sipil fakultas teknik universitas sebelas maret/analisis...sipil fakultas teknik universitas sebelas...

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

commit to user

i

ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN

GEOTEKSTIL MENGGUNAKAN PROGRAM GEOSLOPE

Slope Stability Analysis with Geotextile Reinforcement Using

Geoslope Computer Program

SKRIPSI

Disusun untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Disusun oleh :

USWATUN CHASANAH

I 0108153

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user

ii


commit to user

iii


commit to user

iv

MOTTO

Hidup adalah perjuangan yang harus diiringi dengan doa.

Usaha, berdoa, dan serahkan semua kepada Allah SWT.

(Anonim)


commit to user

v

PERSEMBAHAN

Dengan segenap cinta dan rasa bangga, karya ini kupersembahkan kepada :

1. Ibu dan Bapak, yang selalu mendoakan, mendukung, dan menyayangiku

dengan tulus ikhlas. Terima kasih telah menjadi orang tua terbaik untuk

anakmu ini.

2. Adik-adik tercinta, M. Rahmat Hidayatullah dan Sabrina Rizqi M., yang selalu

menjadi penyemangatku.

3. Keluarga besar Mess Ufo, Pondok Baru 1, dan teman-teman dekatku.


commit to user

vi

ABSTRAK Uswatun Chasanah, 2012, Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Program Geoslope, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Kondisi lereng dengan beban yang besar dan kemiringan yang curam dapat menyebabkan terjadinya kelongsoran sehingga diperlukan sebuah perkuatan lereng, salah satunya yaitu dengan geotekstil. Geotekstil sering digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain mudah dalam pelaksanaan, murah, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng secara efektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv) terhadap angka keamanan lereng yang dilakukan dengan membandingkan dua perhitungan yaitu perhitungan manual dan progam Geoslope. Analisis yang dilakukan dengan perhitungan manual, yaitu stabilitas internal dan eksternal (untuk lereng dengan perkuatan), serta stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa perkuatan). Sedangkan analisis dengan program Geoslope dilakukan untuk mengetahui stabilitas terhadap kelongsoran lereng.

Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa besarnya penurunan rata-rata nilai SF akibat kemiringan lereng sebesar 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, dan 15,18% terhadap penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, dan kelongsoran lereng bawah. Besarnya peningkatan rata-rata nilai SF pada panjang geotekstil 8 m sebesar 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, dan 9,915% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada panjang geotekstil 10 m, 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, dan 7,565% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF pada Sv 1 m sebesar 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, dan 27,115% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada Sv 1,5 m sebesar 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, dan 10,176% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Perhitungan stabilitas lereng dengan perhitungan manual dan program Geoslope memberikan rata-rata selisih SF sebesar 3,71%. Kata Kunci : stabilitas lereng, geotekstil, Geoslope.


commit to user

vii

ABSTRACT Uswatun chasanah,, 2012, Slope Stability Analysis with Geotextile Reinforcement Using Geoslope Computer Program, Thesis, Civil Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta . The condition of a slope with a heavy load and a steep slope can cause the landslide therefore it requires a reinforcement, one of them is with geotextile. Geotextile is often used because it has several advantages, such as simple in installation, inexpensive, and can increase the stability of slope effectively. This study aims to know the influence of slope, length, and vertical distance between geotextile layers for safety factor of the slope that is analyzed by comparing manual calculation and Geoslope Computer Program. Analysis by manual calculation consist of internal and external stability (to the slope with reinforcement), and stability against the landslide (for the slope with and without reinforcement). While the analysis by Geoslope Computer Program was conducted to find out stability of the landslide. Based of the results it is found that the slope safety factor (SF) decrease 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, and 15,18% for sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, and landslide of lower slope respectively. By using of 8 m geotextile length the SF increase 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, and 9,915% for reinforcement pull out of upper and lower slope, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using of 10 m geotextile length the SF increase 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, and 7,565% for pull out of reinforcement, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, and 27,115% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1,5 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, and 10,176% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. The stability of slope with manual calculation and Geoslope Computer Program is almost the same, with average difference of SF 3,714%. Key words: slope stability, geotextile, Geoslope.


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan

hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Penyusunan skripsi dengan judul “Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan

Geotekstil Menggunakan Program Geoslope” 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. Niken Silmi Surjandari, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi I.

3. Bambang Setiawan, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi II.

4. Ir. AMF. Subratayati, MSi dan Wibowo, ST, DEA, selaku Pembimbing

Akademik.

5. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2008.

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

disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam

penyusunan 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, Mei 2012

Penyusun


commit to user

ix

DAFTAR ISI

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

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

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

MOTTO ...................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ....................................................................................... v

ABSTRAK .................................................................................................. vi

ABSTRACT .................................................................................................. vii

KATA PENGANTAR .................................................................................. viii

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

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

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv

BAB 1. PENDAHULUAN ...................................................................... 1

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

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

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

1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3

1.5. Manfaat Penelitian...................................................................... 3

BAB 2. LANDASAN TEORI ................................................................. 4

2.1. Tinjauan Pustaka ......................................................................... 4

2.2. Dasar Teori .................................................................................. 5

2.2.1. Lereng ............................................................................. 5

2.2.2. Struktur Perkerasan Beton Semen .................................. 6

2.2.3. Pembebanan pada Lereng ............................................... 7

2.2.4. Analisis Stabilitas Lereng ............................................... 8

2.2.5. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan ................. 9

2.2.6. Geotekstil ........................................................................ 13

2.2.7. Program Geoslope .......................................................... 15


commit to user

x

BAB 3. METODE PENELITIAN ......................................................... 17

3.1. Uraian umum ............................................................................... 17

3.2. Pemodelan Lereng............................... ........................................ 17

3.3.1 Pengumpulan Data .......................................................... 17

3.3.2 Perencanaan Struktur Jalan Raya .................................... 19

3.3.3 Variasi Pemodelan Lereng .............................................. 21

3.3. Analisis dengan Perhitungan Manual.......................................... 22

3.4. Analisis dengan Program Geoslope............................... ............. 23

3.4.1. Pengaturan Awal ............................................................. 22

3.4.2. Membuat Sketsa Gambar ................................................ 24

3.4.3. Analysis Settings ............................................................. 24

3.4.4. Mendefinisikan Parameter Tanah ................................... 25

3.4.5. Menentukan Parameter Tiap Lapisan Tanah .................. 26

3.4.6. Menggambar Entry and Exit Bidang Longsor ................ 27

3.4.7. Menggambar Beban Merata ............................................ 28

3.4.8. Menggambar Perkuatan Geotekstil ................................. 28

3.4.9. Memeriksa Masukan Data............................................... 29

3.4.10. Solving The Poblem......................................................... 29

3.4.11. Menyimpan Data ............................................................. 30

3.5. Pembahasan Hasil Penelitian............................... ....................... 31

3.6. Kesimpulan............................... .................................................. 31

3.7. Diagram Alir Penelitian............................... ............................... 31

BAB 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................... 33

4.1. Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan ............................... 33

4.1.1. Analisis dengan Perhitungan Manual.............................. 33

4.1.2. Analisis dengan Program Geoslope ................................ 37

4.2. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan ............................. 38

4.2.1. Stabilitas Internal ............................................................ 39

4.2.2. Stabilitas Eksternal .......................................................... 41

4.2.2.1. Analisis pada Lereng 1. ..................................... 45


commit to user

xi

4.2.2.2. Analisis pada Lereng 2. ..................................... 46

4.2.3. Stabilitas terhadap Kelongsoran Lereng ......................... 48

4.2.3.1. Analisis dengan Perhitungan Manual. .............. 48

4.2.3.2. Analisis dengan Program Geoslope .................. 51

4.3. Pembahasan ................................................................................ 55

4.3.1. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan

Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Internal 56


Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Eksternal

......................................................................................... 59


Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas

terhadap Kelongsoran Lereng ......................................... 65

4.3.4. Perbandingan Hasil Analisis Stabilitas Lereng dari

Perhitungan Manual dengan Progra Geoslope ............... 71

4.3.5. Permasalahan pada Penggunaan Geotekstil ................... 72

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................. 74

5.1. Kesimpulan ................................................................................. 74

5.2. Saran............................... ............................................................. 75

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 77

LAMPIRAN ................................................................................................ 79


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Tipikal Struktur Perkerasan Beton Semen ............................ 6

Gambar 2.2. Distribusi Beban Kendaraan ( Giroud dan Noiray, 1981) ..... 8

Gambar 2.3. Analisis Kestabilan Lereng dengan Metode Keseimbangan

Batas ...................................................................................... 9

Gambar 2.4. Perlawanan Perkuatan Tanah terhadap Gaya-Gaya yang

Meruntuhkan ......................................................................... 10

Gambar 3.1. Sketsa Kondisi Lereng .......................................................... 18

Gambar 3.2. Sketsa Struktur Jalan Raya dan Pembebanannya .................. 19

Gambar 3.3. Dimensi Kendaraan dan Kedudukannya .............................. 20

Gambar 3.4. Penyaluran Beban oleh Roda ................................................ 20

Gambar 3.5. Jendela Pengaturan Kertas Kerja........................................... 23

Gambar 3.6. Jendela Pengaturan Skala Gambar ........................................ 23

Gambar 3.7. Jendela Pengaturan Jarak Grid .............................................. 23

Gambar 3.8. Jendela Penggambaran Model Geometri Lereng .................. 24

Gambar 3.9. Jendela Penentuan Project ID ............................................... 24

Gambar 3.10. Jendela Penentuan Metode Analisis ...................................... 25

Gambar 3.11. Jendela Penentuan Bidang Longsor ...................................... 25

Gambar 3.12. Jendela Pendefinisian Parameter Tanah ................................ 26

Gambar 3.13. Jendela Penggambaran Lapisan Tanah ................................. 26

Gambar 3.14. Jendela Penggambaran Parameter Tanah .............................. 27

Gambar 3.15. Jendela Penggambaran Bidang Longsor ............................... 27

Gambar 3.16. Jendela Penggambaran Beban Merata................................... 28

Gambar 3.17. Jendela Penggambaran Perkuatan ......................................... 28

Gambar 3.18. Jendela Verifikasi Data Masukan .......................................... 29

Gambar 3.19. Jendela Proses Running Program .......................................... 30

Gambar 3.20. Jendela Penyimpanan Data.................................................... 30

Gambar 3.21. Diagram Alir Penelitian ....................................................... 32

Gambar 4.1. Bidang Longsor Kritis Lereng............................................... 33


commit to user

xiii

Gambar 4.2. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program

Geoslope ................................................................................ 38

Gambar 4.3. Sketsa Lereng dan Tekanan Tanah Aktif yang Bekerja ....... 39

Gambar 4.4. Tegangan yang Bekerja pada Lapisan Tanah ........................ 42

Gambar 4.5. Tekanan Tanah Aktif Akibat Beban Merata ......................... 43

Gambar 4.6. Bidang Longsor Lereng dengan Perkuatan ........................... 48

Gambar 4.7. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Akibat Perkuatan dengan

Program Geoslope ................................................................. 52

Gambar 4.8. Hubungan antara Sv dengan Nilai SFr .................................. 56

Gambar 4.9. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SFp .... 58

Gambar 4.10. Hubungan antara Kemiringan Lereng dan Panjang Geotekstil

dengan SF terhadap Penggeseran ......................................... 60


dengan SF terhadap Penggulingan ....................................... 62

Gambar 4.12. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF

terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 1 untuk Kemiringan

70o ......................................................................................... 65



90o ......................................................................................... 66



70o ......................................................................................... 66



90o ......................................................................................... 67


terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk

Kemiringan 70o-70o ............................................................... 67



Kemiringan 70o-90o ............................................................... 68


commit to user

xiv



Kemiringan 90o-70o ............................................................... 68



Kemiringan 90o-90o ............................................................... 69

Gambar 4.20. Perbandingan Nilai SF dari Hasil Perhitungan Manual dengan

Program Geoslope ................................................................. 71

Gambar 4.21 Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan pada Variasi 2.... 72

Gambar 4.22. Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan Setelah Perencanaan

Ulang ..................................................................................... 73


commit to user

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Faktor Kapasitas Dukung Terzaghi ....................................... 13

Tabel 2.2. Sifat Mekanik Geotekstil ....................................................... 15

Tabel 3.1. Data Parameter Tanah Hasil Uji Laboratorium ..................... 18

Tabel 3.2. Klasifikasi Lereng ................................................................. 18

Tabel 3.3. Variasi Pemodelan Lereng .................................................... 21

Tabel 3.4. Gambaran Output Penelitian ................................................. 30

Tabel 4.1. Analisis pada Lereng 1 .......................................................... 34

Tabel 4.2. Analisis pada Lereng 2 .......................................................... 35

Tabel 4.3. Analisis pada Lereng secara Keseluruhan ............................. 36

Tabel 4.4. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 1 .. 40

Tabel 4.5. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 2 .. 41

Tabel 4.6. Rekapitulasi Perhitungan Tekanan Akibat Beban Merata ..... 43

Tabel 4.7. Rekapitulasi Perhitungan Momen Aktif ................................ 45

Tabel 4.8. Rekapitulasi Perhitungan Momen Pasif ................................ 45

Tabel 4.9. Perhitungan Tanahan Momen oleh Perkuatan Geotekstil

pada Lereng 1 ........................................................................ 49


pada Lereng 2 ........................................................................ 49


pada Lereng secara Keseluruhan ........................................... 50

Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng ....................... 52

Tabel 4.13. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak

Vertikalantar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Putus

Tulangan (SFr) ...................................................................... 57

Tabel 4.14. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Panjang

Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan

(SFp) ...................................................................................... 58


commit to user

xvi

Tabel 4.15. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak

Vertikalantar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Cabut

Tulangan (SFp) .................................................................... 59

Tabel 4.16. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat

Pertambahan Kemiringan Lereng ......................................... 61

Tabel 4.17. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat

Pertambahan Panjang Geotekstil........................................... 62

Tabel 4.18. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat

Pertambahan Kemiringan Lereng ......................................... 63

Tabel 4.19. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat

Pertambahan Panjang Geotekstil........................................... 64


commit to user

ABSTRAK Uswatun Chasanah, 2012, Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Program Geoslope, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Kondisi lereng dengan beban yang besar dan kemiringan yang curam dapat menyebabkan terjadinya kelongsoran sehingga diperlukan sebuah perkuatan lereng, salah satunya yaitu dengan geotekstil. Geotekstil sering digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain mudah dalam pelaksanaan, murah, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng secara efektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv) terhadap angka keamanan lereng yang dilakukan dengan membandingkan dua perhitungan yaitu perhitungan manual dan progam Geoslope. Analisis yang dilakukan dengan perhitungan manual, yaitu stabilitas internal dan eksternal (untuk lereng dengan perkuatan), serta stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa perkuatan). Sedangkan analisis dengan program Geoslope dilakukan untuk mengetahui stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa besarnya penurunan rata-rata nilai SF akibat kemiringan lereng sebesar 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, dan 15,18% terhadap penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, dan kelongsoran lereng bawah. Besarnya peningkatan rata-rata nilai SF pada panjang geotekstil 8 m sebesar 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, dan 9,915% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada panjang geotekstil 10 m, 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, dan 7,565% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF pada Sv 1 m sebesar 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, dan 27,115% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada Sv 1,5 m sebesar 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, dan 10,176% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Perhitungan stabilitas lereng dengan perhitungan manual dan program Geoslope memberikan rata-rata selisih SF sebesar 3,71%. Kata Kunci : stabilitas lereng, geotekstil, Geoslope.


commit to user

ABSTRACT

Uswatun chasanah,, 2012, Slope Stability Analysis with Geotextile Reinforcement Using Geoslope Computer Program, Thesis, Civil Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta . The condition of a slope with a heavy load and a steep slope can cause the landslide therefore it requires a reinforcement, one of them is with geotextile. Geotextile is often used because it has several advantages, such as simple in installation, inexpensive, and can increase the stability of slope effectively. This study aims to know the influence of slope, length, and vertical distance between geotextile layers for safety factor of the slope that is analyzed by comparing manual calculation and Geoslope Computer Program. Analysis by manual calculation consist of internal and external stability (to the slope with reinforcement), and stability against the landslide (for the slope with and without reinforcement). While the analysis by Geoslope Computer Program was conducted to find out stability of the landslide. Based of the results it is found that the slope safety factor (SF) decrease 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, and 15,18% for sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, and landslide of lower slope respectively. By using of 8 m geotextile length the SF increase 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, and 9,915% for reinforcement pull out of upper and lower slope, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using of 10 m geotextile length the SF increase 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, and 7,565% for pull out of reinforcement, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, and 27,115% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1,5 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, and 10,176% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. The stability of slope with manual calculation and Geoslope Computer Program is almost the same, with average difference of SF 3,714%. Key words: slope stability, geotextile, Geoslope.


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan transportasi di Indonesia yang semakin meningkat menyebabkan

naiknya kebutuhan lahan untuk penggunaan jalan. Hal ini mendorong manusia

untuk memanfaatkan setiap lahan yang ada sebaik mungkin, salah satunya di

kawasan perbukitan dan berlereng yang topografinya cenderung beragam. Namun

untuk mewujudkan transportasi yang aman, nyaman, dan memiliki konstruksi

yang awet pada daerah lereng, diperlukan sebuah analisis terhadap tingkat

keamanan lereng dalam perencanaannya.

Tingkat keamanan suatu lereng dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya

adalah faktor kemiringan dan beban yang bekerja di atasnya. Kondisi lereng

dengan beban yang besar dan kemiringan yang curam dapat menyebabkan

terjadinya kelongsoran. Hal ini tentunya sangat membahayakan bangunan dan

pengguna jalan di sekitar lereng sehingga diperlukan sebuah perkuatan lereng.

Pada saat ini banyak dijumpai alternatif perkuatan lereng, salah satunya yaitu

dengan geotekstil. Hardiyatmo (2007) menyatakan geotekstil merupakan material

lolos air buatan pabrik yang dibuat dari bahan-bahan sintesis, seperti

polypropylene, polyester, nylon, polyvinyl chloride, dan campuran dari bahan-

bahan tersebut. Seluruh material tersebut termasuk thermoplastic. Geotekstil

sering digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain mudah dalam

pelaksanaan, murah, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng secara efektif.

Pemanfaatan geotekstil untuk perkuatan lereng dapat dilakukan dengan memasang

geotekstil pada bagian lereng dengan jarak dan panjang tertentu sehingga lereng

terjaga stabilitasnya.


commit to user

2

Ada beberapa metode dalam melakukan analisis stabilitas lereng, salah satunya

yaitu metode keseimbangan batas (limit equilibrium method). Analisis stabilitas

lereng dengan metode ini sangat membutuhkan ketelitian dan ketekunan untuk

mendapatkan hasil yang akurat, sehingga analisis dapat dilakukan dengan

menggunakan program komputer. Salah satu program komputer yang

menggunakan prinsip metode keseimbangan batas (limit equilibrium method)

dalam analisis stabilitas lereng yaitu program Geoslope. Kelebihan dari program

ini yaitu dapat menghitung angka aman secara akurat dalam waktu yang singkat.

Karena menggunakan prinsip metode keseimbangan batas (limit equilibrium

method), maka program ini mudah dipelajari oleh pemula.

Berdasarkan uraian di atas, maka penggunaan geotekstil pada lereng yang

mempunyai beban yang tinggi dan kemiringan yang curam dengan menggunakan

program Geoslope perlu dikaji lebih mendalam. Penelitian ini diharapkan mampu

menjadi solusi untuk permasalahan tersebut.

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak

vertikal antar geotekstil dengan angka keamanan (SF) ?

2. Bagaimana perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan

perhitungan manual dengan program Geoslope?

1.3. Batasan Masalah

Agar penelitian ini tidak terlalu luas tinjauannya dan tidak menyimpang dari

rumusan masalah yang ditetapkan, maka perlu adanya pembatasan terhadap

masalah yang ditinjau. Batasan-batasan masalah yang diambil dalam penelitian ini

adalah sebagai berikut :

1. Data tanah yang digunakan adalah data tanah di Desa Bantas, Kecamatan

Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali.


commit to user

3

2. Lereng digambarkan dengan menggunakan permodelan dua dimensi, yang

terdiri dari dua lereng, yaitu lereng atas dan lereng bawah.

3. Tanah urugan kembali (backfill) di belakang dan di dalam zona tanah

perkuatan dianggap sama dengan tanah asli.

4. Beban terletak pada lereng dua (lereng bawah).

5. Tidak meninjau dari segi biaya dan waktu.

6. Tidak memperhitungkan adanya muka air tanah.

7. Analisis stabilitas lereng menggunakan metode keseimbangan batas.

8. Perhitungan dilakukan dengan perhitungan manual dan program Geoslope.

1.4. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak

vertikal antar geotekstil dengan angka keamanan (SF).

2. Mengetahui perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan

perhitungan manual dengan program Geoslope.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini yaitu :

1. Menambah pengetahuan tentang stabilitas lereng.

2. Mendapatkan gambaran tentang visualisasi kelongsongan lereng dalam

bentuk dua dimensi.

3. Mengenal dan dapat mengoperasikan program Geoslope.

4. Menghemat waktu dalam menyelesaikan permasalahan dalam bidang

geoteknik dengan memanfaatkan program.


commit to user

4

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Widiyanto, (1993), menyimpulkan bahwa penanggulangan kelongsoran subgrade

jalan raya dengan stabilitas lereng memberikan angka keamanan yang kecil.

Kondisi tersebut memberikan indikasi bahwa badan jalan dalam keadaan labil

sehingga perlu dilakukan peningkatan stabilitas lereng. Hal ini dapat dilakukan

dengan memperbaiki sifat fisis tanah maupun dengan membangun dinding

penahan yang disertai dengan sistem drainase di bawah permukaan jalan yang

baik.

Geotekstil adalah kelompok bahan geosintetik yang mudah meloloskan air.

Geotekstil sebenarnya merupakan bahan, baik yang berasal dari serat-serat asli

seperi jute, kertas filter, papan kayu, dan bambu, maupun serat-serat sintetis

(fiber) yang banyak berhubungan dengan pekerjaan-pekerjaan tanah. Awalnya

pemanfaatan geotekstil untuk percepatan konsolidasi, pengganti pasir sebagai

bahan drainase (vertical sand drain) yang banyak dilakukan di India, atau sebagai

kertas filter yang banyak dilakukan di Belanda (Suryolelono, 2000).

Metode keseimbangan batas telah digunakan untuk stabilitas lereng dalam waktu

yang lama. Metode keseimbangan konvensional memiliki beberapa keterbatasan,

salah satunya hanya memenuhi persamaan kesetimbangan gaya. Metode tersebut

tidak menganggap tegangan dan perpindahan dari suatu lereng. Keterbatasan ini

dapat diatasi dengan menggunakan program yang mampu menganalisis gaya dan

tegangan geser total pada pada permukaan longsor sehingga dapat digunakan

untuk menentukan angka keamanan (Krahn, 2003).


commit to user

5

Studi kasus analisis stabilitas lereng pada badan jalan Wonosari km 15-16

Piyungan, Yogyakarta dengan menggunakan program Geoslope diperoleh hasil

berupa angka aman dan bentuk bidang longsor yang dimungkinkan terjadi pada

badan jalan tersebut (Setiawan, 2004 dalam Takhmiluddin dan Arianto, 2008).

Penelitian ini diharapkan mampu melengkapi penelitian-penelitian sebelumnya,

yakni dengan meninjau tidak hanya pada satu konstruksi lereng tanpa perkuatan,

melainkan dua konstruksi lereng yang diberi perkuatan geotekstil. Selain itu,

analisis pada penelitian ini juga dilakukan dengan dua metode, yakni perhitungan

manual dan program Geoslope sehingga hasil analisis tersebut dapat

dibandingkan.

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Lereng

Lereng adalah suatu permukaan tanah yang miring dan membentuk sudut tertentu

terhadap suatu bidang horizontal. Pada tempat dimana terdapat dua permukaan

tanah yang berbeda ketinggian, maka akan ada gaya-gaya yang mendorong

sehingga tanah yang lebih tinggi kedudukannya cenderung bergerak ke arah

bawah yang disebut dengan gaya potensial gravitasi yang menyebabkan terjadinya

longsor (Tjokorda, dkk, 2010).

Longsoran lereng adalah pergerakan massa tanah batuan dalam arah tegak,

mendatar, atau miring dari kedudukan semula sebagai akibat ketidak mampuan

lereng menahan gaya geser yang bekerja pada batas antara massa yang bergerak

dan massa yang stabil (Skempton and Hutchinson, 1969 dalam Wicaksono, 2003).


commit to user

6

Christoper, dkk, (1991), mengklasifikasikan:

1. Struktur timbunan dengan kemiringan lereng < 70o yang lerengnya diperkuat,

disebut lereng tanah bertulang (Reinforced Soil Slope, RSS).

2. Struktur timbunan dengan kemiringan lereng > 70o yang lerengnya diperkuat,

disebut struktur dinding tanah distabilisasi secara mekanis (Mechanically

Stabilized Earth wall, MSE-wall)

2.2.2. Struktur Perkerasan Beton Semen

Perkerasan beton semen (perkerasan kaku) adalah struktur yang terdiri atas pelat

beton semen yang bersambung (tidak menerus) tanpa atau dengan tulangan, atau

menerus dengan tulangan, terletak di atas lapis pondasi bawah atau tanah dasar,

tanpa atau dengan lapis permukaan beraspal (SNI PD T-14-2003).

Pada umumnya perkerasan beton semen dilapisi dengan perkerasan aspal di

atasnya. Namun struktur perkerasan beton semen secara tipikal sebagaimana

terlihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Tipikal Struktur Perkerasan Beton Semen

Bahan pondasi bawah pada perkerasan beton semen berdasarkan SNI PD T-14-

2003 dapat berupa :

1. Bahan berbutir.

2. Stabilisasi atau dengan beton kurus giling padat (Lean Rolled Concrete).

3. Campuran beton kurus (Lean-Mix Concrete).


commit to user

7

Tebal pondasi minimum yang mempunyai mutu sesuai dengan SNI No. 03-6388-

2000 dan AASHTO M-15 serta SNI No. 03-1743-1989 adalah 10 cm.

Perancangan tebal perkerasan beton semen dapat dihitung dengan menggunakan

beberapa metode diantaranya; metode AASHTO , AUSTROAD 2000, metode

Bina Marga, metode Asphalt Institute, metode ROAD NOTE 29, dan lain-lain.

Pada umumnya tebal perkerasan beton semen berkisar antara 20 - 30 cm.

Bahan-bahan yang digunakan untuk perkerasan beton semen harus sesuai dengan

peraturan yang telah ditetapkan. Daftar berat isi (γ) bahan-bahan yang digunakan

untuk perkerasan beton semen berdasarkan Peraturan Pembebanan Jembatan Bab

III hal. 37 dalam Herma, dkk 2010 adalah sebagai berikut :

1. Beton bertulang : 24 kN/m3

2. Beton biasa : 22 kN/m3

3. Perkerasan jalan beraspal : 20 – 25 kN/m3

2.2.3. Pembebanan pada Lereng

Gaya yang ditimbulkan oleh adanya struktur jalan raya di atas konstruksi lereng

harus mampu ditahan oleh lereng tersebut. Gaya tersebut yaitu gaya vertikal yang

disebabkan oleh beban perkerasan dan beban kendaraan. Gaya-gaya yang berasal

dari kendaraan nantinya akan diteruskam pada perkerasan sebagai tekanan

vertikal. Tekanan vertikal dapat ditentukan dengan menggunakan penyebaran

tekanan ( 2H: 1V atau α = ± 260) dari Giroud dan Noiray (1981).

Tekanan ban (p’) pada kedalaman (h) dari permukaan dapat diperoleh dengan

rumus :

�� 2 �� 2 ��α �� 2 �� α �2.1.

Keterangan :

p’ = tekanan ban pada kedalaman h (kN/m2)

P = beban gandar (kN)


commit to user

8

B + 2 h tg α

B

Tanah Dasar

α

h

L

pc

p'

h = tebal perkerasan (m)

α = sudut penyebaran beban terhadap vertikal (0)

L = panjang bidang kontak (m)

B = lebar bidang kontak (m)

Gambar 2.2. Distribusi Beban Kendaraan ( Giroud dan Noiray, 1981)

Beban gandar (P) disebarkan mengikuti penyebaran tekanan yang bersudut α

terhadap vertikal. Bidang kontak ekivalen tekanan ban di atas permukaan jalan

adalah B x L .

Untuk kendaraan berat dengan roda lebar dan ganda :

� � ��√2�� , �� 0,5 � �2.2.

Giroud dan Noiray, 1981, menyatakan besarnya tekanan ban (pc) untuk kendaraan

proyek sebesar 620 kPa.

2.2.4. Analisis Stabilitas Lereng

Salah satu metode yang digunakan untuk analisis stabilitas terhadap kelongsoran

lereng yaitu metode keseimbangan batas dengan asumsi bentuk bidang longsor

berupa lingkaran seperti yang terlihat pada Gambar 2.3.


commit to user

9

Gambar 2.3. Analisis Stabilitas Lereng dengan Metode Keseimbangan Batas

Menurut Suryolelono, (1993), apabila digunakan Ordinary Slices Method maka

persamaan angka keamanan

�� ∑ �� !�"#$ %�&'�&(∑ �)�*+,θ� �&'�&( % - 1,3 �2.3.

Keterangan :

SF = angka keamanan

R = jari-jari lingkaran longsor (m)

c = kohesi tanah (kN/m2)

ϕ = sudut gesek dalam tanah (0)

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

Wi = berat irisan tanah ke-i (kN/m)

Ni = Wi. cos θi

θi = sudut tengah pias ke-i (0)


commit to user

10

2.2.5. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan

Pada konstruksi lereng dengan sistem perkuatan lereng, gaya yang meruntuhkan

akan dilawan dengan oleh kemampuan geser dan tarik dari bahan perkuatan

tersebut (Suryolelono, 1993). Pada Gambar 2.4, tampak pengaruh bahan geotekstil

dalam memberikan konstribusi perlawanan terhadap gaya yang melongsorkan

cukup berperan, apabila bahan tersebut terpotong oleh bidang longsor.

Gambar 2.4. Perlawanan Perkuatan Tanah terhadap Gaya-Gaya yang

Meruntuhkan

Dalam praktek, analisis stabilitas lereng didasarkan pada konsep keseimbangan

plastis batas. Adapun maksud analisis stabilitas adalah untuk menentukan faktor

aman dari bidang longsor yang potensial. Faktor aman didefinisikan dengan

memperhatikan tegangan geser rata-rata sepanjang bidang longsor potensial, dan

kuat geser tanah rata-rata sepanjang permukaan longsoran.

Faktor aman (SF) merupakan nilai banding antara gaya yang menahan dan gaya

yang menggerakkan (Hardiyatmo, 2007).

�� //� �2.4.

Keterangan :

τ = tahanan geser maksimum yang dapat dikerahkan oleh tanah (kN)

τd = tegangan geser yang terjadi akibat gaya berat tanah yang akan longsor

(kN)


commit to user

11

Menurut teori Mohr-Coulomb, tahanan geser (τ) yang dapat dikerahkan oleh

tanah, disepanjang bidang longsornya dinyatakan oleh :

/ � 1 2 �� 3 �2.5.

Keterangan :

c = kohesi (kN/m2)

σ = tegangan normal (kN)

φ = sudut gesek dalam tanah (0)

Dengan cara yang sama, dapat dituliskan persamaan tegangan geser yang terjadi

(τd) akibat beban tanah dan beban-beban lain pada bidang longsornya :

/� � 1� 2 �� 3� �2.6.

Keterangan :

cd = kohesi (kN/m2)

φd = sudut gesek dalam yang bekerja sepanjang bidang longsor (0)

Analisis stabilitas lereng dengan perkuatan terdiri dari analisis stabilitas internal,

stabilitas eksternal, dan stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Stabilitas internal

terdiri dari dari stabilitas terhadap putus dan cabut tulangan, yang berupa

stabilitas terhadap gaya-gaya internal yang diperhitungkan terhadap panjang dan

jarak spasi antar perkuatan. Stabilitas terhadap gaya-gaya eksternal terdiri dari

kemampuan perkuatan lereng dalam menahan gaya geser, guling, dan keruntuhan

dasar pondasi akibat kuat dukung tanah. Anggapan yang digunakan adalah

perkuatan lereng tanah merupakan satu kesatuan seperti pada konstruksi dinding

penahan tanah. Sedangkan tinjauan stabilitas terhadap kelongsoran lereng dapat

digunakan berbagai metode, salah satunya adalah merode keseimbangan batas

(Suryolelono, 1993).

1. Stabilitas internal

a. Angka keamanan (SF) terhadap putus tulangan

��5 � 6�σ7. �8 - 1,5 �2.7.

Keterangan :

SFr = angka keamanan terhadap putus tulangan


commit to user

12

Sv = jarak tulangan arah vertikal (m)

Ta = kuat tarik ijin tulangan (kN/m)

σh = tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m2)

b. Angka keamanan (SF) terhadap cabut tulangan

��: � 2;σ8�<σ7. �8 - 1,5 �2.8.

Keterangan :

SFp = angka keamanan terhadap cabut tulangan

; = koefisien gesek antara tanah dan tulangan, dapat diambil

; = tg (2ϕ/3)

σv = tekanan vertikal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m2)

Le = panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor (m)

σh = tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m2)

Sv = jarak tulangan arah vertikal (m)

2. Stabilitas eksternal

a. Angka keamanan terhadap geser �� ∑ > - 1,5 �2.9.

Keterangan :

F = gaya yang melawan (kN)

∑E = jumlah gaya geser (kN)

b. Angka keamanan terhadap guling

�� ∑ @:∑ @A - 1,5 �2.10.

Keterangan :

∑MP = jumlah momen pasif (kNm)

∑ MA = jumlah momen aktif (kNm)

c. Angka keamanan terhadap kuat dukung tanah

�� 2BC"2"<5D�E+ - 1,5 �2.11.

Berdasarkan rumus Terzaghi untuk tegangan ultimate yaitu :

σult = c . Nc + q. Nq + 0,5 . γ . BNγ (2.12.)


commit to user

13

Keterangan :

SF = angka keamanan terhadap kuat dukung tanah

σult = kuat dukung tanah (kN/m2)

σterjadi = tegangan yang terjadi (kN/m2)

c = kohesi tanah pondasi (kN/m2)

γ = berat volume tanah pondasi (kN/m3)

q = tekanan overburden pada dasar pondasi (kN/m2)

B = panjang perkuatan pada dasar konstruksi (m)

Nc, Nq, Nγ = koefisien-koefisien kuat dukung yang merupakan fungsi

dari sudut geser dalam tanah, yang terdapat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Faktor Kapasitas Dukung Terzaghi

ф Nc Nq Nγ ф Nc Nq Nγ

0 5.70 1.00 0.00 26 27.09 14.21 9.84

1 6.00 1.10 0.01 27 29.24 15.90 11.60

2 6.30 1.22 0.04 28 31.61 17.81 13.70

3 6.62 1.35 0.06 29 34.24 19.98 16.18

4 6.97 1.49 0.10 30 37.16 22.46 19.13

5 7.34 1.64 0.14 31 40.41 25.28 22.65

6 7.73 1.81 0.20 32 44.04 28.52 26.87

7 8.15 2.00 0.27 33 48.09 32.23 31.94

8 8.60 2.21 0.35 34 52.64 36.50 38.04

9 9.09 2.44 0.44 35 57.75 41.44 45.41

10 9.61 2.69 0.56 36 63.53 47.16 54.36

11 10.16 2.98 0.69 37 70.01 53.80 65.27

12 10.76 3.29 0.85 38 77.50 61.55 78.61

13 11.41 3.63 1.04 39 85.97 70.61 95.03

14 12.11 4.02 1.26 40 95.66 81.27 115.31

15 12.86 4.45 1.52 41 106.81 93.85 140.51

16 13.68 4.92 1.82 42 119.67 108.75 171.99

17 14.60 5.45 2.18 43 134.58 126.50 211.56

18 15.12 6.04 2.59 44 151.95 147.74 261.60

19 16.56 6.70 3.07 45 172.28 173.28 325.34

20 17.69 7.44 3.64 46 196.22 204.19 407.11

21 18.92 8.26 4.31 47 224.55 241.80 512.84

22 20.27 9.19 5.09 48 258.28 287.85 650.67

23 21.75 10.23 6.00 49 298.71 344.63 831.99

24 23.36 11.40 7.08 50 347.50 415.14 1072.80

25 25.13 12.72 8.34


commit to user

14

3. Stabilitas terhadap kelongsoran lereng

Dalam tinjauan ini digunakan teori stabilitas tanpa perkuatan yang telah

dibahas sebelumnya. Apabila kuat tarik bahan geotekstil untuk perkuatan satu

lapis sebesar T (kN/m), maka besarnya angka keamanan lereng dengan

perkuatan geotekstil ditentukan dengan menambahkan faktor aman lereng

tanpa perkuatan dengan pengaruh tahanan momen oleh geotekstil:

�� B ∑ 6F. G++H,+HI∑ �J+KF�θ+ +H,+HI L - 1,3 �2.13.

Keterangan :

SF = angka keamanan

SFu = angka keamanan lereng tanpa perkuatan

R = jari-jari lingkaran longsor (m)

Wi = berat irisan tanah ke-i (kN/m)

θi = sudut tengah pias ke-i (0)

Ti = jumlah gaya tarik per meter lebar geotekstil yang tersedian untuk setiap

lapisan tulangan (kN/m)

yi = R cos θi = lengan momen geotekstil terhadap O (m)

2.2.6. Geotekstil

Geotekstil merupakan material lembaran yang dibuat dari bahan tekstil polymeric,

bersifat lolos air, yang dapat berbentuk bahan nir-anyam (non woven), rajutan atau

anyaman (woven) yang digunakan dalam kontak dengan tanah atau material lain

dalam aplikasi teknik sipil. Fungsi perkuatan pada geotekstil dapat diterjemahkan

sebagai fungsi tulangan, seperti istilah pada beton bertulang. Dalam pengertian

yang identik, tanah hanya mempunyai kekuatan untuk menahan tekan, tapi tidak

dapat menahan tarik. Kelemahan terhadap tarik ini dipenuhi oleh geotekstil.

Material ini dapat diletakkan di bawah timbunan yang dibangun di atas tanah

lunak, dapat digunakan untuk membangun penahan tanah, dan dapat pula

digunakan untuk perkuatan bahan perkerasan jalan (Hardiyatmo, 2007).


commit to user

15

Pemilihan geotekstil untuk perkuatan dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor

internal dan eksternal. Faktor internal geotekstil terdiri dari kuat tarik geotekstil,

sifat perpanjangan (creep), struktur geotekstil, dan daya tahan terhadap faktor

lingkungan, sedangkan faktor eksternal adalah jenis bahan timbunan yang

berinteraksi dengan geotekstil. Waktu pembebanan juga mengurangi kekuatan

geotekstil karena akan terjadi degradasi pada geotekstil oleh faktor fatigue dan

aging. Untuk menutupi kekurangan tersebut, tidak seluruh kuat tarik geotekstil

yang tersedia dapat dimanfaatkan dalam perencanaan konstruksi perkuatan

(Djarwadi, 2006). Tabel 2.2. menunjukkan sifat-sifat mekanik yang terdapat pada

geotekstil.

Tabel 2.2. Sifat Mekanik Geotekstil

Jenis Geotekstil

Struktur Tebal (mm)

Berat perluas (gr/m2)

Kuat Tarik kN/m

Perpanjangan (%)

Polyfet IS50 Niranyam 1,90 200 15 35 Polyfet IS70 Niranyam 2,50 285 21,5 40 Polyfet IS80 Teranyam 2,90 325 24 40 Hate Renfox T Teranyam NA 250 40 21 Hate Renfox R Teranyam NA 325 60 44

Sumber : PT. Tetrasa Geosinido Perancangan lereng dengan perkuatan geotesktil menurut Holtz, dkk, (1998),

dalam Hardiyatmo, (2007), dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu metode

coba-coba dan metode langsung. Dalam perancangan coba-coba, hitungan

dilakukan dengan membuat tampang lereng dengan susunan geotekstil secara

coba-coba, kemudian dianalisis dengan program komputer. Dalam hitungan

secara langsung, hitungan stabilitas lereng dilakukan dengan program komputer

dan hitungan manual dilakukan dalam menghitung kebutuhan geotekstil.

Selain itu, dalam perancangan lereng dengan perkuatan geotekstil juga harus

diperhatikan panjang dari geotekstil tersebut. Salah satu syarat yang harus

dipenuhi yaitu panjang geotekstil yang berada di belakang garis longsor (Le)

minimum adalah 1m. Tahanan cabut tulangan hanya dihitung pada tulangan yang

panjangnya lebih besar dari 1 m. Jika tahanan cabut tulangan tidak cukup, maka

panjang tulangan ditambah.


commit to user

16

2.2.7. Program Geoslope

Program Geoslope adalah sebuah paket aplikasi untuk pemodelan geoteknik dan

geo-lingkungan. Software ini melingkupi SLOPE W, SEEP W, SIGMA W,

QUAKE W, TEMP W, dan CTRAN W, yang sifatnya terintegrasi sehingga

memungkinkan untuk menggunakan hasil dari satu produk ke dalam produk yang

lain. Ini unik dan fitur yang kuat sangat memperluas jenis masalah yang dapat

dianalisis dan memberikan fleksibilitas untuk memperoleh modul seperti yang

dibutuhkan untuk proyek yang berbeda.

SLOPE W merupakan produk perangkat lunak untuk menghitung faktor

keamanan lereng dan kemiringan batuan. Dengan SLOPE W, kita dapat

menganalisis masalah baik secara sederhana maupun kompleks dengan

menggunakan salah satu dari delapan metode kesetimbangan batas untuk berbagai

permukaan yang miring, kondisi tekanan pori-air, sifat tanah, dan beban

terkonsentrasi. Kita dapat menggunakan elemen tekanan pori air yang terbatas,

tegangan statis, atau tekanan dinamik pada analisis stabilitas lereng. Selain itu kita

juga dapat melakukan analisis probabilistik.

SLOPE W Define merupakan program yang digunakan untuk pemodelan

permasalahan lereng dalam bentuk penggambaran pada layar komputer dalam

aplikasi Computer Aided Design (CAD). Kemudian data yang telah dimodelkan

tersebut dianalisis dengan menggunakan SLOPE W Solve. Perhitungan dilakukan

sesuai dengan data masukan dan pengaturan analisis (Analysis Setting) yang telah

ditentukan. SLOPE W Contour akan menampilkan grafis seluruh bidang longsor

dan nilai faktor aman dapat ditunjukkan dala bentuk kontur faktor aman serta

diagram dan poligon tiap pias tertentu.


commit to user

17

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Uraian Umum

Penelitian ini dilakukan dengan membandingkan dua perhitungan yaitu

perhitungan manual dan progam Geoslope. Variasi parameter yang digunakan

pada penelitian ini antara lain kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak

vertikal geotekstil, sedangkan parameter tetap yang digunakan yaitu parameter

tanah, pembebanan, dan spesifikasi geotekstil. Tahapan pada penelitian ini adalah

sebagai berikut :

1. Pemodelan Lereng

2. Analisis dengan perhitungan manual

3. Analisis dengan program Geoslope.

4. Pembahasan hasil penelitian.

5. Kesimpulan.

3.2. Pemodelan Lereng

3.2.1. Pengumpulan Data

Data-data yang diperlukan pada penelitian ini antara lain:

1. Data Tanah

Data tanah yang digunakan pada penelitian ini adalah data sekunder yang

diperoleh dari penelitian Tjokorda, dkk (2010) di Desa Bantas, Kecamatan

Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali. Tanah di lokasi tersebut

merupakan tanah homogen dengan 3 jenis tanah seperti yang terdapat pada

Tabel 3.1.

2. Geotekstil

Geotekstil yang digunakan pada penelitian ini yaitu geotekstil teranyam

(woven) dengan jenis Hate Renfox R. Spesifikasi yang terdapat pada

geotekstil tersebut antara lain :


commit to user

18

a. Kuat tarik (Ta) : 60 kN/m

b. Perpanjangan (ε) : 44 %

Tabel 3.1. Data Parameter Tanah Hasil Uji Laboratorium

No. Jenis Pemeriksaan Tanah 1

(22-12m ) Tanah 2

(12 – 8 m ) Tanah 1

(8 m – 0 m ) 1 Berat isi γ (kN/m3) 21 19,5 21 2 Kohesi c (kN//m2) 1,8 2,9 1,8 3 Sudut geser ϕ (o) 24 15 24

Sumber : Tjokorda,dkk, 2010

Pembagian jenis tanah pada lereng ini dapat dilihat pada sketsa kondisi

lereng pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Sketsa Kondisi Lereng

Sedangkan untuk sudut kemiringan lereng yang digunakan yaitu 70o dan

90o. Alasan pemilihan kemiringan tersebut yaitu karena berdasarkan

klasifikasi lereng yang dilakukan oleh Christopher, (1991), yang terdapat

pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2. Klasifikasi Lereng

Sudut Kemiringan Lereng (o)

Klasifikasi

70 Dinding tanah distabilisasi secara mekanis 90 Dinding tanah distabilisasi secara mekanis

Tanah 1 γ = 2,1 t/m3

Tanah 2 γ = 1,95 t/m3

Tanah 3 γ = 2,1 t/m3

H

Badan jalan

Lereng 1

Lereng 2

β

β


commit to user

19

100 kN 100 kN 100 kN 100 kN

2 m 3 m 3 m 2 m

bahu jalan jalur bahu jalanjalurtanah dasar

pondasi bawah

perkerasan beton

perkerasan aspal

3.2.2. Perencanaan Struktur Jalan Raya

Kelas jalan yang direncanakan pada penelitian lereng ini yaitu Arteri III dengan

asumsi VLHR sebesar 8.000 smp/hari. Lebar jalur yang digunakan untuk kelas

jalan Arteri IIIA pada penelitian ini yaitu 3 m dan lebar bahu sebesar 2 m

(TPGJAK, 1997). Adapun struktur jalan yang direncanakan dapat dilihat pada

Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Sketsa Struktur Jalan Raya dan Pembebanannya

1. Perkerasan Jalan

Perkerasan yang digunakan yaitu perkerasan beton yang dilapisi dengan

perkerasan aspal, sedangkan pondasi bawah direncanakan menggunakan beton

tumbuk. Adapun rincian struktur jalan raya pada lereng yaitu :

Tebal perkerasan aspal = 10 cm

Tebal perkerasan beton = 30 cm

Tebal pondasi bawah = 15 cm, dengan

Berat isi aspal (γaspal) = 24 kN/m3

Berat isi beton (γbeton) = 24 kN/m3

2. Kendaraan

Pada perancangan ini diasumsikan pada saat dua buah kendaraan berpapasan

dan sejajar. Beban as kendaraan yang digunakan pada penelitian ini yaitu

MST sumbu triple (3 as) sebesar 20 ton sehingga beban untuk masing-masing

roda kendaraan sebesar 100 kN (Bina Marga, 1984 dalam Kusnandar, 2008).

Dimensi kendaraan truk 3 as dan kedudukannya ditunjukkan pada Gambar

3.3.


commit to user

20

B + 2 h tg α

0,48 m

Tanah Dasar

26

0,55 m

620 kPa

p'

0,24 m

Gambar 3.3. Dimensi Kendaraan dan Kedudukannya

Keterangan :

a1 = a2 = 30 cm ;

Ma = Ms = muatan rencana sumbu

b1 = 12,50 cm

b2 = 50,00 cm

3. Perhitungan beban

a. Beban perkerasan

Berat perkerasan aspal = 0,10 x 24 = 2,4 kN/m2

Berat perkerasan beton = 0,30 x 24 = 7,2 kN/m2

Berat pondasi bawah = 0,15 x 24 = 3,6 kN/m2 +

Berat total perkerasan (qperkerasan)= 0,15 x 1 x = 13,2 kN/m2

b. Beban kendaraan

Beban roda kendaraan (P) = 100 kN

� � ��√2�� 100√2620 � 0,48 �

L = 0,5 B = 0,24 m

Distribusi beban kendaraan dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4. Penyaluran Beban oleh Roda


commit to user

21

Maka tekanan akibat roda kendaraan

�� 2 �� 2� ��α�� 2� �� α� � 1002 � �0,48 � 2 � 0,55 � �� 26��0,24 � 2 � 0,55 �� 26�� 63,59 ��/� !

c. Beban total (qtotal)

qtotal = qperkerasan + 4�� = 13,2 + (4 x 63,59)

= 267,58 kN/m2=

3.2.3. Variasi Pemodelan Lereng

Variasi pemodelan lereng yang digunakan pada penelitian ini ditinjau dari

beberapa kondisi, seperti sudut kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak

vertikal antar geotekstil. Variasi tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.3. berikut :

Tabel 3.3. Variasi Pemodelan Lereng

No.

Kemiringan Perkuatan

Lereng 1 Lereng 2 Panjang Perkuatan

(P) Jarak antar Perkuatan

(Sv) (o) (o) (m) (m)

1 70 70 - - 2 70 70 5 0,5 3 70 70 5 1,0 4 70 70 5 1,5 5 70 70 8 0,5 6 70 70 8 1,0 7 70 70 8 1,5 8 70 70 10 0,5 9 70 70 10 1,0 10 70 70 10 1,5 11 70 90 - - 12 70 90 5 0,5 13 70 90 5 1,0 14 70 90 5 1,5 15 70 90 8 0,5 16 70 90 8 1,0 17 70 90 8 1,5 18 70 90 10 0,5 19 70 90 10 1,0 20 70 90 10 1,5


commit to user

22

Tabel 3.3. Variasi Pemodelan Lereng (Lanjutan)

3.3. Analisis dengan Perhitungan Manual

Analisis dengan perhitungan manual dilakukan setelah mengetahui bidang longsor

masing-masing lereng. Analisis yang dilakukan yaitu :

1. Stabilitas internal (untuk lereng dengan perkuatan).

2. Stabilitas eksternal (untuk lereng dengan perkuatan).

3. Stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa

perkuatan).

3.4. Analisis dengan Program Geoslope

3.4.1. Pengaturan Awal

Pengaturan awal untuk melakukan analisis dengan program Geoslope terdiri dari

beberapa tahap, diantaranya pengaturan kertas kerja, skala gambar, dan jarak grid.

Kertas kerja merupakan ukuran ruang yang disediakan untuk melakukan

No.

Kemiringan Perkuatan

Lereng 1 Lereng 2 Panjang Perkuatan

(P) Jarak antar Perkuatan

(Sv) (o) (o) (m) (m)

21 90 70 - - 22 90 70 5 0,5 23 90 70 5 1,0 24 90 70 5 1,5 25 90 70 8 0,5 26 90 70 8 1,0 27 90 70 8 1,5 28 90 70 10 0,5 29 90 70 10 1,0 30 90 70 10 1,5 31 90 90 - - 32 90 90 5 0,5 33 90 90 5 1,0 34 90 90 5 1,5 35 90 90 8 0,5 36 90 90 8 1,0 37 90 90 8 1,5 38 90 90 10 0,5 39 90 90 10 1,0 40 90 90 10 1,5


commit to user

23

mendefinisikan masalah. Skala gambar merupakan perbandingan yang digunakan

untuk mendefinisikan ukuran lereng sebenarnya terhadap gambar pada program.

Grid diperlukan untuk memudahkan dalam menggambarkan titik supaya tepat

dengan koordinat yang diinginkan. Adapun langkah-langkah pengaturan awal

adalah sebagai berikut :

1. Mengatur kertas kerja, dari menu utama set klik page.

Gambar 3.5. Jendela Pengaturan Kertas Kerja

2. Mengatur skala gambar, dari menu utama set klik scale.

Gambar 3.6. Jendela Pengaturan Skala Gambar

3. Mengatur jarak grid, dari menu utama set klik grid.

Gambar 3.7. Jendela Pengaturan Jarak Grid


commit to user

24

3.4.2. Membuat Sketsa Gambar

Pemodelan lereng dimulai dengan pembuatan sketsa gambar dari model, yang

merupakan representasi dari masalah yang ingin dianalisis. Pemodelan tersebut

dibuat dari menu utama sketch, kemudian klik lines untuk menggambar model

geometri lereng seperti yang terlihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8. Jendela Penggambaran Model Geometri Lereng

3.4.3. Analysis Settings

Analysis Settings merupakan tahapan untuk menentukan pengaturan dalam

menganalisis stabilitas kelongoran lereng. Langkah-langkahnya yaitu :

1. Menentukan Project ID, dari menu utama KeyIn klik analysis settings.

Project ID digunakan untuk mendefinisikan nama atau judul pada masalah

yang sedang dianalisis seperti terlihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.9. Jendela Penentuan Project ID


commit to user

25

2. Menentukan metode analisis, klik tabsheet method pada analysis settings.

Dalam tabsheet ini terdapat beberapa metode yang digunakan untuk analisis

stabilitas lereng. Klik pada only Bishop, Ordinary, and Janbu seperti yang

terdapat pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10. Jendela Penentuan Metode Analisis

3. Menentukan bidang longsor, klik tabsheet slip surface pada analysis settings.

Dalam tabsheet ini pergerakan arah kelongsoran dapat ditentukan sesuai

dengan keinginan, baik dari arah kiri ke kanan maupun sebaliknya. Bidang

longsor ditentukan dengan memilih option Entry and Exit seperti yang


Gambar 3.11. Jendela Penentuan Bidang Longsor

3.4.4. Mendefinisikan Parameter Tanah

Jenis material yang diinput sesuai dengan uraian umum diatas. Material model

yang digunakkan adalah Mohr-Coulomb. Parameter yang diperlukan yaitu berat


commit to user

26

isi tanah (γ), kohesi (c), dan sudut geser (ϕ). Sebelum dilakukan input data perlu

dilakukan penyeragaman satuan masing-masing parameter. Langkah untuk

mendefinisikan parameter tanah yaitu dari tampilan menu utama KeyIn klik

material properties seperti yang terdapat pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12. Jendela Pendefinisian Parameter Tanah

3.4.5. Menentukan Parameter tiap Lapisan Tanah

Setelah parameter tanah didefinisikan, maka langkah selanjutnya yaitu

menentukan parameter masing-masing lapisan tanah. Ada dua tahapan dalam

menentukan parameter tiap lapisan tanah, yaitu :

1. Menggambar batas lapisan tanah, dari menu utama sketch klik lines.

Garis batas tiap lapisan tanah digambar sesuai dengan koordinat yang

ditentukan seperti yang terlihat pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13. Jendela Penggambaran Lapisan Tanah


commit to user

27

2. Memilih parameter tanah, dari menu utama draw klik regions.

Pilih tipe material yang telah didefinisikan sebelumnya pada tabsheet regions

properties yang muncul seperti yang terdapat pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14. Jendela Penggambaran Parameter Tanah

3.4.6. Menggambar Entry and Exit Bidang Longsor

Salah satu kesulitan dengan metode Grid and Radius adalah untuk

memvisualisasikan luasan atau berbagai permukaan bidang longsor. Keterbatasan

ini dapat diatasi dengan menentukan lokasi dimana percobaan bidang longsor

kemungkinan akan masuk dan keluar dari permukaan tanah. Metode ini disebut

Entry and Exit. Untuk menggambarkan Entry and Exit bidang longsor yaitu dari

menu utama draw klik slip surface, kemudian pilih Entry and Exit seperti yang


Gambar 3.15. Jendela Penggambaran Bidang Longsor


commit to user

28

3.4.7. Menggambar Beban Merata

Beban merata yang diperoleh dari perhitungan kemudian dimodelkan dalam

program. Langkahnya yaitu dari menu utama draw klik pressure lines, kemudian

masukkan besarnya berat isi beban yang dikehendaki, lalu mulailah menggambar

seperti yang terdapat pada Gambar 3.16. Adapun panjang beban merata

disesuaikan dengan panjang jalan yang direncanakan.

Gambar 3.16. Jendela Penggambaran Beban Merata

3.4.8. Menggambar Perkuatan Geotekstil

Spesifik geotekstil yang digunakan sesuai dengan yang dikeluarkan produsen,

diantaranya kuat tarik yang digunakan. Langkah untk menggambar geotekstil

pada model lereng yaitu pada menu utama draw klik reinforcement loads. Pilih

fabric, lalu ketik spesifikasi geotekstil yang digunakan seperti yang terlihat pada

Gambar 3.17.

Gambar 3.17. Jendela Penggambaran Perkuatan


commit to user

29

3.4.9. Memeriksa Masukan Data

Setelah data-data yang dibutuhkan untuk proses analisis termodelkan, maka

dilakukan pemeriksaan data. Hal ini bertujuan untuk menghindari adanya

kesalahan dalam proses pemasukan data. Jika dalam tabsheet verify tidak terdapat

kesalahan (0 error), maka proses solving the problem dapat dilakukan. Langkah

untuk melakukan pemeriksaan data yaitu dari menu utama tools klik verify seperti

yang terlihat pada Gambar 3.18.

Gambar 3.18. Jendela Verifikasi Data Masukan

3.4.10. Solving The Poblem

Solving the problem bertujuan untuk menghitung angka keamanan pada lereng

berdasarkan data-data yang telah dimasukkan. Langkah untuk solving the problem

yaitu dari menu utama tools klik SOLVE, kemudian klik start untuk memulai

perhitungan. Selama perhitungan SOLVE menampilkan angka keamanan

minimum dan jumlah slip surfaces yang sedang dianalisis seperti yang terdapat

pada Gambar 3.19


commit to user

30

Gambar 3.19. Jendela Proses Running Program

3.4.11. Menyimpan Data

Setelah proses analisis selesai, hasil running program kemudian disimpan

sehingga bisa dilihat kembali ketika dibutuhkan. Langkah yang harus dilakukan

yaitu pada menu utama klik file, lalu pilih save seperti yang terdapat pada

Gambar 3.20.

Gambar 3.20. Jendela Penyimpanan Data


commit to user

31

3.5. Pembahasan Hasil Penelitian

Pembahasan pada penelitian ini menitikberatkan pada output penelitian yang

berupa hasil analisis stabilitas internal, eksternal, dan kelongsoran lereng.

Gambaran output penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.4.

Tabel 3.4. Gambaran Output Penelitian

Variasi Tinjauan Lereng

Stabilitas Internal Stabilitas Eksternal Stabilitas Kelongsoran

Lereng

SF Putus Tulangan

SF Cabut Tulangan

SF Geser

SF Guling

SF Kuat Dukung Tanah

SF Manual

SF Geoslope

1 Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan



dst … … … … … … … …

Dari output tersebut maka dapat diperoleh beberapa data, antara lain :

1. Hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal

antar geotekstil dengan angka keamanan (SF).

2. Perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan perhitungan manual

dengan program Geoslope.

3.6. Kesimpulan

Tahap kesimpulan yaitu membuat kesimpulan dari pembahasan yang telah

dilakukan pada penelitian ini.

3.7. Diagram Alir Penelitian

Tahapan pada penelitian ini digambarkan dalam bentuk diagram alir seperti terlihat

pada Gambar 3.21.


commit to user

32

Gambar 3.21. Diagram Alir Penelitian

SELESAI

PEMBAHASAN

KESIMPULAN

ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERHITUNGAN MANUAL • Stabilitas internal

� Stabilitas terhadap cabut tulangan � Stabilitas terhadap putus tulangan

• Stabilitas eksternal � Stabilitas terhadap geser � Stabilitas terhadap guling � Stabilitas terhadap kuat dukung tanah

• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng

ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PROGRAM GEOSLOPE • Stabilitas terhadap kelongsoran lereng

STUDI LITERATUR DAN PEMAHAMAN PROGRAM GEOSLOPE

PENGUMPULAN DATA SEKUNDER

PEMODELAN LERENG TANPA PERKUATAN

ANALISIS STABILITAS LERENG • Analisis dengan perhitungan manual • Analisis dengan program Geoslope

MULAI

PEMODELAN LERENG DENGAN PERKUATAN • Trial panjang geotekstil • Trial jarak vertikal antar geotekstil


commit to user

33

BAB 4

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan

Analisis stabilitas lereng tanpa perkuatan lereng dilakukan dengan perhitungan

manual dan program Geoslope. Tinjauan perhitungan yaitu selebar 1 m ⊥ bidang

gambar. Contoh perhitungan yang digunakan pada analisis ini yaitu variasi 1,

dengan menggunakan tiga tinjauan kelongsoran, yaitu lereng 1, lereng 2, dan

lereng secara keseluruhan.

4.1.1. Analisis dengan Perhitungan Manual

Untuk mengetahui bidang longsor kritis masing-masing tinjauan lereng, maka

dilakukan analisis dengan program Geoslope. Metode yang digunakan dalam

melakukan analisis tersebut yaitu Ordinary Slices Method. Bidang longsor kritis

yang telah diperoleh kemudian dibagi menjadi beberapa pias seperti yang terlihat

pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Bidang Longsor Kritis Lereng

10 m

4 m

OO

O

Lereng 1

LerengKeseluruhan

Lereng 2

γ = 21 kN/m3

c = 1,8 kN/m2

ϕ = 24o

γ = 19,5 kN/m3

c = 2,9 kN/m2

ϕ = 15o

γ = 21 kN/m3

c = 1,8 kN/m2

ϕ = 24o


commit to user

34

1. Perhitungan pada lereng 1

Langkah-langkah yang dilakukan sebelum menganalisis stabilitas lereng yaitu

:

a. Menentukan berat irisan tanah (Wi).

Wi = γ x Ai x 1

Contoh pada irisan 1

W1 = 21 x 0,5 x 4,292 x 1,1 x 1 = 49,573 kN

b. Menentukan besarnya sudut dari pusat irisan ke titik berat (θi).

Contoh pada irisan 1, diperoleh θ dari hasil pengukuran langsung sebesar

620.

c. Menentukan panjang garis longsor tiap irisan (αi)

Contoh pada irisan 1, diperoleh α dari hasil pengukuran langsung sebesar

4,431 m.

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Analisis pada Lereng 1

No. W θ c α cα .1 m W sin θ N=Wcosθ cα + N tan ϕ

- (kN) (o) (kN/m2) (m) (kN) (kN) (kN) (kN)

1 49,573 62 1,80 4,431 4,224 43,770 23,273 18,338

2 119,358 47 1,80 2,067 1,976 87,293 81,402 39,963

3 153,557 40 1,80 1,636 1,939 98,705 117,632 55,318

4 177,986 34 1,80 1,424 1,645 99,528 147,557 68,260

5 196,373 27 1,80 1,297 1,483 89,152 174,970 80,236

6 181,608 23 1,80 1,266 1,384 70,960 167,171 76,708

7 115,715 17 1,80 1,208 1,322 33,832 110,659 51,443

8 46,235 12 1,80 1,172 1,233 9,613 45,225 22,245

9 5,796 7 2,35 1,164 1,218 0,706 5,753 4,277

10 2,216 3 2,90 1,000 1,219 0,116 2,212 3,493

11 1,050 -1 2,90 1,005 1,015 -0,018 1,050 3,196

Σ - - - - - 533,656 - 423,476

�� ∑ ��

��

∑ ��θ��

� 423,476533,656

� 0,794


commit to user

35


Langkah-langkah yang dilakukan sebelum menganalisis stabilitas lereng yaitu

:


Wi = γ x Ai x 1

Untuk irisan dengan beban jalan di atasnya, maka berat irisan diperoleh

dengan cara

Wi = (γ x Ai x 1) + ( q x L x 1)

Dimana q merupakan besarnya beban jalan (kN/m2) dan L merupakan

lebar irisan (m).


W1 = (19,5 x 0,5 x 1,273 x 0,5 x 1) + (267, 58 x 0,5 x 1) = 139,996 kN



690.



1,367 m.


Tabel 4.2. Analisis pada Lereng 2



1 139,996 69 2,90 1,367 3,964 130,697 50,170 17,407

2 149,902 57 2,90 0,909 2,636 125,718 81,642 24,512

3 23,273 47 2,90 0,974 2,825 17,021 15,872 7,078

4 29,211 37 2,90 0,838 2,430 17,580 23,329 8,681

5 33,462 29 2,90 0,762 2,210 16,223 29,267 10,052

6 32,688 22 2,90 0,607 1,760 12,245 30,308 9,881

7 18,318 16 2,90 0,380 1,102 5,049 17,608 5,820

8 5,852 10 2,35 0,585 1,375 1,016 5,763 3,940

9 1,288 5 1,80 0,669 1,204 0,112 1,283 1,775

10 1,515 -2 1,80 0,667 1,201 -0,053 1,514 1,875

11 0,683 -9 1,80 0,675 1,215 -0,107 0,674 1,515

Σ - - - - - 325,502 - 92,537


commit to user

36

�� ∑ ��

��

∑ ��θ��

� 92,537

325,502 � 0,284

3. Perhitungan pada lereng secara keseluruhan

Langkah-langkah yang dilakukan sebelum menganalisis stabilitas lereng

secara keseluruhan pada dasarnya sama dengan analisis stabilitas pada lereng

1 dan 2, yaitu :


Wi = γ x Ai x 1

Untuk irisan dengan beban jalan di atasnya, maka berat irisan diperoleh

dengan cara

Wi = (γ x Ai x 1) + ( q x L x 1)

Dimana q merupakan besarnya beban jalan (kN/m2) dan L merupakan

lebar irisan (m).


W6 = {19,5 x 0,5 x (1,806 + 2,8) x 1,717 x 1} + (267, 58 x 1,717 x 1)

W6 = 536,543 kN



660.



4,911 m.


Tabel 4.3. Analisis pada Lereng secara Keseluruhan



1 50,484 78 1,80 4,911 8,840 49,381 10,496 13,513

2 144,121 61 1,80 3,602 6,484 126,051 69,871 37,592


commit to user

37

Tabel 4.3. Analisis pada Lereng secara Keseluruhan (Lanjutan)


3 68,348 60 1,80 2,636 4,745 43,013 34,174 19,960

4 0,811 44 1,80 0,283 0,509 0,454 0,583 0,769

5 39,078 39 1,80 2,566 4,619 59,191 30,369 12,756

6 536,543 30 2,90 1,984 5,754 0,563 464,660 130,259

7 565,203 16 2,90 1,861 5,397 24,593 543,308 150,976

8 585,292 10 2,90 1,784 5,174 268,271 576,400 159,619

9 297,311 5 2,35 0,864 2,030 155,791 296,180 81,392

10 165,692 1 2,35 2,008 4,719 101,635 165,666 49,109

11 67,758 -1 2,35 1,501 3,527 25,912 67,747 21,680

12 6,195 -11 1,80 2,022 3,640 2,892 6,081 6,347

Σ - - - - - 811,915 - 683,973

�� ∑ ��

��

∑ ��θ��

� 683,973811,915

� 0,842

4.1.2. Analisis dengan Program Geoslope

Angka keamanan terhadap kelongsoran yang diperoleh dari program Geoslope

dapat dilihat pada Gambar 4.2.

(a) Hasil Analisis Kelongsoran pada Lereng 1


commit to user

38

(b) Hasil Analisis Kelongsoran pada Lereng 2

(c) Hasil Analisis Kelongsoran secara Keseluruhan

Gambar 4.2. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program Geoslope

Berdasarkan dari Gambar 4.2. tersebut, diperoleh hasil sebagai berikut:

1. Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng 1 sebesar 0,790.


3. Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng secara keseluruhan sebesar 0,783.

4.2. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan

Ada beberapa analisis stabilitas lereng dengan perkuatan, antara lain stabilitas

internal, eksternal, dan kelongsoran lereng. Tinjauan perhitungan dilakukan


commit to user

39

selebar 1m ⊥ bidang gambar. Contoh perhitungan yang digunakan pada analisis

ini yaitu variasi 9 (lihat Tabel 3.3. di BAB 3). Gambar 4.3. menunjukkan sketsa

lereng dan tekanan aktif yang bekerja pada lereng tersebut.

Gambar 4.3. Sketsa Lereng dan Tekanan Tanah Aktif yang Bekerja

4.2.1. Stabilitas Internal

Data yang diperlukan untuk analisisis stabilitas pada lereng dengan perkuatan,

yaitu :

Panjang geotekstil (L) = 10 m

Jarak vertikal antar geotekstil (Sv) = 1 m

Kuat tarik geotekstil (Ta) = 60 kN/m

Tinggi lereng 1 (H1) = 10 m

Tinggi lereng 2 (H2) = 4 m

Tinggi lereng keseluruhan (H3) = 14 m

1. Analisis pada lereng 1

Pada perkuatan pertama ( z = 1 m)

Langkah-langkah perhitungan stabilitas internal yaitu :

a. Menghitung koefisien gesek antara tanah dengan perkuatan.

" = tg (2ϕ1/3) = tg (2 x 240/3) = 0,287

10 m

4 m

Lereng 1

Lereng 2

5,1 m 10 m

qW

W

10 m

Pa4

6,8 m

3,6 m

A

B

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

θ

θ

1,5 m1,5 m1,5 m

Pa1

Pa2

Pa3

θ

θ

θ

8,5 m 8,5 m

θ


commit to user

40

b. Menghitung panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor.

Le = L – tg (450 – ϕ1/2) (H-Z)

= 10 – tg (450 – 24/2) (10-1)

= 4,155 m

c. Menghitung koefisien tekanan tanah lateral aktif.

K = tg2 (450 – ϕ1/2) = tg2 (450 – 24/2) = 0,422

d. Menghitung tegangan vertikal.

σv = γ1z = 21 x 1 = 21 kN/m2

e. Menghitung tegangan horizontal.

σh = K1γ1z = 0,422 x 21 x 1 = 8,856 kN/m2

f. Menghitung angka keamanan terhadap cabut tulangan.

��# �2"σ$%&

σ'�$�

2 x 0,2867x 21 x 4,15538,8563 x 1

� 5,651 ) 1,5 �*+�

g. Menghitung angka keamanan terhadap putus tulangan.

��, �-.

σ'�$�

608,8563 x 1

� 6,775 ) 1,5 �*+�

Perhitungan stabilitas internal pada lereng 1 ditampilkan pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 1

No. Perkuatan

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kedalaman (m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ka 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,505 Le (m) 4,155 4,805 5,454 6,104 6,753 7,402 8,052 8,701 9,351 10

σv (kN/m2) 21 42 63 84 105 126 147 168 189 210 σh (kN/m2) 8,856 17,713 26,569 35,425 44,282 53,138 61,994 70,851 79,707 106,105

SFP 5,651 6,534 7,417 8,299 9,183 10,066 10,949 11,832 12,715 11,350 SFR 6,775 3,387 2,258 1,693 1,355 1,129 0,968 0,847 0,753 0,565

2. Analisis pada lereng 2

Pada perkuatan pertama ( z = 1 m)

Langkah-langkah perhitungan stabilitas internal yaitu :

a. Menghitung koefisien gesek antara tanah dengan perkuatan.

" = tg (2ϕ2/3) = tg (2 x 150/3) = 0,176


commit to user

41

b. Menghitung panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor.

Le = L – tg (450 – ϕ2/2) (H-Z)

= 10 – tg (450 – 150/2) (4-1) = 7,698 m

c. Menghitung koefisien tekanan tanah akibat perkuatan

K = tg2 (450 – ϕ2/2) = tg2 (450 – 150/2) = 0,589

d. Menghitung tegangan vertikal.

σv = γ2z + q = 19,5 x 1 + 267,58 = 287,08 kN/m2

e. Menghitung tegangan horizontal.

σh = Kaσv = 0,589 x 287,08 = 169,03 kN/m2

f. Menghitung angka keamanan terhadap cabut tulangan.

��# �2"σ$%&

σ'�$�

2 x 0,176 x 287,08 x 7,698169,09 x 1

� 4,611 ) 1,5 �*+�

g. Menghitung angka keamanan terhadap putus tulangan.

��, �-.

σ'�$�

60169,09 x 1

� 0,355 / 1,5 �-�0�1 �2�� 345�0�6 67�7��

Perhitungan stabilitas internal pada lereng 2 ditampilkan pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 2

No. Perkuatan 1 2 3 4 Kedalaman (m) 1 2 3 4

Ka 0,589 0,589 0,589 0,505 Le (m) 7,598 8,465 9,233 10

σv (kN/m2) 287,08 306,58 326,08 345,58 σh (kN/m2) 169,03 180,576 192,061 174,518

SFP 4,611 5,070 5,529 6,980 SFR 0,355 0,332 0,313 0,344

4.2.2. Stabilitas Eksternal

Langkah-langkah yang harus dilakukan sebelum menghitung stabilitas eksternal

yaitu :

1. Menghitung koefisien tekanan tanah aktif.

Ka1 = tg2 (450 – ϕ1/2) = tg2 (450 – 240/2) = 0,422

Ka2 = tg2 (450 – ϕ2/2) = tg2 (450 – 150/2) = 0,589


commit to user

42

2. Menghitung tegangan tanah yang bekerja.

Diagram tegangan pada masing-masing lapisan tanah ditampilkan pada

Gambar 4.4.

Gambar 4.4. Tegangan yang Bekerja pada Lapisan Tanah

z = 0, σ0 = 0

z = 10, σ1 = γ1Ka1H1 = 21 x 0,422 x 10 = 88, 563 kN/m2

σ2 = γ1Ka2H1 – 2c1H18+�9

= 21 x 0,5889 x 10 – 2 x 1,8 x 10 x 80,589

= 120,884 kN/m2

z = 14, σ3 = σ2 + γ2Ka2H2

= 120,884 + 19,5 x 0,589 x 4

= 166,809 kN/m2

3. Menghitung tekanan tanah aktif yang bekerja.

Pa1 = 0,5σ1H1 = 0,5 x 88,557 x 10 x 1 = 442,817 kN

Pa2 = σ2H2 = 120,884 x 4 x 1 = 483,535 kN

Pa3 = 0,5(σ3 – σ2) H2 = 0,5 x (166,809 – 120,884) x 4 x 1 = 91,851 kN

4. Menghitung tekanan tanah akibat beban merata.

σ �2:;

�< = sin <�A�2B�

10 m

4 m

Lapisan 1

Lapisan 2

σ

σ

σ

σ

θ


commit to user

43

q

αβ

1 m

1 m

1 m

1 m

β/2

3,5 m

4

σ1

σ2

σ3

σ4Pax

Β

θ

θ

Keterangan :

α dan β adalah sudut dalam radian yang ditunjukkan pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5. Tekanan Tanah Aktif Akibat Beban Merata

Contoh perhitungan pada z = 1 m

Berdasarkan Gambar 4.5. diperoleh α1 sebesar 740 dan β1 sebesar 100, maka :

σ� �2:;

�< = sin <�A�2B�

�2 C 267,58

; �19 = sin 19 cos 2 C 63�

= 3212,487 kN/m2

Sehingga besarnya tekanan aktif (Pax1) dapat diperoleh dengan cara

Pax1 = 0,5 x σ� x h x 1 = 0,5 x 3212,487 x 1 x 1 = 1606,243 kN;

FG = 4 – 0,5 x 1 = 3,5 m

Perhitungan selanjutnya ditampilkan pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6. Rekapitulasi Perhitungan Tekanan Akibat Beban Merata

No. σi

(kN/m2) Paxi (kN)

FGi

(m) Paxi.FGi

(kNm) 1 3212,487 1606,243 3,5 5621,851 2 5249,909 4231,198 2,5 10577,995 3 6206,842 5728,376 1,5 8592,564 4 6211,916 6209,379 0,5 3104,689 Σ - 12175,196 - 27897,099


commit to user

44

Jadi, resultan tekanan akibat beban merata dapat diperoleh dengan :

H�C �∑ H�C

��

12175,1964

� 3043,799 1

Titik tangkap tekanan dapat diperoleh dengan cara

F.J �A�θ �∑ H�. F�J

∑ H.cos θ �

27897,09912175,196

C cos 20K � 2,153 2 0�4� ��1 L

5. Menghitung tekanan tanan arah horizontal.

Berdasarkan Gambar 4.4., besarnya θ diperoleh dengan :

θ1 = arc tan 3,6/10 = 200

θ2 = arc tan 1,5/4 = 200

Maka, tekanan tanah arah horizontal diperoleh dengan :

Pah = Pa cos θ

Pah1 = 442,817 x cos 200 = 416,116 kN

Pah2 = 483,535 x cos 200 = 454,374 kN

Pah3 = 91,851 x cos 200 = 86,312 kN

Paxh = 3043,799 x cos 200 = 2860,236 kN

6. Menghitung tekanan tanan arah vertikal.

Tekanan tanah arah horizontal diperoleh dengan :

Pav = Pa sin θ

Pav1 = 442,817 x sin 200 = -151,452 kN (↑)

Pav2 = 483,535 x sin 200 = -165,379 kN (↑)

Pav3 = 91,851 x sin 200 = -31,450 kN (↑)

Paxv = 3043,799 x sin 200 = -1041,041 kN (↑)

7. Menghitung berat akibat perkuatan.

W1 = 0,5L12γ1tgβ1, untuk L1 < H1

= 0,5 x 102 x 21 x tg 700 x 1 = 2884,851 kN

W2 = {LH-H 2/(2tgβ2)} γ2, untuk L2 < H2

Karena pada lereng 2 terdapat beban merata q sepanjang L meter, maka

W2 = {LH-H 2/(2tgβ2)} γ2 + qL

={(10 x 4)-(42/(2 x tg 700)) x 19,5 x 1 + (257,68 x 6)

= 2328,701 kN


commit to user

45

8. Menghitung momen terhadap titik A dan B

Perhitungan momen ditampilkan pada Tabel 4.7. dan Tabel 4.8.

Tabel 4.7. Rekapitulasi Perhitungan Momen Aktif

No. Gaya

Horizontal (kN)

Jarak dari A (m)

Jarak dari B (m)

Momen ke A (kNm)

Momen ke B (kNm)

1 Pah1 = 416,112 1/3 x 10 4 + (10/3) 1387,039 3051,485 2 Pah2 = 454,374 - 1/2 x 4 - 908,748 3 Pah3 = 86,312 - 1/3 x 4 - 115,083 4 Paxh = 2860,236 - 2,153 - 6158,087 Σ 3817,033 - - 1387,039 10233,403

Tabel 4.8. Rekapitulasi Perhitungan Momen Pasif

No.

Gaya Vertikal (kN)

Jarak dari A (m)

Jarak dari B (m)

Momen ke A (kNm)

Momen ke B (kNm)

1 Pav1 = -151,452 10 + (1/3.3,6) 21,5+(1/3.3,6) -1696,265 -3437,966 2 Pav2 = -165,379 - 20+(0,5.5,1) - -3729,287 3 Pav3 = -31,450 - 20+(1/3.5,1) - -681,706 4 Paxv = -1041,041 - 1/3 .1,5 - -520,520 5 W1 = 2884,851 6,8 11,5 + 6,8 19616,989 52792,779 6 W2 = 2328,701 - 1,5 + (0,5. 8,5) - 13390,029 Σ 3824,266 - - 17920,724 57813,328

4.2.2.1. Analisis pada Lereng 1

1. Stabilitas terhadap penggeseran

��

∑ M

� W�tg ϕ�

Pah�

� �2884,851 = 151,452� tg 24K

416,112

� 2,925 ) 1,5 �*+�

2. Stabilitas terhadap penggulingan

�� ∑ TU

∑ TV

� 17920,7241387,039

� 12,920 ) 1,5 �*+�


commit to user

46

3. Stabilitas terhadap kuat dukung tanah

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

a. Menentukan nilai-nilai faktor kapasitas dukung tanah.

ϕ2 = 150

Menurut Terzaghi (1943), diperoleh :

Nc = 12,86

Nq = 4,45

Nγ = 1,52

b. Menghitung tegangan ultimate.

σult = c2 . Nc + q. Nq + 0,5 . γ .B.Nγ

= c2 . Nc + γ1.H1. Nq + 0,5 . γ2 . B.Nγ

= (2,9 x 12,86) + (21 x 1,5 x 1 x 4,45) + (0,5 x 19,5 x 10 x x 1,52)

= 325,669 kN/m

c. Menghitung tegangan terjadi akibat konstruksi di atas tanah pondasi.

σtjd = γ1.H1

= 21 x 10 x 1

= 210 kN/m

d. Menghitung angka keamanan terhadap kuat dukung tanah.

�� WXYZ

WZ[\

� 325,669

210

� 1,551 ) 1,5 �*+�

4.2.2.2. Analisis pada Lereng 2

1. Stabilitas terhadap penggeseran

��

∑ M

� ∑ V^ tg ϕ^

^�_^��

ΣE

� a�2884,851 = 151,452 �x tg 24Kb � ��2328,701 = 165,379 = 31,450 = 1041,041� x tg 15K�

3817,033

� 0,395 / 1,5


commit to user

47

Dari perhitungan tersebut diperoleh angka keamanan terhadap penggeseran

sebesar 0,283 (SF ≤ 1,5), maka lereng tersebut tidak aman terhadap bahaya

penggeseran.

2. Stabilitas terhadap penggulingan

�� ∑ TU

∑ TV

�57813,32

10233,403

� 5,649 ) 1,5 �*+�

3. Stabilitas terhadap kuat dukung tanah

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

a. Menentukan nilai-nilai faktor kapasitas dukung tanah.

ϕ2 = 240, maka menurut Terzaghi (1943) diperoleh :

Nc = 23,36

Nq = 11,4

Nγ = 7,08

b. Menghitung tegangan ultimate.

σult = c3 . Nc + qult. Nq + 0,5 . γ .B.Nγ

= c3 . Nc + Σγ.H. Nq + 0,5 . γ3 . B.Nγ

= (1,8 x 23,3) + {[(21 x 1,5 x 1) + (19,5 x 1,5 x 1)] x 11,4} +

(0,5 x 21 x 10 x 1 x 7,08)

= 1477,89 kN/m

c. Menghitung tegangan terjadi akibat konstruksi di atas tanah pondasi.

σtjd = Σγ.H + q

= (21 x 10 x 1) + (19,5 x 4 x 1) + 267,58

= 555,580 kN/m

d. Menghitung angka keamanan terhadap kuat dukung tanah.

�� WXYZ

WZ[\

�1477,89555,580

� 2,66 ) 1,5 �*+�


commit to user

48

4.2.3. Stabilitas terhadap Kelongsoran Lereng

Angka keamanan lereng dengan perkuatan diperoleh dengan menambahkan hasil

analisis stabilitas lereng tanpa perkuatan dengan tahanan momen oleh perkuatan.

Gambar 4.6. menunjukkan bidang longsor lereng yang telah diperkuat dengan

geotekstil. Tinjauan analisis dilakukan terhadap lereng 1, lereng 2, dan lereng

secara keseluruhan.

Gambar 4.6. Bidang Longsor Lereng dengan Perkuatan

4.2.3.1. Analisis dengan Perhitungan Manual


Angka keamanan lereng tanpa perkuatan dari perhitungan sebelumnya (SFU)

sebesar 0,794.

Jari-jari lingkaran longsor (R) = 11,84 m

Kuat tarik geotesktil (Ta) = 60 kN/m

Jarak perkuatan ke pusat lingkaran longsor (y) = 4,5 m (pada perkuatan 1)

Perhitungan ditampilkan pada Tabel 4.9.

10 m

4 m

OO

O

Lereng 1

LerengKeseluruhan

Lereng 2

R2 = 5,36 m

R1 = 11,84 m

R3 = 14,25 m

y1= 4,5 m

y1= 14,5 m

y1= 2,35 m

12345678

910

1234


commit to user

49

Tabel 4.9. Perhitungan Tahanan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada

Lereng 1

No. Ti

(kN) yi

(m) Ti.yi

(kNm) 1 60 4,5 270 2 60 5,5 330 3 60 6,5 390 4 60 7,5 450 5 60 8,5 510 6 60 9,5 570 7 60 10,5 630 8 60 11,5 690 9 60 12,5 750 10 60 13,5 810 Σ - - 5400

�� 7 � ∑ -. F

��

∑ ��θ�� c

� 0,794 �5400

533,656 C 11,84

� 1,648



sebesar 0,284.


Jarak perkuatan ke pusat lingkaran longsor (y) = 2,35 (pada perkuatan 1)

Kuat tarik geotesktil yang diperlukan (T) = 60 kN/m



Lereng 2

No. Ti

(kN) yi

(m) Ti.yi

(kNm) 1 60 2,35 141 2 60 3,35 201 3 60 4,35 261 4 60 5,35 321 Σ - - 924


commit to user

50

�� 7 � ∑ -. F

��

∑ ��θ�� c

� 0,284 �924

325,502 C 5,36

� 0,813

3. Perhitungan pada lereng secara keseluruhan


sebesar 0,842.


Kuat tarik geotesktil (Ta) = 60 kN/m

Jarak perkuatan ke pusat lingkaran longsor (y) = 4,5 (pada perkuatan 1)



Lereng secara Keseluruhan

No. Ti

(kN) yi

(m) Ti.yi

(kNm) 1 60 4,5 270 2 60 5,5 330 3 60 6,5 390 4 60 7,5 450 5 60 8,5 510 6 60 9,5 570 7 60 10,5 630 8 60 11,5 690 9 60 12,5 750 10 60 13,5 810 11 60 14,5 870 12 60 15,5 930 13 60 16,5 990 14 60 17,5 1050 Σ - - 9240

�� 7 � ∑ -. F

��

∑ ��θ�� c

� 0,842 �9240

811,915 C 14,25

� 1,627


commit to user

51

4.2.3.2. Analisis dengan Program Geoslope

Angka keamanan terhadap kelongsoran yang diperoleh dari program Geoslope

dapat dilihat pada Gambar 4.7.

(a) Hasil Analisis Kelongsoran Akibat Perkuatan pada Lereng 1

(b) Hasil Analisis Kelongsoran Akibat Perkuatan pada Lereng 2


commit to user

52

(c) Hasil Analisis Kelongsoran Akibat Perkuatan pada Lereng secara

Keseluruhan

Gambar 4.7. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Akibat Perkuatan dengan

Program Geoslope

Berdasarkan dari Gambar 4.7. tersebut, diperoleh hasil sebagai berikut:



3. Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng secara keseluruhan sebesar 1,488.

Hasil analisis stabilitas internal, eksternal, dan kelongsoran lereng dari seluruh

variasi disajikan pada Tabel 4.12.

Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng


Stabilitas Internal Stabilitas Eksternal Stabilitas

Kelongsoran Lereng

SFp SFr SF

Geser SF

Guling

SF Kuat Dukung

Tanah

SF Manual

SF Program Geoslope

1 Lereng 1 - - - - - 0,794 0,790 Lereng 2 - - - - - 0,284 0,290 Keseluruhan - - - - - 0,842 0,783

2 Lereng 1 1,131 11,350 1,381 3,795 1,551 1,591 1,350 Lereng 2 0,687 6,980 0,143 1,940 2,66 1,275 1,302 Keseluruhan - - - - - 1,823 1,786


commit to user

53

Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng (Lanjutan)



Kelongsoran Lereng

SFp SFr SF

Geser SF

Guling

SF Kuat Dukung

Tanah

SF Manual

SF Program Geoslope

3 Lereng 1 0,565 5,675 1,381 3,795 1,551 1,249 1,090 Lereng 2 0,344 3,490 0,143 1,940 2,66 0,814 0,826 Keseluruhan - - - 1,390 1,314

4 Lereng 1 0,377 3,783 1,381 3,795 1,551 1,150 1,001

Lereng 2 0,229 2,327 0,143 1,940 2,66 0,733 0,727 Keseluruhan - - - - - 1,276 1,167
















20 Lereng 1 0,377 7,567 2,925 12,920 1,551 1,425 1,406 Lereng 2 0,229 4,653 0,451 4,803 2,66 0,623 0,602 Keseluruhan - - 1,243 1,248


commit to user

54




Kelongsoran Lereng

SFp SFr SF

Geser SF

Guling

SF Kuat Dukung

Tanah

SF Manual

SF Program Geoslope













33 Lereng 1 0,565 5,675 1,056 1,778 1,551 0,959 0,950 Lereng 2 0,344 3,490 0,203 1,479 2,66 0,690 0,730 Keseluruhan 0,000 0,000 - - - 0,993 0,981







commit to user

55




Kelongsoran Lereng

SFp SFr SF

Geser SF

Guling

SF Kuat Dukung

Tanah

SF Manual

SF Program Geoslope



Berdasarkan pada Tabel 4.12., untuk variasi 1, variasi 11, variasi 21, dan variasi

31 tidak ditampilkan hasil analisis stabilitas internal dan eksternal. Variasi

tersebut merupakan pemodelan lereng tanpa perkuatan (lihat Tabel 3.3. pada BAB

3) sehingga analisis dilakukan hanya pada stabilitas terhadap kelongsoran lereng.

Pada kondisi lereng dengan perkuatan geotekstil (selain variasi 1, 11, 21, dan 31),

hasil analisis stabilitas internal yang disajikan pada Tabel 4.12. tersebut hanya

untuk perkuatan pada dasar masing-masing lereng, sedangkan untuk hasil

analisis setiap perkuatan dapat dilihat pada lampiran. Selain itu dari tabel tersebut

dapat diketahui bahwa analisis dengan program Geoslope hanya untuk mencari

besarnya angka keamanan terhadap kelongsoran lereng. Untuk analisis stabilitas

internal dan eksternal hanya dilakukan dengan perhitungan manual.

4.3. Pembahasan

Pembahasan pada penelitian ini menitikberatkan pada hubungan antara masing-

masing parameter, yaitu kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal

antar geotekstil (Sv) dengan angka keamanan (SF) lereng yang merupakan hasil

dari hasil analisis stabilitas lereng sebelumnya. Hasil analisis tersebut kemudian

digambarkan dalam bentuk grafik.


commit to user

56

4.3.1. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak

Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Internal

Analisis stabilitas internal terdiri dari analisis terhadap putus dan cabut tulangan.

Analisis dilakukan pada lereng 1 dan 2, sedangkan analisis pada lereng

keseluruhan tidak dilakukan karena kedua lereng tersebut tidak dapat dianggap

sebagai kesatuan konstruksi perkuatan. Berdasarkan Tabel 4.12., nilai SF terhadap

putus tulangan (SFr) tidak dipengaruhi oleh kemiringan lereng dan panjang

geotekstil, melainkan Sv. Hubungan antara Sv dengan nilai SFr dapat dilihat pada

Gambar 4.8.

Gambar 4.8. Hubungan antara Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan Nilai

SFr

Gambar 4.8. menunjukkan bahwa semakin besar Sv, maka nilai SFr semakin

kecil. Hal ini dikarenakan nilai SFr merupakan perbandingan antara kuat tarik

geotekstil (Ta) dengan besarnya gaya horizontal yang harus ditahan (Ph). Jika

nilai Sv semakin besar, maka besarnya Ph juga bertambah sehingga nilai SFr

semakin kecil.

Persentase penurunan nilai SF akibat pertambahan jarak vertikal antar geotekstil

(Sv) dapat dilihat pada Tabel 4.13.

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Lereng 1= lereng atas

Lereng 2 = lereng bawah

Ang

kaK

eman

anan

(S

F)

Sv (m)


commit to user

57

Tabel 4.13. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak Vertikal

antar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Putus Tulangan (SFr)

Sv (m) SFr

Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah) 0,5 1,131 0,687 1 0,565 0,344

1,5 0,377 0,229 % 0,5-1 50,04 49,93 % 1 -1,5 33,27 33,43

Tabel 4.13. menunjukkan bahwa pada saat besarnya Sv bertambah dari 0,5 m

menjadi 1 m, nilai SFr mengalami penurunan sebesar 50,04% (lereng atas) dan

49,93% (lereng bawah). Sedangkan pada saat besarnya Sv bertambah dari 1 m

menjadi 1,5 m, nilai SFr mengalami penurunan sebesar 33,27% (lereng atas) dan

33,43% (lereng bawah).

Untuk nilai SF terhadap cabut tulangan (SFp) dipengaruhi oleh dua parameter,

yaitu panjang geotekstil dan Sv. Hubungan antara panjang geotekstil dan Sv

dengan nilai SFp dapat dilihat pada Gambar 4.9.

(a) Tinjauan Lereng 1 (Lereng Atas)

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

0,0 5,0 8,0 10,0 15,0

Sv = 0,5 m

Sv = 1 m

Sv = 1,5 m

Ang

kaK

eman

anan

(SF

)

Panjang Geotekstil (m)


commit to user

58

(b) Tinjauan Lereng 2 (Lereng Bawah)

Gambar 4.9. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar

Geotekstil (Sv) dengan SFp

Gambar 4.9. menunjukkan bahwa semakin panjang geotekstil maka nilai SFp

semakin besar. Namun kondisi ini berbanding terbalik dengan SFp berdasarkan

Sv, dimana semakin besar nilai Sv maka nilai SFp semakin kecil. Hal ini

dikarenakan nilai SFp merupakan perbandingan antara tahanan gesek geotekstil

yang berada dalam zona pasif dengan besarnya gaya horizontal yang harus

ditahan (Ph). Semakin panjang geotekstil yang tertanam dalam zona pasif maka

besarnya tahanan gesek juga bertambah sehingga nilai SFr semakin besar.

Persentase peningkatan nilai SF akibat pertambahan panjang geotekstil dapat

dilihat pada Tabel 4.14.

Tabel 4.14. Persentase Peningkatan Nilai SF Akibat Pertambahan Panjang

Geotekstil pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan (SFp)

Panjang Geotekstil

(m)

SFp Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)

Jarak Vertikal Antar Geotekstil (m) 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5

5 11,350 5,675 3,783 6,980 3,490 2,327 8 18,161 9,080 6,054 11,167 5,584 3,722 10 22,071 11,350 7,567 13,959 6,980 4,653

% 5-8 60,009 60 60,032 59,986 60 59,948 % rata-rata 60,014 59,978

% 8-10 21,530 25 24,992 25,002 25 25,013 % rata-rata 23,840 25,005

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

0,0 5,0 8,0 10,0 15,0

Sv = 0,5 m

Sv = 1 m

Sv = 1,5 m

Ang

kaK

eman

anan

(S

F)



commit to user

59

Tabel 4.14. menunjukkan bahwa pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m

menjadi 8 m, nilai SFp mengalami peningkatan rata-rata sebesar 60,014% (lereng

atas) dan 59,978% (lereng bawah). Sedangkan pada saat panjang geotekstil

bertambah dari 8 m menjadi 10 m, nilai SFp mengalami peningkatan rata-rata

sebesar 23,840% (lereng atas) dan 25,005% (lereng bawah).

Persentase penurunan nilai SF akibat pertambahan jarak vertikal antar geotekstil

(Sv) dapat dilihat pada Tabel 4.15.

Tabel 4.15. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak Vertikal

antar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan (SFp)

SV (m)

SFp Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)

Panjang Geotekstil (m) 5 8 10 5 8 10

0,5 11,35 18,161 22,071 6,980 11,167 13,959 1 5,675 9,080 11,350 3,490 5,584 6,980

1,5 3,783 6,054 7,567 2,327 3,722 4,653 % 0,5-1 50 50,003 48,575 50 49,996 49,996

% rata-rata 49,526 49,997 % 1 -1,5 33,339 33,326 33,330 33,324 33,345 33,338

% rata-rata 33,332 33,336

Tabel 4.15. menunjukkan bahwa pada saat besarnya Sv bertambah dari 0,5 m

menjadi 1 m, nilai SFp mengalami penurunan rata-rata sebesar 49,526% (lereng

atas) dan 49,997% (lereng bawah). Sedangkan pada saat besarnya Sv bertambah

dari 1 m menjadi 1,5 m, nilai SFp mengalami penurunan sebesar 33,332% (lereng

atas) dan 33,336% (lereng bawah).


Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Eksternal

Analisis stabilitas eksternal terdiri dari analisis terhadap bahaya penggeseran,

penggulingan, dan masalah kuat dukung tanah. Analisis dilakukan dengan

tinjauan lereng 1 dan 2. Untuk analisis dengan tinjauan lereng 2, dilakukan secara

keseluruhan dengan menganggap lereng 1 dan 2 merupakan satu kesatuan

konstruksi perkuatan. Berdasarkan Tabel 4.12., nilai SF terhadap penggeseran dan


commit to user

60

penggulingan tidak dipengaruhi oleh jarak vertikal antar geotekstil (Sv),

melainkan oleh kemiringan lereng dan panjang geotekstil. Hal ini dikarenakan

perhitungan stabilitas konstruksi perkuatan ditinjau pada perlawanan gesek yang

terjadi di dasar konstruksi yang merupakan satu kesatuan (Suryolelono, 2000),

dimana panjang geotesktil pada dasar lereng dianggap sama dengan lebar

konstruksi perkuatan lereng.

Hubungan antara kemiringan lereng dan panjang geotekstil dengan dengan nilai

SF terhadap penggeseran dapat dilihat pada Gambar 4.10.


dengan SF terhadap Penggeseran

Gambar 4.10. menunjukkan bahwa nilai SF untuk kemiringan 70o-70o dan 70o-90o

dengan tinjauan lereng 1 (lereng atas) sama besar, namun mengalami penurunan

pada kemiringan 90o-70o, dan kemudian konstan pada kemiringan 90o-90o.

Sedangkan nilai SF dengan tinjauan lereng 2 mengalami peningkatan pada

kemiringan 70o-90o, namun mengalami penurunan pada kemiringan 90o-70o, dan

kemudian mengalami peningkatan kembali pada kemiringan 90o-90o. Untuk

tinjauan lereng 1 (lereng atas), semakin curam kemiringan suatu lereng maka

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

70-70 70-90 90-70 90-90

Lereng 1, panjang geotekstil = 5 m Lereng 1, panjang geotekstil = 8 m



Kemiringan Lereng (o)

Ang

kaK

eman

anan

(SF

)


commit to user

61

nilai SF semakin kecil. Namun hal ini tidak berlaku untuk tinjauan lereng 2

(lereng bawah) karena nilai SF tidak hanya dipengaruhi oleh kemiringan lereng 2

(lereng bawah) saja, melainkan juga dipengaruhi oleh kemiringan lereng 1 (lereng

atas). Persentase penurunan nilai SF terhadap penggeseran akibat pertambahan

kemiringan lereng dapat dilihat pada Tabel 4.16.

Tabel 4.16. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat

Pertambahan Kemiringan Lereng


SF terhadap Penggeseran pada Lereng 1 (Atas) Panjang Geotekstil (m)

5 8 10 70 1,381 1,813 2,925 90 1,056 1,689 2,111

% 70-90 23,534 6,839 27,829 % rata-rata 19,401

Tabel 4.16. menunjukkan bahwa pada saat kemiringan lereng bertambah dari 70o

menjadi 90o untuk tinjauan lereng 1 (lereng atas), nilai SF terhadap penggeseran

mengalami penurunan rata-rata sebesar 19,401%.

Gambar 4.10. juga menunjukkan nilai SF pada saat panjang geotekstil sebesar 5 m

lebih kecil daripada pada saat panjang geotekstil sebesar 8 m. Kemudian nilai SF

mengalami peningkatan lagi pada saat panjang geotekstil bertambah yaitu dari 8

m menjadi 10 m. Hal ini dikarenakan nilai SF terhadap penggeseran merupakan

perbandingan antara gaya yang melawan, yaitu akibat beban perkuatan geotekstil

dengan gaya yang menggeser, yaitu dari tekanan tanah dan beban jalan raya. Jadi

semakin panjang geotekstil, maka besarnya gaya yang melawan gaya geser

semakin besar sehinggan nilai SF menjadi bertambah. Persentase peningkatan

nilai SF terhadap penggeseran akibat pertambahan panjang geotekstil dapat dilihat

pada Tabel 4.17.


commit to user

62

Tabel 4.17. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat

Pertambahan Panjang Geotekstil

Panjang Geotekstil

(m)

SF terhadap Penggeseran Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)

Kemiringan Lereng (o) 70 90 70 90

5 1,381 1,056 0,143 0,210 8 1,813 1,689 0,263 0,325 10 2,925 2,111 0,395 0,451

% 5-8 31,282 59,943 83,916 54,762 % rata-rata 45,612 69,339

% 8-10 61,335 24,985 50,190 38,769 % rata-rata 43,160 44,480


menjadi 8 m, nilai SF terhadap penggeseran mengalami peningkatan rata-rata

sebesar 45,612% (lereng atas) dan 69,339% (lereng bawah). Sedangkan pada saat

panjang geotekstil bertambah dari 8 m menjadi 10 m, nilai SF terhadap

penggeseran mengalami peningkatan rata-rata sebesar 43,160% (lereng atas) dan


Hubungan antara kemiringan lereng dan panjang geotekstil dengan dengan nilai

SF terhadap penggulingan dapat dilihat pada Gambar 4.11.


dengan SF terhadap Penggulingan

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

70-70 70-90 90-70 90-90





Ang

kaK

eman

anan

(SF

)


commit to user

63

Gambar 4.11. menunjukkan bahwa nilai SF dengan tinjauan lereng 1 (lereng atas)

mengalami peningkatan pada kemiringan 70o-90o, namun mengalami penurunan

pada kemiringan 90o-70o, dan kemudian konstan pada kemiringan 90o-90o.

Sedangkan nilai SF dengan tinjauan lereng 2 (lereng bawah) mengalami

penurunan pada kemiringan 70o-90o, namun mengalami peningkatan pada

kemiringan 90o-70o, dan kemudian mengalami penurunan kembali pada

kemiringan 90o-90o. Jadi, semakin curam kemiringan lereng, maka nilai SF

semakin kecil. Hal ini dikarenakan lereng yang landai lebih stabil sehingga lebih

aman dari bahaya penggulingan. Persentase penurunan nilai SF terhadap

penggulingan akibat pertambahan kemiringan lereng dapat dilihat pada Tabel

4.18.

Tabel 4.18. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat

Pertambahan Kemiringan Lereng


SF terhadap Penggulingan Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)

Panjang Geotekstil (m) 5 8 10 5 8 10

70 3,795 6,716 12,920 1,940 3,380 5,649 90 1,778 4,553 7,114 1,631 2,847 4,803

% 70-90 53,149 32,207 44,938 15,928 15,769 14,976 % rata-rata 43,431 15,558

Tabel 4.18. menunjukkan bahwa pada saat kemiringan lereng bertambah dari 70o

menjadi 90o, nilai SF terhadap penggulingan mengalami penurunan rata-rata

sebesar 43,431% (lereng atas) dan 15,558% (lereng bawah).

Gambar 4.11. juga menunjukkan nilai SF pada saat panjang geotekstil sebesar 5 m

untuk tinjauan lereng 1 lebih kecil daripada pada saat panjang geotekstil sebesar 8

m. Kemudian nilai SF mengalami peningkatan lagi pada saat panjang geotekstil

bertambah yaitu dari 8 m menjadi 10 m. Hal ini dikarenakan nilai SF terhadap

penggulingan merupakan perbandingan antara momen yang melawan, yaitu

momen akibat beban perkuatan geotekstil dengan momen yang menggulingkan,

yaitu momen akibat tekanan tanah dan beban jalan raya. Jadi semakin panjang

geotekstil, maka besarnya momen yang melawan penggulingan semakin besar

sehingga nilai SF menjadi bertambah. Persentase peningkatan nilai SF terhadap


commit to user

64

penggulingan akibat pertambahan panjang geotekstil dapat dilihat pada Tabel

4.19.

Tabel 4.19. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat

Pertambahan Panjang Geotekstil

Panjang Geotekstil

(m)

SF terhadap Penggulingan Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)

Kemiringan Lereng (o) 70 90 70 90

5 3,795 1,778 1,940 1,631 8 6,716 4,553 3,380 2,847 10 12,920 7,114 5,649 4,803

% 5-8 76,970 156,074 74,227 74,555 % rata-rata 116,522 74,391

% 8-10 92,376 56,249 67,130 68,704 % rata-rata 74,313 67,917


menjadi 8 m, nilai SF terhadap penggulingan mengalami peningkatan rata-rata

sebesar 116,522% (lereng atas) dan 74,931% (lereng bawah). Sedangkan pada

saat panjang geotekstil bertambah dari 8 m menjadi 10 m, nilai SF terhadap

penggulingan mengalami peningkatan rata-rata sebesar 74,313% (lereng atas) dan


Untuk nilai SF terhadap kuat dukung tanah tidak dipengaruhi oleh adanya

perkuatan geotekstil. Berdasarkan hasil analisis pada Tabel 4.19., menunjukkan

bahwa nilai SF terhadap kuat dukung tanah konstan, meskipun ada perubahan

kemiringan lereng, panjang geotekstil, atau jarak vertikal antar geotekstil. Hal ini

dikarenakan perhitungan stabilitas terhadap kuat dukung tanah dipengaruhi oleh

parameter tanah itu sendiri, seperti berat isi (γ), kohesi (c), dan sudut geser (ϕ)

yang digunakan untuk mencari faktor-faktor kuat dukung tanah.


commit to user

65


Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas terhadap Kelongsoran

Lereng

Analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng dilakukan dengan tinjauan lereng

1, lereng 2, dan lereng secara keseluruhan. Nilai SF dipengaruhi oleh kemiringan

lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv). Hasil analisis

yang dilakukan ada 2, yaitu hasil perhitungan manual dan program Geoslope.

Hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan Sv dengan nilai SF

terhadap kelongsoran lereng dari hasil perhitungan manual dapat dilihat pada

Gambar 4.12. sampai dengan Gambar 4.19.


Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng

pada Lereng 1 untuk Kemiringan 70o

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 5 8 10

sv = 0,5 m; manual

sv = 1 m; manual

sv = 1,5 m; manual

sv = 0,5 m; program

sv = 1 m; program

sv = 1,5 m; program


Ang

kaK

eman

anan

(S

F)


commit to user

66







0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 5 8 10

sv = 0,5 m; manual

sv = 1 m; manual

sv = 1,5 m; manual

sv = 0,5 m; program

sv = 1 m; program

sv = 1,5 m; program


Ang

kaK

eman

anan

(S

F)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 5 8 10

sv = 0,5 m; manual

sv = 1 m; manual

sv = 1,5 m; manual

sv = 0,5 m; program

sv = 1 m; program

sv = 1,5 m; program


Ang

kaK

eman

anan

(S

F)


commit to user

67






pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 70o - 70o

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 5 8 10

sv = 0,5 m; manual

sv = 1 m; manual

sv = 1,5 m; manual

sv = 0,5 m; program

sv = 1 m; program

sv = 1,5 m; program


Ang

kaK

eman

anan

(S

F)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 5 8 10

sv = 0,5 m; manual

sv = 1 m; manual

sv = 1,5 m; manual

sv = 0,5 m; program

sv = 1 m; program

sv = 1,5 m; program


Ang

kaK

eman

anan

(S

F)


commit to user

68







0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 5 8 10

sv = 0,5 m; manual

sv = 1 m; manual

sv = 1,5 m; manual

sv = 0,5 m; program

sv = 1 m; program

sv = 1,5 m; program


Ang

kaK

eman

anan

(S

F)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0 5 8 10

sv = 0,5 m; manual

sv = 1 m; manual

sv = 1,5 m; manual

sv = 0,5 m; program

sv = 1 m; program

sv = 1,5 m; program


Ang

kaK

eman

anan

(S

F)


commit to user

69




Gambar 4.12 sampai dengan Gambar 4.15. menunjukkan bahwa besarnya nilai SF

mengalami penurunan pada saat kemiringan bertambah. Hal ini dapat dilihat pada

Gambar 4.12., pada saat kemiringan lereng 1 sebesar 70o dan tanpa perkuatan,

nilai SF yang dihasilkan sebesar 0,794 (dari perhitungan manual) dan 0,79 (dari

program Geoslope). Kemudian pada saat kemiringan lereng 1 tanpa perkuatan

diperbesar menjadi 90o (lihat Gambar 4.13), nilai SF mengalami penurunan,

menjadi 0,333 (dari perhitungan manual dan program Geoslope).. Jadi semakin

besar kemiringan lereng, maka nilai SF semakin kecil. Hal ini juga berlaku pada

lereng 2 (lihat Gambar 4.14. dan Gambar 4.15.), namun tidak berlaku pada lereng

secara keseluruhan (lihat Gambar 4.16. sampai dengan Gambar 4.19.). Hal ini

dikarenakan kondisi lereng tersebut pada dasarnya terdiri dari 2 lereng yang

mempunyai kemiringan berbeda yang dianggap sebagai satu kesatuan lereng

secara keseluruhan.

Gambar 4.12. dan Gambar 4.19. menunjukkan bahwa besarnya angka keamanan

(SF) mengalami peningkatan akibat adanya pertambahan panjang geotekstil.

Gambar 4.12. dan Gambar 4.13. menunjukkan bahwa nilai SF mengalami

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0 5 8 10

sv = 0,5 m; manual

sv = 1 m; manual

sv = 1,5 m; manual

sv = 0,5 m; program

sv = 1 m; program

sv = 1,5 m; program


Ang

kaK

eman

anan

(S

F)


commit to user

70

kenaikan pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m, kemudian

nilai SF konstan pada saat panjang geotekstil bertambah menjadi 10 m. Gambar

4.14. dan Gambar 4.15. menunjukkan nilai SF mengalami kenaikan pada saat

diberi perkuatan geotekstil sepanjang 5 m. Namun nilai SF konstan pada saat

panjang geotekstil ditambah menjadi 8 m dan 10 m. Gambar 4.16. sampai dengan

Gambar 4.19. menunjukkan nilai SF mengalami kenaikan pada saat panjang

geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m dan 10 m. Hal ini dikarenakan

semakin panjang geotekstil, maka kemungkinan geotekstil yang tertanam di dalam

zona pasif semakin besar sehingga jumlah tahanan momen yang dihasilkan

bertambah.

Gambar 4.12. sampai dengan Gambar 4.19. cenderung sama dimana besarnya

nilai SF untuk Sv = 0,5 m (dengan jumlah perkuatan lereng 1 = 20 perkuatan dan

lereng 2 = 8 perkuatan) memiliki selisih yang cukup besar terhadap nilai SF untuk

Sv = 1 m. Namun nilai SF untuk Sv = 1 m (dengan jumlah perkuatan lereng 1 =

10 perkuatan dan lereng 2 = 4 perkuatan) memiliki selisih yang tidak terlalu besar

terhadap nilai SF untuk Sv = 1,5 m (dengan jumlah perkuatan lereng 1 = 7

perkuatan dan lereng 2 = 3 perkuatan). Kondisi ini dikarenakan semakin besar Sv,

maka jumlah geotekstil yang digunakan untuk perkuatan menjadi berkurang

sehingga nilai SF menjadi semakin kecil.

Berdasarkan perhitungan yang dilakukan (lihat Lampiran B), pada saat

kemiringan lereng bertambah dari 70o menjadi 90o, nilai SF mengalami penurunan

rata-rata sebesar 26,081% (lereng atas) dan 15,18% (lereng bawah). Pada saat

panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m, nilai SF mengalami

peningkatan rata-rata sebesar 41,81% (lereng atas) dan 9,915% (lereng secara

keseluruhan). Sedangkan pada saat panjang geotekstil bertambah dari 8 m

menjadi 10 m, nilai SF pada lereng secara keseluruhan mengalami penignkatan

rata-rata sebesar 7,565%. Pada saat besarnya Sv bertambah dari 0,5 m menjadi 1

m, nilai SF mengalami penurunan rata-rata sebesar 32,932% (lereng atas), 35,68%

(lereng bawah), dan 27,115% (lereng secara keseluruhan). Sedangkan pada saat

besarnya Sv bertambah dari 1 m menjadi 1,5 m, nilai SF mengalami penurunan


commit to user

71

sebesar 15,441% (lereng atas), 11,549% (lereng bawah), dan 10,176% (lereng

secara keseluruhan).

4.3.4. Perbandingan Hasil Analisis Stabilitas Lereng dari Perhitungan

Manual dengan Program Geoslope

Program Geoslope merupakan program yang digunakan untuk mencari nilai SF

terhadap kelongsoran lereng, sehingga pada penelitian ini yang dibandingkan

hanya hasil analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Perbandingan nilai SF

dari hasil perhitungan manual dan program Geoslope dapat dilihat pada Gambar

4.20.

Gambar 4.20. Perbandingan Nilai SF dari Hasil Perhitungan Manual dengan

Program Geoslope

Berdasarkan perhitungan yang dilakukan (lihat Lampiran B), dapat diketahui

bahwa nilai SF yang diperoleh dari perhitungan manual hampir sama dengan

program Geoslope, dengan rata-rata selisih nilai SF sebesar 3,714%. Hal ini

dikarenakan analisis yang dilakukan oleh program Geoslope sama dengan teori

stabilitas lereng yang ada, yaitu dengan menggunakan metode keseimbangan

batas dan bidang longsor pada penelitian ini yang digunakan untuk perhitungan

manual disamakan dengan bidang longsor pada program Geoslope.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Perhitungan Manual

Pro

gra

mGeoslope


commit to user

72

4.3.5. Permasalahan pada Penggunaan Geotekstil

Pada variasi 2 dengan tinjauan analisis lereng secara keseluruhan dapat dilihat

bahwa panjang geotekstil pada lereng atas melebihi bidang longsor, sedangkan

pada lereng bawah perkuatan geotekstil tidak berfungsi sama sekali. Hal ini

dikarenakan bidang longsor pada lereng atas sangat kecil dan pada lereng bawah

sangat besar sehingga panjang geotekstil pada lereng bawah tidak dapat mencapai

bidang longsor, seperti yang terlihat pada Gambar 4.21.

Gambar 4.21. Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan pada Variasi 2

Angka keamanan (SF) yang diperoleh berdasarkan Gambar 4.21 sebesar 1,786.

Hasil tersebut menunjukkan adanya peningkatan setelah diberi perkuatan

geotekstil sepanjang 5 m, dari angka keamanan (SF) untuk lereng tanpa perkuatan

sebesar 0,783 (lihat Gambar 4.7c.). Meskipun demikian, kondisi ini kurang efisien

karena terjadi pemborosan geotekstil pada lereng atas, sedangkan panjang

geotekstil pada lereng bawah mengalami kekurangan yang memungkinkan

terjadinya kelongsoran pada lereng bawah tersebut. Oleh karena itu diperlukan

perencanaan ulang, yaitu dengan mengurangi panjang geotekstil pada lereng atas

dan menambah panjang geotekstil pada lereng bawah. Hasil analisis stabilitas

lereng terhadap kelongsoran lereng setelah dilakukan perencanaan ulang

ditunjukkan pada Gambar 4.22.


commit to user

73

Gambar 4.22. Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan Setelah Perencanaan

Ulang

Berdasarkan Gambar 4.22. diperoleh nilai SF sebesar 1,843 (lebih besar dari nilai

SF sebelumnya 1,786). Panjang geotekstil pada lereng atas dibuat seragam, yaitu

2 m, sedangkan panjang geotekstil pada lereng bawah dibuat berbeda-beda.

Panjang geotekstil terpanjang pada lereng bawah sebesar 11 m yang dipasang

pada kedalaman 0,5 m dari permukaan lereng bawah. Panjang geotekstil

berkurang 0,5 m setiap pertambahan Sv 0,5 m hingga kedalaman 2 m dari

permukaan lereng bawah (panjang geotekstil: 11 m, 10,5 m, 10 m, dan 9,5 m).

Pada kedalaman 2,5 m dari permukaan lereng bawah, panjang geotekstil yang

digunakan sebesar 8,5 m dan panjang geotekstil tersebut berkurang 1 m setiap

pertambahan Sv 0,5 m hingga dasar lereng bawah (8,5 m, 7,5 m, 6,5 m, dan 5,5

m). Penggunaan geotekstil tersebut lebih efisien karena tidak terjadi pemborosan

geotekstil pada lereng atas dan geotekstil pada lereng bawah juga berfungsi dalam

meningkatkan nilai SF lereng secara keseluruhan.


commit to user

74

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini yaitu :

1. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF pada saat kemiringan lereng bertambah

dari 70o menjadi 90o, yaitu :

• Stabilitas terhadap penggeseran sebesar 19,401% (lereng atas).

• Stabilitas terhadap penggulingan sebesar 43,431% (lereng atas) dan


• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 26,081% (lereng atas) dan


2. Besarnya peningkatan rata-rata nilai SF akibat pertambahan panjang

geotekstil, yaitu :

a. 5 m menjadi 8 m

• Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar 60,014% (lereng atas) dan


• Stabilitas terhadap penggeseran sebesar 45,612% (lereng atas) dan


• Stabilitas terhadap penggulingan sebesar 116,522% (lereng atas) dan


• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 41,81% (lereng atas)

dan 9,915% (lereng secara keseluruhan)

b. 8 m menjadi 10 m

• Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar sebesar 23,840% (lereng


• Stabilitas terhadap penggeseran sebesar 43,160% (lereng atas) dan


• Stabilitas terhadap penggulingan sebesar sebesar 74,313% (lereng atas)

dan 67,917% (lereng bawah).


commit to user

75

• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 7,565% (lereng secara

keseluruhan).

3. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF akibat pertambahan jarak vertikal antar

geotekstil, yaitu :

a. 0,5 m menjadi 1 m

• Stabilitas terhadap putus tulangan sebesar sebesar 50,04% (lereng atas)

dan 49,93% (lereng bawah).

• Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar 49,526% (lereng atas) dan


• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 32,932% (lereng atas),

35,68% (lereng bawah), dan 27,115% (lereng secara keseluruhan).

b. 1 m menjadi 1,5 m

• Stabilitas terhadap putus tulangan sebesar sebesar sebesar 33,27%

(lereng atas) dan 33,43% (lereng bawah).

• Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar sebesar 33,332% (lereng


• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar sebesar 15,441%

(lereng atas), 11,549% (lereng bawah), dan 10,176% (lereng secara

keseluruhan).

4. Perhitungan stabilitas lereng dengan perhitungan manual dan program

Geoslope memberikan hasil yang hampir sama, dengan rata-rata selisih

perhitungan sebesar 3,714%.

5.2. Saran

Berdasarkan hasil penelitian, maka perlu adanya penelitian lanjut untuk

melengkapi dan mengembangkan tema penelitian ini. Adapun saran – saran yang

dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya:


commit to user

76

1. Perlu dilakukan penelitian untuk kondisi lereng dengan tanah heterogen.

2. Mengubah geometri lereng , misalnya dengan menambah jarak antar muka

lereng maupun ketinggian tiap lereng.

3. Menambah jumlah lereng yang dianalisis, misalnya dengan terasering yang

memiliki banyak tingkatan lereng.

4. Menambah variasi letak beban, seperti pada lapis tanah pertama, ketiga, dan

keseluruhan.

5. Memperhitungkan adanya muka air tanah dengan letak yang bervariasi.

6. Membandingkan dengan pemodelan fisik di laboratorium.

7. Pemodelan selanjutnya dapat dilakukan dengan software geoteknik lain,

seperti Miraslope dan STABB.

8. Membandingkan dengan jenis perkuatan lain, misalnya dengan dinding

penahan tanah (retaining wall).

sipil fakultas teknik universitas sebelas maret/analisis...sipil fakultas teknik universitas sebelas...

Documents