SISTEM GEOSINTETIK DAN ANGKUR UNTUK STABILISASI LERENG Yosef Cahyo SP., ST., MT., M.Eng *)
Abstraksi Kelongsoran tanah pada lereng merupakan bencana alam yang sering terjadi di Indonesia. Kota Kediri juga merupakan daerah yang beresiko terjadi kelongsoran, karena ada beberapa bukit yang mengelilingi kota Kediri. Dalam hal ini penulis memberikan Konsep dasar dari Sistem Geosintetik dan Angkur adalah menambah kompresi pada tanah dibawah geosintetik dengan cara memancangkan angkur sampai kedalaman tertentu. Dengan adanya tambahan kompresi pada tanah maka akan terjadi pemadatan tanah sehingga kuat geser tanah meningkat. Interaksi antara geosintetik dengan angkur terjadi pada koneksi antara keduanya, dengan diameter konektor dan kuat tarik ( tensile strength ) geosintetik sebagai parameter penentu. Hasil pengujian yang dilakukan pada suatu lereng alam yang tidak stabil yang terletak di Desa Pojok, Kecamatan Mojoroto, Kediri, Jawa Timur. Spesifikasi Sistem Geosintetik dan Angkur yang digunakan adalah sebagai berikut: Tensile strength geotekstil yang digunakan sebesar 35 kN/m. Angkur terbuat dari baja tulangan dengan diameter 12 mm, dan panjang angkur lebih besar dari kedalaman bidang longsor. Angkur dipasang dalam konfigurasi segitiga dgn jarak angkur sebesar 1,5 m.
*) Dosen Fakultas Tehnik Universitas Kadiri 13 Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
penahan tanah maupun pemancangan
1. PENDAHULUAN Kelongsoran
tanah
pada
tiang sulit dilaksanakan dan biaya
lereng merupakan bencana alam
yang diperlukan sangat mahal. Cara
yang sering terjadi di Indonesia.
lain untuk menahan kelongsoran
Berbagai peristiwa kelongsoran dan
adalah
kerugian
yang
Geosintetik dan Angkur ( AGS )
kelongsoran
yang
diakibatkan dicatat
menggunakan
Sistem
oleh
yang diperkenalkan oleh Robert
Direktorat Geologi Tata Lingkungan
Koerner pada tahun 1986. Ilustrasi
dapat dilihat pada Tabel 1 dan
pemasangan Sistem Geosintetik dan
Gambar 1.
Angkur dapat dilihat pada Gambar 2. Konsep dasar dari Sistem Geosintetik
dan
Angkur
adalah
menambah kompresi pada tanah dibawah geosintetik dengan cara memancangkan Tabel 1.
angkur
sampai
kedalaman tertentu. Dengan adanya tambahan kompresi pada tanah maka akan
terjadi
pemadatan
tanah
sehingga kuat geser tanah meningkat. Tujuan penelitian ini adalah untuk
pendek mengatasi
(
satu
keefektifan
penggunaan Sistem Geosintetik dan
Gambar 1. Salah
mengetahui
solusi
temporary
)
kelongsoran
jangka untuk adalah
dengan cara memperbaiki geometri lereng. Sedangkan solusi jangka
Angkur sebagai metoda pencegahan kelongsoran lereng. Penelitian yang dilakukan
meliputi
laboratorium,
dan
pengujian
di
pengujian
di
lapangan.
panjang ( permanent ) yang dapat dilakukan
adalah
dengan
cara
membangun dinding penahan tanah, atau dengan memancang tiang. Pada suatu lereng, pembangunan dinding Gambar 2. 14 Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
butiran 2.
dan
serat-serat
PERKUATAN
TANAH
geotekstile. Bila digunakan geogrid
DENGAN
BAHAN
yang berfungsi sebagai perkuatan,
GEOSINTETIK
perlu dilapisi dengan geotkstile di
Suryolelono, 2000, Stabilitas
sebelah
konstruksi
memanfaatkan
kemampuan tarik bahan geosintetik tipe
tanah
geotekstil
/
geogrid
dalam
yang
berfungsi
sebagai filter atau digunakan sand bag.
pada
Gambar 3, dengan tanah untuk melawan gaya-gaya yang bekerja. Tipe
bahan
geotekstile
yang
digunakan dapat berupa anyaman / nir-anyaman. Bahan ini mempunyai sifat porus artinya air dengan mudah melaluinya dan bersifat filter yang
Gambar 4
berarti dapat menyaring butiran-
Bentuk perkuatan tanah dengan bagan geotekstile / geogrid dapat
butiran tanah.
dilihat dalam Gambar 5. Untuk tinjauan
lebih
jauh
tentang
konstruksi perkuatan lereng tanah, perlu dilakukan tinjauan gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi ini, akibat tekanan tanah lateral itu sendiri maupun pengaruh beban lain
Gambar 3. Dari sifat bahan tersebut, maka tanah dibelakang konstruksi dapat
seperti beban terbagi rata, strip dan beban titik.
dikatakan bersifat kering dan tekanan hidrostatisnya
dapat
diturunkan.
Selain sifat porus dan menahan butiran tanah / filter, diharapkan rumput dapat tumbuh melalui poripori bahan geotekstile pada Gambar
Gambar 5.
4, sehingga terjadi ikatan antara 15 Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
3.
MEKANISME BEBAN
TRANSFER
PADA
SISTEM
GEOSINTETIK
DAN
antara
Transfer Angkur
Beban dengan
Geosintetik
ANGKUR Sistem
Mekanisme
Geosintetik
dan
Interaksi antara geosintetik
Angkur memiliki 3 (tiga) komponen
dengan angkur terjadi pada koneksi
utama yaitu angkur, pasir, dan
antara keduanya, dengan diameter
geosintetik. Dalam fungsinya sebagai
konektor dan kuat tarik ( tensile
pencegah kelongsoran pada sistem
strength
tersebut
parameter
akan
terjadi
3
macam
)
geosintetik penentu.
mekanisme transfer beban antara
sempurnanya
angkur-geosintetik,
keduanya
mekanisme
sebagai Tidak
koneksi
berakibat
antara
mekanisme
transfer beban antara geosintetik
transfer tidak dapat sempurna dan
dengan tanah.
akan terjadinya pelepasan geosintetik dari konektor.
Mekanisme
Transfer
Beban
antara Angkur dengan Tanah
Model uji pada eksperimen tahanan
punching
ini
adalah
Mekanisme transfer beban
konektor dan geosintetik, konektor
antara angkur dengan tanah perlu
harus dibuat sedemikian rupa agar
dipelajari
beberapa
mekanisme interaksi antara konektor
parameter pada angkur yang dapat
dengan sintetik dapat terjadi dengan
menghasilkan tahanan tarik angkur
sempurna.
maksimum
diketahui.
digunakan jenis woven dengan jenis
Mekanisme interaksi antara angkur
pertimbangan tersebut memiliki kuat
dengan tanah yang menghasilkan
tarik (tensile strength) yang cukup
tahanan angkur, dipengaruhi oleh
tinggi, elongation yang relatif kecil
beberapa parameter yang terdapat
dan bersifat porous. Eksperimen
pada angkur maupun tanah, yaitu :
tahanan
Tingkat kepadatan tanah.
terhadap beberapa jenis geotekstil
Jarak sirip pada angkur.
woven dengan maksud agar dapat
Tegangan normal yang bekerja
diketahui perbedaan kemampuannya
pada angkur.
dalam menahan beban punching.
Kekasaran permukaan angkur.
Beberapa
sehingga
dapat
Geotekstil
punching
jenis
ini
yang
dilakukan
geotekstil
Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
yang 16
digunakan dapat dilihat pada Tabel
pada saat pemancangan angkur dan
2.
keruntuhan.
Tabel 2. Kuat Tarik Geotekstil
Uji laboratorium dilakukan menggunakan
peralatan
berupa
Jenis
Kuat tari ( kN/m )
Geolon 1200
120
tabung baja dengan diameter 4,0 m
BW 250
32,50
dan tinggi 2,0 m, didirikan di atas
BW 200
27,50
meja baja ukuran 4,50 x 4,50 m
BW 150
22,50
tinggi 1,0 m ( Gambar 6 ). Pembebanan pada angkur dilakukan
Peralatan yang digunakan dalam uji
melalui pompa hidrolik ( hydraulic
laboratorium
pump ) yang ditempatkan di bawah
dapat
dilihat
pada
Gambar 6, sedangkan hasil uji
meja
laboratorium
digunakan
dapat
dilihat
pada
baja.
Geotekstil
adalah
jenis
yang woven
Geolon 1200 dengan kuat tarik 120
Gambar 7 berikut ini.
kN/m
dengan
pertimbangan
kompleksnya eksperimen
pelaksanaan ini
kelengkungan
dan
serta
hasil distribusi
terhadap jenis woven lain. Konektor dibuat seperti pada uji tahanan
Gambar 6.
punching, namun bagian bawah perlu dibuat
bentuk
konus
agar
memudahkan menembus/menerobos pasir ( Gambar 8 ). Konektor Pasir yang digunakan adalah pasir untuk cor beton dengan besar butiran
Gambar 7. Mekanisme Transfer Beban antara
dibuat medium dense dengan Dr 50-
Geosintetik dengan Tanah Mekanisme interaksi antara geosintetik Sistem
dengan
Geosintetik
tanah dan
mendekati seragam. Kepadatan pasir
pada Angkur
terjadi pada 2 (dua) kondisi yaitu
70 %. Pasir berada dalam keadaan kering alami, sehingga pengaruh air pori dapat diabaikan. Angkur yang digunakan
pada
eksperimen
ini 17
Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
adalah baja tulangan deform D12
Gambar 9.
(diameter 12 m) pada Gambar 8.
Pemberian
beban
merata
dilakukan dengan bantalan udara yang diberi tekanan dari sebuah kompresor
udara
sampai
keruntuhan.
terjadi
Tahap-tahap
pemasangan alat uji dapat dilihat
Gambar 8.
pada Gambar 10. 4.
UJI
PENGGUNAAN
SISTEM
GEOSINTETIK
DAN
ANGKUR
PADA
LERENG TIMBUNAN 4.1
Pengujian Skala Kecil di
Gambar 10.
Laboratorium
Hasil
Penelitian pola keruntuhan lereng
buatan
di
laboratorium
dilaksanakan menggunakan kotak baja berukuran 16 cm x 30 cm yang diisi dengan pasir Ottawa 20-30 seperti terlihat pada Gambar 9. Untuk
Memodelkan
Sistem
Geosintetik dan Angkur digunakan kain
dan
kawat.
digunakan
untuk
Kawat
yang
memodelkan
pengujian
memperlihatkan bahwa keruntuhan yang
terjadi
ditentukan
oleh
kapasitas tarik angkur dan kapasitas punching dari geosintetik. Tipikal permukaan
runtuh
pada
puncak
timbunan terjadi pada jarak lebih kurang sepertiga tinggi timbunan dengan pola runtuh berupa kurva logarithmic spiral dan melalui kaki timbunan.
angkur dipasang dalam konfigurasi segitiga dengan jarak 4,0 cm.
4.2
Pengujian Skala Penuh di
Padalarang Penelitian
ini
meliputi
pembuatan dan pengujian model skala penuh di lapangan (full scale model) dengan cara membuat suatu model
timbunan
yang diperkuat 18
Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
dengan
Sistem
dan
keruntuhan bawah permukaan, dan
mendapatkan
dengan theodolite untuk mengamati
dengan
keruntuhan di permukaan. Hasil
keseragaman tertentu, penimbunan
pengamatan bawah permukaan dan
dilakukan secara perlahan dengan
atas permukaan kemudian diplot
tinggi
sehingga diperoleh pola keruntuhan
Angkur.
Geosintetik
Untuk
kepadatan
rendah
jatuh
yang
rendah.
Penimbunan ini dilakukan secara bertahap
yang
pemasangan
disisipi angkur
secara keseluruhan.
dengan
Model uji skala penuh setelah
dengan
perancah dibuka dapat dilihat hasil
konfiguirasi tertentu. Pada setiap
pengamatan
menunjukkan
terjadi
tahap
perambatan
(propagation)
bidang
penimbunan
dilakukan
pengujian kepadatan tanah lapangan
runtuh. Pada awalnya bidang runtuh
dengan
metoda
terjadi pada jarak 1,2 m dari muka
pengujian sand cone. Geotekstil yang
timbunan, dengan bentuk keruntuhan
digunakan adalah woven geotextile
mendekati
Geolon
spiral/bilinear,
menggunakan
1200
dimana
memiliki
pola
logarithmic
sedangkan
bidang
tensile strength sebesar 120 kN/m,
runtuh akhir terjadi pada jarak 1,8 m
sedangkan angkur dibuat dari besi
dari muka timbunan dengan bentuk
spiral diameter 13 mm, panjang 4 m,
keruntuhan
dan jarak sisip 10 mm. Angkur
keruntuhan Rankine.
mendekati
pola
dengan geosintetik diikat dengan ring dan bout ½”.
5.
Untuk memudahkan keruntuhan,
UJI
PENGGUNAAN
SISTEM
GEOSINTETIK
model dibuat dengan kemiringan
DAN
yang mendekati vertikal dimana
LERENG ALAM
untuk
menghindari
keruntuhan
ANGKUR
Pengujian
dilakukan
PADA
pada
selama pengurugan ditahan dengan
suatu lereng alam yang tidak stabil
perancah.
yang
Untuk
mendapatkan
terletak
di
Desa
Pojok,
keruntuhan dilakukan dengan cara
Kecamatan Mojoroto, Kediri, Jawa
membongkar perancah satu-persatu.
Timur.
Pengamatan
keruntuhan
dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan
inclinometer
Geosintetik
Spesifikasi dan
Angkur
Sistem yang
digunakan adalah sebagai berikut:
untuk 19
Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
Untuk mengetahui dampak
Tensile strength geotekstil yang digunakan sebesar 35 kN/m.
pemasangan Sistem Geosintetik dan
Angkur terbuat dari baja tulangan
Angkur pada lereng yang tidak
dengan diameter 12 mm, dan
stabil, maka dilakukan pengamatan
panjang angkur lebih besar dari
secara berkala pergerakan tanah baik
kedalaman bidang longsor.
sebelum
Angkur
dipasang
dalam
pemasangan
Sistem
Geosintetik dan Angkur maupun
konfigurasi segitiga dgn jarak
setelah
pemasangan
Sistem
angkur sebesar 1,5 m.
Geosintetik dan Angkur. Pergerakan
Konektor pengikat geosintetik -
tanah diamati menggunakan alat
angkur terbuat dari alumunium
inklinometer dan strain gauge. Hasil pencatatan pergerakan
disain khusus. Prosedur
instalasi
Sistem
tanah adalah sebagai berikut:
Geosintetik dan Angkur di lapangan
Berdasarkan
data
hasil
adalah sbb:
pencatatan inklinometer dan
Membersihkan permukaan lereng
data hasil pencatatan strain
yang
dengan
gauge dapat diketuhai bahwa
geotekstil (Menggelar geotekstil
kecepatan pergerakan tanah
dimulai dari bagian atas lereng
menurun
menuju kaki lereng).
pemasangan
akan
ditutupi
Pemasangan
konektor
setelah Sistem
Geosintetik
pada
dan
Angkur.
Hasil pencatatan inklinometer
geotekstil.
drastis
Pemancangan
angkur
dan strain gauge selama 6
melalui
konektor yang telah dipasang
(enam)
pada geotekstil sampai melewati
sebelum pemasangan Sistem
bidang longsor.
Geosintetik dan Angkur dan
Mengunci ikatan antara angkur
selama 3 (tiga) bulan setelah
dengan geotekstil.
pemasangan
Setelah dipancang,
seluruh
angkur
maka
dilakukan
peregangan geotekstil.
bulan
terakhir
Sistem
Geosintetik dan Angkur.
6. KESIMPULAN
Keberhasilan Sistem Geosintetik dan
Angkur
sebagai
Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
metoda 20
stabilisasi lereng ditentukan oleh:
DAFTAR PUSTAKA
kuat tarik geosintetik, koneksi
ASTM, 2003, Annual Book of ASTM standard, Vol.04/08, soil and Rock ( I )
antara angkur dengan geosintetik, kapasitas
cabut
angkur,
dan
bentuk bidang gelincir lereng.
Tipikal bentuk bidang gelincir pada lereng timbunan berbentuk kurva logarithmic spiral yang melalui kaki timbunan dan pada puncak timbunan berjarak H/3 dari tepi lereng.
Agar angkur dapat berfungsi dengan baik, maka pemancangan angkur harus melewati bidang longsor
baik
pada
lereng
timbunan maupun pada lereng alami.
Craig, R.F, Soil Mechanichs, 1987, Fourt Edition, Van Nostroad Rein hold ( UK ) Co.Ltd, London Dunnicliff, J., Green, G.E., 1993, Geotechnical Instrumentation for Monitoring Field Performance, John Wiley and Sons, New York Hardiyatmo, H.C., 2001, Teknik Fondasi I Edisi Kesatu, Beta Offset, Perum Seturan FT-UGM Seturan, Yogyakarta.
Sistem Geosintetik dan Angkur dapat
mengurangi
kecepatan
pergerakan tanah pada lereng alami yang tidak stabil.
Bowles, J.E 1988, Foundation Analysis and Design, Fourt Edition Mc. Graw Hill Book Company, New York
Komponen-komponen
Sistem
Geosintetik dan Angkur pada uji lereng alami tidak mengalami keruntuhan. Pergerakan lereng yang
masih
terjadi
setelah
instalasi Sistem Geosintetik dan Angkur
disebabkan
karena
pemasangan sistem ini hanya pada sebagian lereng.
Hardiyatmo, H.C., 2002, Mekanika Tanah I, Edisi Kedua, Beta Offset, Perum Seturan FT-UGM Seturan, Yogyakarta. Hardiyatmo, H.C., 2002, Mekanika Tanah II Edisi Kedua, Beta Offset, Perum Seturan FT-UGM Seturan, Yogyakarta. Schuster, R.L., Krizek, R., 1978, Landslide Analysis and Control, National Academy of Sciences, Washington D.C. Suryolelono, K.B., 2000, Geosintetik Geoteknik, Nafiri, Yogyakarta. Tatsuoka, F., Tateyama, M, Uchimura, T. and Koseki, J. (1997), Geosynthetic-Reinforced Soil Retaining Walls as 21
Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
Important Permanent Structures, 1996-1997 Mercer Lecture, Geosynthetic International, Vol.4, No.2, pp.81-136. Weltman, A.J, Head, J.M., 1983, Site Investigation Manual, Ciria, London _______, 2003, Prosiding KOGEI VI & PIT – VII HATTI, Jakarta.
22 Jurnal Ilmiah Berkala Universitas Kadiri, Edisi : Oktober 2013 - Januari 2014
