analisis angka keamanan (sf) lereng sungai … · gambar 4.27. grafik analisis tambahan hubungan...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ANALISIS ANGKA KEAMANAN (SF) LERENG SUNGAI CIGEMBOL

KARAWANG DENGAN PERKUATAN PILE DAN SHEET PILE

SLOPE SAFETY FACTOR (SF) ANALYSIS IN CIGEMBOL RIVER KARAWANG WITH PILE

AND SHEET PILE REINFORCEMENT

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

ETIKA CAHYANING UTAMI

I 0111036

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user


commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

LEMBAR PERSETUJUAN............................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii

MOTTO .......................................................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN....................................................................... v

KATA PENGANTAR .................................................................................... vi

ABSTRAK ...................................................................................................... vii

ABSTRACT .................................................................................................... viii

DAFTAR ISI ................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ............................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 2

1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................... 3

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 4

2.2 Dasar Teori ............................................................................................... 5

2.2.1 Stabilitas Lereng .......................................................................... 5

2.2.2 Pile .................................................................................................. 7

2.2.3 Sheet Pile ......................................................................................... 10

2.3 Metode Elemen Hingga (Finite Element Method / FEM) ........................ 12

2.3.1 Umum ............................................................................................. 12


commit to user

x

2.3.2 Tahapan Perhitungan Metode Elemen Hingga ............................... 12

2.4 Program Plaxis .......................................................................................... 13

2.4.1 Geometri Model .............................................................................. 13

2.4.2 Kondisi Batas .................................................................................. 13

2.4.3 Data Elemen .................................................................................... 14

2.4.4 Mesh Generation ............................................................................. 14

2.4.5 Perhitungan ...................................................................................... 14

2.4.6 Data Keluaran .................................................................................. 15

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Umum ...................................................................................................... 16

3.2 Pemodelan ................................................................................................. 16

3.2.1 Bentuk Pemodelan .......................................................................... 16

3.2.2 Pemodelan Lereng Tanpa Perkuatan ............................................... 18

3.3 Pemodelan dengan Plaxis 8.2 .................................................................. 20

3.3.1 Masukan (Input) ............................................................................. 20

3.3.2 Diskritisasi Model .......................................................................... 21

3.3.3 Penentuan Kondisi Awal (Initial Condition) ................................... 22

3.3.4 Perhitungan (Calculation) ............................................................... 22

3.3.5 Keluaran Data (Output) ................................................................... 24

3.4 Diagram Alir Penelitian ............................................................................ 25

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Analisis ............................................................................................ 26

4.2 Hasil Analisis dan Pembahasan............................................................. ... 27

4.2.1 Hasil Analisis Lereng Tanpa Perkuatan........................... ............... 27

4.2.2 Hasil Analisis Lereng dengan Perkuatan Pile ................................. 28

4.2.3 Hasil Analisis Lereng dengan Perkuatan Sheet Pile ........................ 38

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 46

5.2 Saran ......................................................................................................... 47


commit to user

xi

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 48

LAMPIRAN


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Lokasi Lereng Di Karawang, Jawa

Barat................................................................ ..................... 1

Gambar 2.1. Definisi Penggunaan FEM pada Analisis Stabilitas Lereng 6

Gambar 2.2. Gaya-gaya yang Bekerja pada Irisan ................................... 7

Gambar 2.3. Pengaruh Variasi Sudut Geser ............................................. 9

Gambar 2.4. Diagaram Tekanan Lateral pada Sheet Pile...... ................... 10

Gambar 3.1. Cross Section Lokasi Penelitian .......................................... 16

Gambar 3.2. Bentuk Pemodelan ............................................................... 17

Gambar 3.3, Pemodelan Lereng Tanpa Perkuatan ................................... 18

Gambar 3.4. Hasil Analisis Lereng Tanpa Perkuatan .............................. 19

Gambar 3.5. Output Analisis Lereng Tanpa Perkuatan ............................ 19

Gambar 3.6. Bidang Gelincir pada Lereng Tanpa Perkuatan ................... 20

Gambar 3.7. Jendela General Setting pada Plaxis 8.2 .............................. 20

Gambar 3.8. Jendela Penggambaran Model ............................................. 21

Gambar 3.9. Input Pemodelan dalam Plaxis ............................................. 21

Gambar 3.10. Diskritisasi (Mesh Generation) Model dalam Plaxis ........... 22

Gambar 3.11. Kondisi Awal Model (Initial Condition) ............................. 22

Gambar 3.12. Jendela Perhitungan Plaxis .................................................. 23

Gambar 3.13. Proses Perhitungan pada Plaxis ........................................... 24

Gambar 3.14. Grafik Nilai Faktor Keamanan (SF) .................................... 24

Gambar 3.15. Diagram Alir Penelitian ....................................................... 25

Gambar 4.1. Bidang Gelincir Lereng Tanpa Perkuatan ........................... 27

Gambar 4.2. Kurva Hasil Analisis Lereng Tanpa Perkuatan ................... 27

Gambar 4.3. Deformasi Lereng Tanpa Perkuatan .................................... 28


commit to user

xiii

Gambar 4.4. Konfigurasi Pile pada Lereng dengan Jarak 2 m................. 28

Gambar 4.5. Konfigurasi Pile pada Lereng dengan Jarak 5 m ................. 29

Gambar 4.6. Bidang Gelincir pada Lereng Setelah Diperkuat Pile

25×25 cm dengan Jarak Antar Pile 2 m ............................... 29

Gambar 4.7. Bidang Gelincir pada Lereng Setelah Diperkuat Pile

25×25 cm dengan Jarak Antar Pile 5 m............................... 30

Gambar 4.8. Deformasi pada Lereng Setelah Diperkuat Pile 25×25 cm

dengan Jarak Antar Pile 2 m ................................................ 31

Gambar 4.9. Deformasi pada Lereng Setelah Diperkuat Pile 25×25 cm

dengan Jarak Antar Pile 5 m ................................................ 31

Gambar 4.10. Grafik Hubungan Angka Keamanan (SF) dengan

Kedalaman Pile pada Jarak Pile 2 m ................................... 33


Kedalaman Pile pada Jarak Pile 5 m ................................... 34

Gambar 4.12. Grafik Analisis Tambahan Hubungan Angka Keamanan

(SF) dengan Kedalaman Pile pada Jarak Antar Pile 2 m .... 35


(SF) dengan Kedalaman Pile pada Jarak Antar Pile 5 m .... 35

Gambar 4.14 Grafik hubungan Dimensi Pile dengan Angka Keamanan

(SF) pada Kedalaman 5 m ................................................... 36

Gambar 4.15. Grafik hubungan Dimensi Pile dengan Angka Keamanan

(SF) pada Kedalaman 6,25 m .............................................. 37


(SF) pada Kedalaman 7,5 m ................................................ 37


(SF) pada Kedalaman 10 m ................................................. 38

Gambar 4.18. Konfigurasi Sheet Pile Kasus 1 pada Lereng ...................... 38




commit to user

xiv

Gambar 4.21. Bidang Gelincir pada Lereng Setelah Diperkuat Sheet Pile

pada Kasus 1 ........................................................................ 40


pada Kasus 2 ........................................................................ 40


pada Kasus 3 ........................................................................ 41

Gambar 4.24. Deformasi pada Lereng Setelah Diperkuat dengan Sheet

Pile pada Kasus 1 ................................................................. 42

Gambar 4.25. Deformasi pada Lereng Setelah Diperkuat dengan Sheet

Pile pada Kasus 1 ................................................................. 42


Kedalaman Sheet Pile .......................................................... 44


(SF) dengan Kedalaman Sheet Pile ..................................... 45


commit to user

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Road Map Penelitian ................................................................ 5

Tabel 2.2. Perbedaan Sheet Pile dengan Dinding Penahan Tanah ............ 10

Tabel 3.1. Variasi Sheet Pile pada Pemodelan .......................................... 17

Tabel 3.2. Variasi Pile pada Pemodelan............. ....................................... 17

Tabel 4.1. Data Material Tanah ................................................................. 26

Tabel 4.2. Data Material Sheet Pile ........................................................... 26

Tabel 4.3. Data Material Pile..................................................................... 26

Tabel 4.4. Hasil Analisis Lereng dengan Perkuatan Pile .......................... 32

Tabel 4.5. Hasil Analisis Lereng dengan Perkuatan Sheet Pile ................. 43


commit to user

xvi

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

c = Kohesi tanah (kN/m2)

ϕ = Sudut gesek dalam tanah (°)

σn = Tegangan normal (kN/m)

cr = Kohesi tanah tereduksi (kN/m2)

ϕr = Sudut gesek dalam tanah tereduksi (°)

Wi = Beban terpusat dari irisan ke-i (kN)

Ti = Gaya geser pada dasar irisan ke-i (kN)

Ni = Gaya normal pada dasar irisan ke-i (kN)

αi = Sudut terhadap gaya Pi yang bekerja (°)

Pi = Gaya lateral tiap satuan panjang (kN/m)

li = Panjang dasar pada irisan ke-i (m)

ci = Kohesi tanah efektif (kN/m2)

F = Angka keamanan dari hasil software sebelum diperkuat pile

ui = Tekanan air pori pada irisan (kN/m2)

ki = Nilai koefisien pile

R = Faktor reduksi tekanan tanah antar pile

co = Faktor reduksi geser lebih besar dari 1,0

Pa = Tekanan tanah lateral aktif (kN/m2)

Pp = Tekanan tanah lateral pasif (kN/m2)

Ka = Koefisien tekanan tanah lateral aktif

Kp = Koefisien tekanan tanah lateral pasif

La = Jarak titik pusat tekanan tanah lateral aktif (m)

Lp = Jarak titik pusat tekanan tanah lateral pasif (m)


commit to user

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Hasil Analisis Perkuatan Pile dan Sheet Pile

Lampiran B Data Tanah dan Data Input Plaxis 8.2

Lampiran C Kelengkapan Surat Skripsi


commit to user

vii

ABSTRAK

Etika Cahyaning Utami, 2016, Analisis Angka Keamanan (SF) Lereng Sungai

Cigembol Karawang dengan Perkuatan Pile dan Sheet Pile, Skripsi, Program

Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Lereng didefinisikan sebagai permukaan tanah yang tidak horizontal. Pada permukaan

tanah yang mempunyai perbedaan ketinggian rawan terjadi longsor. Perkuatan

diperlukan untuk mencegah longsor. Penelitian dilakukan pada cross section 2 lereng

sungai Cigembol, Karawang, Jawa Barat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui

besarnya angka keamanan (Safety Factor/SF) lereng sebelum dan setelah diperkuat.

Perkuatan lereng yang digunakan pada penelitian ini adalah pile dan sheet pile.

Analisis yang dilakukan adalah analisis angka keamanan (SF) pada lereng.

Konfigurasi variasi pile antara lain: kedalaman, dimensi, dan jarak antar pile.

Konfigurasi variasi sheet pile adalah posisi peletakan dan kedalaman. Penelitian

menggunakan bantuan program komputer Plaxis 8.2 2D.

Besarnya faktor keamanan (SF) lereng sebelum mendapat perkuatan adalah 1,068.

Nilai faktor keamanan (SF) perkuatan lereng dengan pile berkisar antara 1,295 hingga

1,982. Nilai faktor keamanan (SF) perkuatan lereng dengan sheet pile berkisar antara

1,087 hingga 1,748. Pemberi perkuatan baik pile maupun sheet pile pada lereng akan

meningkatkan nilai angka keamanan (SF). Kedalaman mempengaruhi besarnya angka

keamanan (SF). Semakin dalam pile ditanam, nilai SF akan semakin besar. Kedalaman

dan posisi peletakan sheet pile mempengaruhi besarnya nilai SF pada perkuatan lereng

dengan sheet pile. Nilai SF akan semakin meningkat bila sheet pile ditanam semakin

dalam. Posisi peletakan sheet pile memberikan properti tanah yang berbeda sehingga

nilai SF akan berubah seiring perubahan properti tanah.

Kata kunci: nilai faktor keamanan (Safety Factor/SF), pile, Plaxis, sheet pile.


commit to user

viii

ABSTRACT

Etika Cahyaning Utami, 2016, Slope Safety Factor (SF) Analysis in Cigembol

River Karawang with Pile and Sheet Pile Reinforcement, Thesis, Civil

Engineering Department, Technical Faculty, Sebelas Maret Surakarta University.

Slope is defined as a soil surface having inclination angle. In the slope sruface,

landslide or soil failure would happen. Reinforcement is needed to prevent the

landslide/soil failure. The study is conducted in cross section 2 Cigembol river slope,

Karawang, West Java. This study aims to determine the safety factor (SF) of slope

before and after the reinforcement.

The reinforcement used in this study are piles and sheet piles. The purpose of the study

is to obtain the slope safety factor (SF). For piles reinforcement, the analysis is

conducted with the variation of depth, dimension, and interval of piles. For sheet piles

reinforcement, the analysis is conducted with the variation of position and depth. The

study is using computer program Plaxis 8.2 2D.

The slope safety factor (SF) before reinforcement is 1,068. The piles reinforced safety

factor (SF) has the range of 1,295 to 1,982. The sheet piles reinforced safety factor

(SF) has the range of 1,087 to 1,748. Reinforcement will increase the safety factor of a

slope. Depth of piles is effecting the safety factor (SF). If piles are planted deeper, the

SF will increase. Depth and position are effecting the safety factor (SF) of sheet piles.

The SF will increase as the deeper sheet piles planted. Position of sheet piles give the

different soil properties, so the safety factor will change as the changes of soil

properties.

Keywords: piles, Plaxis, safety factor (SF), sheet piles.

analisis angka keamanan (sf) lereng sungai … · gambar 4.27. grafik analisis tambahan hubungan...

Documents