Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4) Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010
PERKUATAN LERENG DENGAN LAPISAN TALI IJUK I Wayan Giatmajaya1, I Gusti Ngurah Wardana2, I Wayan Redana2 1 2
Jurusan Teknik Sipil UNMAS Denpasar Kampus Jalan Kamboja No 11A Denpasar Tlp/Fax:(0361) 227019 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik UNUD,Kampus Bukit Jimbaran, Badung-BaliTlp/Fax :(0361) 224124
ABSTRAK Kelongsoran lereng sering terjadi yang diakibatkan oleh hujan, gempa dan beban-beban yang ada disekitar lereng tersebut. Untuk itu perlu diadakan penanganan longsor yang efektif dan efisien, sehingga bahaya akibat dari longsor tersebut dapat ditekan. Selama ini penanganan kelongsoran lereng dilakukan dengan membangun dinding penahan tanah (DPT), pemasangan turap, membuat terasering dan pemasangan geotextile. Dalam penelitian ini dengan pemasangan lapisan tali ijuk diharapkan mampu meningkatkan kestabilan lereng. Tujuan analisis ini adalah untuk mendapatkan kestabilan lereng tanpa perkuatan dan setelah dipasang perkuatan lapisan tali ijuk.Kajian ini juga membahas tentang bagaimana hubungan tingkat kestabilan lereng dengan jarak pemasangan untuk setiap lapisan. Tali dibuat dengan diameter 1cm dipasang pada jarak 20 cm kearah memanjang.Lapisan tali ijuk dibuat dengan menambah jumlahnya yaitu 1sampai dengan 8 tali. Untuk tali yang kearah memanjang berfungsi sebagai pembentuk saja dan tidak diperhitungkan kekuatannya.Lapisan tali ijuk ini dipasang secara horizontal untuk menahan gaya geser jumlahnya tergantung dari tinggi lereng. Setiap lapisan dipasang pada jarak 1m,2m dan 2,5m kearah vertikal lereng. Analisa lereng tanpa lapisan tali ijuk memberikan Fs = 0,732. Dengan diberi lapisan tali ijuk pada lereng yang sama dengan jumlah tali meningkat dari 1 sampai dengan 8 tali Fs semakin besar,Fs = 1,202 tercapai dengan jumlah tali 8 dan dipasang setiap 0,5m kearah vetikal lereng. Kata kunci: Lereng, Longsor, Ijuk
THE THROUGH SLOPE WITH ROPE LAYER MADE FROM PALM FIBER ABSTRACT Slope failure was infilicted by rain, earthquake, and over loading in surroundings of the slope. Therefore, effective and efficient slope treatment is seriously needed so that, damages caused by the sliding can be reduced. So far, treatment for sliding of slope are done by building retaining wall, assembling sheet pile, making terrace field and assembling geotextile. The objective of increasing slope stability by using ropelayer made from palm fiber. The purpose of this study is to analysis slope stability without the use of the rope layer made palm fiber and by using rope layer made palm fiber. This study also discusses about relationship between levels of slope stability with the distance of assembling for every plait shape. The rope is made with diameter 1cm. and layer is put to lengthwise direction,and rope layer made palm fiber made with sum add to that is 1 – 8 rope. For rope to lengthwise direction function only as shaper and not count is strength. Rope made from palm fiber layer are put horizontal for hold back shear strength. Depend sum layer from hight slope. In this study, every rope layer is put on 1m, 2m, 2.5m vertically. For testing the strength of the rope mechanically is impossible,so that, it is measured with simple tool that is, one of the rope is tied to one place and the other one is given load until the rope is broken. The analysis slope without rope layer made palm fiber given Fs = 0,732 with rope layer to the same slope with rope terrace from 1antil 8 rope,Fs became big more and more,Fs = 1,202 slope stabil with sum rope and is put each and every 0,5 m vertical direction at or to slope. Key words: slope, slide, palm fiber.
1.PENDAHULUAN Kelongsoran lereng bisa terjadi pada lereng timbunan maupun lereng alam, bentuk bidang kelongsoran biasanya menyerupai lingkaran. Dalam penanganannya harus dilakukan dengan tepat dan efisien. Selama ini penanganan kelongsoran dilakukan dengan membuat terasering, membangun dinding penahan tanah(DPT), pemasangan turap dan pemasangan geotextile. Dengan pemasangan lapisan tali ijuk diharapkan mampu mengatasi kelongsoran tersebut. Seberapa besar tingkat kestabilan yang dapat disumbangkan dengan pemasangan lapisan tali ijuk dan bagaimana hubungan tingkat kestabilan lereng terhadap jarak pemasangan lapisan tali ijuk kearah vertikal pada
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta
G - 71
I Wayan Giatmajaya, I Gusti Ngurah Wardana dan I Wayan Redana
lereng. Tujuan dari analisis ini adalah untuk mengetahui tingkat kestabilan lereng tanpa perkuatan maupun dengan perkuatan lapisan tali ijuk dan untuk mengetahui hubungan antara tingkat kestabilan lereng dengan jarak pemasangan lapisan tali ijuk kearah vertikal. Dalam hal ini lapisan tali ijuk yang dibuat dengan menambah jumlahnya 1sampai dengan 8 tali. Tali ijuk kearah memanjang berfungsi sebagai pembentuk saja yang dipasang secara praktis dan tidak diperhitungkan kekuatannya.
2.KAJIAN PUSTAKA 2.1 Kelongsoran Lereng Kelongsoran lereng dapat digambarkan seperti gambar dibawah ini
Shallow failure Deef failure Gambar 2.1 Bidang Runtuh Lereng Keruntuhan (failure) bisa terjadi apabila tegangan geser tanah lebih kecil dari pada tegangan geser yang terjadi, untuk menghitung tegangan geser tanah dapat dihitung berdasarkan teori Mohr Coulmb: τ = c + σ tan φ ............................................................................................................................................. (2.1)
τ c σ
dimana :
φ
= tegangan geser tanah (kN/m2), = kohesi tanah (kN/m2), = tegangan normal (kN/m2), = sudut geser dalam tanah ( 0 ).
2.2 Analisa Stabilitas Lereng Analisa stabilitas lereng dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu metode Fellenius, metode irisan dan metode Bishop. 2.1.1 Perhitungan stabilitas lereng dengan metode irisan seperti gambar 2.2
r sin α 0 x2 b
D
C
x1 E1
W α
h
T N1
α A
B α
E2
l
u1
N
Gambar 2.2 Metode Irisan
Faktor keamanan ( FK ) =
∑ [c l + (N − u − N )]tan φ ∑ (T + T ) e
e
G - 72
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Perkuatan Lereng Dengan Lapisan Tali Ijuk
=
∑ c l + ∑ [γ A(cosα − e sin α ) − u ]tan φ ∑ γ A(sin α + e cosα )
...................................... (2.2)
Dimana: N = beban komponen vertikal yang timbul dari berat setiap irisan bidang luncur = γ.A.cos α T = beban komponen tangensial dari berat setiap irisan bidang luncur. = γ.A.sin α u = tekanan air pori Ne = komponen vertikal beban seismis = e. γ.A.sin α Te = komponen tangensial beban seismis = e. γ.A.cos α φ = sudut gesek dalam tanah c = kohesi e = intensitas seismis horizontal A = luas dari setiap segmen α = sudut kemiringan rata-rata 2.1.2 Stabilitas lereng dengan perkuatan
0 (x,y)
R
n-1
n y1
y2
ym
Toe of slope
Tm
(0,0)
T2 θi
T1
Wi
W1 cos θi
w1 sin θi c
N F
φ
Gambar 2.3 Stabilitas Lereng Dengan Geotextile
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta
G - 73
I Wayan Giatmajaya, I Gusti Ngurah Wardana dan I Wayan Redana
n
∑ (N FS =
m
i
tan φ + c∆ li ) R + ∑ Ti Yi
i =1
i =1
....................................................... (2.3)
n
∑ (W sin θ ) R 1
i
i =1
Dimana:
FS
= Angka keamanan Wi = Berat bagian irisan tanah yang ke-i R = Jari-jari kelongsoran Ni = Wi cos θi m = Nomor lapisan geotextile n = Nomor irisan = Kohesi tanah = Panjang bidang longsor irisan ke-i
c ∆i
= Tegangan tarik ijin geotextile = Sudut terhadap garis horizontal melalui titik berat irisan pada bidang gelincir = Sudut gesek dalam tanah
Ti θi
φ
3.METODE PENELITIAN 3.1 Lapisan Tali Ijuk Lapisan tali ijuk dibuat sebagai berikut: I. II.
20cm 20cm 1 tali ijuk
III.
IV.
20cm 20cm
20cm 20cm
20cm 20cm
2 tali ijuk
3 tali ijuk
4 tali ijuk
Gambar 3.1 Lapisan Tali Ijuk Jarak tali melintang 1 dengan tali melintang berikutnya = 20 cm, masing-masing lapisan dipasang pada jarak 1m, 2m dan 2.5m kearah vertikal.
3.2 Alat Tes Kuat Tarik Tali Ijuk Dalam penelitian ini pengetesan kuat tarik tali ijuk seperti terlihat pada gambar dibawah ini:
a
b c
d
e
f Gambar 3.2 Alat pengetesan kuat tarik tali ijuk
G - 74
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Perkuatan Lereng Dengan Lapisan Tali Ijuk
Keterangan : = tempat pengikatan tali = balok penggantung 6/12 cm = tali ijuk diameter 1 cm = tiang penyangga 6/12 cm = beban = alas tumpuan
a b c d e f
4. ANALISA HASIL PENELITIAN 4.1 Data Tanah Data tanah dapat dilihat seperti tabel 4.1 Kedalaman (m) 2 4 12 13
Tabel 4.1 Variasi nilai kuat geser tanah dan sudut geser dalam tanah Tanpa akar Dengan akar o Cohesi (c) Sudut geser dalam (ø) ( ) Cohesi (c) Sudut geser dalam (ø) ( o ) 2 2 kg/cm kg/cm 0,159 35,47 0,107 27,19 0,124 32,43 0,102 31,80 0,140 32,52 0,114 39,01
Kedalaman
Tabel 4.2 Berat volume tanah dan kadar air tanah Berat volume Specific Gravity (Gs) γ(gr/cm3)
2 12 16
1,739 1,330 1,339 No 1 2 3 4 5
φ
Tali (cm) 1 1 1 1 1
Kadar Air w(%)
2,55607 2,56020 2,222791
32,30 32,20 73,54
Tabel 4.3 Kuat tarik tali ijuk Panjang Tali ( m)
Kuat Tarik (kg)
1 1 1 1 1 Rata-rata
60,4 58,5 59,4 57,5 61,2 59,4
4.2 Analisa Stabilitas Lereng
Gambar 4.1 Lereng dengan perkuatan
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta
G - 75
I Wayan Giatmajaya, I Gusti Ngurah Wardana dan I Wayan Redana
4.3 Perhitungan Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan Tabel 4.4 Perhitungan Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan W (cos α - e
A (m2)
γs (t/m3)
1
5.00
1.739
8.695
0.788
0.6157
0.7002
1.4
1.8
2.52
0.1
4.423
6.039
2
12.40
1.739
21.5636
0.788
0.6157
0.7002
1.4
2.2
3.08
0.1
10.968
14.976
3
15.52
1.739
26.9893
0.788
0.6157
0.7002
1.4
2.6
3.64
0.1
13.728
18.744
4
10.50
1.739
18.2595
0.788
0.6157
0.7002
1.4
2.6
3.64
0.1
9.288
12.681
5
7.60
1.739
13.2164
0.788
0.6157
0.7002
1.4
3.2
4.48
0.1
6.722
9.179
6
1.20
1.739
2.0868
0.788
0.6157
0.7002
1.4
2.6
3.64
0.1
1.061
1.449
46.190
63.068
No
Cos α
W (t)
Tan Ø
Sin α
c
l
c.l
15.0
Fs =
e
21.00
sin α) tan
φ
W (sin α + e cos α)
∑ c.l + ∑ γ A (cos α − e sin α ) tan φ ∑ γ A (sin α + e cos α ) S
S
=
21 + 46.190 =1.065 63.068
Untuk lereng timbunan c = 0
Fs =
∑ γ S A(cos α − e sin α ) tan φ ∑ γ S A(sin α + e cos α
=
46.190 = 0.7324 63.068
4.4 Perhitungan Fs dengan adanya perkuatan Jenis lapisan
Tabel 4.5 Perhitungan Fs dengan perkuatan c = 0 Jarak Pasang (m) Momen (tm) ∑(Ni tanø) R ∑ (Wi sinα) R
Fs
I
1 2 2.5
14,9094 6,8904 6,0588
903.6 903.6 903.6
1006.4 1006.4 1006.4
0,9126 0,9047 0,9038
II
1 2 2.5
29,8188 13,7808 12,1176
903.6 903.6 903.6
1006.4 1006.4 1006.4
0,9274 0,9115 0,9098
III
1 2 2.5
44,7820 20,6712 18,1764
903.6 903.6 903.6
1006.4 1006.4 1006.4
0,9423 0,9183 0,9159
IV
1 2 2.5
59,6376 27,5616 24,2352
903.6 903.6 903.6
1006.4 1006.4 1006.4
0,9571 0,9252 0,9219
Dari analisa diatas dengan didapat Fs<1 kondisi lereng dalam keadaan longsor, supaya lereng tidak longsor Fs>1, untuk Fs = 1.202 lapisan tali ijuk harus dipasang dengan jarak 0.5m kearah vertikal dengan jumlah tali ijuk 8 buah untuk 1 lajur melintang, dimana jarak lajur melintang 1 dengan berikutnya = 20cm. Perhitungan Fs > 1, c = 0 dapat dilihat pada Tabel 4.6
G - 76
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Perkuatan Lereng Dengan Lapisan Tali Ijuk
Jumlah tali per lajur melintang
Jarak pasang (m)
4 6 8
0,5 0,5 0,5
Tabel 4.6 perhitungan Fs > 1 c = 0 Momen ∑(Ni tanø) R ∑ (Wi sinα) R (tm) 14,90 230,23 306,97
903,6 903,6 903,6
1.006,4 1.006,4 1.006,4
Fs 0,9626 1,1266 1,202
5. PENUTUP 5.1 Simpulan Dari analisis hasil pengujian dapat ditarik beberapa simpulan Tingkat kestabilan lereng (Fs) tanpa prkuatan = 0.7324 Lereng tidak longsor pada Fs = 1.202 dengan memasang lapisan tali ijuk dengan jarak 0.5m kearah vertikal dan jumlah tali ijuk 8 buah untuk 1 lajur melintang.
5.2 Saran Beberapa saran yang bisa menjadi bahan pertimbangan dalam penanganan longsor antara lain: Material ijuk hendaknya menjadi bahan pertimbangan dapat digunakan dalam penanganan longsor. Perlu diadakan suatu kajian/penelitian lebih lanjut mengenai sifat-sifat ijuk yang lain untuk mendapatkan karakter ijuk secara keseluruhan
DAFTAR PUSTAKA Al .Khafaji & Andersland, Geotechnical Engineering & Soil Testing, Internatonal Edition Bowles, J.E, 1991, ‘Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah” (Mekanika Tanah) Edisi kedua, Erlangga, Jakarta Craig R.F, 1986, Mekanika Tanah, Erlangga, Jakarta Das Braja M, Noor Endah, Indra Surya B Mochtar, 1988, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknik), Erlangga, Jakarta Das Braja M, 1990, Principle of Foundation Engineering, Second Edition, PWS-Kent Publishing Compeny, Boston Eadil B. Tuncer, “Seepage, Slope & Embankment” CEE 530, Departement Indra Surya B Mochtar, Ir. M.Sc.Ph.D, 2000, Teori Untuk Penanggulangan Masalah pada Tanah dengan Kembang Susut yang Besar (Highly Expansive Soils), Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya Kerner Robert M, 1990, Desaining With Geosynteties, Prentice Hall, Engewood Cliffs, NJ 07632 Najoan T. F. dan Soetjiono C, “Pengaruh Akar Tanaman Terhadap Kekuatan Geser Tanah,” Prosiding Seminar Nasional Slope 2002 HATTI, GEC, UNIKA Parahyangan Bandung Rahardjo, P. P. DAN Salim, E.F. 1995, ”Manual Kestabilan Lereng”, Geotechnical Engineering Center, UNIKA Parahyangan Bandung Suyono Sosro Darsono, Kazuto Nakazawa, 1990, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, PT Pradnya Paramita, Jakarta
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta
G - 77
I Wayan Giatmajaya, I Gusti Ngurah Wardana dan I Wayan Redana
G - 78
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta
