Upload
others
View
2
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN
DINDING PENAHAN TANAH DAN GEOGRID
MENGGUNAKAN PLAXIS V.8.2 (STUDI KASUS: RUAS
JALAN PROVINSI KM. 150 – SIBUHUAN)
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat
penyelesaian pendidikan sarjana teknik sipil
Disusun Oleh :
YAYANG HASLIKA DASOPANG
14 0404 001
BIDANG STUDI GEOTEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2018
Universitas Sumatera Utara
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan karunia- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir
dengan judul “Analisa Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Dinding Penahan
Tanah dan Geogrid Menggunakan Plaxis V.8.2 (Studi Kasus: Ruas Jalan Provinsi
KM.150 – Sibuhuan)” untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan studi
serta dalam rangka memperoleh gelar Sarjana Teknik Strata Satu pada Program
Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Penghargaan dan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada Ibunda tercinta
Leli Sukenti, Ayahanda tercinta Hasian Negara Dasopang dan Adik yang
kusayangi Fathur Raja Dasopang serta seluruh keluarga yang telah mencurahkan
segenap cinta dan kasih sayang serta perhatian moril maupun materil. Semoga
Allah SWT selalu melimpahkan Rahmat, Kesehatan, Karunia dan keberkahan di
dunia dan di akhirat atas budi baik yang telah diberikan kepada penulis.
Terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak,
sehingga pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati dan penuh rasa
hormat penulis menghaturkan terima kasih yang sebesar-besarnya bagi semua
pihak yang telah memberikan bantuan moril maupun materil baik langsung
maupun tidak langsung dalam penyusunan skripsi ini hingga selesai, terutama
kepada yang saya hormati:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung, S.H.,M.Hum., selaku Rektor Universitas
Sumatera Utara.
2. Ibu Ir. Seri Maulina, M.Si.,Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Medis Sejahtera Surbakti, S.T.,M.T.,Ph.D., selaku Ketua
Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Prof. Dr. Ir. St. Roesyanto, M.S.C.E., selaku koordinator sub
jurusan Geoteknik.
Universitas Sumatera Utara
iv
5. Ibu Ika Puji Hastuty, S.T.,M.T., selaku pembimbing yang telah
membimbing dan memberi arahan penulis dalam menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
6. Bapak Prof. Dr. Ir. St. Roesyanto, M.S.C.E., selaku pembanding I yang
terlah memberi kritik dan saran yang membangun.
7. Bapak Ir. Rudi Iskandar, M.T., selaku pembanding II yang telah memberi
kritik dan saran yang membangun.
8. Seluruh dosen Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara yang
telah memberikan ilmu kepada saya.
9. Bapak Trio, bapak Roy dan bapak Jonner yang telah memberi informasi
dan masukan dalam pengolahan data.
10. Saudari – saudari sehati Wardatan Kaddihan, Suci Amalia dan Dian
Ariyanti yang selalu memberikan motivasi.
11. Teman – teman seperjuangan angkatan 2014 khususnya Octa, Anggi, Vivi,
Arya, Feranita dan Cindy yang telah banyak mendukung selama
perkuliahan.
12. Seluruh keluarga laboratorium Mekanika Tanah yang telah banyak
memberikan ilmu kepada saya.
13. Adik-adik 2017 khususnya Sheika dan Ivan yang telah banyak membantu
untuk kelancaran skripsi ini.
Akhirnya, Penulis mengucapkan rasa terima kasih kepada semua pihak dan
apabila ada yang tidak tersebutkan Penulis mohon maaf, dengan besar harapan
semoga skripsi yang ditulis oleh Penulis ini dapat bermanfaat khususnya bagi
Penulis sendiri dan umumnya bagi pembaca. Bagi para pihak yang telah
membantu dalam penulisan skripsi ini semoga segala amal dan kebaikannya
mendapatkan balasan yang berlimpah dari Allah SWT, Aamiin.
Medan, Juli 2018
Yayang Haslika Dasopang
14 0404 001
Universitas Sumatera Utara
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL DEPAN ..................................................................... i
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... ii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iii
DAFTAR ISI ................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ........................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x
ABSTRAK ...................................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 3
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................ 3
1.4 Batasan Masalah ............................................................................. 3
1.5 Manfaat Penelitian .......................................................................... 4
1.6 Sistematika Penulisan ..................................................................... 4
1.7 Jadwal Penelitian ............................................................................ 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 6
2.1 Parameter Tanah ............................................................................. 6
2.1.1 Klasifikasi Tanah dari Data Sondir ........................................ 7
2.1.2 Berat Isi................................................................................... 7
2.1.3 Modulus Young ....................................................................... 8
2.1.4 Poisson Ratio .......................................................................... 9
Universitas Sumatera Utara
iv
2.1.5 Sudut Geser Dalam ................................................................. 10
2.1.6 Kohesi ..................................................................................... 10
2.1.7 Kekuatan Geser Tanah............................................................ 11
2.2 Kriteria Umum Tanah Timbunan .................................................... 11
2.3 Pemaatan Tanah Timbunan ............................................................ 13
2.4 Tekanan Tanah Lateral .................................................................... 13
2.4.1 Tekanan Tanah dalam Keadaan Diam (At Rest) ..................... 13
2.4.2 Tekanan Tanah Aktif dan Pasif Menurut Rankine ................. 15
2.5 Stabilitas Lereng ............................................................................. 17
2.5.1 Upaya Stabilisasi Lereng..................................................... 18
2.5.2 Klasifikasi Tanah Longsor .................................................. 19
2.5.3 Perhitungan Faktor Keamanan Lereng................................ 20
2.6 Faktor Penyebab Kelongsoran ......................................................... 22
2.6.1 Pengaruh Geologi ................................................................ 22
2.6.2 Pengaruh Topografi ............................................................. 23
2.6.3 Pengaruh Proses Cuaca ....................................................... 23
2.7 Geogrid ............................................................................................. 24
2.7.1 Jenis Geogrid ........................................................................ 28
2.7.1.1 Geogrid Uniaxial ..................................................... 28
2.7.1.2 Geogrid Biaxial........................................................ 29
2.7.1.3 Geogrid Triax .......................................................... 30
2.7.2 Kelebihan Pemakaian Geogrid ............................................. 30
Universitas Sumatera Utara
v
2.7.3 Kekurangan Pemakaian Geogrid .......................................... 31
2.8 Dinding Penahan Tanah .................................................................... 31
2.8.1 Jenis Dinding Penahan Tanah .............................................. 32
2.8.1.1 Gravity Walls ........................................................... 33
2.8.1.2 In Situ atau Embedded Walls ................................... 34
2.8.1.3 Reinforced Soil Walls............................................... 35
2.8.1.4 Insitu Reinforcement ................................................ 35
2.9 Metode Elemen Hingga .................................................................... 35
2.10 Studi Literatur ................................................................................. 35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................... 38
3.1 Umum ............................................................................................. 38
3.2 Data Umum ..................................................................................... 38
3.3 Data Primer ...................................................................................... 38
3.4 Data Sekunder.................................................................................. 39
3.5 Data Teknik Geogrid dan Dinding Penahan Tanah ......................... 39
3.6 Denah Lokasi dan Potongan Melintang Pemasangan Proyek ......... 39
3.7 Metode Analisis ............................................................................... 40
3.8 Metode Perencanaan dengan Menggunakan MEH ......................... 40
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ................................................. 47
4.1 Kondisi Awal Lereng....................................................................... 47
4.2 Kondisi Lereng dengan Pengerjaan Standar .................................... 49
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 56
Universitas Sumatera Utara
vi
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 56
5.2 Saran ................................................................................................ 56
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 53
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi Tanah dari Data Sondir .................................................. 7
Tabel 2.2 Korelasi Berat Jenis Tanah (γ) untuk Tanah non Kohesif dan
Kohesif .......................................................................................... 8
Tabel 2.3 Nilai Perkiraan Modulus Elastisitas Tanah ...................................... 9
Tabel 2.4 Nilai Perkiraan Angka Poisson Tanah ............................................ 10
Tabel 2.5 Hubungan Antara Sudut Geser dalam Dengan Jenis Tanah ............ 10
Tabel 2.6 Nilai Faktor Keamanan Untuk Perencanaan Lereng........................ 21
Tabel 3.1 Data Teknis Geogrid ........................................................................ 37
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi studi dilihat dari Google Earth Pro .................................. 2
Gambar 1.2 Longsor di ruas jalan provinsi KM.150 – Sibuhuan .................... 2
Gambar 2.1 Hubungan antar fase tanah ........................................................... 6
Gambar 2.2 Distribusi tekanan tanah dalam keadaan diam (at rest) pada
dinding penahan .......................................................................... 14
Gambar 2.3 Grafik hubungan pergerakan dinding penahan dan tekanan
tanah ............................................................................................ 15
Gambar 2.4 Grafik hubungan antara angka stabilitas dengan sudut
kemiringan lereng, Ø > 0 ............................................................ 22
Gambar 2.5 Jenis-jenis geosintetik .................................................................. 26
Gambar 2.6 Geogrid uniaxial ........................................................................... 28
Gambar 2.7 Geogrid biaxial ............................................................................ 29
Gambar 2.8 Geogrid triax ................................................................................ 30
Gambar 3.1 Potongan melintang pemasangan dinding penahan tanah dan
geogrid ........................................................................................ 40
Gambar 3.2 Detail penulangan dinding penahan tanah pondasi tapak ............ 40
Gambar 3.3 Bagan alir penelitian..................................................................... 46
Gambar 4.1 Model penampang melintang lereng ............................................ 47
Gambar 4.2 Tahapan perhitungan menggunakan Plaxis 2D ............................ 48
Gambar 4.3 Tahapan perhitungan Safety Factor asli lereng ............................ 48
Gambar 4.4 Potongan melintang tipikal perkuatan .......................................... 49
Gambar 4.5 Pemodelan proses penggalian selama 7 hari ................................ 50
Universitas Sumatera Utara
xi
Gambar 4.6 Pemodelan proses pemasangan dinding penahan tanah selama
30 hari ......................................................................................... 51
Gambar 4.7 Pemodelan proses penimbunan dan pemasangan geogrid
selama 40 hari ........................................................................... 51
Gambar 4.8 Pemodelan proses counterweight selama 4 hari ........................... 52
Gambar 4.9 Tahapan perhitungan dengan Plaxis 2D....................................... 52
Gambar 4.10 Kondisi displacement dengan perkuatan .................................... 53
Gambar 4.11 Safety factor dengan menggunakan perkuatan ........................... 53
Gambar 4.12 Tahapan Perhitungan .................................................................. 54
Gambar 4.13 Safety factor sebelum counterweight ......................................... 55
Universitas Sumatera Utara
xii
ABSTRAK
Lereng adalah kenampakan permukaan alam yang memiliki beda tinggi.
Stabilitas lereng berkaitan dengan longsor yang merupakan proses perpindahan
massa tanah dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Pada kasus di
Ruas Jalan Sibuhuan KM. 150 Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera
Utara mengalami kelongsoran sampai memakan sebagian bahu jalan. Maka tujuan
dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui safety factor dari keadaan
lereng sebelum dan setelah diberi perkuatan.
Dalam tugas akhir ini stabilitas lereng dianalisis dengan 2 kondisi, yaitu
kondisi awal sebelum menggunakan perkuatan dan kondisi menggunakan
perkuatan yang sedang dikerjakan dilapangan menggunakan dinding penahan
tanah dan geogrid. Kedua kondisi ini dibandingkan dengan menggunakan Metode
Elemen Hingga atau Plaxis 2D V.8.
Dari hasil perhitungan didapat nilai safety factor pada kondisi awal adalah
sebesar 1,26. Nilai safety factor pada kondisi lereng dengan menggunakan
perkuatan dinding penahan tanah dan geogrid adalah 2,75.
Maka dapat disimpulkan bahwa lereng menjadi stabil jika diberi perkuatan
dinding penahan tanah dan geogrid dengan adanya kenaikan safety factor.
(2,75>1,26)
Kata kunci: stabilitas lereng, safety factor, dinding penahan tanah, geogrid, plaxis
Universitas Sumatera Utara
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Lereng adalah kenampakan permukaan alam yang memiliki beda tinggi.
Apabila beda tinggi dua tempat tersebut dibandingkan dengan jarak lurus
mendatar, akan diperoleh besarnya kelerengan (slope). Lereng ini biasanya
terbentuk karena adanya aktivitas alami dari bumi ataupun dibuat oleh manusia.
Lereng memiliki parameter topografi yang terbagi dalam dua bagian, yaitu
kemiringan lereng dan beda tinggi relief. Stabilitas lereng sangat erat kaitannya
dengan longsor atau gerakan tanah yang merupakan proses perpindahan massa
tanah secara alami dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah.
Pergerakan tanah ini terjadi karena perubahan keseimbangan daya dukung tanah
dan akan berhenti setelah mencapai keseimbangan baru. Secara umum faktor yang
menyebabkan ketidakstabilan lereng ada dua yaitu faktor internal dan eksternal.
Faktor internal adalah faktor yang berasal dari tubuh lereng seperti material tanah
pembentuk lereng, muka air tanah, kemiringan lereng, retakan pada lereng,
pelapukan tanah, dan aktivitas geologi dari lereng untuk lereng alami. Sedangkan
faktor eksternal adalah faktor yang berasal dari luar seperti infiltrasi air hujan,
aktivitas manusia, keberadaan vegetasi, rayapan lereng, dan gempa.
Pengertian tanah longsor sebagai respon dari pada yang merupakan faktor
utama dalam proses geomorfologi akan terjadi di mana saja di atas permukaan
bumi, terutama permukaan relief pegunungan yang berlereng terjal, maupun
permukaan lereng bawah laut. Tanah longsor didefinisikan sebagai tanah batuan
atau tanah di atas lereng permukaan yang bergerak ke arah bawah lereng bumi
disebabkan oleh gravitasi / gaya berat. Longsoran umumnya terjadi jika tanah
sudah tidak mampu menahan berat lapisan tanah di atasnya karena ada
penambahan beban pada permukaan lereng dan berkurangnya daya ikat antara
butiran tanah relief.
Kelongsoran tanah merupakan salah satu yang paling sering terjadi pada
bidang Geoteknik akibat meningkatnya tegangan geser suatu massa tanah atau
Universitas Sumatera Utara
2
menurunnya kekuatan geser suatu massa tanah. Dengan kata lain, kekuatan geser
dari suatu massa tanah tidak mampu memikul beban kerja yang terjadi. Gangguan
terhadap stabilitas lereng dapat disebabkan oleh berbagai kegiatan manusia
maupun kondisi alam. Lereng yang tidak stabil sangatlah berbahaya terhadap
lingkungan sekitarnya, oleh sebab itu analisis stabilitas lereng sangat diperlukan.
Hujan deras yang secara konstan mengguyur wilayah Sibuhuan
mengakibatkan jurang di tepi ruas jalan Sibuhuan KM. 150 mengalami
kelongsoran dan mengikis sebagian bahu jalan. Ruas jalan Sibuhuan ini memiliki
kondisi geografis yang terdiri dari perbukitan serta terdapat lereng dan jurang
yang cukup tinggi, curam yang rawan mengalami kelongsoran sehingga
diperlukan pencegahan untuk mengurangi kelongsoran yang sering terjadi di titik
tersebut.
Gambar 1.1 Lokasi studi dilihat dari Google Earth Pro
Gambar 1.2. Longsor di ruas jalan provinsi KM.150 – Sibuhuan
Universitas Sumatera Utara
3
Pada kasus di Ruas Jalan Sibuhuan KM. 150 Kabupaten Padang Lawas
Utara Provinsi Sumatera Utara mengalami kelongsoran sampai memakan
sebagian bahu jalan. Pada Tugas Akhir ini cara yang dilakukan untuk mengatasi
masalah ini adalah dengan menggunakan geogrid dan dinding penahan tanah
dengan metode elemen hingga.
1.2 Perumusan Masalah
Dari latar belakang dapat dirumuskan suatu permasalahan, sebagai
berikut:
1. Untuk mengetahui faktor-faktor terjadinya kelongsoran lereng
2. Bagaimana nilai faktor keamanan lereng jika menggunakan geogrid dan
dinding penahan tanah?
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah:
1. Analisis stabilitas lereng pada kondisi awal sebelum menggunakan geogrid
dan dinding penahan tanah.
2. Analisis stabilitas lereng setelah menggunakan dinding penahan tanah dan
geogrid.
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Lokasi penelitian terletak di Ruas Jalan Provinsi KM. 150 - Sibuhuan
2. Tidak memperhitungkan gaya gempa.
3. Badan jalan dan saluran drainase di daerah penelitian tidak turut
dimodelkan.
4. Metode yang dilakukan untuk menganalisa stabilitas lereng menggunakan
metode elemen hingga program Plaxis versi 8.
5. Tidak membahas biaya pada pengerjaan proyek.
6. Dalam Tugas Akhir ini tidak dilakukan analisis menggunakan rumus
empiris.
Universitas Sumatera Utara
4
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian ini antara lain:
1. Sebagai referensi mahasiswa yang akan membahas tugas akhir dengan
topik yang sama.
2. Pihak-pihak yang membutuhkan informasi dan mempelajari hal-hal yang
dibahas dalam laporan tugas akhir.
1.6 Sistematika Penulisan
Rancangan sistematika penulisan secara keseluruhan pada tugas akhir ini
terdiri dari 6 (enam) bab, uraian masing-masing bab adalah sebagai berikut:
1. Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisi tentang latar belakang penulisan, tujuan, pembatasan
masalah, dan sistematika penulisan.
2. Bab II : Tinjauan Pustaka
Bab ini mencakup teori dasar, rumus dan segala sesuatu yang
berhubungan dengan topik yang dibahas.
3. Bab III : Metodologi Penelitian
Berisikan data-data yang terkait dengan daerah studi yang menjadi
daerah penelitian. Bab ini juga menguraikan hasil analisis dari metode
yang dipergunakan dan perhitungan-perhitungan yang terkait untuk
pekerjaan penyelidikan tanah.
4. Bab IV : Analisis dan Pembahasan
Bab ini menampilkan analisis stabilitas lereng awal sebelum
perkuatan dan analisis stabilitas lereng menggunakan perkuatan geogrid
dan dinding penahan tanah dengan menggunakan metode elemen hingga
program Plaxis versi 8.2
5. Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini menampilkan rangkuman dari pembahasan dan
memberikan kesimpulan dari studi kasus pada laporan Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
5
1.7 Jadwal Penelitian
No Kegiatan Februari Maret April Mei Juni Juli
1 Studi
Literatur
2
Pengumpulan
Data Primer
dan Sekunder
3 Penulisan
Proposal TA
4 Revisi
Proposal TA
5 Penyusunan
TA
6
Pendaftaran
Seminar Hasil
TA
7 Seminar Hasil
TA
8 Revisi TA
9 Pendaftaran
Sidang TA
10 Sidang TA
Universitas Sumatera Utara
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Parameter Tanah
Dalam mendesain bangunan geoteknik, diperlukan data tanah yang dapat
menunjukkan kondisi tanah di lapangan. Data yang diperlukan dapat berupa data
pengujian di laboratorium dan data hasil pengujian di lapangan. Pengambilan
sampel tanah dan pengujian laboratorium tidak dilakukan pada seluruh lokasi
melainkan di tempat-tempat yang memungkinkan dianggap mewakili lokasi
sebenarnya.
Kelengkapan data dalam penyelidikan lapangan, menentukan akurasi dalam
perencanaan, tetapi tidak semua data dapat diperoleh dengan lengkap. Hal terkait
dengan masalah biaya pengambilan sampel atau kendala non teknis yang terjadi di
lapangan. Oleh karena itu, perencana harus dapat mengambil asumsi yang dapat
dipertanggung jawabkan dengan nilai kesalahan yang minimal. Asumsi tersebut
diperoleh dari korelasi empiris yang telah dilakukan oleh ahli-ahli geoteknik yang
mengacu pada pamahaman mekanika tanah yang baik.
Secara umum elemen tanah mempunyai 3 (tiga) fase, yaitu butiran padat, air
dan udara. Pemahaman mengenai komposisi tanah diperlukan untuk mengambil
keputusan dalam memperoleh parameter tanah. Berdasarkan ketiga fase tersebut,
diperoleh hubungan antara volume dengan berat seperti terlihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Hubungan antar fase tanah
Universitas Sumatera Utara
7
Hubungan volume yang umum digunakan untuk suatu elemen tanah
adalah angka pori (void ratio), porositas (porosity), derajat kejenuhan (degree of
saturation), sedangkan untuk hubungan berat digunakan istilah kadar air (water
content), dan berat volume (unit weight).
2.1.1. Klasifikasi Tanah dari Data Sondir
Data tekanan conus ( qc ) dan hambatan pelekat ( fs ) yang didapatkan dari
hasil pengujian sondir dapat digunakan untuk menentukan jenis tanah seperti yang
ditunjukkan dalam Tabel 2.1:
Tabel 2.1 Klasifikasi Tanah dari Data Sondir (Braja M. Das, 1995)
Hasil Sondir Klasifikasi
qc Fs
6,0 0,15 - 0,40 Humus, lempung sangat lunak
6,0 - 10,0 0,20 Pasir kelanauan lepas, pasir sangat lepas
0,20 - 0,60 Lempung lembek, lempung kelanauan lembek
10,0 - 30,0
0,10 Kerikil lepas
0,10 - 0,40 Pasir lepas
0,40 - 0,80 Lempung atau lempung kelanauan
0,80 - 2,00 Lempung agak kenyal
30 - 60 1,50 Pasir kelanauan, pasir agak padat
1,0 - 3,0 Lempung atau lempung kelanauan kenyal
60 - 150
1,0 Kerikil kepasiran lepas
1,0 - 3,0 Pasir padat, pasir kelanauan atau lempung padat dan
lempung kelanauan
3,0 Lempung kekerikilan kenyal
150 - 300 1,0 - 2,0 Pasir padat, pasir kekerikilan, pasir kasar pasir, pasir
kelanauan sangat padat
2.1.2. Berat Isi (ɣsat dan ɣunsat)
Berat volume atau berat isi (ɣ) merupakan berat tanah persatuan
volume,
maka: γ = 𝑩𝒆𝒓𝒂𝒕 (𝒘)
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 (𝒗) (2.1)
Universitas Sumatera Utara
8
Korelasi untuk menentukan berat jenis tanah (ɣ) dan berat jenis tanah
jenuh (ɣsat) pada tanah kohesif dan non kohesif dapat dilihat pada tabel 2.2:
Tabel 2.2 Korelasi berat jenis tanah (γ) untuk tanah non kohesif dan kohesif.
(Whitman, 1962)
Cohesionless Soil
N 0 - 10 11 - 30 31 - 50 > 50
Unit
Weight
γ, kN/m³
12 - 16 14 - 18 16 - 20 18 - 23
Angle of
Friction, ɸ 25 - 32 28 - 36 30 - 40 > 35
State Loose Medium Dense Very Dense
Cohesive
N > 4 4 - 6 6 - 15 16 - 25 > 25
Unit
Weight
γ, kN/m³
14 - 18 16 - 18 16 - 18 16 - 20 > 20
qu, kPa < 25 20 - 50 30 - 60 40 - 200 > 100
State Very Soft Soft Medium Stiff Hard
2.1.3. Modulus Young
Nilai modulus young menunjukkan besarnya nilai elastisitas tanah
yang merupakan perbandingan antara tegangan yang terjadi terhadap regangan.
Nilai ini bisa didapatkan dari Traxial Test.
Dengan menggunakan data sondir, booring dan grafik triaksial dapat
digunakan untuk mencari besarnya nilai elastisitas tanah. Nilai yang dibutuhkan
adalah nilai qc atau cone resistance. Yaitu dengan menggunakan rumus :
E = 2.qc kg/cm² (2.2)
E = 3.qc (untuk pasir) (2.3)
E = 2. sampai 8.qc (untuk lempung) (2.4)
Universitas Sumatera Utara
9
Nilai yang dibutuhkan adalah nilai N. Modulus elastisitas didekati dengan
menggunakan rumus :
E = 6 ( N + 5 ) k/ft² (untuk pasir berlempung) (2.5)
E = 10 ( N + 15 ) k/ft² (untuk pasir) (2.6)
Tabel 2.3 Nilai Perkiraan Modulus Elastisitas Tanah (Bowles, 1997)
Macam Tanah E (Kg/cm2)
Lempung
Sangat Lunak 3 – 30
Lunak 20 – 40
Sedang 45 – 90
Berpasir 300 – 425
Pasir
Berlanau 50 – 200
Tidak Padat 100 – 250
Padat 500 – 1000
Pasir dan Kerikil
Padat 800 – 2000
Tidak Padat 500 – 1400
Lanau 20 – 200
Loess 150 – 600
Cadas 1400 – 14000
2.1.4. Poisson Ratio
Nilai poisson ratio ditentukan sebagai rasio kompresi poros terhadap
regangan pemuaian lateral. Nilai poisson ratio dapat ditentukan berdasar jenis
tanah seperti yang terlihat pada Tabel 2.4 di bawah ini.
Universitas Sumatera Utara
10
Tabel 2.4 Nilai Perkiraan Angka Poisson Tanah (Bowles, 1997)
Macam Tanah V (angka poisson tanah)
Lempung Jenuh 0,40 - 0,50
Lempung Tak Jenuh 0,10 - 0,30
Lempung Berpasir 0,20 - 0,30
Lanau 0,30 - 0,35
Pasir Padat 0,20 - 0,40
Pasir Kasar 0,15
Pasir Halus 0,25
Batu 0,10 - 0,40
Loess 0,10 - 0,30
2.1.5. Sudut Geser Dalam
Kekuatan geser dalam mempunyai variabel kohesi dan sudut geser dalam.
Sudut geser dalam bersamaan dengan kohesi menentukan ketahanan tanah akibat
tegangan yang bekerja berupa tekanan lateral tanah. Nilai ini juga didapatkan dari
pengukuran engineering properties tanah dengan Direct Shear Test. Hubungan
antara sudut geser dalam dan jenis tanah ditunjukkan pada Tabel 2.5.
Tabel 2.5 Hubungan antara sudut geser dalam dengan jenis tanah
Jenis Tanah Sudut Geser Dalam (𝝓)
Kerikil Kepasiran 35°-40°
Kerikil kerakal 35°-40°
Pasir padat 35°-40°
Pasir lepas 30°
Lempung kelanauan 25°-30°
Lempung 20°-25°
2.1.6. Kohesi
Kohesi merupakan gaya tarik menarik antar partikel tanah. Bersama
dengan sudut geser dalam, kohesi merupakan parameter kuat geser tanah yang
Universitas Sumatera Utara
11
menentukan ketahanan tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang bekerja
pada tanah dalam hal ini berupa gerakan lateral tanah. Deformasi ini terjadi akibat
kombinasi keadaan kritis pada tegangan normal dan tegangan geser yang tidak
sesuai dengan faktor aman dari yang direncanakan. Nilai ini didapat dari
pengujian Direct Shear Test. Nilai kohesi secara empiris dapat ditentukan dari
data sondir (qc) yaitu sebagai berikut:
Kohesi ( c ) = qc/20 (2.7)
2.1.7. Kekuatan Geser Tanah
Kekuatan geser tanah diperlukan untuk menghitung daya dukung tanah
(bearing capacity), tegangan tanah terhadap dinding penahan (earth pressure)
dan kestabilan lereng. Kekuatan geser tanah dalam tugas akhir ini pada ruas
jalan Provinsi KM. 150 Sibuhuan menggunakan analisa Direct Shear Test.
Kekuatan geser tanah terdiri dari dua parameter, yaitu:
1. Bagian yang bersifat kohesi c yang tergantung dari macam
2. Bagian yang mempunyai sifat gesekan / frictional yang sebanding
dengan tegangan efektif (σ) yang bekerja pada bidang geser.
Kekuatan geser tanah dapat dihitung dengan rumus:
S = c + (σ – u) tan ø (2.8)
Dimana :
S = Kekuatan geser
σ = Tegangan total pada bidang geser
u = Tegangan air pori
c = Kohesi
ø =Sudut geser
2.2. Kriteria Umum tanah Timbunan
Sebelum melakukan desain, terlebih dahulu kita harus mengetahui nilai-
nilai berat volume (γ), kohesi (c), sudut geser dalam tanah (ø) (yang digunakan
dalam hitungan tekanan tanah lateral. Nilai-nilai c dan ø dapat ditentukan dari uji
Universitas Sumatera Utara
12
geser dan tes triaksial. Tipe-tipe tanah timbunan tanah untuk dinding penahan
tanah menurut Terzaghi dan Peck (1948) adalah :
1) Tanah berbutir kasar, tanpa campuran partikel halus, sangat lolos air
(pasir bersih atau kerikil).
2) Tanah berbutir kasar dengan permeabilitas rendah karena tercampur
oleh partikel lanau.
3) Tanah residu (residual soil) dengan batu-batu, pasir berlanau halus dan
material berbutir dengan kandungan lempung yang cukup besar.
4) Lempung lunak atau sangat lunak, lanau organik, atau lempung
berlanau.
5) Lempung kaku atau sedang yang diletakkan dalam bongkahan-
bongkahan dan dicegah terhadap masuknya air hujan kedalam sela-
sela bongkahan tersebut saat hujan atau banjir. Jika kondisi ini tidak
dapat dipenuhi, maka lempung sebaiknya tidak dipakai untuk tanah
timbunan. Dengan bertambahnya kekakuan tanah lempung maka
bertambah pula bahaya ketidakstabilan dinding penahan akibat
infitrasi air yang bertambah dengan cepat.
Hal pertama yang dilakukan saat mendesain dinding penahan tanah adalah
menggunakan salah satu dari lima material di atas. Contoh 1 sampai 3 mempunyai
sudut geser dalam tanah dengan permeabilitas sedang, ditentukan dengan uji
triaksial drained, karena angka pori-pori tanah ini dapat menyesuaikan sendiri
selama melaksanakan pekerjaan. Penyesuaian butiran sering dengan berjalannya
waktu, akan mengurangi angka pori dan meningkatkan kuat geser dalam tanah.
Untuk perhitungan, kohesi untuk tanah timbunan jenis 1-3 sebaiknya diabaikan.
Untuk jenis 4 dan 5, nilai c dan ø ditentukan dari pengujian triaksial
undrained. Pengujian dilakukan pada contoh tanah dengan kepadatan dan kadar
air yang diusahakan sama seperti yang diharapkan terjadi di lapangan, pada waktu
tanah timbunan selesai diletakkan. Penggunaan tanah timbunan berupa tanah
lempung sebaiknya dihindari sebab tanah ini dapat berubah kondisinya sewaktu
pekerjaan telah selesai.
Universitas Sumatera Utara
13
2.3. Pemadatan Tanah Timbunan
Proses pemadatan tanah timbunan harus dilakukan lapis per lapis. Untuk
menghindari kerusakan pada dinding penahan tanah dan tekanan tanah lateral
yang berlebihan, digunakan alat pemadat yang ringan. Sebab pemadatan yang
berlebihan dengan alat yang berat, akan menimbulkan tekanan tanah lateral yang
bahkan beberapa kali lebih besar dari pada tekanan yang ditimbulkan oleh tanah
pasir yang tidak padat. Jika memakai tanah lempung sebagai tanah timbunan
maka diperlukan pengontrolan yang sangat ketat. Bahkan walaupun timbunan
berubah tanah berbutir dengan penurunan yang kecil dan dapat ditoleransikan,
tanah timbunan harus dipadatkan lapis per lapis dengan ketebalan maksimum 22,5
cm. Pekerjaan pemadatan sebaiknya tidak membentuk permukaan miring, karena
akan menyebabkan pemisahan lapisan dan akan berdampak pada keruntuhan
potensial. Oleh karena itu sebaiknya dilakukan dengan permukaan tanah
horizontal.
2.4. Tekanan Tanah Lateral
Analisa tekanan tanah lateral digunakan untuk perencanaan dinding
penahan tanah. Tekanan tanah lateral adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat
dorongan tanah di belakang struktur penahan tanah. Besarnya tekanan lateral
sangat dipengaruhi oleh perubahan letak (displacement) dari dinding penahan dan
sifat-sifat tanahnya.
2.4.1 Tekanan Tanah dalam Keadaan Diam (At-Rest)
Suatu elemen tanah yang terletak pada kedalaman tertentu akan terkena
tekanan arah vertikal (σv) dan tekanan arah horizontal (σh). σv dan σh masing-
masing merupakan tekanan aktif dan tekanan total, sementara itu tegangan geser
pada bidang tegak dan bidang datar diabaikan. Bila dinding penahan tanah dalam
keadaan diam, yaitu bila dinding tidak bergerak ke salah satu arah baik ke kanan
atau ke kiri dari posisi awal, maka masa tanah berada dalam keadaan
keseimbangan elastis (elastic equilibrium). Rasio tekanan arah horizontal dan
tekanan arah vertical dinamakan “koefisien tekanan tanah dalam keadaan diam
(coefficient of earth pressure at rest)”. K0”, atau:
Universitas Sumatera Utara
14
k0=σh
σv (2.9)
Dimana:
σv = γ.h
σv = γz
σh = k0 (γz)
Untuk tanah berbutir, koefisien tekanan tanah dalam keadaan diam
diperkenalkan oleh Jaky (1994) :
k0 = 1 – sin θ (2.10)
Broker dan Jreland (1965) memperkenalkan harga K0 untuk lempung yang
terkonsolidasi normal (normally consolidated) :
k0 = 0,95 – sin θ (2.11)
Untuk tanah lempung terkonsolidasi normal (normally consolidated),
Alpan (1967) telah memperkenalkan persamaan empiris lain:
k0 = 0.19 + 0.233 log (PI) (2.12)
Dimana: PI = Indeks Plastis untuk tanah lempung yang terkonsolidasi
lebih (overconsolidated):
k0 (over consolidated) = k0 (normaly consolidated) √𝑂𝐶𝑅 (2.13)
Dimana: OCR = overconsolidation ratio
OCR = 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑎𝑠𝑖
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑘𝑎𝑙 𝑎𝑘𝑖𝑏𝑎𝑡 𝑙𝑎𝑝𝑖𝑠𝑎𝑛 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑑𝑖𝑎𝑡𝑎𝑠𝑛𝑦𝑎
Maka gaya total per satuan lebar dinding (P0) seperti yang terlihat pada
Gambar 2.2 adalah sama dengan luas dari diagram tekanan tanah yang
bersangkutan,
Jadi: P0 = 1
2k0γH2 (2.14)
Universitas Sumatera Utara
15
Gambar 2.2 Distribusi tekanan tanah dalam keadaan diam (at rest) pada dinding
penahan.
2.4.2. Tekanan Tanah Aktif dan Pasif Menurut Rankine
Keseimbangan plastis (plastic equilibrium) di dalam tanah adalah suatu
keadaan yang menyebabkan tiap-tiap titik di dalam massa tanah menuju proses ke
suatu keadaan runtuh. Rankine (1857) menyelidiki keadaan tegangan di dalam
tanah yang berada pada kondisi keseimbangan plastis.
Gambar 2.3 Grafik hubungan pergerakan dinding penahan dan tekanan tanah
Kondisi Aktif
Tegangan-tegangan utama arah vertikal dan horisontal (total dan efektif)
pada elemen tanah di suatu kedalaman adalah berturut-turut σv dan σh. Apabila
dinding penahan tidak diijinkan bergerak sama sekali, maka σh= K0.σv. Kondisi
tegangan dalam elemen tanah tadi dapat diwakili oleh lingkaran berwarna kuning.
Universitas Sumatera Utara
16
Akan tetapi, bila dinding penahan tanah diijinkan bergerak menjauhi massa tanah
di belakangnya secara perlahan – lahan, maka tegangan utama arah horizontal
akan berkurang secara terus – menerus. Pada suatu kondisi yakni kondisi
keseimbangan plastis, akan dicapai bila kondisi tegangan di dalam elemen tanah
dapat diwakili oleh lingkaran berwarna merah dan kelonggaran di dalam tanah
terjadi. Keadaan tersebut diatas dinamakan sebagai “kondisi aktif menurut
Rankine” (Rankine’s Active State); tekanan (σh’) yang terlingkar berwarna biru
merupakan “tekanan tanah aktif menurut Rankine” (Rankine’s Active Earth
Pressure).
Untuk tanah yang tidak berkohesi (cohessionless soil), c = 0, maka koefisien
tekanan aktifnya adalah:
𝐾𝑎 =1−sinθ
1+sinθ= 𝑡𝑎𝑛² (45 −
θ
2) (2.15)
[𝜎′h] aktif = Ka 𝜎′v
[𝜎′h] aktif = 𝜎′v 𝑡𝑎𝑛² (45 −θ
2)
Langkah yang sama dipakai untuk tanah yang berkohesi (cohesive soil),
perbedaannya adalah c ≠ 0, maka tegangan utama arah horizontal untuk kondisi
aktif adalah:
[𝜎′h] aktif = Ka 𝜎′v – 2C√𝐾𝑎 (2.16)
Kondisi Pasif
Keadaan tegangan awal pada suatu elemen tanah diwakili oleh lingkaran
Mohr berwarna kuning. Apabila dinding penahan tanah didorong secara perlahan
– lahan kearah masuk ke dalam massa tanah, maka tegangan utama σh akan
bertambah secara terus – menerus. Akhirnya kita akan mendapatkan suatu
keadaan yang menyebabkan kondisi tegangan tanah dapat diwakili oleh lingkaran
Mohr berwarna merah. Pada keadaan ini, keruntuhan tanah akan terjadi, disebut
kondisi pasif menurut Rankine (Rankine’s Passive state). Tegangan utama besar
(major principal stress) (σh), dinamakan tekanan tanah pasif menurut Rankine
(Rankine’s passive earth pressure).
Untuk tanah yang tidak berkohesi (cohesionless soil), c = 0, maka
koefisien tekanan pasifnya adalah:
Universitas Sumatera Utara
17
𝐾𝑝 =1+sinθ
1−sinθ= 𝑡𝑎𝑛² (45 +
θ
2) (2.17)
[𝜎′h] pasif = Kp 𝜎′v
[𝜎′h] pasif = 𝜎′v 𝑡𝑎𝑛² (45 +θ
2)
Langkah yang sama dipakai untuk tanah yang berkohesi (cohesive soil),
perbedaannya adalah c ≠ 0, maka tegangan ut ama arah horizontal untuk kondisi
pasif adalah :
[𝜎′h] pasif = Ka 𝜎′v – 2C√𝐾𝑝 (2.18)
2.5. Stabilitas Lereng
Sebuah permukaan tanah yang terbuka yang berdiri membentuk sudut
tertentu terhadap horisontal disebut sebuah lereng tanpa perkuatan. Lereng dapat
terjadi secara ilmiah atau buatan manusia. Jika tanah tidak horisontal, suatu
komponen gravitasi akan cenderung untuk menggerakkan tanah ke bawah. Jika
komponen gravitasi cukup besar maka kegagalan lereng akan terjadi, yakni massa
tanah dapat meluncur jatuh. Gaya yang meluncurkan mempengaruhi ketahanan
dari kuat geser tanah sepanjang permukaan keruntuhan.
Seorang engineer sering diminta untuk membuat perhitungan untuk
memeriksa keamanan dari lereng alamiah, lereng galian, dan lereng timbunan.
Pemeriksaan ini termasuk menentukan kekuatan geser yang terbangun sepanjang
permukaan keruntuhan dan membedakannya dengan kekuatan geser tanah. Proses
ini disebut analisa stabilitas lereng. Permukaan keruntuhan itu biasanya adalah
permukaan kritis yang memiliki faktor keamanan minimum.
Analisa stabilitas lereng adalah hal yang sulit untuk dilakukan. Evaluasi
variabel - variabel seperti stratifikasi tanah dan parameter - parameter tanahnya
bisa menjadi suatu pekerjaan yang berat. Rembesan pada lereng dan pemilihan
suatu permukaan gelincir potensial menambah kompleksitas dari permasalahan
ini.
Pengertian tanah longsor sebagai respon dari pada yang merupakan faktor
utama dalam proses geomorfologi akan terjadi di mana saja di atas permukaan
Universitas Sumatera Utara
18
bumi, terutama permukaan relief pegunungan yang berlereng terjal, maupun
permukaan lereng bawah laut. Tanah longsor didefinisikan sebagai tanah batuan
atau tanah di atas lereng permukaan yang bergerak ke arah bawah lereng bumi
disebabkan oleh gravitasi / gaya berat.
Di daerah yang beriklim tropis termasuk Indonesia, air hujan yang jatuh ke
atas permukaan tanah yang memicu gerakan material yang ada di atas permukaan
lereng. Material berupa tanah atau campuran tanah dan rombakan batuan akan
bergerak ke arah bawah lereng dengan cara air meresap kedalam celah pori batuan
atau tanah, sehingga menambah beban material permukaan lereng dan menekan
material tanah dan bongkah-bongkah perombakan batuan, selanjutnya memicu
lepas dan bergeraknya material bersama-sama dengan air.
2.5.1. Upaya Stabilisasi Lereng
Ada beberapa upaya dalam pengendalian kelongsoran pada suatu lereng,
diantaranya adalah :
1. Mengurangi beban di puncak lereng
• Pemangkasan lereng
• Pemotongan lereng atau cut biasanya digabungkan dengan
pengisian pengurugan atau fill di kaki lereng.
2. Menambah beban di kaki lereng
• Menanam tanaman keras (biasanya pertumbuhannya cukup lama).
• Membuat dinding penahan (bisa dilakukan dalam waktu yang
relatif cepat berupa dinding penahan atau retaining wall).
• Membuat bronjong, yaitu batu-batu bentuk menyudut diikat
dengan kawat dengan bentuk angular atau menyudut lebih kuat
dan tahan lama dibandingkan dengan bentuk bulat.
3. Mencegah lereng jenuh dengan air tanah atau mengurangi kenaikan
kadar air
• Membuat beberapa pengaliran air (dari bambu atau pipa paralon)
di kemiringan lereng dekat ke kaki lereng yang berguna supaya
muka air tanah yang naik di dalam tubuh lereng akan mengalir ke
luar sehingga muka air tanah turun.
Universitas Sumatera Utara
19
• Menanam vegetasi dengan daun lebar di puncak-puncak lereng
sehingga evapotranspirasi meningkat. Air hujan yang jatuh akan
masuk ke tubuh lereng (infiltrasi).
• Peliputan rerumputan. Cara yang sama untuk mengurangi
pemasukan atau infiltrasi air hujan ke tubuh lereng, selain itu
peliputan rerumputan jika disertai dengan desain drainase juga
akan mengendalikan run-off.
4. Mengendalikan air permukaan
• Membuat desain drainase yang memadai sehingga air permukaan
dari puncak-puncak lereng dapat mengalir lancar dan infiltrasi
berkurang.
• Penanaman vegetasi dan peliputan rerumputan juga mengurangi
air larian (run-off) sehingga erosi permukaan dapat dikurangi.
2.5.2. Klasifikasi Tanah Longsor
Tanah longsor yang disesuaikan dengan dasar klasifikasi yang
dipergunakan masing-masing ahli, berikut ini dijelaskan nama-nama kelas
gerakan tanah yang umum dipakai (Ritter, 1986) :
1. Tanah Longsor tipe jatuhan (falls)
Tanah longsor tipe ini, material batuan atau tanah atau campuran
kedua-duanya bergerak dengan cara jatuh bebas karena gaya beratnya
sendiri. Proses tanah longsor semacam ini umumnya terjadi pada lereng
terjal , bisa dalam bentuk bongkah individual batuan berukuran besar atau
dalam bentuk guguran fragmen bongkah bercampur dengan bongkah-
bongkah yang berukuran lebih kecil.
2. Tanah Longsor tipe robohan (toples)
Gerakan massa tipe robohan hampir serupa dengan tanah longsor tipe
falls, pada tipe topples ini gerakannya dimulai dengan bagian paling atas
dari bongkah lepas dari batuan dari batuan induknya karena adanya cela
retakan pemisah, bongkah terdorong kedepan hingga tidak dapat
menahan bebannya sendiri.
Universitas Sumatera Utara
20
3. Tanah Longsor tipe gelincir (slides)
Tanah longsor tipe gelincir adalah tanah longsor batuan atau tanah
atau campuran keduanya yang bergerak melalui bidang gelincir tertentu
yang bertindak sebagai bidang diskontinuitas berupa bidang perlapisan
batuan atau bidang patahan, bidang kekar, bidang batas pelapukan. Jika
bidang-bidang diskontinuitas tersebut sejajar dengan bidang perlapisan,
maka semakin besar peluang terjadinya tanah longsor.
2.5.3 Perhitungan Faktor Keamanan Lereng
Faktor Keamanan (FS) lereng tanah dapat dihitung dengan berbagai
metode. Faktor Keamanan (FS) adalah nilai banding antara gaya yang menahan
dan gaya-yang menggerakkan. Data-data yang diperlukan dalam perhitungan nilai
faktor keamanan suatu lereng adalah :
a. Data lereng (terutama diperlukan untuk membuat penampang lereng.)
• Sudut kemiringan lereng
• Tinggi lereng atau panjang lereng dari kaki lereng ke puncak
lereng.
b. Data mekanika tanah
• Sudut geser dalam (Ø)
• Berat isi tanah (ɣ)
• Kohesi (c)
• Kadar air tanah (w)
Perumusan dalam perhitungan suatu faktor keamanan (FS) suatu lereng
adalah: FS = 𝜏𝑓
𝜏𝑑 (2.19)
Dimana: FS = Faktor Keamanan
𝜏𝑓 = Tegangan geser rata-rata tanah
𝜏𝑑 = Tegangan geser yang terjadi di sepanjang bidang
runtuh
Sedangkan nilai 𝜏𝑓 dan 𝜏𝑑 dari adalah:
𝜏𝑓=c’+σ’tan𝝓’ (2.20)
Universitas Sumatera Utara
21
𝜏𝑑=c’d+σ’dtan𝝓’d (2.21)
Sehingga diperoleh persamaan baru yakni :
FS = 𝑐’+𝜎’𝑡𝑎𝑛𝜙’
𝑐’𝑑+𝜎’𝑑𝑡𝑎𝑛𝜙’𝑑 (2.22)
Faktor keamanan yang diperhitungkan juga ditinjau dari faktor keamanan
kohesi (Fc’) dan faktor keamanan friksi (F𝝓’). Membandingkan nilai Fc’ dan F𝝓’,
sehingga diperoleh:
Maka: FS = Fc’= F𝝓’
Faktor keamanan suatu lereng dapat dilihat dari Tabel 2.6 yang dibuat
sesuai dengan besar kestabilan suatu lereng.
Tabel 2.6 Nilai Faktor Keamanan Untuk Perencanaan Lereng
(Sosrodarsono , 2003)
Faktor Keamanan ( FS ) Keadaan Lereng
FS < 1,00 Lereng dalam kondisi tidak mantap (lereng labil)
1,00 < FS < 1,20 Lereng dalam kondisi kemantapan diragukan
1,30 < FS < 1,40 Lereng dalam kondisi memuaskan
1,50 < FS < 1,70 Lereng dalam kondisi mantap (lereng stabil)
Dalam perhitungan perhitungan nilai faktor keamanan suatu lereng dapat
dilakukan dengan berbagai cara diantaranya dengan metode grafik. Menurut
Taylor (1937), perhitungan faktor keamanan dapat dilakukan dengan menghitung
resultan gaya dari faktor keamanan kohesi (Fc’) dan faktor keamanan friksi (F𝝓’).
Angka stabilitas (m) diperoleh dari plot antara nilai sudut geser dalam tanah
dengan sudut kemiringan lereng yang ditinjau, atau dengan menggunakan
rumusan berupa:
m = 𝑐
𝛾𝐻 (2.23)
Dimana : m = angka stabilitas
c = kohesi tanah (kg/cm²)
Universitas Sumatera Utara
22
ɣ= berat isi tanah (g/cm3)
H = tinggi lereng (m)
Gambar 2.4 menunjukkan grafik hubungan antara angka stabilitas dengan
sudut kemiringan lereng (Ø > 0). Dengan menggunakan metode Taylor (1970)
juga memberikan grafik untuk menentukan angka-angka keamanan (FS) untuk
bermacam-macam kemiringan lereng. Grafik tersebut ditunjukkan dalam Gambar
2.4.
Gambar 2.4 Grafik Hubungan antara Angka Stabilitas dengan Sudut Kemiringan
Lereng, Ø > 0 (Taylor, 1970)
2.6. Faktor Penyebab Kelongsoran
Beberapa faktor-faktor penyebab kelongsoran antara lain dapat
dipengaruhi oleh geologi, topografi, proses cuaca, perubahan struktur tanah dan
pengaruh air dalam tanah.
2.6.1 Pengaruh Geologi
Proses geologi dalam pembentukan lapisan-lapisan kulit bumi dengan cara
pengendapan sedimen ternyata memungkinkan terbentuknya sutau lapisan yang
Universitas Sumatera Utara
23
potensial mengalami kelongsoran. Sebagai contoh adalah pembentukan lapisan
tanah sebagai berikut, sungai yang mengalirkan air ke laut membawa partikel-
partikel halus yang jumlahnya tergantung dari volume dan kecepatan alirannya,
kemudian partikel-partikel tersebut mengendap di dasar laut membentuk lapisan
tanah, dimana penyebaran pengendapannya bisa merata atau tidak merata
tergantung arus air laut. Karena pembentukan tiap lapisan terjadi maka dasar tiap
lapisan adalah air, yang bisa dilihat sering sekali sebagai lapisan tipis pada zona
pemisah antara lapisan lempung dan lanau kepasiran atau sebagai aliran laminer
pada lapisan pasir yang lebih permeabel.
Dengan keadaan demikian bila banyak air memasuki lapisan pasir tipis
sedangkan pengeluaran air sedikit sehingga keadaan lapisan menjadi jenuh, maka
tekanan air akan bertambah dan tekanan air inilah yang akan menyebabkan
kelongsoran. Berbeda bila air memasuki lapisan pasir tebal sehingga keadaan
lapisan tidak sepenuhnya jenuh air, maka lapisan tersebut bahkan bisa menjadi
drainase alamiah.
2.6.2 Pengaruh Topografi
Variasi bentuk permukaan bumi yang meliputi daerah pegunungan dan
lembah dengan sudut kemiringan permukaannya yang cenderung besar, maupun
daerah dataran rendah yang permukaannya cenderung datar, ternyata memiliki
peranan penting dalam menentukan kestabilan. Daerah dengan kemiringan besar
tentu lebih potensial mengalami kelongsoran dibanding daerah datar, sehingga
kasus kelongsoran sering ditemukan di daerah perbukitan atau pegunungan, dan
pada perbedaan galian atau timbunan yang memiliki sudut kemiringan lereng
yang besar. Kestabilan lereng terganggu akibat lereng yang terlalu terjal,
perlemahan pada kaki lereng dan tekanan yang berlebihan dari beban di kepala
lereng. Hal tersebut terjadi karena erosi air pada kaki lereng dan kegiatan
penimbunan atau pemotongan lereng yang dilakukan manusia.
2.6.3 Pengaruh Proses Cuaca
Perubahan temperatur, fluktuasi muka air tanah musiman, gaya gravitasi
dan relaksasi tegangan sejajar permukaan ditambah dengan proses oksidasi dan-
Universitas Sumatera Utara
24
dekomposisi akan mengakibatkan suatu lapisan tanah kohesif yang secara lambat
laun tereduksi kekuatan gesernya terutama nilai kohesi (c) dan sudut geser
dalamnya (ø).
Pada tanah non kohesif misalnya lapisan pasir, bila terjadi getaran gempa,
mesin atau sumber getaran lainnya akan mengakibatkan lapisan tanah tersebut
ikut bergetar sehingga pori-pori lapisan akan terisi oleh air atau udara yang akan
meningkatkan tekanan dalam pori. Tekanan pori yang meningkat dengan spontan
dan sangat besar ini akan menyebabkan terjadinya likuifikasi atau pencairan
lapisan pasir sehingga kekuatan gesernya hilang.
2.7. Geogrid
Istilah Geosintetik berasal dari kata geo, yang berarti bumi atau dalam
dunia teknik sipil diartikan sebagai tanah pada umumnya, dan kata synthetic yang
berarti bahan buatan, dalam hal ini adalah bahan polimer. Bahan dasar geosintetik
merupakan hasil polimerisasi dari industri-industri kimia/minyak bumi
(Suryolelono, 1988) dengan sifat-sifat yang tahan terhadap senyawa-senyawa
kimia, pelapukan, keausan, sinar ultra violet dan mikro organisme. Polimer utama
yang digunakan untuk pembuatan geosintetik adalah Polyester (PS), Polyamide
(PM), Polypropylene (PP) dan Polyethylene (PE). Jadi istilah geosintetik secara
umum didefinisikan sebagai bahan polimer yang diaplikasikan di tanah.
Geotekstil adalah lembaran sintesis yang tipis, fleksibel, permeable yang
digunakan untuk stabilisasi dan perbaikan tanah dikaitkan dengan pekerjaan
teknik sipil. Pemanfaatan geotekstil merupakan cara modern dalam usaha untuk
perkuatan tanah lunak.
Beberapa fungi dari geotekstil yaitu:
1. Untuk perkuatan tanah lunak.
2. Untuk konstruksi teknik sipil yang mempunyai umur rencana cukup lama
dan mendukung beban yang besar seperti jalan rel dan dinding penahan
tanah.
Universitas Sumatera Utara
25
3. Sebagai lapangan pemisah, penyaring, drainase dan sebagai lapisan
pelindung.
Geotextile dapat digunakan sebagai perkuatan timbunan tanah pada kasus:
1. Timbunan tanah diatas tanah lunak.
2. Timbunan diatas pondasi tiang.
3. Timbunan diatas tanah yang rawan subsidence.
Geogrid adalah Perkuatan sistem anyaman.Geogrid berupa lembaran
berongga dari bahan polymer. Pada umumnya sistem serat tikar banyak digunakan
untuk memperkuat badan timbunan pada jalan, lereng atau tanggul dan dinding
tegak. Mekanisme kekuatan perkuatan dapat meningkatkan kuat geser. Menurut
struktur dan fungsinya, geosintetik diklasifikasikan atas :
1. Geotekstil
2. Geogrid
3. Geonet
4. Geosintetik clay liner
5. Geokomposite
6. Geopipe
Teknologi Geosinteik telah berkembang menjadi salah satu pionir dalam
hal perkuatan tanah maupun timbunan di belakang dinding penahan. Karena
dalam prateknya, dinding penahan tanah banyak mengalami kegagalan seperti
rendahnya daya dukung tanah dasar, penurunan yang terlalu besar dalam jangka
waktu lama, kelongsoran dan gelincir serta sampai permasalahan akibat air tanah
pada timbunan di belakang dinding. Material geosintetik telah banyak digunakan
untuk mengatasi persoalan-persoalan tersebut. Salah satu kelebihannya adalah
sifatnya yang fleksibel sehingga memberikan ketahanan yang cukup terhadap
beban-beban yang ditanggungnya.
Universitas Sumatera Utara
26
Gambar 2.5 Jenis-Jenis Geosintetik
Fungsi utama dari geosintetik adalah :
1. Filtrasi
Dengan adanya fungsi ini, air atau cairan dapat dengan mudah melewati
material geosintetik pada arah yang tegak lurus dengan bidang geosintetik
tersebut, namun butiran-butiran tanah tidak lolos. Geosintetik juga mencegah
berpindahnya tanah ke agregat drainase atau pipa saluran, ketika dilakukan
pengaturan aliran air pada tanah.
2. Drainase
Geosintetik digunakan sebagai media untuk pengaliran air searah bidang
geosintetik dengan membiarkan air mengalir melalui tanah yang mempunyai
permeability rendah. Untuk itu, diperlukan adanya koefisien transmissivity
(pengaliran searah bidang) yang cukup besar.
3. Pemisah
Geosintetik juga berfungsi untuk memisahkan dua jenis material/agregat
yang berbeda dalam karakteristik dan ukurannya misalnya antara material
Universitas Sumatera Utara
27
timbunan dengan tanah dasar yang lunak. Melalui fungsi separasi ini,
diharapkan properti dan karakteristik material timbunan akan tetap terjaga.
4. Perkuatan
Material geosintetik menambah kuat tarik pada matriks tanah sehingga
menghasilkan material tanah yang lebih baik. Mengingat tanah mempunyai
kemampuan yang baik terhadap tekan dan lemah terhadap gaya tarik,
pemakaian geosintetik akan berperan memikul gaya tarik yang harus dipikul
tanah.
5. Penghalang
Geosintetik berguna untuk menghalangi aliran cairan atau gas dari satu
lokasi ke lokasi lainnya. Aplikasi ini didapat dalam overlay perkerasan aspal,
pembungkus tanah kembang-susut dan tempat pengendalian sampah.
6. Proteksi
Umumnya fungsi geosintetik jenis ini diperlukan untuk melindungi suatu
material lain atau lapisan dari kerusakan akibat tusukan benda-benda tajam. Jenis
lapisan yang umumnya perlu dilindungi adalah geomembran yang merupakan
material kedap air. Geogrid mempunyai konfigurasi berupa grid, yaitu mempunyai
lubang yang cukup besar di antara rusuk-rusuknya. Mempunyai tegangan kecil
dan hanya meregang 1% di bawah beban. Kekuatannya melebihi geotekstil biasa,
dan fungsi khususnya adalah memperkuat dan menahan tarik. Penggunaan
Geogrid pada konstruksinya dapat diberikan lebih dari satu lapis sesuai kebutuhan
dan hasil dari perencanaan. Tiap lapisan Geogrid memikul beban berupa tanah di
atasnya. Dengan beban di atas tanah, tanah menahan tekan yang diberikan beban,
Geogrid menahan tarik, seperti pada tulangan yang diberikan pada bangunan.
Beton menahan tekan dan baja menahan tarik.
Geogrid merupakan pengembangan dari teknologi Geosintetik yang
dikenal dengan nama Geotextile. Geogrid sendiri adalah inovasi yang dibuat
untuk menutupi kekurangan pada Geotextile. Terutama masalah kekakuan bahan
dan mekanisme perkuatan. Suatu hal yang tidak dimiliki Geotextile, namun
Geogrid dapat menyediakannya. Sebagai gambaran, terkait dengan kekakuan
Universitas Sumatera Utara
28
bahan, Geogrid memiliki kekakuan bahan yang lebih tinggi dibandingkan
geotextile.
2.7.1. Jenis Geogrid
Berdasarkan bentuk bukaannya (Aperture), maka Geogrid bisa dibagi
menjadi:
1. Geogrid Uniaxial adalah geogrid yang mempunyai bentuk bukaan tunggal
dalam satu segmen (ruas)
2. Geogrid Biaxial adalah geogrid yang mempunyai bukaan berbentuk
persegi.
3. Geogrid Triax adalah geogrid yang mempunyai bukaan berbentuk segitiga.
2.7.1.1. Geogrid Uniaxial
Geogrid Uniaxial berfungsi sebagai material perkuatan pada sistem
konstruksi dinding penahan tanah (Retaining Wall) dan perkuatan lereng (Slope
reinforcement). Uni-axial Geogrids adalah lembaran massif dengan celah yang
memanjang dengan bahan dasar HDPE (High Density Polyethelene), banyak
digunakan di Indonesia untuk perkuatan tanah pada DPT (dinding penahan tanah)
dan untuk memperbaiki lereng yang longsor dengan menggunakan tanah
setempat/bekas longsoran. Material ini memilki kuat tarik 40 kN/m hingga 190
kN/m. Geogrid jenis ini biasanya dipakai untuk perkuatan dinding penahan tanah
dan perbaikan lereng yang longsor.
Gambar 2.6 Geogrid Uniaxial
Universitas Sumatera Utara
29
2.7.1.2. Geogrid Biaxial
Bi-axial Geogrids dari bahan dasar polypropylene (PP) dan banyak
digunakan di Indonesia sebagai bahan untuk meningkatkan tanah dasar lunak
(CBR < 1%). Bi-axial Geogrid adalah lembaran berbentuk lubang bujursangkar di
mana dengan struktur lubang bujursangkar ini partikel tanah timbunan akan saling
terkunci dan kuat geser tanah akan naik dengan mekanisme penguncian ini. Kuat
tarik bervariasi antara 20 kN/m – 40 kN/m. Keunggulan geogrid Biaxial ini antara
lain:
1. Kuat tarik yang bervariasi.
2. Kuat tarik tinggi pada regangan yang kecil
3. Tahan terhadap sinar ultra violet
4. Tahan terhadap rekasi kimia tanah vulkanik dan tropis
5. Tahan hingga 120 tahun
Geogrid Biaxial berfungsi sebagai stabilisasi tanah dasar. Seperti pada
tanah dasar lunak (soft clay maupun tanah gambut). Metode kerjanya adalah
interlocking, artinya mengunci agregat yang ada di atas geogrid sehingga lapisan
agregat tersebut lebih kaku, dan mudah dilakukan pemadatan.
Gambar 2.7 Geogrid Biaxial
Universitas Sumatera Utara
30
2.7.1.3. Geogrid Triax
Fungsinya sama dengan Biaxial sebagai material stabilisasi tanah dasar
lunak, hanya saja performance nya lebih baik. Hal ini disebabkan bentuk bukaan
segitiga lebih kaku sehingga penyebaran beban menjadi lebih merata.
Gambar 2.8 Geogrid Triax
2.7.2. Kelebihan Pemakaian Geogrid
1. Kekuatan tarik yang tinggi
2. Pelaksanaan yang cepat
3. Memungkinkan penggunaan material setempat
4. Pemasangan yang mudah dan dapat membangun lebih tinggi dan tegak
5. Tambahan PVC sebagai pelindung terhadap ultraviolet
6. Pemasangan dan harga geogrid murah dibandingkan beton
7. Merupakan struktur yang fleksibel sehingga tahan terhadap gaya gempa
8. Tidak mempunyai resiko yang besar jika terjadi deformasi struktur
9. Tipe elemen penutup lapisan luar dinding penahan dapat dibuat dalam
bentuk yang bermacam-macam, sehingga memungkinkan untuk
menciptakan permukaan dinding yang mempunyai nilai estetika.
10. Biasanya perbaikan tanah dengan perkuatan dilakukan secara horisontal
artinya digelar karena lebih mudah pelaksanaannya ketimbang arah tegak
Universitas Sumatera Utara
31
vertikal. Perkuatan horizontal dapat menerima beban tekan dari permukaan
atau tarik dari arah horizontal. Sedangkan perbaikan tanah arah vertikal
lebih utama menerima beban vertikal dari permukaannya tanpa mempu
menerima beban horisontal.
2.7.3. Kekurangan Pemakaian Geogrid
Geogrid tanpa PVC akan mengalami penurunan tingkat kemampuan
penahan gaya tarik. Karena bahan Geogrid sangat peka terhadap naik turunnya
temperatur udara, dimana pemuaian akan sangat mudah terjadi terhadap bahan
geogrid pada saat mendapatkan temperature tinggi. Pemuaian akan membuat
Geogrid getas, dan akhirnya akan mengurangi kuat tarik.
2.8. Dinding Penahan Tanah
Dinding penahan tanah berfungsi untuk menyokong tanah serta
mencegahnya dari bahaya kelongsoran. Baik akibat beban air hujan, berat tanah
itu sendiri maupun akibat beban yang bekerja di atasnya. Pada saat ini, konstruksi
dinding penahan tanah sangat sering digunakan dalam pekerjaan sipil walaupun
ternyata konstruksi dinding penahan tanah sudah cukup lama dikenal di dunia.
Salah satu bukti peninggalan sejarah bahwa dinding penahan tanah telah
digunakan pada masa lampau adalah Tembok Raksasa China yang mulai
dibangun pada zaman Dinasti Qin (221 SM) sepanjang 6.700 km dari timur ke
barat China dengan tinggi 8 meter, lebar bagian atasnya 5 meter, sedangkan lebar
bagian bawahnya 8 meter. Bukti lainnya yaitu taman gantung Babylonia yang
dibangun di atas bukit batuan yang bentuknya berupa podium bertingkat yang
ditanami pohon, rumput dan bunga-bungaan serta ada air terjun buatan berasal
dari air sungai Eufrat yang dialirkan ke puncak bukit lalu mengalir melalui saluran
buatan, yang dibangun pada zaman raja Nebukadnezar (612 SM) dengan tinggi
107 meter. Tembok Barat di Yerusalem (37 SM) juga dicatat sebagai bukti
peninggalan sejarah yang telah memakai dinding penahan tanah dalam
konstruksinya, dibangun pada zaman raja Herodes sebagai tembok penyangga
kota Yerusalem. Sekarang, tembok ini lebih populer dengan sebutan tembok
rapatan. Tembok ini terbuat dari batu bata dan batuan gunung.
Universitas Sumatera Utara
32
Dinding penahan tanah adalah sebuah struktur yang didesain dan dibangun
untuk menahan tekanan lateral (horisontal) tanah ketika terdapat perubahan dalam
elevasi tanah yang melampaui sudut at-rest dalam tanah. Faktor penting dalam
mendesain dan membangun dinding penahan tanah adalah mengusahakan agar
dinding penahan tanah tidak bergerak ataupun tanahnya longsor akibat gaya
gravitasi. Tekanan tanah lateral di belakang dinding penahan tanah bergantung
kepada sudut geser dalam tanah (phi) dan kohesi (c). Tekanan lateral meningkat
dari atas sampai ke bagian paling bawah pada dinding penahan tanah. Jika tidak
direncanakan dengan baik, tekanan tanah akan mendorong dinding penahan tanah
sehingga menyebabkan kegagalan konstruksi serta kelongsoran. Kegagalan juga
disebabkan oleh air tanah yang berada di belakang dinding penahan tanah yang
tidak terdisipasi oleh sistem drainase. Oleh karena itu, sangatlah penting untuk
sebuah dinding penahan tanah mempunyai sistem drainase yang baik, untuk
mengurangi tekanan hidrostatik dan meningkatakan stabilitas tanah.
2.8.1. Jenis Dinding Penahan Tanah
Di kebanyakan proses konstruksi, terkadang diperlukan perubahan
penampang permukaan tanah dengan suatu cara untuk menghasilkan permukaan
vertikal atau yang dekat dengan permukaan vertikal tersebut (Whitlow, 2002).
Penampang baru tersebut mungkin saja dapat memikul beban sendiri, tetapi dalam
beberapa kasus, sebuah struktur dinding penahan lateral membutuhkan dukungan.
Dalam analisis stabilitas, kondisi tanah asli ataupun material pendukung sangatlah
penting, karena berhubungan dengan dampak bergeraknya dinding penahan atau
kegagalan struktur setelah proses konstruksi.
Jika struktur dinding penahan tanah telah didukung dengan material lain
sehingga bergerak mendekat ke tanah, maka tekanan horisontal dalam tanah akan
meningkat, hal ini disebut tekanan pasif. Jika dinding penahan bergerak menjauh
dari tanah, tekanan horisontal akan menurun dan hal ini disebut tekanan aktif. Jika
struktur dinding penahan tanah tidak runtuh, tekanan horisontal tanah dapat
dikatakan dalam tekanan at-rest. Dinding penahan tanah dapat dibedakan atas 2
bagian yakni Sistem Stabilisasi Eksternal (Externally Stabilized System) yang
terbagi atas Gravity Walls dan In-Situ atau Embedded Walls dan Sistem Stabilisasi
Universitas Sumatera Utara
33
Internal (Internally Stabilized System) yang terbagi atas Reinforced Soil Walls dan
In-Situ Reinforcement.
2.8.1.1. Gravity Walls
1. Masonry Wall
Dapat terbuat dari beton, batu bata ataupun batu keras. Kekuatan dari material
dinding penahan biasanya lebih kuat daripada tanah dasar. Kakinya biasanya
dibuat dari beton dan biasanya akan mempunyai lebar sepertiga atau setengah
dari tinggi dinding penahan. Stabilitas dinding ini tergantung kepada massa dan
bentuk.
2. Gabion Wall
Gabion adalah kumpulan kubus yang terbuat dari galvanized steel mesh atau
woven strip, atau plastic mesh (hasil anyaman) dan diisi dengan pecahan batu atau
cobbles, untuk menghasilkan dinding penahan tanah yang mempunyai saluran
drainase bebas.
3. Crib Wall
Dinding penahan tanah jenis ini dibentuk dengan beton precast, stretchers
dibuat paralel dengan permukaan vertikal dinding penahan dan header diletakkan
tegak lurus dengan permukaan vertical. Pada ruang yang kosong diisikan dengan
material yang mempunyai drainase bebas, seperti pasir dan hasil galian.
4. Reinforced Concrete Wall/Cantilever Reinforced Concrete Wall
Reinforced concrete cantilever walls adalah bentuk modern yang paling
umum dari gravity wall, baik dalam bentuk L atau bentuk T terbalik. Dibentuk
untuk menghasilkan lempengan kantilever vertikal, kantilever sederhana,
beberapa menggunakan berat dari timbunan di belakang dinding untuk menjaga
agar dinding tetap stabil. Hal ini coccok digunakan untuk dinding sampai
ketinggian 6 m (Whitlow, 2001)
Universitas Sumatera Utara
34
2.8.1.2. In Situ atau Embedded Walls
1. Sheet Pile Wall
Jenis ini merupakan struktur yang fleksibel yang dipakai khususnya untuk
pekerjaan sementara di pelabuhan atau di tempat yang mempunyai tanah
jelek. Material yang dipakai adalah timber, beton pre-cast dan baja. Timber
cocok dipakai untuk pekerjaan sementara dan tiang penyangga untuk dinding
kantilever dengan letinggian sampai 3 m. Beton pre-cast dipakai untuk
struktur permanen yang cukup berat. Sedangkan baja telah banyak dipakai,
khususnya untuk kantilever dan dinding penahan jenis tied-back, dengan
berbagai pilihan penampang, kapasitas tekuk yang kuat dan dapat digunakan
lagi untuk pekerjaan sementara. Kantilever akan mempunyai nilai ekonomis
jika hanya dipakai sampai ketinggian 4 m (Whitlow, 2001). Anchored atau
dinding tie-back dipakai untuk penggunaan yang luas dan berbagai aplikasi di
tanah yang berbeda-beda.
2. Braced or Popped Wall
Props, braces, shores dan struts biasanya ditempatkan di depan dinding
penahan tanah. Material-material tersebut akan mengurangi defleksi lateral
dan momen tekuk serta pemancangan tidaklah dibutuhkan. Dalam saluran
drainase, dipakai struts dan wales. Dalam penggalian yang dengan area yang
cukup luas, dipakai framed shores dan raking shores.
3. Contiguous and Secant Bored-Pile
Dinding contiguous bored pile dibentuk dari satu atau dua baris tiang
pancang yang dipasang rapat satu sama lain.
4. Diapraghm Wall
Biasanya dibangun sebagai saluran sempit yang telah digali yang untuk
sementara diperkuat oleh bentonite slurry, material perkuatan ditumpahkan ke
saluran dan beton ditaruh melaui sebuah tremie. Metode ini dipakai di tanah
Universitas Sumatera Utara
35
yang sulit dimana sheet piles akan bermasalah atau level dengan muka air
yang tinggi atau area terbatas.
2.8.1.3. Reinforced Soil Walls
Menurut Schlosser (1990), konsep dari reinforced earth diperkenalkan
oleh Henry Vidal di Prancis. Vidal mengamati bahwa ketika lapisan pasir diberi
pemisah berupa lembaran horisontal yang terbuat dari baja, tanah tersebut lebih
kuat menahan pembebanan secara vertikal. Kemudian selanjutnya jenis perkuatan
ini mulai dipakai untuk perkuatan dalam konstruksi dinding penahan tanah.
2.8.1.4. In Situ Reinforcement
Perkuatan ini dikenal dengan nama Soil Nailing. Jenis perkuatan ini merupakan
metode in-situ reinforcement yang menggunakan material berupa baja atau
elemen metalik lain yang dimasukkan atau dengan melakukan grouting di dalam
lubang yang telah digali, tetapi materialnya bukan merupakan pre-stressed.
2.9. Metode Elemen Hingga
Plaxis (Finite Elemen Code for Soil and Rock Analyses) merupakan suatu
rangkuman program elemen hingga yang telah dikembangkan untuk menganalisis
deformasi dan stabilisasi geoteknik dalam perencanaan-perencanaan sipil. Grafik
prosedur-prosedur input data (soil properties) yang sederhana mampu
menciptakan model-model elemen hingga yang kompleks dan menyediakan
output tampilan secara detail berupa hasil-hasil perhitungan. Perhitungan program
ini seluruhnya secara otomatis dan berdasarkan pada prosedur-prosedur penulisan
angka yang tepat. Konsep ini dapat dikuasai oleh pengguna baru dalam waktu
yang relatif singkat setelah melakukan beberpa latihan (Plaxis, 2012).
2.10. Studi Literatur
Beberapa peneliti telah melakukan berbagai penelitian tentang analisis
stabilitas lereng menggunakan Plaxis. Penelitian tersebut dapat dijadikan sebagai
referensi untuk perhitungan metode elemen hingga. Beberapa hasil penelitiannya
adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
36
Menurut Fuadi Ubaidillah (2016) bahwa umumnya nilai faktor keamanan
FK > 1,25 untuk kondisi existing dan FK ≥ 1,5 untuk lereng dengan perkuatan.
Jenis perkuatan geogrid terbukti mampu menjaga kestabilan lereng. Panjang
geogrid dan jarak vertikal geogrid terhadap pemasangan geogrid pada lereng
sangat berpengaruh sehingga dapat menaikkan angka keamanan lereng tersebut.
Menurut Iro Ganda dan Roesyanto (2012) kelongsoran tanah terjadi akibat
meningkatnya tegangan geser suatu massa tanah atau menurunnya kekuatan geser
suatu massa tanah. Dengan kata lain, kekuatan geser dari suatu massa tanah tidak
mampu memikul beban kerja yang terjadi. Dari hasil yang didapatkan yaitu nilai
safety faktor pada kondisi awal sebesar 0,67 maka kelongsoran yang terjadi cukup
besar. Nilai Safety Faktor pada perkuatan standart yang menggunakan Geogrid
dan Sheet pile sebesar 1.18 maka dinyatakan daerah rawan longsor. Dengan
penambahan timbunan dibelakang Sheetpile setinggi 3 meter berupa
Counterweight, mengakibatkan kemungkinan terjadinya kelongsoran semakin
kecil, dimana nilai SF yang didapat mendekati 1,25 (Nilai Standard Safety
Faktor).
Menurut Rahmawan Bagus Pratama, Imam Muslih Muhibbi, Indrastono
Dwi A. dan Siti Hardiyati (2014) yang telah melakukan penelitian sebelumnya,
analisa dilakukan dengan metode Fellenius dan program Plaxis V.8.2.
Berdasarkan hasil dari software Plaxis diperoleh nilai faktor keamanan kurang
dari 1,5, sehingga kondisi lereng tersebut berpotensi terjadi longsor. Setelah diberi
perkuatan maka angka keamanan lereng tersebut meningkat.
Menurut Apri Luriyanto, Iqbal Maulana, Sri Prabandiyani R.W.,
Indrastono Dwi Atmanto (2014) yang telah melakukan penelitian bahwa cara
analisis yang digunakan adalah menghitung stabilitas lereng serta memberikan
solusi terhadap permasalahan yang terjadi. Untuk menangani hal tersebut dicoba
dengan penanganan longsoran yaitu dengan perkuatan Geotextile jenis BW250
Woven dan perkuatan Boored Pile kombinasi dengan timbunan tanah, dimana
kedua alternatif penanganan tersebut mampu untuk menanggulangi longsor karna
angka keamanan lebih besar dari SF minimal yang disyaratkan yaitu sebesar 1,4
Universitas Sumatera Utara
37
yang dibuktikan dengan hasil nilai Safety Factor 1,4114 untuk Geotextile dan
1,4617 untuk Boored Pile.
Menurut Setyanto, Ahmad Zakaria, dan Giwa Wibawa Permana (2016)
bahwasanya kondisi lereng dengan kondisi jenuh sebagian memiliki stabilitas
paling kecil dibandingkan dengan kondisi lainnya. Penanganan kelongsoran
lereng meningkatkan nilai faktor aman lereng dan menurunkan deformasi lereng
yang terjadi sehingga menjadi lebih aman dan lereng berada pada kondisi stabil.
Penanganan perkuatan lereng dilakukan dengan menggunakan sheet pile dan
menggunakan tanah timbunan untuk mendapatkan perkuatan lereng dengan nilai
angka aman yang stabil (Fs > 1).
Menurut Ramadhani Fajar Rinanditya (2016) bahwa lereng yang ada di
Piyungan, Yogyakarta rawan longsor sehingga harus diberikan perkuatan agar
stabil. Perkuatan yang diberikan adalah dinding penahan tanah kantilever dengan
struktur beton. Dari hasil program Plaxis, didapatkan angka keamanan dari lereng
tersebut meningkat setelah diberikan perkuatan.
Universitas Sumatera Utara
38
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Umum
Sebelum melakukan suatau proses perhitungan analisis dinding penahan
tanah, kita terlebih dahulu melakukan metode pengumpulan data. Data-data yang
diperlukan antara lain data umum, data primer yang terdiri dari data tanah, data
sekunder yaitu data lokasi dan peta topografi serta data teknis yaitu data geogrid
dan data dinding penahan tanah.
Hasil perhitungan stabilitas lereng akibat kelongsoran badan jalan sangat
dipengaruhi oleh beberapa parameter, diantaranya adalah: kelas tanah dan
kemiringan lereng. Dalam studi ini beberapa parameter diambil sebagai parameter
variabel sedangkan parameter lainnya dianggap sebagai parameter tetap.
3.2 Data Umum
Data umum dari proyek Perbaikan Ruas Jalan Provinsi KM. 150 -
Sibuhuan adalah sebagai berikut:
1. Nama Proyek : Peningkatan Jalan Provinsi KM. 150 – Sibuhuan
2. Lokasi Proyek : Jalan Aek Godang – Sibuhuan KM. 150
3. Pemilik : Direktorat Jendral Bina Marga
4. Konsultan : CV. Indhoma Consultant
5. Kontraktor : PT. Duta Sumatera Perkasa
3.3 Data Primer
Data primer disini adalah data yang di dapat dari Laboratorium Mekanika
Tanah Universitas Darma Agung Medan yang telah melakukan Soil Investigation
langsung ke lapangan. Diperoleh dari pengambilan sampel di lokasi kemudian
dilakukan pengujian di Laboratorium Mekanika Tanah untuk mendapatkan sifat
fisik tanah. Data tanah yang kita perlukan pada kegiatan penyelidikan tanah untuk
analisa longsor pada ruas Jalan Provinsi KM. 150 - Sibuhuan meliputi:
1. Data Bor Mesin.
2. Soil properties, meliputi: berat isi (γ) tanah, water content (w),
Shieve Analysis Test, Atterberg Limit Test, spesifik gravity (Gs).
Universitas Sumatera Utara
39
3. Soil Engineering, meliputi: hasil dari Direct Shear Test, Unconfined
Test dan Consolidation Test.
3.4 Data Sekunder
Data sekunder merupakan penunjang dari data primer yang sudah ada.
Data sekunder ini adalah peta lokasi proyek dan layout jalan. Hal-hal ini
didapatkan untuk meninjau lokasi dimana kelongsoran terjadi. Layout jalan pada
peta kontur geologi tanah yang bertujuan untuk mendapatkan gambar tentang
struktur tanah pada lokasi, tempat maupun daerah yang kita tinjau. Dari peta
kontur dibuat penampang melintang untuk memperoleh geometri lokasi yang
rawan terkena longsor. Lokasi proyek berada pada daerah ruas jalan Aek Godang
– Sibuhuan KM. 150.
3.5 Data Teknik Geogrid dan Dinding Penahan Tanah
Data ini diperoleh dari lapangan menurut perhitungan dari pihak
konsultan perencana dengan data sebagai berikut:
1. Panjang Geogrid : 5,5 m
2. Tinggi Dinding Penahan Tanah : 4 m
3. Mutu Beton : K-250
Tabel 3.1 Data Teknis Geogrid
Property Unit PEC 50 PEC 75
Characteristic Initial Strength
(ISO 10319)
kN/m 50 75
Strain at Initial strength % 10 10
Long term design strengths at
120 years design life
kN/m 28,8 44
3.6 Denah Lokasi dan Potongan Melintang Pemasangan Proyek
Pemasangan Geogrid dan Dinding Penahan Tanah pada proyek Penangan
Longsoran ruas jalan Provinsi KM. 150 - Sibuhuan dipasang dengan jarak antar
Geogrid adalah 0,5 m dan kedalaman dinding penahan tanah adalah 4 m. Adapun
gambar denah dan potongan melintang dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Universitas Sumatera Utara
40
Gambar 3.1. Potongan Melintang Pemasangan Dinding Penahan Tanah dan
Geogrid
Gambar 3.2. Detail Penulangan Dinding Penahan Tanah Pondasi Tapak
3.7 Metode Analisis
1. Menghitung besarnya FK (faktor keamanan) pada kondisi awal dengan
menggunakan Plaxis 2D V.8.
2. Menghitung besarnya FK (faktor keamanan) setelah pengerjaan proyek
dengan pemasangan geogrid dan dinding penahan tanah.
Universitas Sumatera Utara
41
3.8 Metode Perencanaan dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga
Dalam perhitungan pemasangan geogrid dan dinding penahan tanah ini,
penulis memperhitungkan besarnya faktor keamanan yang didapat, melalui
langkah-langkah berikut:
1. Menggambar geometri 2 dimensi struktur proyek yang dihitung. Untuk
membuat model geometri, berikut langkah-langkahnya:
a. Mulailah program masukan dan pilih proyek baru dalam kotak
dialog buka/buka proyek
b. Dalam lembar-tab proyek dari jendela pengaturan global,
masukkan judul yang sesuai, pastikan agar model dipilih pada
regangan bidang dan elemen dipilih pada 15 titik nodal.
c. Dalam lembar-tab dimensi, diterima satuan pra-pilih (panjang =
m; gaya = kN; waktu = hari) dan masukkan dimensi horizontal
(kiri, kanan) dan masukkan dimensi vertikal (bawah, atas).
Terima nilai pra-pilih untuk spasi grid (Spasi = 0.1 m dan
jumlah interval = 1)
d. Klik tombol <OK> yang akan diikuti dengan munculnya
lembar kerja
e. Pilih garis geometri dari toolbar dan gambarkan geometri dari
lereng.
f. Geometri yang digambar adalah lapisan-lapisan tanah, geogrid
dan dinding penahan tanah.
2. Kondisi Batas (Standard Fixities)
a. Untuk membentuk kondisi batas, klik tombol jepit standar pada
toolbar. Program kemudian akan membentuk jepit penuh pada
bagian dasar dan jepit rol pada sisi-sisi vertikal.
3. Sifat-Sifat Material
Setelah memasukkan kondisi batas, sifat material untuk klaster-klaster
tanah dan objek geometri lainnya harus dimasukkan dalam kumpulan
data. Klik tombol kumpulan data material pada toolbar. Pilih tanah
Universitas Sumatera Utara
42
dan antarmuka untuk jenis kumpulan data. Klik tombol <Baru> untuk
membuat kumpulan data baru.
a. Untuk lapisan tanah 1, ketik ‘lapisan 1’ untuk identifikasi dan
pilih Mohr-Coulomb untuk model material. Jenis material
diatur ke terdrainase (drained)..
b. Masukkan sifat lapisan tanah 1 pada kotak isisan yang sesuai
dalam lembar-tab umum dan parameter.
c. Untuk lapisan tanah 2, ketik ‘lapisan 2’ untuk identifikasi dan
pilih Mohr-Coulomb untuk model material. Jenis material
diatur ke terdrainase (drained).
d. Masukkan sifat lapisan tanah 2 pada kotak isian yang sesuai
dalam lembar-tab umum dan parameter.
e. Untuk lapisan tanah 3, ketik ‘lapisan 3’ untuk identifikasi dan
pilih Mohr-Coulomb untuk model material. Jenis material
diatur ke tak drainase (drained).
f. Masukkan sifat lapisan tanah 3 pada kotak isian yang sesuai
dalam lembar-tab umum dan parameter.
g. Untuk timbunan, ketik ‘timbunan’ untuk identifikasi dan pilih
Mohr-Coulomb untuk model material.
h. Masukkan sifat timbunan pada kotak isian yang sesuai dalam
lembar-tab umum dan parameter.
i. Untuk dinding penahan tanah, ketik ‘DPT’ untuk identifikasi
dan pilih Mohr-Coulomb untuk model material. Jenis material
diatur ke non-porous.
j. Seret kumpulan tanah lapisan 1, lapisan 2, lapisan 3, timbunan
dan dinding penahan tanah ke masing-masing klaster yang
telah ditentukan.
k. Atur parameter jenis kumpulan data dalam jendela kumpulan
data material ke geogrid dan klik tombol <Baru>. Ketik
‘Geogrid’ untuk identifikasi dari kumpulan data dan masukkan
sifat geogrid. Klik tombol <OK> untuk menutup jendela
kumpulan data.
Universitas Sumatera Utara
43
l. Seret kumpulan data geogrid ke dinding dalam model geometri
dan lepaskan pada dinding saat bentuk kursor telah berubah
yang mengindikasikan bahwa aplikasi kumpulan data material
telah dapat dilakukan pada elemen tersebut.
m. Penyusunan jaring elemen (Generated Mesh). Klik tombol
susun jaring elemen pada toolbar. Beberapa detik kemudian
sebuah jaring elemen yang kasar akan ditampilkan dalam
jendela keluaran. Klik tombol <perbaharui> untuk kembali ke
masukkan geometri. Dari menu jaring elemen, pilih kekasaran
global. Distribusi elemen dalam combo box akan menunjukkan
kasar, yang merupakan nilai pra pilih. Untuk menghaluskan
kekasaran global, ubah pilihan dalam combo box menjadi
sedang dan klik tombol <Susun>. Alternatif lain adalah dengan
menggunakan pilihan perhalus global dari menu jaring elemen.
Jaring elemen yang lebih halus akan ditampilkan dalam jendela
keluaran. Klik tombol <perbaharui> untuk kembali.
4. Kondisi Awal (Initial Condition)
Kondisi awal dari proyek ini membutuhkan perhitungan tekanan air,
penonaktifan dari struktur dan beban serta perhitungan tegangan tanah
awal. Tekanan air (tekanan air pori dan tekanan air pada kondisi batas
eksternal) dapat dihitung dengan dua cara, yaitu dengan perhitungan
secara langsung berdasarkan masukan dari garis freatik dan tinggi
tekan dari permukaan air dalam tanah, atau berdasarkan hasil dari
perhitungan secara langsung saja.
a. Klik tombol kondisi awal pada toolbar
b. Klik <OK> untuk menerima nilai prapilih dari berat isi air
sebesar 10 kN/m3. Modus kondisi air sekarang akan menjadi
aktif, dimana tombol garis freatik telah terpilih. Secara pra-
pilih, garis freatik global akan terbentuk di dasar geometri.
c. Klik tombol hitung tekanan air (tanda positif bewarna biru)
pada toolbar. Jendela perhitungan tekanan air akan muncul.
Universitas Sumatera Utara
44
d. Pada jendela perhitungan tekanan air, pilih garis freatik dari
kotak dihitung berdasarkan dan klik tombol <OK>.
e. Setelah tekanan air terbentuk, hasilnya akan ditampilkan dalam
jendela keluaran. Klik tombol <Perbaharui> untuk kembali
pada modus kondisi air.
f. Lanjutkan ke modus konfigurasi geometri awal dengan meng-
klik tombol sebelah kanan dari ‘switch’ pada toolbar.
g. Aktifkan struktur geogrid dan dinding penahan tanah pada
struktur lereng.
h. Klik tombol hitung tegangan awal pada toolbar. Kotak dialog
Prosedur-K0 akan muncul
i. Jaga agar faktor pengali total untuk berat tanah adalah 1.0.
Terima nilai pra-pilih untuk K0 dan klik tombol <OK>.
j. Setelah tegangan efektif awal terbentuk, hasilnya akan
ditampilkan dalam jendela keluaran. Klik tombol <perbaharui>
untuk kembali pada modus konfigurasi awal.
k. Klik tombol <hitung>. Pilih <Ya> untuk menjawab pertanyaan
apakah data akan disimpan dan masukkan nama yang
diinginkan.
5. Perhitungan (Calculation)
a. Selain tahap awal (Initial Condition), tahap perhitungan
pertama telah dibuat secara otomatis oleh program. Dalam
lembar-tab umum, terima seluruh nilai pra-pilih.
b. Lalu memilih titik noda. Pemilihan titik noda ini adalah untuk
penggambaran kurva beban perpindahan maupun
penggambaran lintasan tegangan.
c. Pada fase 1, buat judul “Penggalian” lalu klik parameter dan
masukkan waktu selama 4 hari. Lalu klik define dan
nonaktifkan lapisan tanah yg akan digali. Lakukan tahap diatas
sesuai dengan yang akan dilakukan.
d. Perhitungan pada tahap selanjutnya adalah untuk mendapatkan
nilai factor keamanan (safety factor). Pilih Phi/c Reduction
Universitas Sumatera Utara
45
pada calculation type. Kemudian pilih incremental multipliers
pada loading input lalu klik calculate.
e. Klik pada tahap perhitungan terakhir dalam jendela
perhitungan. Klik tombol <keluaran> pada toolbar. Program
keluaran akan dimulai dan menampilkan jaring elemen
terdeformasi (skala diperbesar) pada akhir dari tahap
perhitungan yang dipilih, dengan indikasi perpindahan terbesar
yang terjadi.
Universitas Sumatera Utara
46
Gambar 3.3 Bagan Alir Penelitian
Mulai
Persiapan (Studi Literatur)
Metode Penelitian
Pengumpulan Data
1. Analisis stabilitas lereng pada kondisi awal
2. Analisis stabilitas lereng pada kondisi
geogrid dan dinding penahan tanah
Analisa Hasil Perhitungan
Kesimpulan
Selesai
Universitas Sumatera Utara
47
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Kondisi Awal Lereng
Berikut adalah kondisi awal lereng tanpa menggunakan perkuatan dan tidak
ada muka air tanah.
Gambar 4.1 Model Penampang Melintang Lereng
Dimana:
No Kedalaman
(m)
Tebal Lapisan
(m)
Deskripsi Tanah
1 0,00 – 3,00 3,00 Silty Sandy Clay some Gravel.
Color: Yellowish Brown some
Grey. Consistensy: Soft to Stiff.
Plasticity: Low Plastic. Moisture
Content: Low
2 3,00 – 6,50 3,50 Silty Sandy Clay Some Gravel.
Color: Yellowish Brown some
Grey. Consistensy: Soft to stiff.
Plasticity: Low Plastic. Moisture
Content: Low.
3 6,50 – 12,50 6,00 Fine Gravelly Sandy Clay some
Silt. Color: Yellowish Gray some
Brown. Consistensy: Very stiff to
Hard. Plasticity: Medium Plastic.
Moisture Content: Medium.
Universitas Sumatera Utara
48
Proses perhitungan dengan Plaxis pada kondisi awal memiliki 2 fase, yaitu
fase perhitungan kondisi awal lereng dan perhitungan angka keamanan (safety
factor).
Hasil running dari program Plaxis 2D dapat dilihat dari gambar berikut:
Gambar 4.2 Tahapan perhitungan menggunakan Plaxis 2D
Setelah dikalkulasikan, maka angka keamanan (safety factor) didapat
yaitu:
Gambar 4.3 Tahapan perhitungan Safety Factor asli lereng
Pada kondisi awal ini, faktor keamanan lereng yaitu, 1,26. Dengan nilai
angka keamanan yang lebih kecil dari 1,3, maka kondisi asli lereng diragukan
kemantapannya. Maka dari itu dilakukan perkuatan lereng dengan desain yang
sudah direncanakan.
Universitas Sumatera Utara
49
4.2 Kondisi Lereng Dengan Pengerjaan Standar
Perkuatan standar ini menggunakan dinding penahan tanah dengan
pemasangan kedalaman yaitu ±4 m dan pemasangan geogrid dengan panjang 5,5
m. Model dari perkuatan ini dapat dilihat pada Gambar 4.4 berikut:
Gambar 4.4 Potongan melintang tipikal perkuatan.
Untuk input program plaxis dibutuhkan data-data dari parameter dinding
penahan tanah dan geogrid yang digunakan, yaitu:
Dinding Penahan Tanah (Model Mohr-Coloumb)
1. γ (berat jenis) = 25 kN/m3
2. Ec (kekakuan beton) = 2,143 × 104 kN/m3
3. υ (Poisson Ratio) = 0,2
Universitas Sumatera Utara
50
Dengan menggunakan program plaxis 2D, perkuatan standar ini dianalisis
untuk melihat bagaimana pengaruh perkuatan standar ini terhadap lereng dan
menentukan angka keamanan lereng. Perhitungan angka keamanan lereng
menggunakan tahapan perhitungan secara umum, yaitu:
Phase 0: Initial condition.
Phase 1: Penggalian selama 7 hari.
Phase 2: Pemasangan dinding penahan tanah selama 30 hari.
Phase 3: Penimbunan dan pemasangan geogrid selama 40 hari.
Phase 4: Penambahan counterweight dibelakang dinding penahan tanah
selama 4 hari.
Phase 5: Perhitungan safety factor keseluruhan.
Phase 6: Perhitungan safety factor sebelum counterweight.
Hasil running dari program plaxis 2D, dapat dilihat pada gambar-gambar
berikut:
Gambar 4.5 Pemodelan proses penggalian selama 7 hari.
Universitas Sumatera Utara
51
Gambar 4.6 Pemodelan proses pemasangan dinding penahan tanah selama 30
hari.
Gambar 4.7 Pemodelan proses penimbunan dan pemasangan geogrid selama 40
hari.
Universitas Sumatera Utara
52
Gambar 4.8 Pemodelan proses counterweight selama 4 hari.
Gambar 4.9 Tahapan perhitungan dengan Plaxis 2D.
Universitas Sumatera Utara
53
Gambar 4.10 Kondisi displacement dengan perkuatan.
Gambar 4.10 menunjukan displacement yang terjadi pada keseluruhan
bagian. Perbedaan warna tersebut menunjukkan perbedaan displacement yang
terjadi, displacement yang kecil ditunjukkan oleh bagian tanah yang berwarna
biru, dan displacement yang terbesar ditunjukkan dengan warna merah.
Nilai Safety Factor
Gambar 4.11 Safety factor dengan menggunakan perkuatan.
Universitas Sumatera Utara
54
Dari analisis perhitungan plaxis 2D diatas dapat disimpulkan bahwa
perkuatan alternatif menghasilkan kelongsoran yang sangat kecil terjadi. Nilai
keamanan yang bagus (2,75), nilai angka keamanan yang melebihi 1,30
mengakibatkan tingkat kelongsoran jarang terjadi. Dan bila dibandingkan
dengan kondisi awal lereng maka dapat disimpulkan safety factor pada
perkuatan standar jauh lebih tinggi dibandingkan safety factor pada kondisi
awal (2,75 > 1,26).
Nilai Safety Factor Sebelum Counterweight
Gambar 4.12 Tahapan Perhitungan
Universitas Sumatera Utara
55
Gambar 4.13 Safety Factor sebelum counterweight
Dari hasil calculation diatas dapat dilihat bahwa kondisi lereng menjadi
tidak stabil jika tidak digunakan counterweight dibelakang dinding penahan
tanah. Faktor keamanan menjadi 0,76 yang berarti lereng rawan akan longsor.
Universitas Sumatera Utara
56
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh penulis selama mengerjakan Tugas Akhir
adalah:
1. Nilai Safety Factor pada kondisi awal dilokasi adalah sebesar 1,26.
Maka kondisi kemantapan lereng diragukan atau lereng kurang stabil.
2. Nilai Safety Factor pada perkuatan standar yang menggunakan dinding
penahan tanah dan geogrid adalah sebesar 2,75. Maka kondisi lereng
sudah stabil atau tingkat kelongsoran sangat rendah.
3. Nilai Safety Factor jika tidak menggunakan counterweight dibelakang
dinding penahan tanah adalah 0,76.
Dari hasil diatas, dapat disimpulkan bahwa lereng berada dalam kondisi
stabil jika diberi perkuatan dinding penahan tanah dan geogrid serta perlunya
diberikan counterweight dibelakang dinding penahan tanah.
5.2. Saran
1. Data-data tanah harus lengkap seperti data Triaxial, agar keakuratan data
lebih terjamin.
2. Dalam melakukan perencanaan stabilitas lereng selanjutnya dapat
dipertimbangan keadaan lereng dengan memperhitungkan gaya gempa dan
beban yang bekerja diatas lereng.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
Bowles, J.E., 1997, Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah Edisi Kedua. Jakarta:
Penerbit Erlangga.
Das, Braja M., 1995, Mekanika Tanah dan Prinsip Rekayasa Geoteknis. Jakarta:
Penerbit Erlangga.
Ganda, I., & Roesyanto, 2012, Analisis Stabilitas Lereng dan Alternatif
Penanganannya (Studi Kasus Longsoran Jalan Alternatif Tawangmangu
STA 3+150 – 3+200, Karanganyar), Medan: Departemen Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Luriyanto, A., & Maulana, I., 2014, ‘Analisis Stabilitas Lereng dan Alternatif
Penanganannya: Kasus Longsoran Pada Ruas Jalan Pringsurat KM.
MGL. 22+631 - 22+655 Kabupaten Temanggung’, Jurnal Karya Teknik
Sipil, Vol. 3, No.4, hh. 861-889.
Muhibbi, I., & Pratama, R., 2014, ‘Analisis Stabilitas Lereng dan Alternatif
Penanganannya (Studi Kasus Longsoran Jalan Alternatif Tawangmangu
STA 3+150 – 3+200, Karanganyar)’, Jurnal Karya Teknik Sipil, Vol. 3,
No. 4, hh. 573-585.
Permana, G.W., 2016, Analisis Stabilitas Lereng dan Penanganan Longsoran
Menggunakan Metode Elemen Hingga Plaxis V.8.2 (Studi Kasus: Ruas
Jalan Liwa-Simpang Gunung Kemala STA 263+650). Lampung: Fakultas
Teknik, Universitas Lampung.
Rinanditya, R. Fajar, 2016, Analisis Stabilitas Lereng dengan Dinding Penahan
Tanah Kantilever Menggunakan Program Plaxis (Studi Kasus Jalan
Piyungan-Batas Gunung Kidul, Yogyakarta). Yogyakarta: Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Simarmata, Aran. 2014, Analisis Stabilitas Lereng Menggunakan Perkuatan
Double Sheet Pile dan Geogrid dengan Menggunakan Metode Elemen
Hingga (Studi Kasus Jalan Siantar - Parapat KM. 152). Medan:
Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Ubaidillah, Fuadi, 2016, Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geogrid
pada Ruas Jalan Banda Aceh-Meulaboh di Provinsi Aceh Menggunakan
Software Plaxis 8.2. Banda Aceh: Universitas Syiah Kuala.
Universitas Sumatera Utara