bab ii 2. tinjauan pustaka 2 - polban

28
D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 6 BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanah Tanah mempunyai peranan penting pada suatu lokasi pekerjaan konstruksi sebagai pondasi pendukung suatu bangunan, atau bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul bendungan atau sebagai sumber penyebab gaya luar pada bangunan seperti dinding penahan tanah. Menurut Braja M. Das tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut. 2.2 Lereng Tanah di permukaaan bumi tidak selalu membentuk bidang datar, tanah di permukaan bumi dapat memiliki perbedaan elevasi antara tempat satu dengan yang lain sehingga membentuk suatu lereng (slope), yang pada kondisi tertentu dapat menimbulkan kelongsoran lereng. Lereng adalah suatu permukaan tanah yang miring dan membentuk sudut tertentu terhadap suatu bidang horizontal dan tidak terlindungi (Braja M Das, 1985). Lereng secara umum dibagi menjadi dua kategori, yaitu lereng alami dan lereng buatan . a. Lereng Alam Lareng alam yaitu lereng yang terbentuk secara alamiah, yang biasanya terdapat di daerah perbukitan. b. Lereng Buatan

Upload: others

Post on 05-Oct-2021

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 6

BAB II

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanah

Tanah mempunyai peranan penting pada suatu lokasi pekerjaan

konstruksi sebagai pondasi pendukung suatu bangunan, atau bahan

konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul bendungan atau sebagai

sumber penyebab gaya luar pada bangunan seperti dinding penahan tanah.

Menurut Braja M. Das tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari

agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat

secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah

melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang

mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut.

2.2 Lereng

Tanah di permukaaan bumi tidak selalu membentuk bidang datar,

tanah di permukaan bumi dapat memiliki perbedaan elevasi antara tempat

satu dengan yang lain sehingga membentuk suatu lereng (slope), yang pada

kondisi tertentu dapat menimbulkan kelongsoran lereng.

Lereng adalah suatu permukaan tanah yang miring dan membentuk

sudut tertentu terhadap suatu bidang horizontal dan tidak terlindungi (Braja

M Das, 1985). Lereng secara umum dibagi menjadi dua kategori, yaitu

lereng alami dan lereng buatan .

a. Lereng Alam

Lareng alam yaitu lereng yang terbentuk secara alamiah, yang biasanya

terdapat di daerah perbukitan.

b. Lereng Buatan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 2: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 7

Lereng buatan yaitu lereng yang terbentuk karena dibuat oleh manusia

biasanya untuk keperluan konstruksi, seperti tanggul sungai, bendungan

tanah, tanggul untuk badan jalan kereta api.

2.2.1 Kelongsoran Lereng

Suatu permukaan tanah yang miring yang membentuk sudut tertentu

terhadap bidang horizontal disebut sebagai lereng (slope). Lereng dapat

terjadi secara alamiah atau dibentuk oleh manusia dengan tujuan tertentu.

Jika permukaan membentuk suatu kemiringan maka komponen massa

tanah di atas bidang gelincir cenderung akan bergerak ke arah bawah

akibat gravitasi. Kondisi ini dapat dicegah jika gaya dorong (driving

force) tidak melampaui gaya perlawanan yang berasal dari kekuatan geser

tanah sepanjang bidang longsor seperti yang diperlihatkan pada Gambar

2.1 .

Gambar 2.1 Kelongsoran lereng( Das M, 2002 )

2.2.2 Jenis – jenis longsor

Gerakan tanah terjadi akibat regangan geser dan perpidahan dari bidang

longsor/ bidang gelincir, dimana massa tanah berpindah dari tempat

semula, jenis tanah longsor dapat di bedakan menjadi :

a. Longsoran rotasi (Rotational slide)

Merupakan keadaan bidang longsor yang mempunyai bentuk seperti

busur derajat, log spiral, dan bentuk lengkung yang tidak lentur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 3: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 8

Pada umumnya kelongsoran ini berhubungan dengan kondisi tanah

yang homogen.

Gambar 2.2 Longsoran rotasi

Sumber:http://www.esdm.go.id/assets/admin/file/pub/Pengenalan_Gerakan_Tanah.p

df)

b. Longsoran translasi (Translaton slide)

Merupakan longsoran dengan bidang longsor cenderung datar atau

sedikit bergelombang. Kelongsoran ini dapat terjadi bila permukaan

runtuh yang dipengaruhi oleh adanya kekuatan geser yang berbeda

pada lapisan tanah yang berbatasan.

Gambar 2.3 Longsoran translasi

Sumber:http://www.esdm.go.id/assets/admin/file/pub/Pengenalan_Gerakan_Tanah.pdf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 4: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 9

c. Surface slide

Longsoran ini terjadi jika bidang gelincirnya terletak dekat dengan

permukaan tanah

Gambar 2.4 Surface slide

Sumber:http://www.esdm.go.id/assets/admin/file/pub/Pengenalan_Gerakan_Tanah.pdf

d. Deep slide

Longsoran ini terjadi jika bidang gelincirnya terletak jauh dibawah

permukaan tanah.

Gambar 2.5 Deep slide

Sumber:http://www.esdm.go.id/assets/admin/file/pub/Pengenalan_Gerakan_Tanah.pdf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 5: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 10

2.2.3 Penyebab Tanah Longsor

Faktor penyebab terjadinya gerakan pada tanah longsor tergantung pada

kondisi batuan dan tanah penyusun lereng, struktur geologi, curah hujan,

vegetasi penutup dan penggunaan lahan pada lereng tersebut, tetapi secara

garis besar dapat dibedakan sebagai faktor alami dan manusia.

a. Faktor alam

Kondisi alam yang menjadi faktor utama terjadinya longsor antara

lain:

1) Kondisi geologi: batuan lapuk, kemiringan lapisan, sisipan lapisan

batu lempung, lereng yang terjal yang diakibatkan oleh struktur sesar

dan kekar (patahan dan lipatan), gempa bumi, stratigrafi dan gunung

api, lapisan batuan yang kedap air miring ke lereng yang berfungsi

sebagai bidang longsoran, adanya retakan karena proses alam (gempa

bumi, tektonik).

2) Keadaan tanah : erosi dan pengikisan, adanya daerah longsoran lama,

ketebalan tanah pelapukan bersifat lembek, butiran halus, tanah jenuh

karena air hujan.

3) Iklim: curah hujan yang tinggi, air (hujan. di atas normal)

4) Keadaan topografi: lereng yang curam.

5) Keadaan tata air: kondisi drainase yang tersumbat, akumulasi massa

air, erosi dalam, pelarutan dan tekanan hidrostatika, susut air cepat,

banjir, aliran bawah tanah pada sungai lama.

b. Faktor manusia

Faktor manusia yang menyebabkan kelongsoran antara lain :

1) Pemotongan tebing pada penambangan batu di lereng yang terjal.

2) Penimbunan tanah urugan di daerah lereng.

3) Kegagalan struktur dinding penahan tanah.

4) Perubahan tata lahan seperti penggundulan hutan menjadi lahan basah

yang menyebabkan terjadinya pengikisan oleh air permukaan dan

menyebabkan tanah menjadi lembek.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 6: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 11

5) Adanya budidaya kolam ikan dan genangan air di atas lereng. Sistem

pertanian yang tidak memperhatikan irigasi yang aman.

6) Terjadinya bocoran air saluran dan luapan air saluran.

2.3 Analisis Stabilitas Lereng

Analisis stabilitas lereng di dasarkan pada mekanisme gerak suatu

benda yang terletak pada bidang miring, dimana benda yang menjadi objek

tinjauan adalah butir butir tanah, seperti terlihat pada Gambar 2.6 yang

menganalisis mekanisme gerak benda pada benda miring serta gaya – gaya

yang mempengaruhinya.

Gambar 2.6 Mekanisme gerak benda

Sumber : Buku petunjuk teknis perencanaan dan penanganan longsoran

Pada Gambar 2.6 terlihat bahwa yang akan longsor adalah T, sedangkan

gaya yang melawan longsor adalah R yaitu gaya geser yang terjadi antara

berat beda W dengan bidang miring, dengan demikian dapat dikatakan bila

:

R/T < 1 Benda akan bergerak ( Labil / longsor )

R/T = 1 Benda dalam keadaan seimbang (tidak bergerak)

R/T > 1 Benda akan diam (stabil)

Mekanisme gerak benda di atas pada kestabilan lereng adalah untuk

mengetahui stabilitas tanah terhadap longsoran dan stabilitas tanah akibat

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 7: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 12

gaya gaya lateral yang terjadi pada tanah. Selain mekanisme gerak yang di

sebabkan oleh gaya – gaya lateral, perlunya dianalisis parameter –

parameter yang mempengaruhi terjadinya longsoran tersebut.

2.3.1 Penyelidikan Tanah

Penyelidikan tanah dilakukan untuk memperoleh contoh tanah dan

batuan untuk keperluan identifikasi dan untuk menentukan parameter-

parameter tanah yang diperlukan, Penyelidikan tanah mencakup antara

lain, pekerjaan sondir, pengambilan contoh tanah, dan pengujian

laboratorium.

1. Pekerjaan Sondir

Sondir merupakan pekerjaan pengujian lapangan yang dilakukan

untuk pengujian tanah, pekerjaan sondir dilakukan untuk mengetahui

kekerasan tanah pada kedalaman tertentu dan untuk menentukan daya

lekat tanah. Menurut ASTM pengujian ini dilakukan dengan

menggunakan alat sondir dengan cara menekan ujung konus ke dalam

tanah dengan kecepatan tetap 0,5 – 1 cm/detik dan di ukur setiap

interval 20 cm.

2. Pengambilan contoh tanah

Pengambilan contoh tanah dilakukan menggunakan alat bor tanah

untuk mengidentifikasi jenis-jenis tanah pada kedalaman tertentu

dengan mengamati sifat-sifat tanah seperti, tekstur, warna,pori dan

sebagainya. Pengambilan sampel tanah dibagi dalam dua katagori

yaitu sampel tanah asli ( undisturbed sample) dan sampel tanah tidak

asli ( disturbed sample). Sampel tanah asli ( undisturbed sample)

adalah tanah yang di peroleh dari hasil pemboran yang diambil

menggunakan tabung sampel sebagai pelindung tanah dengan maksud

mempertahankan sifat-sifat asli tanah agar tidak mengalami

perubahan struktur, kadar air ataupun susunan kimia tanah. Tanah

yang benar-benar asli tidak dapat diperoleh meskipun teknik

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 8: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 13

pengambilan contoh tanah dilakukan secara hati-hati dan melakukan

pengamatan yang tepat, tetapi kerusakan-kerusakan tanah dapat

diminimalisir. Sedangkan yang di maksud sampel tanah tidak asli (

disturbed sample) yaitu tanah yang di ambil tidak menggunakan

pelindung tanah untuk menjaga struktur tanah, tetapi tetap saja

perubahan kadar air tanah harus tetap diperhatikan.

3. Parameter Tanah

Untuk mengetahui parameter-parameter tanah dilakukan pengujian

labolatorium yang di ambil dari tanah hasil pemboran. Parameter

tanah yang dibutuhkan untuk analisis stabilitas lereng yaitu : Kohesi

(c), Sudut geser (ø), Modulus Elastisitas tanah (Es), Berat Isi tanah

(ɣ ), Poisson Ratio (v). Berikut adalah pengujian labolatorium yang

dilakukan untuk mencari parameter tanah tersebut

a. Uji Geser Langsung (Direct Shear)

Uji geser langsung dilakukan untuk menentukan parametr sudut geser

(ø) yang dinyatakan dalam derajat (°) dan kohesi (c) yang dinyatakan

dalam kg/cm2. Benda uji pada pengujian ini dapat di buat

menggunakan beda uji tanah asli (Undistrubed sample), benda uji asli

bukan dari tabung dan benda uji buatan (dipadatkan).

Hasil dari pengujian direct shear akan di dapat kurva hubungan antara

tegangan geser dan tegangan normal Berikut adalah Gambar 2.7

kurva direct shear

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 9: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 14

Gambar 2.7 Kurva direct shear

Sumber : https://www.scribd.com/doc/36208192/Uji-Geser-Langsung

Laporan Uji Tanah Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung

b. Berat Isi Tanah

Menurut Lembaga Penelitian Tanah (1979), definisi berat isi tanah

adalah berat tanah utuh (undisturbed) dalam keadaan kering dibagi

dengan volume tanah, dinyatakan dalam g/cm3 (g/cc). Nilai berat isi

tanah sangat bervariasi antara satu titik dengan titik lainnya karena

perbedaan kandungan bahan organik, tekstur tanah, kedalaman

tanah,jenis fauna tanah, dan kadar air tanah (Agus et al. 2006).

Sedangkan utuk parameter tanah lainnya seperti Modulus elastisitas

tanah (Es) dan Poission Ratio (v) dapat diketahui berdasarkan jenis

tanah.

c. Modulus Elastisitas tanah (E)

Modulus elastisitas menunjukan besarnya nilai elastisitas tanah yang

merupakan perbandingan antara tegangan yang terjadi terhadap

regangan. Perkiraan nilai E untuk tiap jenis tanah terdapat pada Tabel

2.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 10: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 15

Tabel 2.1 Perkiraan nilai E berdasarkan jenis tanah ( Bowles ,1997)

Jenis Tanah E (Kg/cm2)

LEMPUNG

Sangat lunak

Lunak

Sedang

Berpasir

PASIR

Berlanau

Tidak padat

Padat

PASIR DAN KERIKIL

Padat

Tidak padat

LANAU

LOESS

CADAS

3 – 30

20 – 40

45 – 90

300 – 425

50 – 200

100 – 250

500 – 1000

800 – 2000

500 – 1400

20 – 200

150 – 600

1400 - 14000

d. Poisson Ratio

Nilai poisson ratio ditentukan sebagai kompresi poros, terhadap

regangan permuaian lateral. Nilai poisson ratio dapat ditentukan

berdasarkan jenis tanah seperti pada Tabel 2.2

Tabel 2.2 Perkiraan angka Poisson ratio berdasarkan jenis tanah ( Das M, 2002)

Jenis Tanah v (Poisson Ratio)

Lempung jenuh

Lempung tak jenuh

Lempung berpasir

Lanau

Pasir padat

Pasir kasar

Pasir halus

Batu

Loess

0,40 – 0,50

0,10 – 0,30

0,20 – 0,30

0,30 – 0,35

0,20 – 0,40

0,15

0,25

0,10 – 0,40

0,10 – 0,30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 11: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 16

2.4 Tekanan Tanah Lateral

Tekanan tanah lateral adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat

dorongan tanah dibelakang struktur penahan tanah. Dalam perancangan

dinding penahan dilakukan cara analisis dengan kondisi yang akan terjadi

pada keadaan runtuh , kemudian diberikan faktor keamanan yang cukup.

Menurut Hardiyatmo (2003), analisis tekanan tanah lateral ditinjau pada

kondisi keseimbangan plastis,yaitu saat massa tanah pada kondisi tepat

saat akan runtuh . Besar dan distribusi tekanan tanah adalah

fungsidariperubahan letak (displacement) dan regangan (strain).

Pada prinsipnya kondisi tanah dalam kedudukannya ada 3

kemungkinan, yaitu :

Dalam Keadaan Diam ( Ko )

Dalam Keadaan Aktif ( Ka )

Dalam Keadaan Pasif ( Kp )

2.4.1 Tekanan Tanah Dalam Keadaan Diam

Tanah terbentuk dari pelapukan batuan dan proses pengendapan. Selama

proses pengendapan, tanah mengalami konsolidasi karena pengaruh

tekanan overburden yaitu oleh akibat beban tanahnya sendiri.

Bila kita tinjau massa tanah seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.8

Massa tanah dibatasi oleh dinding dengan permukaan licin AB yang

dipasang sampai kedalaman tak terhingga. Suatu elemen tanah yang

terletak pada kedalaman h akan terkena tekanan arah vertical dan

tekanan arah horizontal.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 12: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 17

Gambar 2.8 Tekanan tanah dalam keadaan diam

Bila dinding AB dalam keadaan diam, yaitu bila dinding tidak bergerak

ke salah satu arah baik kekanan maupun kekiri dari posisi awal, maka

massa tanah akan berada dalam keadaan keseimbangan elastic ( elastic

equilibrium ). Kondisi keseimbangan di tempat yang dihasilkan dari

kedudukan tegangan-tegangan dengan tanpa terjadinya tegangan geser di

definisikan sebagai kondisi Ko (Koefisien tekanan tanah dalam keadaan

diam) atau,

v

hK o

..............................................................................................(2.1)

Karena hv maka

)( hKh o .............................................................................(2.2)

Sehingga koefisien tekanan tanah dalam keadaan diam dapat diwakili oleh

hubungan empiris yang diperkenalkan oleh Jaky ( 1994 ).

sin1oK .......................................................................................(2.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 13: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 18

Gambar 2.9 Distribusi tekanan tanah keadaan diam

Gambar 2.9 menunjukkan distribusi tekanan tanah dalam keadaan diam

yang bekerja pada dinding setinggi H. Gaya total persatuan lebar

dinding, Po, adalah sama dengan luas dari diagram tekanan tanah yang

bersangkutan. Jadi :

2

2

1HKP oo .....................................................................................(2.4)

2.4.2 Tekanan Tanah Aktif

Menurut Hardi yatmo (2003), tekanan tanah aktif adalah tekanan yang

terjadi pada dinding penahan yang mengalami keluluhan atau bergerak

ke arah luar dari tanah urugan di belakangnya, sehingga menyebabkan

tanah urug akan bergerak longsor ke bawah dan menekan dinding

penahannya, sedangkan nilai banding tekanan horizontal dan tekanan

vertikal yang terjadi didefinisikan sebagai koefisien tekanan tanah

aktif atau Ka. Nilai tekanan aktif lebih kecil dari nilai tekanan saat

diam.

1) Tekanan aktif yang bekerja pada dasar dinding adalah

HK aa

...............................................................................(2.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 14: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 19

2) Gaya aktif yang bekerja pada dinding penahan tanah (DPT) non

kohesif.

HKaPa ..............................................................................(2.6)

Atau sama dengan,

aa KHP 2

2

1 ..........................................................................(2.7)

Dimana :

Pa = Tekanan tanah aktif (KN/m)

Ka = Koefisien aktif

ɣ = Berat volume tanah (KN/m3)

H = Kedalaman tanah dihitung dari puncak dinding penahan

(m)

Harga Ka untuk tanah datar

245tan

sin1

sin1 2 aK .........................................................(2.8)

Dimana :

Ka = Koefisien aktif

Ø = Sudut geser tanah (°)

Harga Ka untuk tanah miring

22

22

coscoscos

coscoscoscos

aK ...........................................(2.9)

Dimana :

Ka = Koefisien aktif

Ø = Sudut geser tanah (°)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 15: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 20

Β = Kemiringan permukaan tanah urug (°)

Gambar 2.10 Gaya aktif metode rankie dinding penahan tanah permukaan rata

Sumber : https://www.scribd.com/document/156560921/Dinding-Penahan-Tanah

Gambar 2.11 Gaya aktif metode rankie dinding penahan tanah permukaan miring

Sumber : https://www.scribd.com/document/156560921/Dinding-Penahan-

Tanah

3) Gaya aktif pada dinding penahan pada tanah kohesif

)2( KacKaHPa ............................................................(2.10)

Dimana :

Pa = Tekanan tanah aktif (kN/m)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 16: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 21

ɣ = Berat volume tanah (kN/m3)

H = Kedalaman tanah dihitung dari puncak dinding penahan (m)

Ka = Koefisien aktif

c = Kohesi (kN/m2)

Nilai negatif memberikan pengertian adanya gaya tarik yang bekerja,

yang dimulai dari kedalaman tertentu (hc) pada permukaan. Dapat

dilihat pada Gambar 2.12. Kedalaman dimana Pa = 0, akan

memberikan kedalaman retakan tanah urug akibat gaya tarik.

Gambar 2.12 Kedalaman retakan tanah urug

a

cK

ch

2

2.4.3 Tekanan Tanah Pasif

Menurut Hardiyatmo (2003), tekanan pasif adalah tekanan tanah yang

terjadi saat gaya mendorong dinding penahan tanah ke arah tanah

urugannya, sedangkan nilai banding tekanan horisontal dan vertikal yan

terjadi di definisikan sebagai koefisien tekanan tanah pasif atau kp. Nilai

tekanan pasif lebih besar dari nilai tekanan tanah saat diam dan nilai

tekanan aktif. Tekanan tanah pasif menunjukkan nilai maksimum dari

hc

hc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 17: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 22

gaya yang dapat dikembangkan oleh tanah pada gerakan struktur penahan

terhadap urugannya, yaitu dimana tanah harus menahan gerakan dinding

penahan tanah sebelum mengalami keruntuhan.

1) Gaya Pasif pada dinding penahan tanah (DPT) pada tanah tak kohesif

HKP pp ............................................................................(2.11)

Atau,

pp KHP 2

2

1 .......................................................................(2.12)

Dimana :

Pp = Tekanan tanah pasif (kN/m)

Kp = Koefisien pasif

ɣ = Berat volume tanah (kN/m3)

H = Kedalaman tanah dihitung dari puncak dinding penahan

(m)

Harga Kp untuk tanah datar

245tan

sin1

sin1 2 Ka .......................................................(2.13)

Dimana :

Kp = Koefisien pasif

Ø = Sudut geser tanah (°)

Harga Kp untuk tanah miring

22

22

coscoscos

coscoscoscos

Kp .........................................(2.14)

Dimana :

Kp = Koefisien aktif

Ø = Sudut geser tanah (°)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 18: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 23

β = Kemiringan permukaan tanah urug (°)

2) Gaya pasif pada dinding penahan pada tanah kohesif

ppp kcKHP 2 ............................................................(2.15)

Dimana :

Pp = Tekanan tanah pasif (kN/m)

ɣ = Berat volume tanah (kN/m3)

z = Kedalaman tanah dihitung dari puncak dinding penahan

(m)

Kp = Koefisien pasif

c = Kohesi (kN/m2)

2.5 Penanganan Longsor

Penanganan longsor dilakukan tergantung pada tipe dan sifat

gerakan tanah, kondisi lapangan dan geologi, dan dengan kemudahan

dalam pengerjaan nya (work ability) dan efisien.

Kelongsoran pada lereng terjadi bila keseimbangan gaya – gaya

yang bekerja terganggu, yaitu gaya gaya pendorong melampaui gaya

penahan. Oleh karena itu prinsip penanganan longsor adalah mengurangi

gaya pendorong atau menambah gaya penahan. Cara penanganan longsor

dengan mengurangi gaya pendorong dapat dilakukan dengan

mengendalikan air permukaan dan mengubah geometri lereng sedangkan

penanganan longsor dengan menambah gaya penahan dapat dilakukan

dengan mengendalikan air rembesan dan penambatan.

2.5.1 Mengubah Geometri Lereng

Penanganan longsor dengan mengubah geometrik lereng dapat dilakukan

dengan pemotongan dan penimbunan dengan mempertimbangkan

mekanisme gerakan longsoran yang terjadi. Perubahan geometri lereng

dengan pemotongan dapat berupa pemotongan kepala longsoran,

pelandaian tebing, penanggaan, pemotongan habis, pengupasan tebing

dan pengupasan lereng dengan tujuan untuk mengurangi tegangan dan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 19: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 24

menambah tahanan geser . Berikut adalah Gambar 2.13 contoh

penanganan dengan mengubah geometri lereng

Sumber : Hardiyatmo HC,2003 , mekanika tanah 2

Gambar 2.13 Penanganan dengan mengubah geometri lereng

Sumber : Hardiyatmo HC,2003 , mekanika tanah 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 20: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 25

2.5.2 Mengendalikan Air Permukaan

Penanganan longsor dengan cara mengendalikan air permukaan (

drainase permukaan) dapat dilakukan dengan cara menanam tumbuhan,

tata salir, menutup rekahan dan perbaikan lereng. Mengendalikan air

permukaan merupakan langkah awal dalam setiap rencana

penanggulangan longsor untuk mengurangi berat massa tanah yang

bergerak dan menambah kekuatan material pebentuk lereng. yang harus

diperhatikan adalah air permukaan yang akan mengalir pada permukaan

lereng dan air permukaan yang akan meresap/masuk kedalam tanah.

Setiap upaya harus dilakukan untuk mencegah air permukaan yang

menuju daerah longsoran,rembesan dan genangan di daerah longsoran di

alirkan ke luar melalui lereng.. Berikut adalah Gambar 2.14 contoh

penanganan dengan mengendalikan air permukaan.

Gambar 2.14 Mengendalikan permukaan air

Sumber : Buku petunjuk teknis perencanaan dan penanganan longsoran

Air limpasan dicegat dengan tata salir sehingga tidak masuk ke daerah

longsoran. Retakan ditutup sehingga air permukaan tidak meresap

kedalam tanah. Lekukan/tonjolan diisi/dipotong dan diratakan sehingga

tidak menjadi genangan air.

2.5.3 Mengendalikan Air Rembesan

Metoda pengendalian air rembesan yang dapat digunakan adalah

sumur dalam, penyalur tegak, penyalur mendatar, pelantar, sumur pelega,

penyalir parit pencegat, penyalur liput dan elektro osmosis. Berikut adalah

Gambar 2.15 contoh drainase bawah permukaan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 21: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 26

Gambar 2.15 Drainase bawah permukaan

Sumber : Buku petunjuk teknis perencanaan dan penanganan

longsoran

Air tanah dikeluarkan dari lereng penyalir, muka air tanah turun dan Uo

menjadi U’. Dengan penurunan muka air tanah tekanan air pori akan

berkurang sehingga faktor keamanan akan berubah.

2.5.4 Penambatan

Penanganan longsor dapat dilakukan dengan mekanisme penambatan,

yaitu menahan massa tanah atau batuan yang berpotensi longsor, sehingga

dapat meningkatkan tahanan geser dengan suatu bahan atau struuktur

konstruksi. Bangunan penahan dapat terdiri dari beberapa macam antara

lain, Dinding penahan tanah ( DPT), pondasi bored pile dan bronjong.

a. Dinding Penahan Tanah (DPT)

Dinding penahan tanah dibuat dari pasangan batu, beton, atau beton

bertulang. Keberhasilan dinding penahan tergantung dari kemampuan

menahan geseran dan stabilitas terhadap guling. Selain untuk menahan

gerakan tanah, juga berfungsi melindungi bangunan dari runtuhan.

Tembok penahan harus diberifasilitas drainase dan pipa salir sehingga

tidak terjadi tekanan hidrostatis yangbesar.

Didalam melakukan perencanyaan longsor dengan menggunakan

dinding penahan tanah terdapat faktor keamanan yang harus di cek,

yaitu faktor keamanan terhadap stabilitas geser, stabilitas guling, dan

kapasitan dukung tanahnya.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 22: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 27

1) Stabilitas geser

Bergesernya bangunan dinding penahan tanah disebabkan karena gaya

horisontal lebih besar daripada gaya vertikal. Gaya-gaya yang

menggeser dinding penahan tanah tanah akan ditahan oleh :

a) Gesekan antara tanah dengan dasar pondasi.

b) Tekanan tanah pasif bila di depan dinding penahan tanah terdapat

tanah timbunan.

Safety faktor terhadap geser (SFgs), dinyatakan dengan rumus :

5.1

Fd

FRSFgs ..............................................................(2.16)

Dimana :

FR = Jumlah gaya-gaya yang menahan gaya horisontal

Fd = Jumlah gaya-gaya yang mendorong

Gaya yang menahan pada bagian dasar dinding :

BcVR tan)( ............................................................(2.17)

Tekanan tanah pasid merupakan gaya menahan horisontal, sehingga :

pPBcVFR tan)( .............................................(2.18)

Dan

hPFd

Sehingga,

5.1tan)(

hP

PpBcVSFgs

.....................................(2.19)

2) Stabilitas guling

Tekanan tanah lateral yang diakibatkan oleh tanah urug di belakang

dinding penahan tanah , dapat menggulingkan dinding dengan pusat

rotasi pada ujung kaki depan pelat pondasi. Momen penggulingan ini,

dilawan oleh momen akibat berat sendiri dinding penahan tanah dan

momen akibat berat tanah di atas pelat pondasi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 23: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 28

Safety faktor terhadap penggulingan (SFgl), dapat dinyatakan dengan

rumus :

0M

MRSFgl .......................................................................... (2.20)

Dimana :

ΣM0 = Jumlah momen dari gaya-gaya yang menyebabkan momen

pada titik C

ΣMR = Jumlah momen yang menahan guling terhadap titik C

Momen yang menghasilkan guling :

30

HPM h ........................................................................ (2.21)

cos hh PP ............................................................................(2.22)

Dimana :

Ph = Tekanan tanah aktif arah horizontal

Β = Kemiringan tanah

Faktor aman terhadap penggulingan (Fgl) bergantung pada jenis

tanah, yaitu:

SFgl ≥ 1.5 untuk tanah dasar granuler

SFgl ≥ 2 untuk tanah dasar kohesif

3) Kapasitas daya dukung tanah

Dalam penentuan nilai keamanan dinding penahan tanah dari bahaya

keruntuhan kapasitas dukung terdapat beberapa persamaan-persamaan

kapasitas dukung, Kapasitas dukung tanah dihitung dengan

menggunakan persamaan hansen yaitu:

iFdFNBFqiFqdNqqFciFcdNccqu *'5.0

.....................................................................................................(2.24)

Dimana :

Dq .....................................................................................(2.25)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 24: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 29

eBB 2' ..................................................................................(2.26)

'4.01

B

DFcd ...........................................................................(2.27)

2)sin1(tan21 qdF .........................................................(2.28)

1dF

V

Ph1tan .......................................................................(2.29)

2

901

qici FF ..................................................................(2.30)

2

1

iF .............................................................................(2.31)

Nc ,Nq ,Nɣ = faktor kapasitas dukung Terzaghi

Faktor keamanan terhadap keruntuhan kapasitas dukung didefinisikan

3q

quF ..................................................................................(2.32)

b. Bored Pile

Bored pile merupakan pondasi tiang yang pengerjaan nya dengan cara

di bor terlebih dahulu yang kemudian di pasang tulangan dan di cor.

Pondasi bored pile dapat membantu mencegah kelongsoran dan

membantu pergerakan tanah pada lereng akibat adanya tekanan lateral

tanah serta penambahan beban lalulintas yang terjadi.

Dalam perencanaan menggunakan bored pile digunakan perhitungan

turap yaitu pile yang digunakan sebagai dinding penahan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 25: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 30

Tipe bored pile kantilever digunakan untuk dapat menahan gaya

horisontal yang diharapkan mampu menahan lendutan lateral yang

relatif besar.

Turap Kantilever

Sumber : Diktat pondasi 1 (M.Shouman)

Gambar 2.16 Turap Kantilever

1) Beban-beban yang bekerja pada turap (Tekanan aktif dan pasif tanah

lateral)

Tekanan Aktif Tanah (Pa)

Akibat beban sendiri

)( DohKa ....................................................................(2.33)

Akibat kohesi

Kacc 2 ...............................................................................(2.34)

Akibat beban

Kaqq ......................................................................................(2.35)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 26: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 31

Pa = )()(2

1Dohqc ..........................................................(2.36)

Tekanan Pasif Tanah (Pp)

Akibat beban sendiri

DoKp ..............................................................................(2.37)

Akibat kohesi

Kpcc 2 ...............................................................................(2.38)

Akibat beban

Kpqq ......................................................................................(2.39)

Pp = Doqc )(2

1 ...................................................................(2.40)

2) Menghitung Kedalaman penetrasi tiang dengan menggunakan

persamaan

)(3/0 DohPaDoPpMo .........................................(2.41)

3) Menghitung Momen Maxiumum

Sumber : Diktat Pondasi 1 (M.Shouman)

Gambar 2.17 Momen Maksimum Turap

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 27: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 32

Qx = 0 (Letak Momen Maksimum)

xPpxPa .................................................................................(2.42)

2.6 Beban Lalu Lintas

Beban lalu lintas harus ditambahkan pada analisa stabilitas lereng untuk

menentukan beban kendaraan yang melintasi area lereng. Dalam buku

panduan geoteknik 4 beban lalu lintas diukur berdasarkan kelas jalan.

Berikut Tabel 2.4 beban lalu lintas untuk analisis stabilitas.

Tabel 2.3 Beban lalu lintas berdasarkan kelas jalan

Kelas Jalan Beban Lalu Lintas

(Kpa)

I 15

II 12

III 12

Sumber : Buku panduan geoteknik 4

Tabel 2.4 Klasifikasi Jalan secara umum menurut kelas, fungsi, dimensi kendaraan maksimum

dan muatan terberat (MST)

Sumber : rsnit-14-2004-geometrik jalan perkota

2.7 Metode Elemen Hingga Plaxis

Plaxis adalah suatu program geotenik menggunakan model suatu

elemen yang digunakan untuk melakukan simulasi perilaku dari tanah. Pada

analisis ini menggunakan model Mohr-Coulomb (MC) adalah model elastis-

plastis yang terdiri dari lima buah parameter, dan merupakan suatu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 28: BAB II 2. TINJAUAN PUSTAKA 2 - POLBAN

D3 TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

Acef Restu Gumelar, Ayu Kurnilah, Metode Penanganan Longsor.... 33

pendekantan dari perilaku tanah dan batuan karena menggambarkan kondisi

elastis dan plastis tanah. Menyediakan berbagai analisa tentang displacement,

tegangan tegangan yang terjadi pada tanah, faktor keamanan lereng dan lain-

lain.

a) Faktor Keamanan

Faktor keamanan sesuai prosedur dari Joseph E. Bowles (2000) yaitu

untuk mengetahui tingkat stabilitas lereng dimana :

FK ≥ 1,25 : Lereng dalam kondisi Aman.

FK < 1,07 : Lereng dalam kondisi Tidak Aman.

FK > 1,07 ; <1,25 : Lereng dalam kondisi kritis.

Faktor keamanan yang digunakan menggunakan program plaxis dapat di

gunakan dengan cara trial and error .