VARIABEL-VARIABEL DALAM ANALISIS KESTABILAN LERENG

RISMAN CHANDRA

270110100077

FAKULTAS TEKNIK GEOLOGI

UNIVERSITAS PADJADJARAN

ANALISIS KESTABILAN LERENG

Permukaan tanah tidak selalu membentuk bidang datar atau mempunyai perbedaan elevasi antara tempat yang satu dengan yang lain sehingga membentuk suatu lereng (slope). Perbedaan elevasi tersebut pada kondisi tertentu dapat menimbulkan kelongsoran lereng sehingga dibutuhkan suatu analisis stabilitas lereng. Analisis stabilitas lereng mempunyai peran yang sangat penting pada perencanaan konstruksi-konstruksi sipil. Kondisi tanah asli yang tidak selalu sesuai dengan perencanaan yang diinginkan misalnya lereng yang terlalu curam sehingga dilakukan pemotongan bukit atau kondisi lain yang membutuhkan timbunan dan lain sebagainya. Sehingga diperlukan analisis stabilitas lereng yang lebih akurat agar diperoleh konstruksi lereng yang mantap (sesuai dengan syarat keamanan).

VARIABEL-VARIABEL DALAM ANALISIS KESTABILAN LERENGAnalisis kestabilan lereng membutuhkan data dilapangan dan di laboratorium untuk menganalisis variable-variabel tanah yang diperlukan sehingga dapat menghitung faktor keamanan lereng. Variabel dalam anaisis kestabilan lereng meliputi :

Geometri lereng

Parameter tanah

Tekanan Air Tanah

Struktur Batuan

Faktor Keamanan Lereng

1. PENAMPANG LERENG

Lereng terbentuk oleh intreaksi antara dua pengaruh yaitu pengaruh internal (jenis dan sikap kedudukan batuan, tanah, vegetasi) dan pengaruh eksternal (proses denudasi, seperti pelapukan massa batuan dan erosi). tinggi lereng (h) dan juga sudut lereng ()

Lereng memiliki parameter-parameter seperti kemiringan, panjang dan bentuk (cembung, cekung, atau lurus). Parameter-parameter lereng tersebut terbentuk sebagai akibat dari interaksi faktor internal dan eksternal tersebut di atas.

2. PARAMETER TANAHParameter tanah merupakan mekanika dari tanah atau batuan yang meliputi :

1. Kuat geser

Kuat geser terdiri dari kohesi (c) dan sudut geser dalam (φ). Untuk analisis stabilitas lereng untuk jangka panjang digunakan harga kuat geser efektif maksimum (c’ , φ’). Untuk lereng yang sudah mengalami gerakan atau material pembentuk lereng yang mempunyai diskontinuitas tinggi digunakan harga kuat geser sisa (cr = 0; φr).

Sudut geser dalam : Komponen kuat geser tanah akibat geseran antara partikel. Semakin besar sudut geser dalam , maka kuat geser batuan juga semakin besar. Sudut geser dalam () menurun bila kadar air tanah meningkat. ()

Kohesi c : kekuatan saling mengikat antar butir (c; kg/cm2 atau kN/m2 atau ton/m2)

Kohesi c dan sudut geser dalam dipengaruhi oleh kadar air (). Peningakatan kadar air dalam tanah akan meningkatkan tekanan air pori () yang arahnya berlawanan dengan kekuatan ikatan antar butir (kohesi). Disamping itu jarak antar butir relative menjadi lebih berjauhan sehingga baik kohesi maupun sudut geser dalam menurun.

Keruntuhan geser pada tanah atau batuan terjadi akibat gerak relatif antarbutirnya. Oleh sebab itu kekuatannya tergantung pada gaya yang bekerja antarbutirnya. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa kekuatan geser terdiri atas :

Bagian yang bersifat kohesif, tergantung pada macam tanah/batuan dan ikatan butirnya.

Bagian yang bersifat gesekan, yang sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja pada bidang geser.

Kekuatan geser tanah dapat dinyatakan dengan rumus :

S = C’ + ( τ - μ ) tan φ

dimana : S = kekuatan geser

τ = tegangan total pada bidang geser

μ = tegangan air pori

C’= kohesi efektif

φ = sudut geser dalam efektif

2. Berat Isi

Berat isi diperlukan untuk perhitungan beban guna analisis stabilitas lereng. Berat isi dibedakan menjadi berat isi asli, berat isi jenuh, dan berat isi terendam air yang penggunaannya tergantung kondisi lapangan.

Berat isi () :  kerapatan tanah per satuan volume (wet; g/cm3 atau kN/m3 atau ton/m3)

Faktor yang mempengaruhi berat isi atau bobot isi yaitu tekstur, struktur, dan porositas.

3. TEKANAN AIR TANAHInfiltrasi air hujan ke dalam lereng akan berpengaruh terhadap kondisi hidrologi lereng misalnya perubahan muka air tanah, tingkat kejenuhan, tekanan air pori. Perubahan dari aspek tersebut akan berpengaruh terhadap sifat  tanah penutup lereng, misalnya nilai  berat isi tanah, kohesi, sudut gesek dan kuat geser tanah. Perubahan muka air tanah akan meningkatkan tingkat kejenuhan tanah serta meningkatkan nilai tekanan air pori positif. Nilai tekanan air pori pada kondisi tanah dalam kondisi kering atau basah disebut dengan nilai tekanan air pori negatife  atau nilai  suction. Nilai suction ini akan cenderung menurun dan pada akhirnya menjadi sama dengan nol atau lebih besar dari 0 (tekanan air pori positif) apabila terjadi perubahan kadar air dalam tanah dari kondisi tidak jenuh menuju jenuh. Pada kondisi inilah yang akan berpengaruh terhadap tingkat kestabilan lereng tersebut karena nilai kohesi dan sudut gesek menurun yang berakibat penurunan kekuatan geser tanah. Perubahan hidrologi dan kestabilan lereng dipengaruhi oleh intesitas hujan, kuat geser tanah,  kondisi muka air tanah dan tingkat permeabilitas tanah penutup lereng

4. STRUKTUR BATUANStruktur batuan yang sangat mempengaruhi kemantapan lereng adalah bidang-bidang sesar, perlapisan dan rekahan. Struktur batuan tersebut merupakan bidang lemah dan sekaligus sebagai tempat merembesnya air, sehingga batuan lebih mudah longsor. Penyebaran batuan atau tanah yang terdapat di daerah penyelidikan harus diketahui, demikian juga penyebaran serta hubungan antar batuan. Ini perlu dilakukan karena sifat fisik dan mekanis suatu batuan berbeda dengan batuan lainnya

5. FAKTOR KEAMANAN LERENG

Lereng mempunyai Faktor Keamanan (FS, factor of safety) yang dapat dihitung berdasarkan rasio gaya-gaya yang terlibat didalamnya, yaitu gaya tahan geser dan gaya dorong.

Bowles (1989) menyampaikan kriteria lereng stabil, kritis dan labil berdasarkan kejadian-kejadian longsor yang diamatinya adalah sbb: Longsor jarang terjadi pada lereng dengan FS > 1,25, atau ditafsirkan bahwa lereng relatif stabil. Longsor pernah terjadi pada lereng dengan FS antara 1,07 sampai 1,25, atau diterjemahkan sebagai lereng kritis. Pada lereng dengan FS < 1,07, longsor seringkali terjadi, atau ditafsirkan sebagai lereng labil.

Banyak rumus perhitungan Faktor Keamanan lereng (material tanah) yang diperkenalkan untuk mengetahui tingkat kestabilan lereng ini. Rumus dasar Faktor Keamanan (Safety Factor, F) lereng (material tanah) yang diperkenalkan oleh Fellenius dan kemudian dikembangkan adalah : (Lambe & Whitman, 1969; Parcher & Means, 1974) :

Keterangan:

F = aktor Kemanan lereng (tak bersatuan)

L = panjang segmen bidang gelincir (meter)

= gaya ketahanan geser / tahanan geser sepanjang L (ton/M2)

s = gaya dorong geser (Ton/M2)

c = kohesi massa lereng (Ton/M2)

= sudut geser-dalam massa lereng (derajat)

W = Bobot massa di atas segmen L (Ton)

V = beban luar (Ton)

= tekanan pori (g air x h x L )

h = panjang garis ekuipotensial ke titik berat L (Meter)

= sudut yang dibentuk oleh bidang gelincir dengan bidang horisontal (derajat)

TERIMA KASIH