slope stability analysis software

PERBANDINGAN SOFTWARE ANALISIS STABILITAS LERENG –GEO FEM, PLAXIS, Z-SOIL, JOZLOPE

Joko Supriyadi

Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Yogyakarta, Indonesia. Joozuzuzu@emailaccount.com. Mei, 2009.

Abstrak

JOZLOPE adalah sebuah program komputer analisis stabilitas lereng yang berdasarkan pada metode analisis kesetimbangan batas bishop tersederhanakan (Simplified Bishop analysis method) dan metode pencarian lingkaran gelincir potensial berbasis grid (Grid search method).

JOZLOPE dikhususkan untuk menganalisa stabilitas lereng tunggal dua dimensi, dengan tanah yang kering, homogen dan isotropik (bentuk butiran seragam).

Dalam artikel ini, beberapa contoh lereng sederhana akan dianalisa untuk memberikan gambaran kinerja JOZLOPE dan untuk membandingkannya (validasi) dengan kinerja beberapa software komersial yang berkaitan, yakni GEO FEM, PLAXIS, dan Z-SOIL. Hasil analisa adalah nilai Faktor Keamanan (Factor of Safety atau FS) masing-masing contoh lereng.

Metode Validasi

Data Lereng dan hasil analisa software pembanding merupakan data sekunder. Validasi dilakukan dengan dua cara, pertama menentukan rata-rata simpangan antara hasil analisis JOZLOPE dengan hasil analisis software pembanding. Kedua, dengan cara menentukan rasio hasil analisis JOZLOPE dengan hasil analisis software pembanding.

Validasi

1. Data

Tabel 1. Data Sampel Tanah

No.

Tipe

tanah

INPUTS

KOHESI BERAT JENIS SUDUT GESER TINGGI BENTANG KEMIRINGAN

1 1 20 24 10 7 10 34,9920202

2 2 5 18 10 7 10 34,9920202

3 1 20 24 20 7 10 34,9920202

4 2 5 18 20 7 10 34,9920202

5 1 20 24 30 7 10 34,9920202

6 2 5 18 10 10,5 10 46,39718103

7 1 20 24 10 10,5 10 46,39718103

8 2 5 18 20 10,5 10 46,39718103

9 1 20 24 20 10,5 10 46,39718103

10 2 5 18 30 10,5 10 46,39718103

11 1 20 24 30 10,5 10 46,39718103

12 2 5 18 10 14 10 54,46232221

13 1 20 24 10 14 10 54,46232221

14 2 5 18 20 14 10 54,46232221

15 1 20 24 20 14 10 54,46232221

16 2 5 18 30 14 10 54,46232221

17 1 20 24 30 14 10 54,46232221

2. Hasil Analisis

Tabel 1. Hasil analisis beberapa software

No.Tipe

tanah

FS OF SOME ANALYSIS METHODS

SARMA BISHOP PETTERSONZ-SOIL MC

Z-SOIL DP

PLAXIS M-C

GEO FEM M-C

GEO FEM DP JOZLOPE

1 1 1,3 1,22 1,118 1,21 1,19 1,22 1,31 1,2 0,98625

2 2 0,68 0,66 0,63 0,71 0,69 0,68 0,73 0,66 0,6616

3 1 1,72 1,65 1,58 1,64 1,59 1,65 1,71 1,61 1,6327

4 2 1,06 1,02 0,98 0,95 1,2 0,99 1,17 1,08 1,0466

5 1 2,17 2,08 1,99 1,98 1,8 2,09 2,19 2 2,0854

6 2 0,46 0,45 0,43 0,46 0,43 0,44 0,48 0,43 0,46314

7 1 0,89 0,84 0,82 0,83 0,81 0,85 0,91 0,82 0,82088

8 2 0,71 0,69 0,7 0,71 0,69 0,71 0,73 0,66 0,86206

9 1 1,2 1,15 1,11 1,14 1,04 1,17 1,18 1,1 1,1679

10 2 0,97 0,95 0,92 0,98 0,91 0,97 1,03 0,81 1,0783

11 1 1,53 1,47 1,42 1,52 1,44 1,45 1,54 1,46 1,4799

12 2 0,34 0,33 0,35 0,34 0,32 0,35 0,35 0,31 0,3626

13 1 0,63 0,6 0,59 0,61 0,59 0,59 0,63 0,6 0,59394

14 2 0,54 0,53 0,51 0,54 0,5 0,53 0,59 0,48 0,63177

15 1 0,87 0,84 0,82 0,84 0,81 0,82 0,86 0,82 0,88921

16 2 0,75 0,74 0,71 0,75 0,72 0,74 0,73 0,66 0,91528

17 1 1,11 1,08 1,05 1,07 1,03 1,06 1,1 1,05 1,1997

Tabel 3. Deviasi hasil analisis Software Jozlope dengan software lainnya

No.

Tipe tana

h

DEVIASI

SARMA BISHOP PETTERSONZ-SOIL MC Z-SOIL DP

PLAXIS M-C

GEO FEM M-C

GEO FEM DP JOZLOPE

1 1 0,31375 0,23375 0,13175 0,22375 0,20375 0,23375 0,32375 0,21375 0

2 2 0,0184 -0,0016 -0,0316 0,0484 0,0284 0,0184 0,0684 -0,0016 0

3 1 0,0873 0,0173 -0,0527 0,0073 -0,0427 0,0173 0,0773 -0,0227 0

4 2 0,0134 -0,0266 -0,0666 -0,0966 0,1534 -0,0566 0,1234 0,0334 0

5 1 0,0846 -0,0054 -0,0954 -0,1054 -0,2854 0,0046 0,1046 -0,0854 0

6 2 -0,00314 -0,01314 -0,03314 -0,00314 -0,03314 -0,02314 0,01686 -0,03314 0

7 1 0,06912 0,01912 -0,00088 0,00912 -0,01088 0,02912 0,08912 -0,00088 0

8 2 -0,15206 -0,17206 -0,16206 -0,15206 -0,17206 -0,15206 -0,13206 -0,20206 0

9 1 0,0321 -0,0179 -0,0579 -0,0279 -0,1279 0,0021 0,0121 -0,0679 0

10 2 -0,1083 -0,1283 -0,1583 -0,0983 -0,1683 -0,1083 -0,0483 -0,2683 0

11 1 0,0501 -0,0099 -0,0599 0,0401 -0,0399 -0,0299 0,0601 -0,0199 0

12 2 -0,0226 -0,0326 -0,0126 -0,0226 -0,0426 -0,0126 -0,0126 -0,0526 0

13 1 0,03606 0,00606 -0,00394 0,01606 -0,00394 -0,00394 0,03606 0,00606 0

14 2 -0,09177 -0,10177 -0,12177 -0,09177 -0,13177 -0,10177 -0,04177 -0,15177 0

15 1 -0,01921 -0,04921 -0,06921 -0,04921 -0,07921 -0,06921 -0,02921 -0,06921 0

16 2 -0,16528 -0,17528 -0,20528 -0,16528 -0,19528 -0,17528 -0,18528 -0,25528 0

17 1 -0,0897 -0,1197 -0,1497 -0,1297 -0,1697 -0,1397 -0,0997 -0,1497 0

Dev. Means 0,0031 -0,03395 -0,067602 -0,03513 -0,0657194 -0,03337 0,02134 -0,06631 0

Tabel 3. Perbandingan (rasio) hasil analisis Software Jozlope dengan software lainnya

Kesimpulan

No.

Tipe tana

h

RATIO

SARMA BISHOP PETTERSON Z-SOIL MC Z-SOIL DP PLAXIS M-C GEO FEM M-CGEO FEM DP JOZLOPE

1 1 1,31812 1,237009 1,1335868 1,226869 1,2065906 1,237009 1,32826 1,21673 1

2 2 1,02781 0,997582 0,952237 1,073156 1,0429262 1,027811 1,10339 0,99758 1

3 1 1,05347 1,010596 0,9677222 1,004471 0,973847 1,010596 1,04734 0,9861 1

4 2 1,0128 0,974584 0,9363654 0,907701 1,1465698 0,94592 1,11791 1,03191 1

5 1 1,04057 0,997411 0,9542534 0,949458 0,8631438 1,002206 1,05016 0,95905 1

6 2 0,99322 0,971628 0,928445 0,99322 0,928445 0,950037 1,0364 0,92844 1

7 1 1,0842 1,023292 0,998928 1,01111 0,9867459 1,035474 1,10857 0,99893 1

8 2 0,82361 0,800408 0,8120084 0,823609 0,8004083 0,823609 0,84681 0,76561 1

9 1 1,02749 0,984673 0,9504238 0,976111 0,8904872 1,001798 1,01036 0,94186 1

10 2 0,89956 0,881016 0,8531948 0,908838 0,843921 0,899564 0,95521 0,75118 1

11 1 1,03385 0,99331 0,9595243 1,027096 0,9730387 0,979796 1,04061 0,98655 1

12 2 0,93767 0,910094 0,965251 0,937672 0,8825152 0,965251 0,96525 0,85494 1

13 1 1,06071 1,010203 0,9933663 1,02704 0,9933663 0,993366 1,06071 1,0102 1

14 2 0,85474 0,838913 0,8072558 0,854741 0,7914273 0,838913 0,93388 0,75977 1

15 1 0,9784 0,944659 0,9221669 0,944659 0,9109209 0,922167 0,96715 0,92217 1

16 2 0,81942 0,808496 0,7757189 0,819421 0,7866445 0,808496 0,79757 0,72109 1

17 1 0,92523 0,900225 0,8752188 0,89189 0,858548 0,883554 0,9169 0,87522 1

Ratio Means 0,99358 0,957888 0,9285686 0,963357 0,9340909 0,960327 1,01685 0,92396 1

Berdasarkan hasil validasi yang dilakukan, maka validitas JOZLOPE adalah sebagai berikut:

1. Simpangan rata-rata hasil analisa JOZLOPE terhadap software-software tersebut di atas, adalah berkisar pada nilai 0,003 s/d 0,06. Berarti rata-rata simpangan adalah cukup kecil.

2. Rasio rata-rata antara hasil analisa software-software tersebut terhadap JOZLOPE, adalah berkisar pada nilai 0.92 s/d 1.01. Berarti hasil analisis Jozlope hampir sama dengan hasil analisis software lainnya itu.

Dengan begitu, dapat disimpulkan bahwa kinerja JOZLOPE dapat dikatakan baik jika dibandingkan dengan software-software komersial di atas.

Lampiran I

Sumber Data geometrik contoh lereng dan propertis Sampel Tanah serta Hasil Analisis Beberapa Software (Data Sekunder)

Lampiran II

CONTOH LAYOUT BEBERAPA SOFTWARE

Lampiran 3

Hasil Analisis dan Layout Software JOZLOPE

1. contoh lereng 1

2. contoh lereng 2:

3. contoh lereng 3

4. contoh lereng 4

5.contoh lereng 5

6. Contoh lereng 6

7. contoh lereng 7

8. contoh lereng 8

9.contoh lereng 9

10. ex. 10

11. ex 11

12. ex 12

13. ex 13

14. ex 14

15.ex 15

16.ex 16

17. ex 17