Upload
vutuyen
View
234
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
1
Abstrak — Tugas akhir ini bertujuan untuk menanggulangi
kerusakan lereng yang terjadi pada jalur akses Banyuwangi-
Jember lintas Gunung Gumitir. Jalur Akses antara Kabupaten Banyuwangi dan
Kabupaten Jember satu – satunya adalah melewati
pegunungan Gumitir. Gunung Gumitir merupakan
gugusan pegunungan taman meru betiri yang
membentang dari Kabupaten Banyuwangi sampai
Kabupaten Jember
Alternatif perkuatan yang akan digunakan
ground anchour dengan jumlah 8 anchour yang masing-
masing sepanjang 11 meter dengan tulangan yang
dipasang 10D10-200. Dari harga dan volume yang
dihitung menghasilkan harga di pasar. Hasil perencanaan
perkuatan tugas akhir ini nantinya akan sangat bisa
membantu mengatasi kelongsoran yang terjadi di titik –
titik longsor yang terjadi di lapangan.
Kata Kunci: ground anchour, gumitir, lereng, longsor
I. PENDAHULUAN
encana Tanah Longsor merupakan bencana yang setiap
tahun terjadi di Indonesia. Kejadian – kejadian yang
berhubungan dengan peristiwa kelongsoran terutama
pada lereng, dapat ditarik kesimpulan antara hujan, banjir
dan longsor biasanya terjadi pada pertengahan atau akhir
musim penghujan. Selain disebabkan faktor geologis dan
geomorfologis Indonesia, perubahan fungsi dan tata guna
lahan yang dilakukan manusia membawa pengaruh yang
besar sebagai penyebab longsor. Sehingga menarik untuk
dikaji hubungan antara hujan dengan kelongsoran yang
terjadi pada lereng. Pada saat tertentu kondisi lereng kadang
berfungsi dengan baik, namun kondisi keandalan lereng
belum tentu baik, mungkin sudah sangat menurun atau
bahkan sangat kritis. Sehingga banyak lereng yang longsor
secara tiba-tiba sehingga membahayakan masyarakat
sekitar. Pengaruh air hujan terutama pada permukaan atas
lereng mengakibatkan naiknya kadar air melalui rembesan
air langsung di permukaan. Ketika tanah jenuh maka tanah
kehilangan semua tambahan kekuatan geser yang berasal
dari tekanan air pori negatif sehingga tanah menjadi tidak
stabil dan mudah longsor.
GAMBAR 1.1 PETA TOPOGRAFI LAPANGAN
II. ALUR PENELITIAN
STUDI LITERATUR1. KONSEP STABILITAS LERENG
2. PENGOPERASIAN SOFWARE XSTABL3. KONSEP PERENCANAAN PERKUATAN GROUND ANCHOUR
MULAI
PENGUMPULAN DATA SEKUNDER1. DATA PENYELIDIKAN TANAH LAPANGAN2. PETA TOPOGRAFI LOKASI LONGSORAN
INPUT DATAPARAMETER FISIS
DAN MEKANIS TANAH
CEK KESTABILANKONDISI EKSISTING
FS < 1,35 LERENG TIDAK STABILFS >1,35 LERENG STABIL
A
TIDAKSTABIL
LERENG DIPERKUAT
DIPERLUKAN TAMBAHANMOMEN PERKUATAN
B
Perencanaan Perbaikan Lereng Longsor Pada
Jalan Lintas Gunung Gumitir Ruas Jalan
Banyuwangi - Jember Aries Suyandra Eko Cahyono, Indrasurya B.Mochtar, Musta’in Arif
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail: [email protected]
B
LOKASI LONGSOR
KM 237+05 - 237+25
2
A B
PERENCANAAN GROUND ANCHOUR
CEK STABILITASEKSTERNAL DAYA
DUKUNG
TIDAKSTABIL
Perhitungan volume dan harga ground anchourSELESAI
Dalam menyelesaikan penelitian ini dikerjakan dengan
beberapa tahapan yaitu mengolah data tanah lapangan dari
tiga titik borlog yang masing-masing mempunyai
karasteristik tanah yang berbeda.
Gambar 2.2 cross section lereng
Dari tiga titik bor log tersebut, didapatkan data N-
SPT tanah dan beberapa parameter lain. Berikut ini adalah
data tanah yang diperoleh dari hasil laboratorium dan hasil
korelasi nilai N-SPT (Terzaghi & Peck,1960.
Bazaraa,1967). Korelasi diperlukan untuk mengurangi
tingkat kesalahan data pengambilan sample tanah di
lapangan, karena data tanah undisturbed di lapangan harus
mempunyai tingkat koreksi untuk meminimalkan kesalahan
data.
Tabel 2.1 data parameter tanah BH 1 setelah di korelasi nilai SPT
Tabel 2.1
data parameter tanah BH 2 setelah di korelasi nilai SPT
Tabel 2.2
data parameter tanah BH 3 setelah di korelasi nilai SPT
III. PENGOLAHAN DATA TANAH Dalam pengolahan data sekunder tanah lokasi adalah
dengan langkah sebagai berikut :
1. Dari data peta kontur dan observasi lapangan, maka
akan dibuat bentuk penampang asli dari lereng
gunung Gumitir.
2. Membuat stratigrafi tanah dari penampang lereng
yang telah dibuat dengan mengelompokkan tanah
berdasar jenis lapisan tanah dan tingkat
kekerasannya.
3. Menganalisis data lapisan tanah dari hasil statigrafi
menggunakan metode statistik selang kepercayaan
90%, dengan tujuan mendapatkan data tanah
dengan tingkat kepercayaan 90%.
Bentuk dari stratigrafi yang didapat dari data peta
kontur tanah dan hasil uji lapangan berdasar data lapisan
tanah :
- Pengelompokan data karasteristik tanah
berdasar nilai SPT tanah dengan parameter
sebagai berikut
Tabel 3.1 konsistensi tanah (untuk tanah dominan lanau dan lempung)
3
Tabel 3.2
data pengelompokan karasteristik tanah bor hole 1
DEPTH N-
SPT Jenis tanah konsistensi tanah
-2 5 Lanau berpasir
Menengah (medium)
-4 5
Lempung berlanau
-6 5
-8 5
-10 4
-12 10 Kaku (stiff)
-14 20 lempung Sangat kaku (very stiff) -16 23 Lempung
berkerikil -18 33 Keras (hard)
Tabel 3.3 data pengelompokan karasteristik tanah bor hole 2
DEPTH N-
SPT Jenis Tanah konsistensi tanah
-2 5 Lempung Berlanau Menengah (medium) -4 8
Lempung
-6 8
-8 10
Kaku (stiff) -10 12
-12 12
-14 40 Lanau berpasir
padat Keras (hard) -16 40
-18 58
Tabel 3.4 data pengelompokan karasteristik tanah bor hole 3
DEPTH N-
SPT Jenis Tanah konsistensi tanah
-2 11
Lempung berpasir Kaku (stiff)
-4 11
-6 13
Sangat kaku (very stiff)
-8 13
Lempung Berlanau -10 16
-12 16
-14 16 Lempung
-16 38 Keras (hard)
-18 45 Lanau Berpasir
Pengelompokan penampang lereng dengan lapisan masing-
masing bor hole
Gambar 3.1 penampang cross section dengan pembagian
lapisan tanah
Proses analisis selang kepercayaan 90% dapat
dilihat pada Lampiran. Hasil dari pengolahan data tanah
dengan metoda selang kepercayaan dapat dilihat pada tabel
(4.3) dan (4.4) sebagai berikut :
Tabel 3.5 data tanah dengan selang kepercayaan 90%
Tabel 3.6 data tanah dengan selang kepercayaan 90%
analisa penyebab kelongsoran menggunakan program bantu
Dxstable Tabel 3.7
data pengelompokan hasil trial program DX-STABLE
Percobaan bidang longsor
ke-
stability
internal overall
1 1,456 1,991
2 1,466 2,012
3 1,489 2,047
4 1,519 2,078
5 1,533 2,166
Dari hasil tabel 3.5 untuk analisa kestabilan lereng
Gunung Gumitir Jalan Lintas Banyuwangi-Jember dari
internal stability dan overall stability terlihat bahwa angka
keamanan terkecil untuk program bantu dxstable sebesar
1,456 yang masih lebih besar dari nilai angka keamanan
(SF) rencana terkecil sebesar 1,35. Hal ini menunjukkan
bahwa kondisi lereng Gunung Gumitir pada Jalan Lintas
Banyuwangi- Jember tidak mengalami kelongsoran yang
berarti faktor hujan bukan merupakan faktor utama
penyebab kelongsoran yang terjadi di lereng. Dikarenakan
kecepatan rembesan air hujan dalam kondisi lebat tidak akan
masuk kedalam lapisan tanah dalam dengan waktu yang
singkat. Oleh karena itu, faktor yang dimungkinkan terjadi
adalah lapisan tanah di lereng gunung gumitir telah
mengalami keretakan terlebih dahulu, dan keretakan tersebut
akan semakin bertambah banyak jika terisi air dan partikel
granular (tanah berpasir) yang terbawa oleh air hujan yang
mengisi keretakan tersebut. Sebaliknya, disaat musim
kemarau tidak terjadi pergerakan dikarenakan muka air
terjaga relatif aman, sehingga tanah tersebut cukup mampu
menahan gaya geser yang terjadi. Faktor inilah yang diduga
paling kuat menyebabkan longsor, jadi stabilitas lereng
tersebut seolah-olah stabilitas lereng tanah berpasir yang
jenuh air (behaving like sand) (Mochtar B.,2014)
4
Gambar 3.2 lereng yang telah mengalami keretakan
pilihan alternatif perbaikan lereng
Dari beberapa perbaikan lereng longsor yang telah
dilakukan dalam bidang geoteknik, ada beberapa alternatif
yang dapat dipilih untuk perbaikan lereng gunung Gumitir.
Semua alternatif memiliki keuntungan dan kelemahan di
setiap metode yang akan dilaksanakan. Beberapa metode
ada yang tidak memungkinkan untuk dilaksanakan dalam
sebuah kasus dikarenakan beberapa faktor, entah dari
alternatifnya maupun dari lahan di lapangan. Beberapa
alternatif yang dapat dipilih sebagai berikut:
1. geotextile wall
2. gabion wall
3. retaining wall
4. Ground anchour
Dari beberapa alternatif yang dapat dipilih tersebut,
alternatif ground anchour lah yang sangat diharapkan dapat
dilaksanakan dengan memperhatikan faktor berikut:
1. pelaksanaan perbaikan yang tidak perlu
mengganti tanah asli menjadi tanah dengan
parameter yang direncanakan mengingat jari
kelongsoran yang terjadi sangat besar dan
membutuhkan volume yang besar untuk
mengganti sebesar itu.
2. Pemasangan angkur atau anchour tidak perlu
untuk merusak vegetasi secara keseluruhan di
lapangan.
3. Harga untuk pemasangan ground anchour
memang mahal, akan tetapi dengan
perbandingan mengganti tanah untuk
memasangan alternatif lain atau memasang
anchour sebagai perbaikannya.
Beberapa pertimbangan pemilihan alternatif diatas
merupakan pertimbangan untuk pemilihan alternatif yang
efektif untuk lereng Gunung Gumitir. Dan diputuskan untuk
menggunakan alternatif ground anchour.
Data Perencanaan ground anchour
Untuk menanggulangi kelongsoran lereng akibat
pelapukan yang terjadi karena perubahan parameter,
upaya penyelamatan yang dipilih adalah ground anchor
jenis tie back grouting dengan penahan berupa grouting
beton dan head anchor berupa balok penahan beton.
Alternatif tersebut dipilih karena merupakan alternatif
paling tepat untuk tanah keras. Walaupun asumsi
perhitungan berdasarkan parameter tanah pasir setelah
terjadi keretakan pada lapisan tanahnya, tetapi
pemasangan perkuatan dilakukan pada tanah initial
yaitu tanah lempung.
IV. PERENCANAAN ALTERNATIF PERBAIKAN
PERKUATAN LERENG LONGSOR
Perhitungan Stabilitas Lereng
Analisa stabilitas lereng longsor diawali dengan
pemeriksaan terhadap angka keamanan lereng, yaitu dengan
melakukan perhitungan tegangan geser yang terjadi
disepanjang permukaan retak yang paling kritis. Analisis
stabilitas lereng dilakukan dengan program bantu komputer
yaitu Dx-Stable versi 5.202. Tujuan dari penggunaan
program bantu ini adalah untuk memastikan nilai angka
keamanan yang tepat dan sesuai dengan keadaan lapangan.
Adapun proses dari analisis stabilitas dan
perencanaan alternatif perbaikan perkuatan lereng longsor
pada studi kasus longsoran ini adalah sebagai berikut :
A. Perhitungan stabilitas keamanan lereng asli
dengan menggunakan program bantu xstbl
dengan tujuan untuk mengetahui keadaan
stabilitas eksisting pada saat setelah terjadi nya
longsoran.
B. Perencanaan altrnatif perbaikan perkuatan lereng
dengan Ground Anchour dengan menggunakan
hasil analisis stabilitas keamanan.
Tabel 4.1
perubahan parameter tanah menjadi pasir
lapisan tanah t d c
lapisan 1 1,47 1,58 0 35
lapisan 2 1,59 1,66 0 35
lapisan 3 1,50 1,83 0 35
lapisan 4 1,69 1,99 2,47 37,96
Dengan memperhatikan keadaan sesungguhnya di lapangan,
maka dilakukan pemisahan keadaan menjadi dua keadaan,
yaitu overall stability dan internal stability. Overall stability
disini dimaksudkan untuk merencanakan perkuatan
kelongsoran yang apabila suatu saat keretakan tanah di sisi
atas lereng mengalami kelongsoran yang besar. Sedangkan
untuk internal stability adalah digunakan untuk memperkuat
lereng dengan kondisi kelongsoran di lapangan yang masih
dangkal.
perhitungan kelongsoran overall stability
Tabel 4.2 perubahan kelongsoran lereng tanah akibat terjadinya
perubahan parameter tanah
NO. SF X Y R MR
1 1,002 -1998.68 2405.94 3127.82 1.408x107
2 1,027 -495.03 645.04 812.83 3.876x106
3 1,028 -438.69 573.78 721.99 3.435x106
4 1,041 -542.86 725.53 905.76 4.483x106
5 1,045 -492.69 665.96 827.99 4.136x106
5
Gambar 4.1 bidang longsor terkritis 1,002
perhitungan kelongsoran internal stability
Dari hasil perhitungan pada software dxstable,
ketebalan tanah yang longsor dengan SF terkecil sangat
dangkal, masih dibawah 1 meter. Oleh karena itu,
perencanaan dengan keadaan kedua ini tidak direncanakan
dengan pertimbangan bahwa perbaikan lereng dengan
kondisi overall stability sudah mencakup dan menjangkau
dari keadaan kedua ini.
Gambar 4.2 bidang longsor untuk internal stability
Tabel 4.3 rangkuman perhitungan tiap SF
SF direncanakan menggunakan
anchour
L syarat
meter
1,002 7 12 ok
1,027 7 12 ok
1,028 7 12 ok
1,041 7 12 ok
1,045 6 11 ok
Alternatif perbaikan perkuatan Lereng dengan ground
anchour
perhitungan gaya normal angkat
Digunakan nilai gaya normal yang terjadi pada
SF terkecil,
SF = 1,002
SFrencana = 1,35
Momen penggerak (Mov) :
Mov= Mr eks.
SF
Mov = 1,408x107
1,002=1,4052x107 KNm = 1,4052x106 tm
Momen yang harus ditahan (ΔM) :
∆Mr=Mov × (SFdesign-SF)
∆Mr= 1,4052x106 ×
(1,35-1,002) = 489005,99 tm
Gaya reaksi ( ΣN ) yang direncanakan dengan
jarak pemasangan : 3 m
N=Mr
R tg 2/3
N=489005,99
3127.82 x 0.43 = 362,43 ton
Untuk perhitungan nilai gaya reaksi, diambil dari
yang paling besar, untuk mewakili gaya normal angkat yang
lain. Adapun hasil perhitungan keseluruhan dari faktor
keamanan dapat dilihat pada Tabel 5.9b.
5.1Perhitungan dimensi grouting beton pada anchor
Untuk perhitungan dimensi grouting beton,
untuk menahan gaya normal tarik anchor :
N = 362,43 ton
Cu = 14,7 t/m2 (lapisan ke 3)
ΣN = Cu x π D x L
Dimana : D = diameter straus
L = Panjang straus
direncanakan menggunakan 7 buah anchour.
Maka beban yang diterima 1 anchour adalah :
N1 anchour = ∑ N
7
N1 anchour = 362,43
7
N1 anchour = 51,77 ton
direncanakan menggunakan Diameter grouting
= 0.20 m, maka panjang grouting :
ΣN = 14,7 x 3.14 x 0.2 x L , maka
51,77 ton = 14,7 x 3.14 x 0.2 x L
51,77 ton = 9,23 L
L = 5,6 meter
Untuk faktor keamanan jangka lama, menggunakan
3 x L grouting :
Maka, = 5,6 x 3 = 16,8 meter 17 meter
5.2 Perhitungan block beton pondasi:
Untuk perhitungan pondasi data data yang
digunakan adalah data – data yang telah
diasumsikan setelah terjadi keretakan lereng (tabel
5.3)
Hasil perhitungan daya dukung pondasi telapak
bujur sangkar adalah :
qult = 1.3 C’ Nc’ + q Nq’ + 0.4 γ’ B Nγ’,
(Barja M. Das Priciples of Geotechnical
Engineering, Fifth Edition)
6
Keterangan :
C’ = Kohesi tanah, C’ = Cu
q = γ’ h dimana h = kedalaman pondasi
γ’ = Berat volume efektif
B = Lebar pondasi
qult = Daya dukung ultimate
qijin = qult/SF,
SF = Safety factor, diambil 3
(Braja M.Das Jilid 2 hal 124)
Nc’, Nq’ dan Nγ’ = Faktor daya dukung
Diasumsikan : Lebar pondasi B = 1 meter
Tinggi pondasi H = 1 meter
Untuk sudut geser dalam ϕ = 15o,
maka harga ,
Nc’ = 12.8
Nq’ = 4.44
Nγ’ = 2.4
qult = 1.3 x 1,46 x 12.8 + (1.47-1) x 1 x 4.44 + 0.4 x (1.59-1)
x 1,0 x 2.4
qult = 26.95 t/m2
qijin = 26.95
3 = 8,98 t/m2
Tegangan yang terjadi pada balok:
𝜎 = 𝑁
𝐴 , 𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 𝐴 =
𝑁
𝜎 ,
A= 51,77
8,98 = 3,89 m (Bujur sangkar)
A = s2
s = √3,89
s = 1,98 m , diambil s = 2 m
syarat:
N = . A = 51,77 x 2,0 x 2,0 =207,08 ton > 51,77 ton ...
(ok)
VI. KESIMPULAN
Alternatif perbaikan perkuatan lereng longsor ruas
Jalan Banyuwangi-Jember lintas Gunung Gumitir Km
237+05 – 237+25 yang telah direncanakan, dapat
disimpulkan sebagai berikut :
1. Dari hasil analisis stabilitas lereng menggunakan
program xsatbl diperoleh faktor keamanan lereng
untuk keadaan kritis sebesar SF = 1,022
2. Jumlah momen tahanan yang dibutuhkan untuk
meningkatkan faktor kemanan lereng menjadi 1.35
untuk SF = 1,022 adalah 362,43 tm
3. Dari hasil alternatif perbaikan perkuatan lereng
longsor dengan ground anchour mendapatkan gaya
nilai normal angkat (N) dengan pemasangan 2m
sebesar 362,43 ton dan mendapatkan jumlah
anchour sebanyak 7 buah dengan panjang tiap
anchour sebesar 17 meter memotong bidang
longsor. Dengan dimensi grouting block beton pada
anchour 2m x 2m. Dengan tulangan di block beton
10D10-200. Dan dimensi pons pada base plate 500
mm x 500 mm. dengan dimensi baja anchour
diamater 30 mm.
4. Dengan perencanaan awal dengan dua alternatif
perkuatan yaitu gabion dan anchour, akan tetapi
dengan penampang lereng yang mengalami
keretakan yang cukup dalam dan harus mengganti
seluruh bidang longsor dengan pasir bernilai 35,
maka pemilihan alternatif perkuatan gabion
ditiadakan dan hanya fokus pada perkuatan
menggunakan ground anchour yang masih bisa
dilakukan di penampang lereng yang sangat curam
dan dibawahnya masih ada jalan raya Banyuwangi-
Jember yang merupakan akses satu-satunya.
UCAPAN TERIMA KASIH
Dalam kesempatan ini, penulis ingin
menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang
telah berkontribusi atas terselesaikannya laporan
Tugas Akhir ini, diantaranya :
1. Tiga orang paling istimewa di dunia, Ayah, Ibu,
dan Adik tercinta yang tak pernah lelah dalam doa
dan dukungannya.
2. Semua anggota keluarga, kerabat dan saudara yang
telah memberikan semangat selama menjalani
perkuliahan di ITS Surabaya.
3. Bapak Prof. Ir. Indrasurya,M.Sc. P.hD dan Bapak
Musta’in Arif ST MT sebagai dosen pembimbing
yang telah memberikan banyak arahan dan ilmu
yang sangat bermanfaat.
DAFTAR PUSTAKA
Moctar, Indrasurya dan Endah, Noor., 1985Mekanika
Tanah : Prinsip – Prinsip Rekayasa Geoteknik,
Jilid 2. Penerbit Erlangga, Jakarta
Sosrodarsono, Suyono., dan Nakazawa, Kazuto., 2000.
Mekanika Tanah & Teknik Pondasi, Penerbit
PT.Pradnya Paramita, Jakarta
Das, Braja. M. 1985. Mekanika Tanah: Prinsip-prinsip
Rekayasa Geoteknik, Jilid 2. Diterjemahkan oleh
Noor Endah dan Indrasurya B. Mochtar. Jakarta:
Penerbit Erlangga.
Badan Standarisasi Nasional Tata Cara Perhitungan
Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI
03-2847-2002)
Mochtar B., 2014 . Behaving Like Sand. Surabaya
Wahyudi, Herman. 1999., Daya Dukung Pondasi Dalam,
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Jurusan
Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,
Surabaya.
Setiawan, Jody. 2012., Alternatif Perbaikan perkuatan
lereng longsor pada jalan lintas Sumatra Ruas
Jalan Lahat-Tebing Tinggi KM 237+511 . Fakultas
Teknik Sipil dan Perencanaan, Jurusan Teknik Sipil ,
Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.