bab ii 2. tinjauan pustaka 2 - polban
TRANSCRIPT
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
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.
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
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
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.
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
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
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
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
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
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.
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)
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)
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 (°)
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)
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
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 (°)
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
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
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.
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.
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.
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)
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.
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)
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
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
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 .