analisis pengaruh beban gempa dan …konteks.id/p/11-geo-6.pdfgeo - 68 penyelidikan tanah dilakukan...

10
Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 GEO - 65 ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN PONDASI TIANG BOR TERHADAP KEAMANAN LERENG DI TEGALALANG, GIANYAR-BALI I Gusti Ngurah Putu Dharmayasa 1 dan Dewa Ayu Nyoman Ardi Utami 2 1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional, Jl. Bedugul39Denpasar Email: [email protected] 2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional, Jl. Bedugul39Denpasar Email: [email protected] ABSTRAK Penelitian ini dilakukan di daerah Banjar Dukuh, Tegalalang, Kabupaten Gianyar. Pengambilan sampel serta pengujian tanah di lapangan dilakukan pada dua lokasi lereng yaitu lereng 1-1 dan lereng 2-2. Terhadap lereng ini dilakukan empat macam analisis yaitu pertama analisis keamanan lereng terhadap kondisi lereng alami yaitu tanpa beban gempa dan tanpa perkuatan bore pile, kedua adalah analisis keamanan lereng tanpa beban gempa dengan perkuatan bore pile, ketiga adalah analisis terhadap lereng dengan beban gempa dan tanpa perkuatan bore pile, serta keempat adalah analisis keamanan lereng dengan beban gempa dengan perkuatan bore pile. Hasil analisis keamanan lereng setelah dilakukan analisis pada lereng 1-1 untuk analisis 1, 2, 3 dan 4 adalah 1.00, 1.244, 0.533 dan 0.597. Sedangkan untuk lereng 2-2 adalah 1.431, 1.681, 0.709 dan 0.774. Angka keamanan tertinggi adalah analisis 2 yaitu dengan perkuatan bore pile tanpa beban gempa dengan angka keamanan (SF) =1,681 pada lereng 2-2. Sedangkan angka keamanan terendah adalah analisis 3 yaitu analisis dengan beban gempa tanpa perkuatan bore pile dengan angka keamanan (SF) = 0.533 pada lereng 1-1. Berdasarkan keempat analisis yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan dengan pemasangan bore pile dan tanpa beban gempa dapat meningkatkan nilai angka keamanan (SF) > 1.25 seperti pada analisis 2, kondisi ini mengurangi terjadinya resiko longsor. Pengaruh beban gempa terhadap keamanan lereng cukup besar mengurangi angka keamanan walaupun dengan perkuatan bore pile yaitu (SF) <1 seperti pada analisis 3 dan 4 sehingga dapat meningkatkan peluang terjadinya longsor. Kata kunci: lereng, angka keamanan lereng, bore pile, beban gempa 1. PENDAHULUAN Analisis keamanan lereng sangat penting dilakukan untuk mengetahui keamanan lereng dan bentuk bidang gelincirnya. Dengan diketahuinya bidang gelincir maka akan dapat diperkirakan kedalaman bidang longsor yang mungkin terjadi. Agar analisis keamanan lereng dapat dilakukan dengan cepat, makabantuan program atau perangkat lunak yang khusus dibuat untuk menghitung keamanan suatu lereng sangat diperlukan. Dalam analisis keamanan lereng ini digunakan program SLOPE/W sehingga dapat diperoleh nilai kemanan yang memadai untuk lereng yang diteliti termasuk didalamnya pengaruh gempa dan perkuatan oleh pondasi tiang bor (bore pile). Dalam penelitian ini dilakukan empat macam analisis yaitu pertama analisis keamanan lereng terhadap kondisi lereng alami yaitu tanpa beban gempa dan tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bor pile). Analisis kedua adalah analisis keamanan lereng tanpa beban gempa dengan perkuatan pondasi tiang bor (bore pile). Analisis ketiga dilakukan analisis terhadap lereng dengan beban gempa dan tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bore pile). Analisis terakhir atau keempat adalah analisis keamanan lereng dengan beban gempa dengan perkuatan pondasi tiang bor (bore pile). Penelitian keamanan lereng dilakukan di daerah Tegalalang, Kabupaten Gianyar, Bali dan lereng yang dianalisis cukup curam karena kemiringannya mencapai lebih dari 25°. Pada lokasi penelitian banyak dibangun villa sehingga sangat penting dilakukan analisis terhadap keamanan lereng sehingga bangunan yang akan dibangun dapat berdiri dengan aman. 2. TINJAUAN PUSTAKA Penyelidikan Tanah Tujuan dari penyelidikan tanah adalah untuk mengetahui lapisan tanah sehingga diketahui lapisan tanah yang cukup kuat untuk bangunan dapat berdiri dengan stabil. Penyelidikan tanah meliputi penyelidikan lapangan (lokasi pembangunan) yaitu pengeboran, pengambilan contoh tanah dan uji penetrasi (sondir). Sedangkan penyelidikan

Upload: buiquynh

Post on 09-May-2018

223 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017

GEO - 65

ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN PONDASI TIANG BOR TERHADAP

KEAMANAN LERENG DI TEGALALANG, GIANYAR-BALI

I Gusti Ngurah Putu Dharmayasa1 dan Dewa Ayu Nyoman Ardi Utami

2

1Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional, Jl. Bedugul39Denpasar

Email: [email protected] 2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional, Jl. Bedugul39Denpasar

Email: [email protected]

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan di daerah Banjar Dukuh, Tegalalang, Kabupaten Gianyar. Pengambilan

sampel serta pengujian tanah di lapangan dilakukan pada dua lokasi lereng yaitu lereng 1-1 dan

lereng 2-2. Terhadap lereng ini dilakukan empat macam analisis yaitu pertama analisis keamanan

lereng terhadap kondisi lereng alami yaitu tanpa beban gempa dan tanpa perkuatan bore pile, kedua

adalah analisis keamanan lereng tanpa beban gempa dengan perkuatan bore pile, ketiga adalah

analisis terhadap lereng dengan beban gempa dan tanpa perkuatan bore pile, serta keempat adalah

analisis keamanan lereng dengan beban gempa dengan perkuatan bore pile. Hasil analisis keamanan

lereng setelah dilakukan analisis pada lereng 1-1 untuk analisis 1, 2, 3 dan 4 adalah 1.00, 1.244,

0.533 dan 0.597. Sedangkan untuk lereng 2-2 adalah 1.431, 1.681, 0.709 dan 0.774. Angka

keamanan tertinggi adalah analisis 2 yaitu dengan perkuatan bore pile tanpa beban gempa dengan

angka keamanan (SF) =1,681 pada lereng 2-2. Sedangkan angka keamanan terendah adalah analisis

3 yaitu analisis dengan beban gempa tanpa perkuatan bore pile dengan angka keamanan (SF) =

0.533 pada lereng 1-1. Berdasarkan keempat analisis yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan

dengan pemasangan bore pile dan tanpa beban gempa dapat meningkatkan nilai angka keamanan

(SF) > 1.25 seperti pada analisis 2, kondisi ini mengurangi terjadinya resiko longsor. Pengaruh

beban gempa terhadap keamanan lereng cukup besar mengurangi angka keamanan walaupun

dengan perkuatan bore pile yaitu (SF) <1 seperti pada analisis 3 dan 4 sehingga dapat meningkatkan

peluang terjadinya longsor.

Kata kunci: lereng, angka keamanan lereng, bore pile, beban gempa

1. PENDAHULUAN

Analisis keamanan lereng sangat penting dilakukan untuk mengetahui keamanan lereng dan bentuk bidang

gelincirnya. Dengan diketahuinya bidang gelincir maka akan dapat diperkirakan kedalaman bidang longsor yang

mungkin terjadi.

Agar analisis keamanan lereng dapat dilakukan dengan cepat, makabantuan program atau perangkat lunak yang

khusus dibuat untuk menghitung keamanan suatu lereng sangat diperlukan. Dalam analisis keamanan lereng ini

digunakan program SLOPE/W sehingga dapat diperoleh nilai kemanan yang memadai untuk lereng yang diteliti

termasuk didalamnya pengaruh gempa dan perkuatan oleh pondasi tiang bor (bore pile). Dalam penelitian ini

dilakukan empat macam analisis yaitu pertama analisis keamanan lereng terhadap kondisi lereng alami yaitu tanpa

beban gempa dan tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bor pile). Analisis kedua adalah analisis keamanan lereng

tanpa beban gempa dengan perkuatan pondasi tiang bor (bore pile). Analisis ketiga dilakukan analisis terhadap

lereng dengan beban gempa dan tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bore pile). Analisis terakhir atau keempat

adalah analisis keamanan lereng dengan beban gempa dengan perkuatan pondasi tiang bor (bore pile).

Penelitian keamanan lereng dilakukan di daerah Tegalalang, Kabupaten Gianyar, Bali dan lereng yang dianalisis

cukup curam karena kemiringannya mencapai lebih dari 25°. Pada lokasi penelitian banyak dibangun villa sehingga

sangat penting dilakukan analisis terhadap keamanan lereng sehingga bangunan yang akan dibangun dapat berdiri

dengan aman.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Penyelidikan Tanah

Tujuan dari penyelidikan tanah adalah untuk mengetahui lapisan tanah sehingga diketahui lapisan tanah yang cukup

kuat untuk bangunan dapat berdiri dengan stabil. Penyelidikan tanah meliputi penyelidikan lapangan (lokasi

pembangunan) yaitu pengeboran, pengambilan contoh tanah dan uji penetrasi (sondir). Sedangkan penyelidikan

Page 2: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

GEO - 66

laboratorium meliputi uji kadar air (water content), uji berat volume (γ) dan uji berat jenis (specific gravity) dan uji

geser langsung (direct shear test). (Gunawan, 1991)

Perhitungan Koefisien Gempa di Indonesia

Untuk zona gempa di Indonesia digunakan tipe batuan C karena secara umum batuan di Indonesia termasuk batuan

lunak. Untuk aplikasi dalam desain bangunan tahan gempa perlu dikoreksi pengaruh jenis tanah setempat sesuai

dengan persamaan (1) :

ad = z × ac × v (1)

dengan ad = percepatan gempa terkoreksi, ac = percepatan gempa dasar (g) sesuai dengan periode ulang T (tahun)

sesuai dengan syarat dari bangunan yang dirancang, v = faktor koreksi jenis batuan dan z = koefisien zona gempa

sesuai dengan koordinat lokasi bangunan yang dibangun.

Berdasarkan persamaan diatas maka dapat dihitung koefisien gempa dengan persamaan (2):

kh = ad/g (2)

dengan kh = koefisien gempa horizontal, ad = percepatan gempa terkoreksi dan g = percepatan gravitasi.

(Departemen P.U., 2004).

Metode Simplified Bishop

Salah satu metode yang banyak digunakan untuk menghitung keamanan lereng adalah diabaikan tanpa metode

Simplified Bishop. Pada metode Bishop Simplified diasumsikan bahwa resultante gaya pada sisi samping segmen

dapat diabaikan tanpa mengakibatkan kesalahan. Gambar 1 memperlihatkan suatu sistem gaya yang bekerja pada

suatu segmen tanah pada analisis Bishop Simplified.

xi

Vi Li

i

i

Ui

i+1

i

i/F) tan i'

(ci'/F ) Li

i'

i

WiWi

i

Uii

ci' Li + i tan i')/F

Gambar 1 Metode Bishop simplified (Redana, 2010)

Bishop menyatakan nilai angka keamanan lereng sesuai dengan persamaan (3):

SF =

ii

ii iiii

αsin W

Mα / tan Δx)cosu(WΔx c

(3)

Jika tekanan air pori (ui) diabaikan (Dharmayasa, 2014) maka menjadi persamaan (4):

SF =

ii

ii iii

αsin W

Mα / tan cosWΔx c (4)

Mαi =

1

SF

α tan tan α cos

ii

(5)

dengan α = sudut antara segmen tanah dengan bidang gelincir (º), ϕ = sudut gesek dalam tanah (º), SF = angka

keamanan, c = nilai kohesi tanah (kg/cm2), Δx = panjang segmen dan W = berat segmen tanah (kg)

Page 3: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

GEO - 67

Perhitungan keamanan kereng terhadap gempa dilakukan dengan metode pseudostatik yaitu memasukkan koefisien

gaya gaya gempa horizontal (Fh) dan gaya gempa vetikal (Fv) kedalam persamaan 4, sehingga menghasilkan

persamaan (6):

SF =

cosαFh i

αsin Fvi

W

αM

1

i tan sinαFh

iα cos Fv

iW

iΔx

ic

(6)

dengan Fv = gaya gempa arah vertikal (W×kv), Fh = gaya gempa arah horizontal (W×kh), kh = koefisien gempa

horizontal (berdasarkan daerah gempa) dan kv = koefisien gempa vertikal dapat digunakan 0,5 kh (Choudhury dkk,

2006).

Hubungan beberapa variasi nilai faktor keamanan terhadap kemungkinan longsoran lereng maupun pada

perancangan lereng menurut Bowles (1989) dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hubungan nilai safety factor (SF) dan kemungkinan

kelongsoran lereng tanah (Bowles, 1989)

Nilai SF Kemungkinan Longsor

< 1,07 Kelongsoran bisa terjadi

1,07 <SF < 1,25 Kelongsoran pernah terjadi

> 1,25 Kelongsoran jarang terjadi

SLOPE/W GeoStudio 2007

SLOPE/W adalah perangkat lunak yang dibuat berdasarkan limit equilibrium untuk menghitung faktor keamanan

tanah dan kemiringan batuan. Dengan SLOPE/W, kita dapat menganalisis masalah baik secara sederhana maupun

kompleks untuk berbagai permukaan yang miring, kondisi tekanan pori-air, sifat tanah dan kondisi beban . Dengan

fasilitas pada program SLOPE/W dapat dianalisis hampir semua jenis masalah yang berhubungan dengan ilmu

geoteknik, teknik sipil dan pertambangan. (Geo-Slope International Ltd, 2016)

3. METODE PENELITIAN

Lokasi Penelitian

Dalam suatu penelitian sangat penting untuk menentukan daerah yang diteliti karena ketepatan pemilihan lokasi

penelitian akan dapat memenuhi data-data yang diperlukan untuk penelitian. Karena penelitian ini adalah mengenai

keamanan lereng maka daerah Tegalalang, Kabupaten Gianyar, Bali sangat memenuhi syarat untuk melakukan

penelitian karena terletak pada daerah perbukitan. Lokasi penelitian diperlihatkan pada gambar 2.

Gambar 2. Lokasi Penelitian (Sumber: Google Map, 2017)

Pengujian Tanah di Lapangan dan di Laboratorium

Page 4: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

GEO - 68

Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

dengan sondir dan SPT. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui daya dukung tanah secara langsung di lapangan

serta untuk mengetahui lapisan tanah di lapangan. Sedangkan pengujian tanah di laboratorium dilakukan untuk

mengetahui data – data tanah yaitu kekuatan mekanis tanah dengan tes geser langsung (direct shear test) dan siaft

fisik tanah meliputi kadar air, berat jenis, dan berat volume (γ)

Analisis Keamanan Lereng dengan SLOPE/W

Analisis keamanan lereng dengan program SLOPE/W dilakukan dengan tahapan:

1. Membuat model dari lereng yang dianalisis dengan software SLOPE/W 2007.

2. Selanjutnya dipilih menu KeyIn Analyses maka akan muncul jendela KeyIn Analyses dan pada klik pada

tombol Add untuk menambah analisis yang akan dilakukan. Kemudian pada kolom Analysis Type dapat

dipilih beberapa jenis analisis, misalnya Bishop, Ordinary and Janbu. Pada tab Setting di kolom PWP

Condition from diisi Parent Analysis, kemudian dilanjutkan ke tab SlipSurface. Pada tombol Direction of

movement dipilih Right to left karena arah gelincir lereng dari kanan ke kiri. Sedangkan untuk Slip Surface

Option dipilih Entry and Exit kemudian jendela KeyIn Analyses dapat ditutup dengan menglik tombol

Close.

3. Untuk menentukan lapisan tanah ditambahkan dari menu KeyIn sehingga muncul jendela KeyIn Materials

dan material lapisan tanah akan terlihat. Pada kolom Material Model dipilih Morh-Coulomb. Pada tab

Basic ,kolom Unit Weight diisi dengan berat jenis material timbunan, kolom Cohesion diisi dengan nilai

kohesi material timbunan dan kolom Phi diisi dengan nilai sudut geser tanah.

4. Selanjutnya adalah menentukan kemungkinan daerah gelincir pada lereng yaitu dengan memilih menu

DrawSlip SurfaceEntry and Exit sehingga tampil jendela Draw Slip Surface Entry and Exit Range.

Kemudian pilih lereng yang akan dihitung keruntuhannya dengan menarik garis dari satu ujung ke ujung

yang lainnya.

5. Setelah menentukan daerah gelincir pada lereng maka perhitungan dapat dilakukan yaitu dengan menglik

tombol Solve Analyses pada toolbar. Setelah selesai jendela Solve Analyses dapat ditutup dengan mengklik

tombol Close. Selanjutnya untuk melihat hasil perhitungan dapat di lakukan dengan menglik tombol

Switches the CONTOUR view to display computed results, sehingga muncul nilai angka keamanan dan

bentuk gelincir pada lereng.

Tahapan Penelitian

Tahapan penelitian ini dilakukan dengan melakukan penyelidikan tanah di lokasi penelitian. Data yang digunakan

untuk analisis ini adalah data hasil penyondiran (CPT) dan data hasil pengujian di laboratorium. Hasil penyondiran

digunakan untuk mengetahui kedalaman tanah keras dan data hasil pengujian laboratorium digunakan untuk

melakukan analisis dengan program SLOPE/W.

Setelah dilakukan pengujian terhadap tanah dan diperoleh hasilnya, selanjutnya dilakukan pemodelan lereng yang

dianalisis dengan program SLOPE/W terhadap kondisi lereng masih alami tanpa beban gempa dan perkuatan pile,

kondisi lereng dengan beban gempa tanpa perkuatan pondasi tiang, serta kondisi lereng dengan beban gempa dan

perkuatan pondasi tiang.

Berdasarkan hasil analisis diharapkan dapat dibandingkan akibat pengaruh beban gempa dan pondasi tiang bor (bore

pile) terhadap keamanan lereng. Pertama keamanan lereng terhadap kondisi lereng alami yaitu tanpa beban gempa

dan tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bore pile), kedua adalah keamanan lereng tanpa beban gempa dengan

perkuatan pondasi tiang bor (bore pile), ketiga yaitu keamanan lereng dengan beban gempa dan tanpa perkuatan

pondasi tiang bor (bore pile) dan yang terakhir adalah keamanan lereng dengan beban gempa dengan perkuatan

pondasi tiang bor (bore pile).

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Data Penelitian

Data yang diperlukan dan digunakan untuk penelitian ini berupa data kontur, data tanah serta beban bangunan yang

akan dibangun. Data kontur digunakan untuk mengetahui bentuk lereng, selanjutnya data tanah digunakan untuk

menghitung daya dukung tanah di lokasi penelitian. Sedangkan data bangunan digunakan untuk menghitung beban

yang akan bekerja pada lereng dan pondasi.

Page 5: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

GEO - 69

BM4

NK

TL

TL

B3= Bor 3

B4= Bor 4

S3= Sondir 3

S4= Sondir 4

21

2

1B1= Bor 1

B2= Bor 2

S1= Sondir 1

S2= Sondir 2

Gambar 3. Lokasi titik bor dan sondir pada lokasi penelitian

Pengujian Tanah di Lapangan

Pengujian tanah di lapangan berupa pengujian dengan sondir (CPT) dan dengan pengujian SPT. Hasil pengujian

sondir untuk tanah pada lereng 1-1 yaitu pada titik sondir 1 dan sondir 2, serta pada lereng 2-2 yaitu pada titik sondir

3 dan titik sondir 4 ditampilkan pada tabel 2.

Tabel 2. Hasil pengujian sondir pada lereng 1-1 dan dan lereng 2-2

No Titik

sondir

Kedalaman tanah keras Nilai rata-rata konus (qc)

(m) (kg/cm2)

1 Sondir 1 6 250

2 Sondir 2 1.6 250

3 Sondir 3 8 183.33

4 Sondir 4 2.6 250

Sumber: Data pengujian laboratorium Mektan Undiknas 2017

Pengujian SPT pada lereng 1-1 dilakukan pada titik bor 1 dan 2 sedangkan pada lereng 2-2 dilakukan pada titik bor

3 dan 4. Sesuai hasil SPT pada bor 1 diperoleh tanah keras berada pada kedalaman 8 meter dan pada bor 2 tanah

keras berada pada kedalaman 2 meter. Sedangkan untuk bor 3 tanah keras berada pada kedalaman 8 meter dan pada

bor 4 tanah keras berada pada kedalaman 2 meter. Hasil pengujian SPT diperlihatkan pada tabel 3.

Tabel 3. Hasil pengujian SPT pada lereng 1-1 dan lereng 2-2

No Titik Kedalaman Tanah

Keras (m)

Jumlah Pukulan

(N)

Jenis tanah

1 Bor 1 8 77 Cadas padat dan keras, berwarna coklat kehitaman

2 Bor 2 2 65 Cadas padat dan keras, berwarna coklat kehitaman

3 Bor 3 8 47 Cadas padat dan keras, berwarna coklat kehitaman

4 Bor 4 2 85 Cadas padat dan keras, berwarna coklat

Sumber: Data pengujian laboratorium Mektan Undiknas 2017

Pengujian Tanah di Laboratorium

Pengujian tanah di laboratorium dilakukan untuk mengetahui kekuatan mekanis dan kondisi fisik tanah dan hasilnya

dapat dilihat pada tabel 4.

Page 6: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

GEO - 70

Tabel 4. Hasil pengujian tanah di laboratorium

No

Lokasi

lereng Bor Kedalaman Kadar Air

Berat

volume (γ)

Berat Jenis

(Gs)

Sudut

geser Kohesi

(m) (%) (g/cm3) (°) (kg/cm

2)

1 1 Bor 1 1 17.29 1.686 2.678 21.8 0.04

2 1 Bor 1 9 14.48 1.677 2.594 33.8 0.03

3 1 Bor 2 1 14.62 1.632 2.688 38.6 0.01

4 1 Bor 2 7.5 13.95 1.629 2.636 38.6 0.01

5 2 Bor 3 2.5 19.70 1.660 2.637 10.2 0.08

6 2 Bor 3 7 16.46 1.630 2.61 36.9 0.02

7 2 Bor 4 1 17.23 1.648 2.683 12.4 0.03

8 2 Bor 4 3 12.60 1.598 2.663 41 0

Sumber: Data pengujian laboratorium Mektan Undiknas 2017

Analisis Struktur

Analisis struktur dilakukan untuk memperoleh beban maksimum dari beban struktur. Dari analisis struktur pada

bangunan yang akan dibangun dihasilkan beban aksial maksimum pada pondasi adalah 68456.67 kg atau 684,57

kN.

Koefisien Gempa untuk Keamanan Lereng

Untuk perhitungan gempa di Indonesia digunakan batuan tipe C karena secara umum batuan di Indonesia adalah

batuan lunak dan perhitungan gempa untuk keamanan lereng ini menggunakan periode ulang 100 tahun.

Koefisien zona gempa untuk lokasi penelitian:

z = 1,3

Percepatan gempa dasar untuk periode ulang 100 tahun :

ac = 0,289g

= 0,289 × 981

= 283,509 cm/detik2

Faktor koreksi jenis batuan :

v = 1,2

Percepatan gempa terkoreksi :

ad = z × ac × v

= 1,3 × 283,509 × 1,2

= 442,274 cm/detik2

Koefisien gempa horizontal:

kh = ad/g

= 442,274/981

= 0,45

kv = 0,5 kh

= 0,5 × 0,45

= 0,225

Analisis Keamanan Lereng Dengan Software SLOPE/W

Untuk melakukan analisis keamanan lereng ini diperlukan data-data hasil penyelidikan tanah di laboratorium,

seperti pada tabel 5. Untuk lereng 1 kemiringan lereng mencapai 25° dan lereng 2 mempunyai kemiringan 33º

Tabel 5. Data-data untuk analisis keamanan lereng

No Lokasi Lapis tanah Berat volume Sudut geser Kohesi

(kg/m3) (°) (kg/m

2)

1 1 1 1659 21.8 250

2 1 2 1653 33.8 200

3 1 3 1629 38.6 100

4 2 1 1654 10.2 550

5 2 2 1614 36.9 100

6 2 3 1598 41 0

Sumber: Data pengujian laboratorium Mektan Undiknas 2017

Page 7: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

GEO - 71

Analisis 1: Keamanan Lereng Pada Kondisi Alami (Tanpa Beban Gempa dan Tanpa Perkuatan)

Dari hasil analisis untuk lereng kondisi alami tanpa mendapat beban gempa dan tanpa pemasangan pondasi tiang bor

(bore pile) dengan program SLOPE/W dihasilkan bidang longsor sedalam 10 meter dari permukaan lereng untuk

lereng1-1dan lereng 2-2. Sedangkan angka keamanan (SF) yang diperoleh untuk lereng 1-1 adalah 1,00 dan untuk

lereng 2-2 angka keamanan yang diperoleh 1.431 seperti yang diperlihatkan pada gambar 4.

a. lereng 1 b. lereng 2

Gambar 4. Hasil analisis lereng tanpa beban gempa dan tanpa tiang bor (bore pile)

Analisis 2: Keamanan Lereng Tanpa Beban Gempa dan Dengan Pondasi Tiang Bor (Bore Pile)

Untuk pemasangan pondasi tiang bor (bore pile) pada lereng digunakan panjang pondasi tiang bor tunggal (single

bore pile) sampai ke lapisan tanah keras yaitu pada kedalaman 10 meter, beban yang bekerja pada pondasi tiang bor

(bore pile) adalah beban maksimum dari hasil analisis struktur yaitu 68456.67 kg. Jarak antar pondsi tiang bor

(bore pile) adalah 4 m dengan posisi tiang sesuai dengan rencana pondasi bangunan yang akan dibangun seperti

terlihat pada gambar 5.

a. lereng 1 b. lereng 2

Gambar 5. Hasil analisis lereng tanpa beban gempa dengan perkuatan pondasi tiang bor (bore pile)

Hasil analisis keamanan lereng dengan SLOPE/W dengan perkuatan pondasi tiang bor tanpa memperhitungkan

beban gempa menghasilkan angka keamanan (SF) pada lereng 1-1 sebesar 1.244 dan pada lereng 2-2 sebesar 1.681.

Analisis 3: Keamanan Lereng Dengan Beban Gempa dan Tanpa Pondasi Tiang Bor (Bore Pile)

Analisis keamanan lereng tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bore pile) terhadap beban gempa digunakan koefisien

gempa horizontal (kh) = 0.45 dan koefisien gempa vertikal (kv) = 0.225. Hasil analisis ditampilkan pada gambar 6.

Page 8: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

GEO - 72

a. lereng 1 b. lereng 2

Gambar 6. Hasil analisis lereng dengan beban gempa tanpa perkuatan tiang bor (bor pile)

Dari hasil analisis keamanan lereng dengan program SLOPE/W diperoleh angka keamanan (SF) pada lereng 1-1

dengan beban gempa sebesar 0.533 dan pada lereng 2-2 sebesar 0.709.

Analisis 4: Keamanan Lereng Dengan Beban Gempa dan Dengan Pondasi Tiang Bor (Bore Pile)

Pada analisis keamanan lereng dengan beban gempa dan dengan pondasi tiang bor (bore pile), pemasangan pondasi

tiang bor (bor pile) pada lereng digunakan pondasi tiang bor tunggal (single bore pile) seperti pada analisis 1 dan

koefisien gempa seperti pada analisis 3. Dari hasil analisis keamanan lereng dengan program SLOPE/W diperoleh

angka keamanan (SF) pada lereng 1-1 dengan beban gempa sebesar 0.597 dan pada lereng 2-2 sebesar 0.774 seperti

pada gambar 7.

a. lereng 1 b. lereng 2

Gambar 7. Hasil analisis lereng dengan beban gempa dan perkuatan pondasi tiang bor (bor pile)

Hasil seluruh analisis keamanan lereng dirangkum pada tabel 6 dan hubungan kombinasi analisis dan angka

keamanan (SF) diperlihatkan pada gambar 8.

Tabel 6. Rangkuman analisis keamanan lereng

No Kombinasi Analisis Angka keamanan (SF)

Lereng 1-1 Lereng 2-2

1 Tanpa beban gempa dan tanpa bore pile 1.000 1.431

2 Tanpa beban gempa dan dengan bore pile 1.244 1.681

3 Dengan beban gempa dan tanpa bore pile 0.533 0.709

4 Dengan beban gempa dan dengan bore pile 0.597 0.774

Page 9: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

GEO - 73

Gambar 8. Grafik hubungan kombinasi analisis dengan angka keamanan (SF)

5. KESIMPULAN

Berdasarkan uraian dari analisis yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan:

1. Berdasarkan analisis dengan program SLOPE/W diperoleh kedalaman bidang longsor pada lereng 1 dan

lereng 2 adalah 10 meter dari muka lereng.

2. Untuk hasil analisis yang dilakukan yaitu analisis 1, analisis 2, analisis 3 dan analisis 4, diperoleh angka

keamanan tertinggi adalah analisis 2 yaitu analisis dengan perkuatan pondasi tiang bor (bor pile) tanpa

beban gempa dengan angka keamanan (SF) =1.244 pada lereng 1 dan angka keamanan (SF) pada lereng 2

= 1.681. Sedangkan angka keamanan terendah adalah analisis 3 yaitu analisis dengan beban gempa tanpa

perkuatan pondasi tiang bor (bore pile) dengan angka keamanan (SF) = 0.533 pada lereng 1 dan angka

keamanan (SF) = 0.709 pada lereng 2.

3. Pemasangan pondasi tiang bor (bore pile) dapat meningkatkan nilai angka keamanan. Dapat dilihat dari

hasil analisis dengan perkuatan pondasi tiang bor (bore pile) pada analisis 2 lebih besar terhadap analisis 1

yaitu analisis keamanan lereng tanpa perkuatan. Hal ini dapat juga dibandingkan antara analsis 4 dengan

analisis 3. Pada analisis 4 keamanan lereng dengan beban gempa dan dengan perkuatan pondasi tiang bor

menghasilkan angka keamanan yang lebih besar daripada pada analisis 3 yaitu analisis keamanan lereng

dengan beban gempa tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bore pile). Kondisi ini mengurangi terjadinya

resiko longsor karena angka keamanan (SF) > 1.25.

4. Pengaruh beban gempa terhadap keamanan lereng cukup besar mengurangi angka keamanan yaitu dapat

dilihat dari perbandingan analisis 1 dan analisis 3 atau analisis 2 dan analisis 4. Walaupun telah diperkuat

dengan pondasi tiang bor (bore pile) sangat menurunkan nilai angka keamanan (SF) <1 sehingga dapat

meningkatkan peluang terjadinya longsor.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih kepada Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan

Pengembangan Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi atas bantuan hibah dosen pemula sehingga

dapat menghasilkan penelitian ini dan semoga dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, J. E., (1989). Sifat-sifat Fisik & Geoteknis Tanah, Erlangga, Jakarta, 562 hal.

Choudhury D., Nimbalkar S.S., dan Mandal J.N.(2006). “Comparison of Pseudo-Static and Pseudo-Dynamic

Methods for Seismic Earth Pressure on Retaining Wall”, J. Ind. Geophys.Union( October 2006 ),10(4),263-

271

Departemen P.U. (2004). Peta Zona Gempa Indonesia Sebagai Acuan Dasar Perencanaan dan Perancangan

Bangunan, Puslitbang Sumber Daya Air, Bandung

Dharmayasa, I. G., Redana, I. W., & Suwarsa Putra, T. G. (2014). “Analisis Keamanan Lereng Bendungan Utama

Pada Bendungan Benel di Kabupaten Jembrana”, Jurnal Spektran, 2(2), 68-77

Dharmayasa, I., & Eratodi, I. (2017). Analisis Dinding Penahan Tanah Dengan Pondasi Tiang Bor (Studi Kasus

Tower PLN No. 71 SUTT 150 KV Di Jalan Gatot Subroto Barat Denpasar). Dinamika Rekayasa, 12(2), 71-78.

Page 10: ANALISIS PENGARUH BEBAN GEMPA DAN …konteks.id/p/11-GEO-6.pdfGEO - 68 Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan tanah di lapangan meliputi pengujian

GEO - 74

Google (2017). Map Data@2017 Google Indonesia. Retrieved August 25, 2017, from

https://www.google.co.id/maps/search/banjar dukuh desa kendran tegalalang gianyar bali/@-

8.4601036,115.2809802,338m/data=!3m1!1e3?hl=en

Geo-Slope International Ltd. (2016). SLOPE/W.diakses 09 Juli 2017, https://www.geo-slope.com/products/slope-w

Gunawan, R. (1991). Pengantar Teknik Fondasi. Cetakan Kelima, Penerbit Kanisius, Yogyakarta.

Pujianto H., Purwanta Y. M., dan Surjandari N.S.(2017). “Analisis Pengaruh Beban Gempa Terhadap Stabilitas

Lereng di Desa Sendangmulyo, Tirtomoyo, Wonogiri”, Matriks Teknik Sipil, 5(1), 202-207

Redana. I W.(2010).Teknik Pondasi, Udayana University Press, Denpasar