software Plaxis maka didapat nilai Faktor Keamanan terkecil disebabkan oleh adanya kondisi beban dan rembesan pada tanah yang disimulasikan baik homogen maupun heterogen. Rekomendasi yang disarankan untuk perbaikan lereng tersebut terdapat beberapa cara diantaranya dapat menggunakan sistem trap alami (tanpa plengsengan); geogrid dan bio-grouting. Rekomendasi tersebut dapat menaikan Faktor Keamanan hingga ± 50 % dari Faktor Keamanan awal. UCAPAN TERIMAKASIH Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Dr. Runi Asmaranto, ST.MT selaku dosen pembimbing skripsi dan penelitian ini yang telah memberikan bimbingan, arahan serta bantuan selama berlangsungnya penelitian ini. Bapak Dr.Eng Andre Primantyo H, ST.,MTyang telah memberikan bimbingan selama berlangsungnya pelaksanaan penelitian dan skripsi ini. Bapak Prasetyo Rubiantoro selaku Laboran Tanah dan Air Tanah Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang yang banyak membantu selama berlangsungnya penelitian. Tyas selaku asisten Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil Universitas Brawijaya
Malang yang banyak membantu selama berlangsungnya penelitian. DAFTAR PUSTAKA ----------------, Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Republik Indonesia Nomor 63 Tahun 1993 Tentang Garis Sempadan Sungai, Daerah Manfaat Sungai, Daerah Penguasaan Sungai dan Bekas Sungai. Brinkgreve R.B.J. 2007. Acuan Plaxis. Pdf :Microsoft Corp. Brinkgreve R.B.J. 2007. Dasar Teori Plaxis. Pdf:Microsoft Corp. Brinkgreve R.B.J. 2007. Informasi Umum Plaxis. Pdf:Microsoft Corp. Brinkgreve R.B.J. 2007. Latihan Plaxis. Pdf:Microsoft Corp. Brinkgreve R.B.J. 2007. Model Material Plaxis. Pdf:Microsoft Corp. Christady, Hary. 2010. Mekanika Tanah 1 (Edisi Kelima). Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Hadi, Samsul. 2014. Pengembang diminta beli rumah Sigura-gura. http://www.surya.co.id(diakses 23 Juli 2014). Hadi, Samsul. 2014. REI Malang : Lokasi Perumahan Sigura-gura tidak tepat untuk Bangunan . http://www.surya.co.id(diakses 23 Juli 2014). M.Das, Braja. 1985. Mekanika Tanah (Jilid 1). Surabaya: Erlangga. M.Das, Braja. 1994. Mekanika Tanah (Jilid 2). Surabaya: Erlangga. Malang News. 2014. Syaiful Rusdi, Dukung Infra Struktur Kota Malang Semakin Baik dan Tertata . http://www.malangnews.co.id(diakse s 23 Juli 2014). Murthy, V.N.S. Geotechnical Engineering Principles and Practices of Soil Mechanics and Foundations Engiineering. USA : 270 Madison Avenue. Nurisma, Daru. 2014. Perencanaan Drainase Vertikal (Vertical Drain) Untuk Mempercepat Waktu Konsolidasi Pada Pembangunan PLTU IPP Kaltim 3 (2 x 100 MW)
Skripsi tidak dipublikasikan. Malang: Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, UniversitasBrawijaya. Ramadhan, Zaid. 2014. Analisa Stabilitas Lereng Bendungan Jatigede Dengan Parameter Gempa Termodifikasi. Skripsi tidak dipublikasikan. Malang: Jurusan Teknk Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya. Sosrodarsono, Suyono dan Nakazawa, Kazuto. 1981. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. Jakarta: PT. Pradnya Paramita. Suroso. 2006. Mekanika Tanah. Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya. Tjie Liong, Juven Dave. 2012. Analisa Stailitas Lereng Limit Equilibrum vs Finite Element Method. Pdf . Universitas Bina Nusantara. Yohanes David. 2014. Beban Bangunan dinilai Penyebab Longsor. http://www.surya.co.id(diakses 23 Juli 2014). Yomanda, Mutiara. 2011. Studi Analisa Stabilitas Lereng Dengan Menggunakan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar Dan Metode Bishop Yang Disederhanakan Pada Embung Kedung Gogor Kabupaten Ngawi Jawa Timur. Skripsi tidak dipublikasikan. Malang: Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya.