program studi teknik sipil fakultas teknik · pdf fileanyaman k awat gabion (sni 03 -0090...

i

Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat dengan Perkuatan Gabion

Stability Analysis Double-decker Slope with Gabion Reinforcement

SKRIPSI

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik

pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

Rendi Teguh Prayitno

NIM. I1114072

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

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

commit to user

ii


commit to user

iii


commit to user

iv

PERSEMBAHAN

Karya ini dipersembahkan untuk:

1. Ibu Endang Sukarminingsih dan Bapak Purwanta

2. Rendra Nur Cahya

3. Seluruh Keluarga di Ngawi


commit to user

v

ABSTRAK

Rendi Teguh Prayitno, 2016, Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat Dengan

Perkuatan Gabion, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

Permukaan tanah yang miring menyebabkan komponen berat tanah yang sejajar

dengan kemiringan lereng bergerak kebawah. Perkuatan tambahan pada lereng

diperlukan agar tidak terjadi kelongsoran. Aplikasi struktur perkuatan tambahan

pada lereng yang sering digunakan adalah gabion. Tujuan dari penelitian ini

adalah untuk mengetahui besarnya angka keamanan (SF) pada lereng bertingkat

dengan pemodelan gabion menggunakan program Plaxis.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode analisis data, yakni

dengan menganalisis data tanah dengan menggunakan program Plaxis (metode

elemen hingga). Data analisis menggunakan kombinasi permodelan gabion

gravitasi dan gabion terramesh pada tingkatan lereng dengan data tanah hasil

korelasi N-SPT. Data analisis yang didapatkan berjumlah 64 variasi.

Hasil analisis didapatkan peningkatan angka keamanan diperkuat gabion

ditunjukkan pemobelan gabion terramesh dengan panjang angkur 6 m dan

kelandaian 72 pada lereng atas dan lereng bawah sebesar 46.21% pada =47,75

dan 55,18% pada =45.

Kata kunci: angka keamanan, gabion, lereng bertingkat, Plaxis.


commit to user

vi

ABSTRACT

Rendi Teguh Prayitno, 2016, Stability Analysis Double-decker Slope With Gabion

Reinforcement, Thesis, Civil Enginering Department, Enginering Faculty, Sebelas

Maret University, Surakarta.

The sloping surface of soil cause the weight component of soil which parallel with

the slope ismoving down. Additional reinforcement at the slope is needed to make

the dislocation of soil not happen. The additional reinforcement at slope structure

which is often to use is gabion. The purpose of this research is to know about the

safety factor (SF) value od double decker slope with gabion modelling which use

Plaxis programme.

The methods which is used in this research is data analisys. It would analyse soil

parameter by using Plaxis programme (Finite Element Method). The analysis use

a model combination of gabion gravity and gabion terramesh at double decker

slope with soil parameter which is resulted by correlation of N-SPT value The

result of analysis are 64 variations.

The results of the analysis is there is improvement of safety factor at the slope

which reinforcement by gabion. It showed by terramesh gabion modelling with the

length of anchor is 6 m and 72 of slope at the upperthe lower is 46.21% with

=47,75 and 55,18% with =45.

Key word: safety factor, gabion, double decker, Plaxis.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan

hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Penyusunan skripsi dengan judul “ Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat dengan

Perkuatan Gabion” ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proses

penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak sehingga pada

kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada:

1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta,

2. Dr. Bambang Setiawan, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi I,

3. R. Harya Dananjaya H.I. ST, M.Eng, selaku Pembimbing Skripsi II,

4. Eddy Purwanto, ST, MT, selaku pembimbing Akademik

5. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Transfer Angkatan 2014

6. Semua pihak yang telah membantu penyususnan skripsi ini yang tidak dapat

disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam

penyususnan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis berharap dengan kekurangan dan

keterbatasan tersebut, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis

khususnya dan pembaca pada umumnya

Surakarta, Juli 2016

Penyusun

RENDI TEGUH PRAYITNO


commit to user

viii

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ..................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... iv

ABSTRACT ................................................................................................ v

KATA PENGANTAR ............................................................................... vii

DAFTAR ISI .............................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xi

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ......................................................... xv

BAB 1 PENDAHULUAN

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

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

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

1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................. 2

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................... 2

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka .................................................................................. 3

2.2. Dasar Teori ........................................................................................... 3

2.2.1. Stabilitas lereng ............................................................................... 3

2.2.2. Gabion ............................................................................................. 5

2.2.3. Beban lalulintas ............................................................................... 10

2.2.4. Korelasi parameter tanah................................................................. 10

2.3. Program Plaxis 8.2 ............................................................................... 16

2.3.1. Masukan untuk perhitungan ............................................................ 17

2.3.2. Perhitungan ..................................................................................... 18


commit to user

ix

2.3.3. Data keluaran hasil Perhitungan...................................................... 19

2.3.4. Kurva beban-perpindahan ............................................................... 19

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Umum .................................................................................................. 21

3.2. Pemodelan ............................................................................................ 22

3.2.1. Pemodelan lereng tanpa perkuatan.................................................. 22

3.2.2. Pemodelan lereng dengan perkuatan ............................................... 24

3.3. Pemodelan dengan Plaxis 8.2 .............................................................. 31

3.3.1. Pengaturan global ............................................................................ 31

3.3.2. Penggambaran model geometri ....................................................... 31

3.3.3. Penyusunan jaring elemen (diskritisasi model)............................... 33

3.3.4. Penentuan kondisi awal (initial condition) .................................... 34

3.3.5. Perhitungan (calculation) ................................................................ 34

3.3.6. Data keluaran hasil perhitungan (output) ........................................ 35

BAB 4 METODE PENELITIAN

4.1. Analisis Parameter Data Tanah ............................................................ 38

4.1.1. Analisis mekanika tanah ................................................................ 38

4.1.2. Hasil korelasi nilai N-SPT ............................................................... 39

4.2. Parameter Perkuatan Gabion................................................................ 40

4.3. Analisis Pembebanan Lereng ............................................................... 42

4.4. Area setelah diperkuat Gabion ............................................................. 44

4.5.Hasil Analisis Stabilitas Lereng ............................................................ 46

4.6.Pembahasan ........................................................................................... 51

4.6.1. Hubungan pemodelan gabion dengan persentse perubahan area .... 51

4.6.2. Hubungan pemodelan gabion dengan angka keamanan ................. 52

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan .......................................................................................... 56

5.2. Saran .................................................................................................... 57


commit to user

x

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 58

LAMPIRAN ............................................................................................... xvi


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Teori keruntuhan Mohr-Coulomb (Gouw, J.L., 2012) ........... 5

Gambar 2.2. Lapisan kawat gabion (Maccaferri) ....................................... 7

Gambar 2.3. Anyaman kawat gabion (SNI 03-0090-1999) ........................ 7

Gambar 2.4.Hubungan antara sudut geser (ϕ) dan nilai N-SPT untuk

tanah pasir (Terzaghi dan Peck, 1948) ................................... 16

Gambar 2.5. Plaxis input ............................................................................. 17

Gambar 2.6. Plaxis calculations ................................................................. 18

Gambar 2.7. Plaxis output ........................................................................... 19

Gambar 2.8. Plaxis curves .......................................................................... 20

Gambar 3.1. Analisis lereng dengan Plaxis 8.2 .......................................... 22

Gambar 3.2. Pemodelan geometri lereng tanpa perkuatan ......................... 23

Gambar 3.3. Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK 215 (Nissan, 2000) ... 24

Gambar 3.4. Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK 215 M (Nissan,

2000) ...................................................................................... 24

Gambar 3.5. Pemodelan gabion front-face gravitasi variasi 1 (H/B<1,5) .. 25

Gambar 3.6. Pemodelan gabion front-face gravitasi variasi 2 (H/B<1,5) .. 26

Gambar 3.7. Pemodelan gabion back-face gravitasi variasi 1 (H/B<1,5) .. 27

Gambar 3.8. Pemodelan gabion back -face gravitasi variasi 2 (H/B<1,5) . 27

Gambar 3.9. Pemodelan gabion terramesh variasi 1 .................................. 28

Gambar 3.10. Pemodelan gabion terramesh variasi 2 ................................ 29



Gambar 3.13. Pengaturan global ................................................................. 32

Gambar 3.14. Penggambaran model ........................................................... 32

Gambar 3.15. Penyusunan jaringan elemen ................................................ 33

Gambar 3.16. Penentuan kondisi awal ........................................................ 34

Gambar 3.17. Perhitungan........................................................................... 35

Gambar 3.18. Hasil perhitungan angka keamanan...................................... 36

Gambar 3.19. Hasil perhitungan perpindahan total .................................... 36

Gambar 3.20. Diagram alir tahapan penelitian ........................................... 37


commit to user

xii

Gambar 4.1. Pembebanan lereng dengan Plaxis 8.2 ................................... 43

Gambar 4.2. Area lereng sebelum diperkuat gabion................................... 45

Gambar 4.3. Sketsa area lereng dengan pemodelan gabion tipe gravitasi .. 45

Gambar 4.4. Perpindahan total maksimum lereng sebelum diperkuat........ 47

Gambar 4.5. Tegangan efektif maksimum lereng sebelum diperkuat ........ 47

Gambar 4.6. Model kelongsoran lereng tanpa perkuatan ........................... 48

Gambar 4.7. Hubungan pemodelan gabion tipe gravitasi dengan

persentase perubahan area ................................................... 51

Gambar 4.8. Hubungan pemodelan gabion tipe terramesh dengan

persentase perubahan area ................................................... 52

Gambar 4.9. Hubungan pemodelan gabion front face gravitasi dengan

angka keamanan ................................................................ 53

Gambar 4.10. Hubungan pemodelan gabion back face gravitasi dengan

angka keamanan ................................................................ 53

Gambar 4.11. Hubungan pemodelan gabion terramesh dengan angka

keamanan........................................................................... 54


commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Hubungan angka keamanan dan kemungkinan kelongsoran

lereng tanah (Bowles, J.E., 1989)............................................. 5

Tabel 2.2. Indikasi berat volume batu pengisi (Maccaferri, 1987 ) .............. 9

Tabel 2.3. Hubungan antara kepadatan, relative density, nilai N-SPT, qc,

dan (Mayerhoff, 1965) .......................................................... 11

Tabel 2.4. Korelasi empiris antara nilai N-SPT dengan unconfined

compressive strength dengan berat jenis tanah jenuh (γsat)

untuk tanah kohesif (Terzaghi and Peck, 1994). ......................... 12

Tabel 2.5. Korelasi berat jenis tanah jenuh (γsat) untuk tanah non kohesif

(Terzaghi and Peck, 1994) ........................................................... 12

Tabel 2.6. Korelasi berat jenis tanah (γ) untuk tanah non kohesif dan

Kohesif (Terzaghi and Peck, 1994).. .............................................. 13

Tabel 2.7. Nilai perkiraan angka poisson tanah (Bowles, 1997) ................ 13

Tabel 2.8. Nilai perkiraan modulus elastisitas tanah (Bowles, 1997) ......... 14

Tabel 2.9. Hubungan antara sudut geser dalam dengan jenis tanah (Das,

1985)......................................................................................... 15

Tabel 2.10. Harga-harga koefisien permeabilitas tanah pada umumnya

(Das, 1985) ............................................................................... 15

Tabel 3.1. Variasi lereng bertingkat dengan pemodelan gabion tipe

gravitasi .................................................................................... 30

Tabel 3.2. Variasi lereng bertingkat dengan pemodelan gabion tipe

terramesh .................................................................................. 31

Tabel 4.1. Hasil uji laboratorium ................................................................ 38

Tabel 4.2. Parameter input plaxis sudut geser hasil korelasi Hatanaka

&Uchida (1996)........................................................................ 39

Tabel 4.3. Parameter input plaxis sudut geser hasil korelasi Meyerhoff

(1965) ....................................................................................... 40

Tabel 4.4. Parameter batu pengisi gabion input plaxis(Maccaferri 1987) . 41

Tabel 4.5. Parameter pendekatan kawat /wire mesh input plaxis ............... 42

Tabel 4.6. Persentase perubahan area dengan pemodelan gabion ............. 46


commit to user

xiv

Tabel 4.7. Hasil rekapitulasi analisis stabilitas global lereng ..................... 49


commit to user

xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

Msf = angka keamanan

cmasukan = nilai c masukan (kN/m2)

ctereduksi = nilai c terendah yang didapatkan pada saat tanah mengalami

keruntuhan. (kN/m2)

masukan = nilai masukan ()

tereduksi = nilai terendah yang didapatkan pada saat tanah mengalami

keruntuhan. ()

EA = kekakuan axial elastis (kN/m)

F = tensile strength (kN/m)

= elongation

s = berat volume batu padat (kN/m3)

n = rongga udara gabion anatara 30%-40%

unsat = berat volume tak jenuh material pengisi (kN/m3)

sat = berat volume jenuh material pengisi (kN/m3)

= sudut geser material pengisi ()

c = sudut geser material pengisi (kN/m2)

E = modulus geser gabion (kN/m2)

G = modulus Young gabion (kN/m2)

Pu = berat volume kawat (kN/m3)

Pi = beban garis lajur roda (kN/m)

MST D = muatan sumbu terberat depan (kN)

MST B = muatan sumbu terberat belakang (kN)

LKENDARAAN = jarak beban roda depan dengan belakang (m)

b = bench (m)


commit to user

program studi teknik sipil fakultas teknik · pdf fileanyaman k awat gabion (sni 03 -0090...

Documents