PERENCANAAN TURAP DENGAN MENGGUNAKANPROGRAM PLAXIS DI PIYUNGAN YOGYAKARTA

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratanmencapai derajat Sarjana S – 1 Teknik Sipil

disusun oleh:

Nanda Mahindra AjiD 100 120 052

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA2018

v

MOTTO

“Hiduplah seperti pohon kayu yang lebat buahnya, hidup di tepi jalan dan

dilempari orang dengan batu, tetapi dibalas dengan buah”

(Abu Bakar Sibli)

“Barang siapa bersungguh – sungguh, sesungguhnya kesungguhannya itu

adalah untuk dirinya sendiri”

(QS.Al-Ankabut:6)

“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya

bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari

sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya

kepada Tuhanmulah engkau berharap.”

(QS.Al-Insyirah:6-8)

“Pendidikan merupakan senjata paling ampuh yang kamu gunakan untuk

merubah dunia.”

(Nelson Mandela)

“Jadilah seperti karang di lautan yang tetap kokoh diterjang ombak, walaupun

demikian air laut tetap masuk kedalam pori-porinya.”

(Anonim)

vi

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah, teriring kehadirat Allah SWT yang telah meridhoi, kupersembahkan karya

kecil ini teruntuk:

Orang tua tersayang atas segala do’a, segala cinta, perjuangan dan pengorbanan

yang telah diberikan, sehingga ananda sampai di titik ini, ananda mengucapkan

banyak terimakasih.

Kedua kakakku terima kasih atas semangat dan motivasi

Keluarga besarku terima kasih atas semua bantuan dan dukungan moril serta

materil.

Sahabat sahabat ku terimakasih atas semua dukungan dan motivasinya. Tak kan ku

lupakan masa-masa bersama kalian.

Sahabat seperjuangan Teknik Sipil angkatan 2012 yang tidak bisa saya sebutkan

satu persatu semoga kita sukses selalu.

Keluarga besar UKM futsal UMS dan Futsal Teknik UMS yang memberikan

banyak pengalaman non-akademik

vii

PRAKATA

Assalamu’ alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillahirabbil ‘alamin, segala puji dan syukur penulis selalu panjatkankepada Allah SWT, yang telah melimpahkan segala berkah, nikmat, taufik,rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhirini dengan judul “PERENCANAAN TURAP DENGAN MENGGUNAKANPROGRAM PLAXIS DI PIYUNGAN YOGYAKARTA”.

Penyusunan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan dan kerjasama

dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini pula dengan penuh kerendahan

hati, ketulusan dan rasa hutang budi, penyusun ucapkan banyak terimakasih yang

tidak terhingga kepada semua pihak yang memberikan semangat untuk

menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tidak lupa penyusun ucapkan banyak terimakasih

dan penghargaan yang sebesar – besarnya kepada:

1. Allah SWT yang senantiasa melimpahkan taufik dan hidayah-Nya, serta

untuk segala kekuatan, kemudahan dan petunjuk. Dan untuk anugerah

terindah-Nya.

2. Bapak Sri Sunarjono, PhD selaku Dekan Fakultas Teknik dan Bapak

Dr. Mochamad Solikin, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta beserta staffnya, yang telah

memberikan fasilitas kepada penyusun untuk dapat mengikuti studi.

3. Bapak Anto Budi Listyawan, S.T., M.Sc., selaku Dosen pembimbing yang

sedemikian tulus dan ikhlas telah memberikan bimbingan, saran – saran

yang bermanfaat dan arahan serta petunjuk kepada penyusun dengan

penuh kesabaran dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Juga kepada Bapak

Agus Susanto, S.T,M.T. dan Ibu Qunik Wiqoyah, S.T., M.T., selaku

Dosen Penguji yang banyak menyumbangkan kritik dan saran yang sangat

membangun.

4. Bapak Ir. Suwardi, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik, yang

telah membantu dan memberikan pengarahan – pengarahan yang berharga

selama masa studi di Program Studi Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

ix

DAFTAR ISI

Halaman

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

LEMBAR PENGESAHAN....................................................................... ii

PERNYATAAN KEASLIAAN TUGAS AKHIR .................................... iii

HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................. iv

MOTTO .................................................................................................... v

PERSEMBAHAN ..................................................................................... vi

PRAKATA ................................................................................................ vii

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

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

DAFTAR TABEL .................................................................................... xiv

DAFTAR RUMUS ................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................ xvi

DAFTAR NOTASI .................................................................................. xvii

ABSTRAKSI ............................................................................................ xviii

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang .................................................................. 1

B. Rumusan Masalah ............................................................. 2

C. Tujuan Penelitian .............................................................. 3

D. Batasan Masalah ................................................................ 3

E. Manfaat Penelitian ............................................................. 5

F. Keaslian Penelitian ............................................................ 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Longsoran.......................................................................... 7

B. Turap (Sheet Pile wall) ..................................................... 9

1. Prinsip umum perancangan turap kantilever ....................... 9

2. Prinsip Umum perancangan Turap berjangkar.................... 10

C. Penelitian Sejenis Sebelumnya........................................... 11

x

D. Kegunaan dan Manfaat Program Plaxis v-8.6..................... 12

1) Kegunaan Program Plaxis v-8.6 .................................... 12

2) Manfaat Program Plaxis v-8.6 ....................................... 12

BAB III. LANDASAN TEORI

A. Stabilitas Lereng ............................................................... 13

1) Teori Analisis Stabilitas Lereng..................................... 13

B. Metode Irisan (Method of Slice) ......................................... 14

1) Metode Fellenius........................................................... 15

C. Metode Elemen Hingga ..................................................... 17

D. Program Plaxis 2 Dimensi Versi 8.6 .................................. 17

E. Parameter Pendukung input program plaxis ....................... 18

BAB IV. METODE PENELITIAN

A. Objek dan Lokasi Penelitian .............................................. 19

B. Pengumpulan Data............................................................. 19

C. Alat-Alat Bantu Perencanaan ............................................ 19

D. Tahapan Penelitian .............................................................. 20

E. Bagan Alur Penelitian ........................................................ . 21

F. Langkah Pnggunaan plaxis 2D v.86 ................................... 22

BAB V. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

A. Tinjauan Umum ................................................................ 30

B. Analisis Data Tanah........................................................... 30

1) Analisis data SPT .......................................................... 30

2) Analisis Data Tanah Di Laboratorium ........................... 31

3) Analisis Parameter Perencanaan Turap Baja.................. 31

C. Analisis Kelongsoran dengan Perhitungan Manual............. 31

1) Analisis Kelongsoran Metode Fellenius ........................ 32

D. Analisis Kelongsoran dengan Program PLAXIS V.8 ........... 34

1) Pemodelan Material....................................................... 35

2) Tahap-tahap Perhitungan Plaxis .................................... 36

xi

E. Alternatif Penanganan Klongsoran Menggunakan

Perencanaan Turap Baja dengan Program PLAXIS V.8....... 50

1) Menentukan dimensi dari perencanaan Turap baja......... 50

2) Perhitungan metode manual dengan alternatif

penanganan kelongsoran menggunakan perencanaan

turap baja. ..................................................................... 51

3) Perhitungan program PLAXIS V.8 dengan alternatif

penanganan kelongsoran menggunakan perencanaan

turap baja. ..................................................................... 53

F. Perbandingan Analisis perhitungan Sebelum Penanganan

dan Sesudah Penanganan ................................................... 58

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ....................................................................... 59

B. Saran ................................................................................. 59

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 60

LAMPIRAN .............................................................................................. 62

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1 Gambar rencana analisis perencanaan truap baja ...................... 4

Gambar II.1 Jenis longsor berdasarkan pergerakan masa runtuhnya ............. 8

Gambar II.2 Kerja dari tekanan tanah pada dinding turap yang kaku sempurna

(Teng.1962) ............................................................................. 10

Gambar III.1. Analisis Stabilitas Lereng......................................................... 14

Gambar III.2. Gaya-gaya yang bekerja pada irisan. (Hardiyatmo, 2010)......... 15

Gambar IV.1. Lokasi Penelitian ...................................................................... 19

Gambar IV.2. Diagram alir penelitian ............................................................. 21

Gambar IV.3. Tahap memasukkan deskripsi project ....................................... 22

Gambar IV.4 Tahap memasukkan satuan dan dimensi geometri .................... 22

Gambar IV.5 Tahap memasukkan parameter turap baja ................................. 23

Gambar IV.6 Tahap pemodelan geometri ...................................................... 23

Gambar IV.7 Tahap pemberian interface ....................................................... 24

Gambar IV.8 Tahap masukan Material properties ......................................... 24

Gambar IV.9 Tahap masukan tabsheet general.............................................. 25

Gambar IV.10 Tahap masukan tabsheet parameters ....................................... 25

Gambar IV.11Tahap masukan tabsheet interface ............................................ 25

Gambar IV.12Tahap generate mesh................................................................ 26

Gambar IV.13Tahap kondisi awal .................................................................. 26

Gambar IV.14Tahap perhitungan tegangan efektif.......................................... 27

Gambar IV.15Tahap jendela Plaxis calculations ............................................ 27

Gambar IV.16Tahap Proses Plaxis calculations ............................................. 28

Gambar IV.17Output hasil calculations.......................................................... 28

Gambar IV.18Kurva hasil calculations ........................................................... 29

Gambar V.1 Perhitungan Trial Error akibat berat sendiri dengan R = 26,51 m..... 32

Gambar V.2 Potongan A-A .......................................................................... 33

Gambar V. 3 General setting – Project ......................................................... 36

Gambar V.4 General setting – Dimensi ........................................................ 37

Gambar V.5 Model Geometri lereng ............................................................ 38

xiii

Gambar V.6 Material Set ............................................................................. 39

Gambar V.7 Input material pada lapisan tanah ............................................. 40

Gambar V.8 Input parameter tanah............................................................... 40

Gambar V.9 Tampilan Mesh Generation ...................................................... 41

Gambar V.10 Tampilan setelah menetapkan kondisi awal .............................. 42

Gambar V.11 Tampilan General pada fase Gravity Loading .......................... 43

Gambar V.12 Tampilan Parameters pada fase Gravity Loading ..................... 44

Gambar V.13 Tampilan Multipliers pada fase Gravity Loading...................... 44

Gambar V.14 Tampilan input gambar pada fase Gravity Loading .................. 45

Gambar V.15 Tampilan General pada fase SF Gravity Loading ..................... 45

Gambar V.16 Tampilan Parameters pada fase SF Gravity Loading................ 46

Gambar V.17 Tampilan Multipliers pada fase SF Gravity Loading................. 46

Gambar V.18 Titik yang akan ditinjau............................................................ 47

Gambar V.19 Proses kalkulasi........................................................................ 47

Gambar V.20 Lereng yang terdeformasi akibat Gravity Loading .................... 48

Gambar V.21 Arah gerakan tanah dan penurunan akibat Gravity Loading...... 48

Gambar V.22 Angka keamana akibat Gravity Loading dan Vertical Loadingi 49

Gambar V.23 Dimensi awal dari turap baja ..................................................... 50

Gambar V.24 Perhitungan Trial Error akibat berat sendiri dengan R = 16,26 m..... 51

Gambar V.25 Potongan A-A .......................................................................... 52

Gambar V.26 Model geometri lereng ............................................................. 55

Gambar V.27 Lereng yang terdeformasi akibat Gravity Loadingi................... 56

Gambar V.28 Arah gerakan tanah dan penurunan akibat Gravity Loading...... 57

Gambar V.29 Angka keamana akibat Gravity Loading dan Vertical Loading . 57

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel I.1. Hasil Uji Direct Shear Test ( DST ) ........................................ 3

Tabel I.2. Persamaan dan perbedaan dengan penelitian sebelumnya ....... 6

Tabel II.1. Klasifikasi longsoran berdasarkan kecepatan pergerakan

massa runtuh menurut Varnes (1978) dan Hansen (1984) ....... 9

Tabel III.1 Perkiraan modulus elastis (Bowles, 1977) .............................. 18

Tabel III.2 Perkiraan rasio Poisson (Bowles, 1977) ................................. 18

Tabel V.1 Hasil Pemboran pada BH I ..................................................... 30

Tabel V.2 Hasil Pemboran pada BH II .................................................... 30

Tabel V.3 Nilai-nilai parameter tanah pada Bor Hole I............................ 31

Tabel V.4 Perhitungan Trial Error akibat berat sendiri dengan

R = 26.51 m ........................................................................... 34

Tabel V.5 Data Material Tanah pada Simulasi Kelongsoran.................... 35

Tabel V.6 Input koordinat pada Plaxis V.8 .............................................. 38

Tabel V.7 Perhitungan Trial Error akibat berat sendiri dengan

R = 16,26 m .......................................................................... 53

Tabel V.8 Input koordinat pada Plaxis V.8 .............................................. 54

Tabel V.9 Data material tanah pada simulasi perhitungan ....................... 55

Tabel V.10 Data material Turap baja pada simulasi perhitungan ............... 56

Tabel V.11 Data hasil angka keamanan sebelum penanganan dan sesudah

penanganan dengan turap ....................................................... 58

xv

DAFTAR RUMUS

Rumus III.1. Rumus faktor aman .............................................................. 13

Rumus III.2. Rumus keseimbangan arah vertikal dan gaya-gaya yang

bekerja dengan memperhatikan tekanan air pori ................... 15

Rumus III.3. Rumus keseimbangan arah vertikal dan gaya-gaya yang

bekerja dengan memperhatikan tekanan air pori ................... 16

Rumus III.4. Rumus faktor aman metode Fellenius................................... 16

Rumus III.5. Rumus momen dari massa tanah metode Fellenius ............... 16

Rumus III.6. Rumus momen penahan longsor metode Fellenius ............... 16

Rumus III.7. Rumus faktor aman metode Fellenius................................... 16

Rumus III.8. Rumus faktor aman akibat pengaruh tekanan air pori

metode Fellenius .................................................................. 16

Rumus III.9. Rumus metode elemen hingga.............................................. 17

Rumus III.10. Rumus Faktor keamanan metode elemen hingga .................. 17

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Pengujian Bore Pile dan Pengujian Direct Shear Test

Lampiran 2 Peta Lokasi, Potongan Perencanaan Turap Baja, Perhitugan

Trial Error Metode Fellenius

xvii

DAFTAR NOTASI

γ : berat volume (kN/m3)

c : kohesi tanah (kN/m2)

φ : sudut gesekan dalam tanah (o)

Ψ : sudut dilatasi (o)

Eref : modulus elastisitas (kN/m2)

ai : panjang lengkung lingkaran pada irisan ke-i (m)

Wi : berat irisan tanah ke-i (kN)

μi : tekanan air pori pada irisan ke-i (kN/m2)

θi : sudut yang didefinisikan pada (o)

R : jari-jari lingkaran bidang longsor (m)

EA : modulus elastisitas (kN/m3)

EI : kekakuan lentur (kN/m3)

w : berat turap

v : poisson’s ratio

F : faktor keamanan

n : jumlah irisan

xviii

ABSTRAKSI

PERENCANAAN TURAP DENGAN MENGGUNAKAN PLAXIS DIPIYUNGAN YOGYAKARTA

Pesatnya perkembangan teknologi di era sekarang ini memberikan dampakyang besar di bidang pembangunan atau kontruksi, khususnya Geoteknik. Untukmengatasi permasalahan geoteknik, salah satunya dapat dilakukan dengan bantuanmetode perhitungan elektronik atau komputasi yaitu berupa program aplikasikomputer plaxis. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimanapenggunaan program plaxis untuk menganalisis kontrol stabilitas lereng diPiyungan, Yogyakarta. Setelah dilakukan analisis dan diketahui hasilnyamenunjukan bahwa angka keamanannya kurang dari yang disyaratkan (<1,5), makaalternatif penanganan diperlukan. Penanganan berupa perencanaan turap bajasebagai alternatif penanganan. Metode perhitungan yang digunakan untukmendapatkan angka kemanan dilakukan dengan dua metode yaitu metodeperhitungan manual dengan menggunakan metode fellenius, dan perhitunganmenggunakan komputer dengan program plaxis. Parameter tanah yang digunakanuntuk perhitungan manual dan plaxis adalah: volume tanah (γ) 15,186 kN/m3; beratjenis (Gs) 2,66; kohesi (c) 15,985 kN/m2; sudut gesek dalam (φ) 30,44o; kadar airrata-rata 44,82%, angka poison 0,300 , kondisi lapisan tanah di lapangan berupapasir kelempungan dengan tinggi lereng atau tanah yang ditahan 15,2 m. sebelumdilakukan alternatif penanganan hasil yang didapatkan metode manual ataufellenius 1,0487<1,5 (tidak aman), untuk program plaxis 1,0182<1,5 (tidak aman).setelah dilakukan alternatif penanganan berupa perencanaan turap baja, perhitunganangka keamanan metode manual atau fellenius 1,6614>1,5 (aman), untuk programplaxis 1,655>1,5 (aman). Dengan demikian perencanaan turap baja meningkatkanangka keamanan stabilitas lereng.

Kata kunci : fellenius, plaxis, stabilitas lereng, turap baja.

xix

ABSTRACTION

SHEET PILE DESIGN BY USING PLAXIS PROGRAM IN PIYUNGANYOGYAKARTA

the rapid development of technology in today's era gives a big impact insector of construction, specially geotechnical engineering. To solve the problem ofgeotechnical engineering, one of which can be done with the help of electroniccalculation or computing method that is computer application program plaxis. Thepurpose of this research is to know how the use of plaxis program to analyze thecontrol of slope stability in Piyungan, Yogyakarta. After the analysis and the resultsshowed the safety number are less than required (<1,5), then alternate solution isrequired.The solution with sheet pile design as alternate required. The calculationmethod that used to find the safety number are two methods, there are manualcalculation method by using fellenius method, and calculation using computer withplaxis program. The soil parameters are used to manual calculation and plaxis is :soil density (γ) 15.186 kN/m3; specific gravity (Gs) 2.66; cohesion (c) 15.985kN/m2; the angle of friction (φ) 30, 44o; moisture content average 44,82%, poison’sratio 0,300, the condition of the soil layer in the field is of clayey sand with theheight of the slope or the retained ground 15.2 m. before alternative required theresults obtained manual method or fellenius 1.0487 <1.5 (unsafe), for plaxisprogram 1.0182 <1.5 (unsafe). After the required with sheet pile design, thecalculation of safety number manual method or fellenius 1,6614 > 1,5 (safe), forplaxis program 1,655 > 1,5 (safe). Therefore sheet pile design increased the safetynumber of slope stability.

Keywords : fellenius, plaxis, slope stability, sheet pile.