sipil fakultas teknik universitas sebelas maret/analisis...sipil fakultas teknik universitas sebelas...
TRANSCRIPT
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN
GEOTEKSTIL MENGGUNAKAN PROGRAM GEOSLOPE
Slope Stability Analysis with Geotextile Reinforcement Using
Geoslope Computer Program
SKRIPSI
Disusun untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Disusun oleh :
USWATUN CHASANAH
I 0108153
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
MOTTO
Hidup adalah perjuangan yang harus diiringi dengan doa.
Usaha, berdoa, dan serahkan semua kepada Allah SWT.
(Anonim)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Dengan segenap cinta dan rasa bangga, karya ini kupersembahkan kepada :
1. Ibu dan Bapak, yang selalu mendoakan, mendukung, dan menyayangiku
dengan tulus ikhlas. Terima kasih telah menjadi orang tua terbaik untuk
anakmu ini.
2. Adik-adik tercinta, M. Rahmat Hidayatullah dan Sabrina Rizqi M., yang selalu
menjadi penyemangatku.
3. Keluarga besar Mess Ufo, Pondok Baru 1, dan teman-teman dekatku.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
ABSTRAK Uswatun Chasanah, 2012, Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Program Geoslope, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Kondisi lereng dengan beban yang besar dan kemiringan yang curam dapat menyebabkan terjadinya kelongsoran sehingga diperlukan sebuah perkuatan lereng, salah satunya yaitu dengan geotekstil. Geotekstil sering digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain mudah dalam pelaksanaan, murah, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng secara efektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv) terhadap angka keamanan lereng yang dilakukan dengan membandingkan dua perhitungan yaitu perhitungan manual dan progam Geoslope. Analisis yang dilakukan dengan perhitungan manual, yaitu stabilitas internal dan eksternal (untuk lereng dengan perkuatan), serta stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa perkuatan). Sedangkan analisis dengan program Geoslope dilakukan untuk mengetahui stabilitas terhadap kelongsoran lereng.
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa besarnya penurunan rata-rata nilai SF akibat kemiringan lereng sebesar 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, dan 15,18% terhadap penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, dan kelongsoran lereng bawah. Besarnya peningkatan rata-rata nilai SF pada panjang geotekstil 8 m sebesar 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, dan 9,915% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada panjang geotekstil 10 m, 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, dan 7,565% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF pada Sv 1 m sebesar 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, dan 27,115% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada Sv 1,5 m sebesar 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, dan 10,176% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Perhitungan stabilitas lereng dengan perhitungan manual dan program Geoslope memberikan rata-rata selisih SF sebesar 3,71%. Kata Kunci : stabilitas lereng, geotekstil, Geoslope.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRACT Uswatun chasanah,, 2012, Slope Stability Analysis with Geotextile Reinforcement Using Geoslope Computer Program, Thesis, Civil Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta . The condition of a slope with a heavy load and a steep slope can cause the landslide therefore it requires a reinforcement, one of them is with geotextile. Geotextile is often used because it has several advantages, such as simple in installation, inexpensive, and can increase the stability of slope effectively. This study aims to know the influence of slope, length, and vertical distance between geotextile layers for safety factor of the slope that is analyzed by comparing manual calculation and Geoslope Computer Program. Analysis by manual calculation consist of internal and external stability (to the slope with reinforcement), and stability against the landslide (for the slope with and without reinforcement). While the analysis by Geoslope Computer Program was conducted to find out stability of the landslide. Based of the results it is found that the slope safety factor (SF) decrease 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, and 15,18% for sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, and landslide of lower slope respectively. By using of 8 m geotextile length the SF increase 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, and 9,915% for reinforcement pull out of upper and lower slope, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using of 10 m geotextile length the SF increase 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, and 7,565% for pull out of reinforcement, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, and 27,115% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1,5 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, and 10,176% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. The stability of slope with manual calculation and Geoslope Computer Program is almost the same, with average difference of SF 3,714%. Key words: slope stability, geotextile, Geoslope.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan
hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penyusunan skripsi dengan judul “Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan
Geotekstil Menggunakan Program Geoslope” ini merupakan salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta. Proses penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari
bantuan berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penyusun menyampaikan
terima kasih kepada :
1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi I.
3. Bambang Setiawan, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi II.
4. Ir. AMF. Subratayati, MSi dan Wibowo, ST, DEA, selaku Pembimbing
Akademik.
5. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2008.
6. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam
penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis berharap dengan kekurangan dan
keterbatasan tersebut, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis
khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Mei 2012
Penyusun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................. i
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iii
MOTTO ...................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN ....................................................................................... v
ABSTRAK .................................................................................................. vi
ABSTRACT .................................................................................................. vii
KATA PENGANTAR .................................................................................. viii
DAFTAR ISI .............................................................................................. ix
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv
BAB 1. PENDAHULUAN ...................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ........................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ...................................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ............ ............................................................ 2
1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3
1.5. Manfaat Penelitian...................................................................... 3
BAB 2. LANDASAN TEORI ................................................................. 4
2.1. Tinjauan Pustaka ......................................................................... 4
2.2. Dasar Teori .................................................................................. 5
2.2.1. Lereng ............................................................................. 5
2.2.2. Struktur Perkerasan Beton Semen .................................. 6
2.2.3. Pembebanan pada Lereng ............................................... 7
2.2.4. Analisis Stabilitas Lereng ............................................... 8
2.2.5. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan ................. 9
2.2.6. Geotekstil ........................................................................ 13
2.2.7. Program Geoslope .......................................................... 15
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
BAB 3. METODE PENELITIAN ......................................................... 17
3.1. Uraian umum ............................................................................... 17
3.2. Pemodelan Lereng............................... ........................................ 17
3.3.1 Pengumpulan Data .......................................................... 17
3.3.2 Perencanaan Struktur Jalan Raya .................................... 19
3.3.3 Variasi Pemodelan Lereng .............................................. 21
3.3. Analisis dengan Perhitungan Manual.......................................... 22
3.4. Analisis dengan Program Geoslope............................... ............. 23
3.4.1. Pengaturan Awal ............................................................. 22
3.4.2. Membuat Sketsa Gambar ................................................ 24
3.4.3. Analysis Settings ............................................................. 24
3.4.4. Mendefinisikan Parameter Tanah ................................... 25
3.4.5. Menentukan Parameter Tiap Lapisan Tanah .................. 26
3.4.6. Menggambar Entry and Exit Bidang Longsor ................ 27
3.4.7. Menggambar Beban Merata ............................................ 28
3.4.8. Menggambar Perkuatan Geotekstil ................................. 28
3.4.9. Memeriksa Masukan Data............................................... 29
3.4.10. Solving The Poblem......................................................... 29
3.4.11. Menyimpan Data ............................................................. 30
3.5. Pembahasan Hasil Penelitian............................... ....................... 31
3.6. Kesimpulan............................... .................................................. 31
3.7. Diagram Alir Penelitian............................... ............................... 31
BAB 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................... 33
4.1. Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan ............................... 33
4.1.1. Analisis dengan Perhitungan Manual.............................. 33
4.1.2. Analisis dengan Program Geoslope ................................ 37
4.2. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan ............................. 38
4.2.1. Stabilitas Internal ............................................................ 39
4.2.2. Stabilitas Eksternal .......................................................... 41
4.2.2.1. Analisis pada Lereng 1. ..................................... 45
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
4.2.2.2. Analisis pada Lereng 2. ..................................... 46
4.2.3. Stabilitas terhadap Kelongsoran Lereng ......................... 48
4.2.3.1. Analisis dengan Perhitungan Manual. .............. 48
4.2.3.2. Analisis dengan Program Geoslope .................. 51
4.3. Pembahasan ................................................................................ 55
4.3.1. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan
Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Internal 56
4.3.2. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan
Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Eksternal
......................................................................................... 59
4.3.3. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan
Jarak Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas
terhadap Kelongsoran Lereng ......................................... 65
4.3.4. Perbandingan Hasil Analisis Stabilitas Lereng dari
Perhitungan Manual dengan Progra Geoslope ............... 71
4.3.5. Permasalahan pada Penggunaan Geotekstil ................... 72
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................. 74
5.1. Kesimpulan ................................................................................. 74
5.2. Saran............................... ............................................................. 75
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 77
LAMPIRAN ................................................................................................ 79
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Tipikal Struktur Perkerasan Beton Semen ............................ 6
Gambar 2.2. Distribusi Beban Kendaraan ( Giroud dan Noiray, 1981) ..... 8
Gambar 2.3. Analisis Kestabilan Lereng dengan Metode Keseimbangan
Batas ...................................................................................... 9
Gambar 2.4. Perlawanan Perkuatan Tanah terhadap Gaya-Gaya yang
Meruntuhkan ......................................................................... 10
Gambar 3.1. Sketsa Kondisi Lereng .......................................................... 18
Gambar 3.2. Sketsa Struktur Jalan Raya dan Pembebanannya .................. 19
Gambar 3.3. Dimensi Kendaraan dan Kedudukannya .............................. 20
Gambar 3.4. Penyaluran Beban oleh Roda ................................................ 20
Gambar 3.5. Jendela Pengaturan Kertas Kerja........................................... 23
Gambar 3.6. Jendela Pengaturan Skala Gambar ........................................ 23
Gambar 3.7. Jendela Pengaturan Jarak Grid .............................................. 23
Gambar 3.8. Jendela Penggambaran Model Geometri Lereng .................. 24
Gambar 3.9. Jendela Penentuan Project ID ............................................... 24
Gambar 3.10. Jendela Penentuan Metode Analisis ...................................... 25
Gambar 3.11. Jendela Penentuan Bidang Longsor ...................................... 25
Gambar 3.12. Jendela Pendefinisian Parameter Tanah ................................ 26
Gambar 3.13. Jendela Penggambaran Lapisan Tanah ................................. 26
Gambar 3.14. Jendela Penggambaran Parameter Tanah .............................. 27
Gambar 3.15. Jendela Penggambaran Bidang Longsor ............................... 27
Gambar 3.16. Jendela Penggambaran Beban Merata................................... 28
Gambar 3.17. Jendela Penggambaran Perkuatan ......................................... 28
Gambar 3.18. Jendela Verifikasi Data Masukan .......................................... 29
Gambar 3.19. Jendela Proses Running Program .......................................... 30
Gambar 3.20. Jendela Penyimpanan Data.................................................... 30
Gambar 3.21. Diagram Alir Penelitian ....................................................... 32
Gambar 4.1. Bidang Longsor Kritis Lereng............................................... 33
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
Gambar 4.2. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program
Geoslope ................................................................................ 38
Gambar 4.3. Sketsa Lereng dan Tekanan Tanah Aktif yang Bekerja ....... 39
Gambar 4.4. Tegangan yang Bekerja pada Lapisan Tanah ........................ 42
Gambar 4.5. Tekanan Tanah Aktif Akibat Beban Merata ......................... 43
Gambar 4.6. Bidang Longsor Lereng dengan Perkuatan ........................... 48
Gambar 4.7. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Akibat Perkuatan dengan
Program Geoslope ................................................................. 52
Gambar 4.8. Hubungan antara Sv dengan Nilai SFr .................................. 56
Gambar 4.9. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SFp .... 58
Gambar 4.10. Hubungan antara Kemiringan Lereng dan Panjang Geotekstil
dengan SF terhadap Penggeseran ......................................... 60
Gambar 4.11. Hubungan antara Kemiringan Lereng dan Panjang Geotekstil
dengan SF terhadap Penggulingan ....................................... 62
Gambar 4.12. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF
terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 1 untuk Kemiringan
70o ......................................................................................... 65
Gambar 4.13. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF
terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 1 untuk Kemiringan
90o ......................................................................................... 66
Gambar 4.14. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF
terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 2 untuk Kemiringan
70o ......................................................................................... 66
Gambar 4.15. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF
terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng 2 untuk Kemiringan
90o ......................................................................................... 67
Gambar 4.16. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF
terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk
Kemiringan 70o-70o ............................................................... 67
Gambar 4.17. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF
terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk
Kemiringan 70o-90o ............................................................... 68
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
Gambar 4.18. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF
terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk
Kemiringan 90o-70o ............................................................... 68
Gambar 4.19. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Sv dengan SF
terhadap Kelongsoran Lereng pada Lereng Keseluruhan untuk
Kemiringan 90o-90o ............................................................... 69
Gambar 4.20. Perbandingan Nilai SF dari Hasil Perhitungan Manual dengan
Program Geoslope ................................................................. 71
Gambar 4.21 Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan pada Variasi 2.... 72
Gambar 4.22. Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan Setelah Perencanaan
Ulang ..................................................................................... 73
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Faktor Kapasitas Dukung Terzaghi ....................................... 13
Tabel 2.2. Sifat Mekanik Geotekstil ....................................................... 15
Tabel 3.1. Data Parameter Tanah Hasil Uji Laboratorium ..................... 18
Tabel 3.2. Klasifikasi Lereng ................................................................. 18
Tabel 3.3. Variasi Pemodelan Lereng .................................................... 21
Tabel 3.4. Gambaran Output Penelitian ................................................. 30
Tabel 4.1. Analisis pada Lereng 1 .......................................................... 34
Tabel 4.2. Analisis pada Lereng 2 .......................................................... 35
Tabel 4.3. Analisis pada Lereng secara Keseluruhan ............................. 36
Tabel 4.4. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 1 .. 40
Tabel 4.5. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 2 .. 41
Tabel 4.6. Rekapitulasi Perhitungan Tekanan Akibat Beban Merata ..... 43
Tabel 4.7. Rekapitulasi Perhitungan Momen Aktif ................................ 45
Tabel 4.8. Rekapitulasi Perhitungan Momen Pasif ................................ 45
Tabel 4.9. Perhitungan Tanahan Momen oleh Perkuatan Geotekstil
pada Lereng 1 ........................................................................ 49
Tabel 4.10. Perhitungan Tanahan Momen oleh Perkuatan Geotekstil
pada Lereng 2 ........................................................................ 49
Tabel 4.11. Perhitungan Tanahan Momen oleh Perkuatan Geotekstil
pada Lereng secara Keseluruhan ........................................... 50
Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng ....................... 52
Tabel 4.13. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak
Vertikalantar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Putus
Tulangan (SFr) ...................................................................... 57
Tabel 4.14. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Panjang
Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan
(SFp) ...................................................................................... 58
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
Tabel 4.15. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak
Vertikalantar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Cabut
Tulangan (SFp) .................................................................... 59
Tabel 4.16. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat
Pertambahan Kemiringan Lereng ......................................... 61
Tabel 4.17. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat
Pertambahan Panjang Geotekstil........................................... 62
Tabel 4.18. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat
Pertambahan Kemiringan Lereng ......................................... 63
Tabel 4.19. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat
Pertambahan Panjang Geotekstil........................................... 64
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ABSTRAK Uswatun Chasanah, 2012, Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Program Geoslope, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Kondisi lereng dengan beban yang besar dan kemiringan yang curam dapat menyebabkan terjadinya kelongsoran sehingga diperlukan sebuah perkuatan lereng, salah satunya yaitu dengan geotekstil. Geotekstil sering digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain mudah dalam pelaksanaan, murah, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng secara efektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv) terhadap angka keamanan lereng yang dilakukan dengan membandingkan dua perhitungan yaitu perhitungan manual dan progam Geoslope. Analisis yang dilakukan dengan perhitungan manual, yaitu stabilitas internal dan eksternal (untuk lereng dengan perkuatan), serta stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa perkuatan). Sedangkan analisis dengan program Geoslope dilakukan untuk mengetahui stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa besarnya penurunan rata-rata nilai SF akibat kemiringan lereng sebesar 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, dan 15,18% terhadap penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, dan kelongsoran lereng bawah. Besarnya peningkatan rata-rata nilai SF pada panjang geotekstil 8 m sebesar 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, dan 9,915% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada panjang geotekstil 10 m, 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, dan 7,565% terhadap cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah penggeseran, penggulingan lereng atas, penggulingan lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF pada Sv 1 m sebesar 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, dan 27,115% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Sedangkan pada Sv 1,5 m sebesar 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, dan 10,176% terhadap putus tulangan lereng atas, putus tulangan lereng bawah, cabut tulangan lereng atas, cabut tulangan lereng bawah, kelongsoran lereng atas, kelongsoran lereng bawah, dan kelongsoran lereng secara keseluruhan. Perhitungan stabilitas lereng dengan perhitungan manual dan program Geoslope memberikan rata-rata selisih SF sebesar 3,71%. Kata Kunci : stabilitas lereng, geotekstil, Geoslope.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ABSTRACT
Uswatun chasanah,, 2012, Slope Stability Analysis with Geotextile Reinforcement Using Geoslope Computer Program, Thesis, Civil Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta . The condition of a slope with a heavy load and a steep slope can cause the landslide therefore it requires a reinforcement, one of them is with geotextile. Geotextile is often used because it has several advantages, such as simple in installation, inexpensive, and can increase the stability of slope effectively. This study aims to know the influence of slope, length, and vertical distance between geotextile layers for safety factor of the slope that is analyzed by comparing manual calculation and Geoslope Computer Program. Analysis by manual calculation consist of internal and external stability (to the slope with reinforcement), and stability against the landslide (for the slope with and without reinforcement). While the analysis by Geoslope Computer Program was conducted to find out stability of the landslide. Based of the results it is found that the slope safety factor (SF) decrease 19,401%, 43,431%, 15,558%, 26,081%, and 15,18% for sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, and landslide of lower slope respectively. By using of 8 m geotextile length the SF increase 60,014%, 59,978%, 45,612%, 69,339%, 116,522%, 74,931%, 41,81%, 15,18%, and 9,915% for reinforcement pull out of upper and lower slope, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using of 10 m geotextile length the SF increase 23,84%, 25,005%, 43,16%, 44,48%, 74,313%, 67,917%, and 7,565% for pull out of reinforcement, sliding, overturning of upper slope, overturning of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 50,04%, 49,93%, 49,526%, 49,997%, 32,932%, 35,68%, and 27,115% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. By using 1,5 m of vertical distance between geotextile layers the SF increase 33,27%, 33,43%, 33,332%, 33,336%, 15,441%, 11,549%, and 10,176% for rupture of reinforcement, pull out of reinforcement, landslide of upper slope, landslide of lower slope, and landslide of overall respectively. The stability of slope with manual calculation and Geoslope Computer Program is almost the same, with average difference of SF 3,714%. Key words: slope stability, geotextile, Geoslope.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan transportasi di Indonesia yang semakin meningkat menyebabkan
naiknya kebutuhan lahan untuk penggunaan jalan. Hal ini mendorong manusia
untuk memanfaatkan setiap lahan yang ada sebaik mungkin, salah satunya di
kawasan perbukitan dan berlereng yang topografinya cenderung beragam. Namun
untuk mewujudkan transportasi yang aman, nyaman, dan memiliki konstruksi
yang awet pada daerah lereng, diperlukan sebuah analisis terhadap tingkat
keamanan lereng dalam perencanaannya.
Tingkat keamanan suatu lereng dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya
adalah faktor kemiringan dan beban yang bekerja di atasnya. Kondisi lereng
dengan beban yang besar dan kemiringan yang curam dapat menyebabkan
terjadinya kelongsoran. Hal ini tentunya sangat membahayakan bangunan dan
pengguna jalan di sekitar lereng sehingga diperlukan sebuah perkuatan lereng.
Pada saat ini banyak dijumpai alternatif perkuatan lereng, salah satunya yaitu
dengan geotekstil. Hardiyatmo (2007) menyatakan geotekstil merupakan material
lolos air buatan pabrik yang dibuat dari bahan-bahan sintesis, seperti
polypropylene, polyester, nylon, polyvinyl chloride, dan campuran dari bahan-
bahan tersebut. Seluruh material tersebut termasuk thermoplastic. Geotekstil
sering digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain mudah dalam
pelaksanaan, murah, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng secara efektif.
Pemanfaatan geotekstil untuk perkuatan lereng dapat dilakukan dengan memasang
geotekstil pada bagian lereng dengan jarak dan panjang tertentu sehingga lereng
terjaga stabilitasnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
Ada beberapa metode dalam melakukan analisis stabilitas lereng, salah satunya
yaitu metode keseimbangan batas (limit equilibrium method). Analisis stabilitas
lereng dengan metode ini sangat membutuhkan ketelitian dan ketekunan untuk
mendapatkan hasil yang akurat, sehingga analisis dapat dilakukan dengan
menggunakan program komputer. Salah satu program komputer yang
menggunakan prinsip metode keseimbangan batas (limit equilibrium method)
dalam analisis stabilitas lereng yaitu program Geoslope. Kelebihan dari program
ini yaitu dapat menghitung angka aman secara akurat dalam waktu yang singkat.
Karena menggunakan prinsip metode keseimbangan batas (limit equilibrium
method), maka program ini mudah dipelajari oleh pemula.
Berdasarkan uraian di atas, maka penggunaan geotekstil pada lereng yang
mempunyai beban yang tinggi dan kemiringan yang curam dengan menggunakan
program Geoslope perlu dikaji lebih mendalam. Penelitian ini diharapkan mampu
menjadi solusi untuk permasalahan tersebut.
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak
vertikal antar geotekstil dengan angka keamanan (SF) ?
2. Bagaimana perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan
perhitungan manual dengan program Geoslope?
1.3. Batasan Masalah
Agar penelitian ini tidak terlalu luas tinjauannya dan tidak menyimpang dari
rumusan masalah yang ditetapkan, maka perlu adanya pembatasan terhadap
masalah yang ditinjau. Batasan-batasan masalah yang diambil dalam penelitian ini
adalah sebagai berikut :
1. Data tanah yang digunakan adalah data tanah di Desa Bantas, Kecamatan
Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
2. Lereng digambarkan dengan menggunakan permodelan dua dimensi, yang
terdiri dari dua lereng, yaitu lereng atas dan lereng bawah.
3. Tanah urugan kembali (backfill) di belakang dan di dalam zona tanah
perkuatan dianggap sama dengan tanah asli.
4. Beban terletak pada lereng dua (lereng bawah).
5. Tidak meninjau dari segi biaya dan waktu.
6. Tidak memperhitungkan adanya muka air tanah.
7. Analisis stabilitas lereng menggunakan metode keseimbangan batas.
8. Perhitungan dilakukan dengan perhitungan manual dan program Geoslope.
1.4. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak
vertikal antar geotekstil dengan angka keamanan (SF).
2. Mengetahui perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan
perhitungan manual dengan program Geoslope.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini yaitu :
1. Menambah pengetahuan tentang stabilitas lereng.
2. Mendapatkan gambaran tentang visualisasi kelongsongan lereng dalam
bentuk dua dimensi.
3. Mengenal dan dapat mengoperasikan program Geoslope.
4. Menghemat waktu dalam menyelesaikan permasalahan dalam bidang
geoteknik dengan memanfaatkan program.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Widiyanto, (1993), menyimpulkan bahwa penanggulangan kelongsoran subgrade
jalan raya dengan stabilitas lereng memberikan angka keamanan yang kecil.
Kondisi tersebut memberikan indikasi bahwa badan jalan dalam keadaan labil
sehingga perlu dilakukan peningkatan stabilitas lereng. Hal ini dapat dilakukan
dengan memperbaiki sifat fisis tanah maupun dengan membangun dinding
penahan yang disertai dengan sistem drainase di bawah permukaan jalan yang
baik.
Geotekstil adalah kelompok bahan geosintetik yang mudah meloloskan air.
Geotekstil sebenarnya merupakan bahan, baik yang berasal dari serat-serat asli
seperi jute, kertas filter, papan kayu, dan bambu, maupun serat-serat sintetis
(fiber) yang banyak berhubungan dengan pekerjaan-pekerjaan tanah. Awalnya
pemanfaatan geotekstil untuk percepatan konsolidasi, pengganti pasir sebagai
bahan drainase (vertical sand drain) yang banyak dilakukan di India, atau sebagai
kertas filter yang banyak dilakukan di Belanda (Suryolelono, 2000).
Metode keseimbangan batas telah digunakan untuk stabilitas lereng dalam waktu
yang lama. Metode keseimbangan konvensional memiliki beberapa keterbatasan,
salah satunya hanya memenuhi persamaan kesetimbangan gaya. Metode tersebut
tidak menganggap tegangan dan perpindahan dari suatu lereng. Keterbatasan ini
dapat diatasi dengan menggunakan program yang mampu menganalisis gaya dan
tegangan geser total pada pada permukaan longsor sehingga dapat digunakan
untuk menentukan angka keamanan (Krahn, 2003).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
Studi kasus analisis stabilitas lereng pada badan jalan Wonosari km 15-16
Piyungan, Yogyakarta dengan menggunakan program Geoslope diperoleh hasil
berupa angka aman dan bentuk bidang longsor yang dimungkinkan terjadi pada
badan jalan tersebut (Setiawan, 2004 dalam Takhmiluddin dan Arianto, 2008).
Penelitian ini diharapkan mampu melengkapi penelitian-penelitian sebelumnya,
yakni dengan meninjau tidak hanya pada satu konstruksi lereng tanpa perkuatan,
melainkan dua konstruksi lereng yang diberi perkuatan geotekstil. Selain itu,
analisis pada penelitian ini juga dilakukan dengan dua metode, yakni perhitungan
manual dan program Geoslope sehingga hasil analisis tersebut dapat
dibandingkan.
2.2. Dasar Teori
2.2.1. Lereng
Lereng adalah suatu permukaan tanah yang miring dan membentuk sudut tertentu
terhadap suatu bidang horizontal. Pada tempat dimana terdapat dua permukaan
tanah yang berbeda ketinggian, maka akan ada gaya-gaya yang mendorong
sehingga tanah yang lebih tinggi kedudukannya cenderung bergerak ke arah
bawah yang disebut dengan gaya potensial gravitasi yang menyebabkan terjadinya
longsor (Tjokorda, dkk, 2010).
Longsoran lereng adalah pergerakan massa tanah batuan dalam arah tegak,
mendatar, atau miring dari kedudukan semula sebagai akibat ketidak mampuan
lereng menahan gaya geser yang bekerja pada batas antara massa yang bergerak
dan massa yang stabil (Skempton and Hutchinson, 1969 dalam Wicaksono, 2003).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
Christoper, dkk, (1991), mengklasifikasikan:
1. Struktur timbunan dengan kemiringan lereng < 70o yang lerengnya diperkuat,
disebut lereng tanah bertulang (Reinforced Soil Slope, RSS).
2. Struktur timbunan dengan kemiringan lereng > 70o yang lerengnya diperkuat,
disebut struktur dinding tanah distabilisasi secara mekanis (Mechanically
Stabilized Earth wall, MSE-wall)
2.2.2. Struktur Perkerasan Beton Semen
Perkerasan beton semen (perkerasan kaku) adalah struktur yang terdiri atas pelat
beton semen yang bersambung (tidak menerus) tanpa atau dengan tulangan, atau
menerus dengan tulangan, terletak di atas lapis pondasi bawah atau tanah dasar,
tanpa atau dengan lapis permukaan beraspal (SNI PD T-14-2003).
Pada umumnya perkerasan beton semen dilapisi dengan perkerasan aspal di
atasnya. Namun struktur perkerasan beton semen secara tipikal sebagaimana
terlihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Tipikal Struktur Perkerasan Beton Semen
Bahan pondasi bawah pada perkerasan beton semen berdasarkan SNI PD T-14-
2003 dapat berupa :
1. Bahan berbutir.
2. Stabilisasi atau dengan beton kurus giling padat (Lean Rolled Concrete).
3. Campuran beton kurus (Lean-Mix Concrete).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Tebal pondasi minimum yang mempunyai mutu sesuai dengan SNI No. 03-6388-
2000 dan AASHTO M-15 serta SNI No. 03-1743-1989 adalah 10 cm.
Perancangan tebal perkerasan beton semen dapat dihitung dengan menggunakan
beberapa metode diantaranya; metode AASHTO , AUSTROAD 2000, metode
Bina Marga, metode Asphalt Institute, metode ROAD NOTE 29, dan lain-lain.
Pada umumnya tebal perkerasan beton semen berkisar antara 20 - 30 cm.
Bahan-bahan yang digunakan untuk perkerasan beton semen harus sesuai dengan
peraturan yang telah ditetapkan. Daftar berat isi (γ) bahan-bahan yang digunakan
untuk perkerasan beton semen berdasarkan Peraturan Pembebanan Jembatan Bab
III hal. 37 dalam Herma, dkk 2010 adalah sebagai berikut :
1. Beton bertulang : 24 kN/m3
2. Beton biasa : 22 kN/m3
3. Perkerasan jalan beraspal : 20 – 25 kN/m3
2.2.3. Pembebanan pada Lereng
Gaya yang ditimbulkan oleh adanya struktur jalan raya di atas konstruksi lereng
harus mampu ditahan oleh lereng tersebut. Gaya tersebut yaitu gaya vertikal yang
disebabkan oleh beban perkerasan dan beban kendaraan. Gaya-gaya yang berasal
dari kendaraan nantinya akan diteruskam pada perkerasan sebagai tekanan
vertikal. Tekanan vertikal dapat ditentukan dengan menggunakan penyebaran
tekanan ( 2H: 1V atau α = ± 260) dari Giroud dan Noiray (1981).
Tekanan ban (p’) pada kedalaman (h) dari permukaan dapat diperoleh dengan
rumus :
�� � �2 �� 2 ��α �� 2 �� α �2.1.
Keterangan :
p’ = tekanan ban pada kedalaman h (kN/m2)
P = beban gandar (kN)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
B + 2 h tg α
B
Tanah Dasar
α
h
L
pc
p'
h = tebal perkerasan (m)
α = sudut penyebaran beban terhadap vertikal (0)
L = panjang bidang kontak (m)
B = lebar bidang kontak (m)
Gambar 2.2. Distribusi Beban Kendaraan ( Giroud dan Noiray, 1981)
Beban gandar (P) disebarkan mengikuti penyebaran tekanan yang bersudut α
terhadap vertikal. Bidang kontak ekivalen tekanan ban di atas permukaan jalan
adalah B x L .
Untuk kendaraan berat dengan roda lebar dan ganda :
� � ��√2�� , ������ � � 0,5 � �2.2.
Giroud dan Noiray, 1981, menyatakan besarnya tekanan ban (pc) untuk kendaraan
proyek sebesar 620 kPa.
2.2.4. Analisis Stabilitas Lereng
Salah satu metode yang digunakan untuk analisis stabilitas terhadap kelongsoran
lereng yaitu metode keseimbangan batas dengan asumsi bentuk bidang longsor
berupa lingkaran seperti yang terlihat pada Gambar 2.3.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
Gambar 2.3. Analisis Stabilitas Lereng dengan Metode Keseimbangan Batas
Menurut Suryolelono, (1993), apabila digunakan Ordinary Slices Method maka
persamaan angka keamanan
�� � ∑ ���� !�"#$ %�&'�&(∑ �)�*+,θ� �&'�&( % - 1,3 �2.3.
Keterangan :
SF = angka keamanan
R = jari-jari lingkaran longsor (m)
c = kohesi tanah (kN/m2)
ϕ = sudut gesek dalam tanah (0)
ai = panjang lengkung lingkaran pada irisan ke-i (m)
Wi = berat irisan tanah ke-i (kN/m)
Ni = Wi. cos θi
θi = sudut tengah pias ke-i (0)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
2.2.5. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan
Pada konstruksi lereng dengan sistem perkuatan lereng, gaya yang meruntuhkan
akan dilawan dengan oleh kemampuan geser dan tarik dari bahan perkuatan
tersebut (Suryolelono, 1993). Pada Gambar 2.4, tampak pengaruh bahan geotekstil
dalam memberikan konstribusi perlawanan terhadap gaya yang melongsorkan
cukup berperan, apabila bahan tersebut terpotong oleh bidang longsor.
Gambar 2.4. Perlawanan Perkuatan Tanah terhadap Gaya-Gaya yang
Meruntuhkan
Dalam praktek, analisis stabilitas lereng didasarkan pada konsep keseimbangan
plastis batas. Adapun maksud analisis stabilitas adalah untuk menentukan faktor
aman dari bidang longsor yang potensial. Faktor aman didefinisikan dengan
memperhatikan tegangan geser rata-rata sepanjang bidang longsor potensial, dan
kuat geser tanah rata-rata sepanjang permukaan longsoran.
Faktor aman (SF) merupakan nilai banding antara gaya yang menahan dan gaya
yang menggerakkan (Hardiyatmo, 2007).
�� � //� �2.4.
Keterangan :
τ = tahanan geser maksimum yang dapat dikerahkan oleh tanah (kN)
τd = tegangan geser yang terjadi akibat gaya berat tanah yang akan longsor
(kN)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
Menurut teori Mohr-Coulomb, tahanan geser (τ) yang dapat dikerahkan oleh
tanah, disepanjang bidang longsornya dinyatakan oleh :
/ � 1 2 �� 3 �2.5.
Keterangan :
c = kohesi (kN/m2)
σ = tegangan normal (kN)
φ = sudut gesek dalam tanah (0)
Dengan cara yang sama, dapat dituliskan persamaan tegangan geser yang terjadi
(τd) akibat beban tanah dan beban-beban lain pada bidang longsornya :
/� � 1� 2 �� 3� �2.6.
Keterangan :
cd = kohesi (kN/m2)
φd = sudut gesek dalam yang bekerja sepanjang bidang longsor (0)
Analisis stabilitas lereng dengan perkuatan terdiri dari analisis stabilitas internal,
stabilitas eksternal, dan stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Stabilitas internal
terdiri dari dari stabilitas terhadap putus dan cabut tulangan, yang berupa
stabilitas terhadap gaya-gaya internal yang diperhitungkan terhadap panjang dan
jarak spasi antar perkuatan. Stabilitas terhadap gaya-gaya eksternal terdiri dari
kemampuan perkuatan lereng dalam menahan gaya geser, guling, dan keruntuhan
dasar pondasi akibat kuat dukung tanah. Anggapan yang digunakan adalah
perkuatan lereng tanah merupakan satu kesatuan seperti pada konstruksi dinding
penahan tanah. Sedangkan tinjauan stabilitas terhadap kelongsoran lereng dapat
digunakan berbagai metode, salah satunya adalah merode keseimbangan batas
(Suryolelono, 1993).
1. Stabilitas internal
a. Angka keamanan (SF) terhadap putus tulangan
��5 � 6�σ7. �8 - 1,5 �2.7.
Keterangan :
SFr = angka keamanan terhadap putus tulangan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
Sv = jarak tulangan arah vertikal (m)
Ta = kuat tarik ijin tulangan (kN/m)
σh = tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m2)
b. Angka keamanan (SF) terhadap cabut tulangan
��: � 2;σ8�<σ7. �8 - 1,5 �2.8.
Keterangan :
SFp = angka keamanan terhadap cabut tulangan
; = koefisien gesek antara tanah dan tulangan, dapat diambil
; = tg (2ϕ/3)
σv = tekanan vertikal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m2)
Le = panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor (m)
σh = tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m2)
Sv = jarak tulangan arah vertikal (m)
2. Stabilitas eksternal
a. Angka keamanan terhadap geser �� � �∑ > - 1,5 �2.9.
Keterangan :
F = gaya yang melawan (kN)
∑E = jumlah gaya geser (kN)
b. Angka keamanan terhadap guling
�� � ∑ @:∑ @A - 1,5 �2.10.
Keterangan :
∑MP = jumlah momen pasif (kNm)
∑ MA = jumlah momen aktif (kNm)
c. Angka keamanan terhadap kuat dukung tanah
�� � 2BC"2"<5D�E+ - 1,5 �2.11.
Berdasarkan rumus Terzaghi untuk tegangan ultimate yaitu :
σult = c . Nc + q. Nq + 0,5 . γ . BNγ (2.12.)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
Keterangan :
SF = angka keamanan terhadap kuat dukung tanah
σult = kuat dukung tanah (kN/m2)
σterjadi = tegangan yang terjadi (kN/m2)
c = kohesi tanah pondasi (kN/m2)
γ = berat volume tanah pondasi (kN/m3)
q = tekanan overburden pada dasar pondasi (kN/m2)
B = panjang perkuatan pada dasar konstruksi (m)
Nc, Nq, Nγ = koefisien-koefisien kuat dukung yang merupakan fungsi
dari sudut geser dalam tanah, yang terdapat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Faktor Kapasitas Dukung Terzaghi
ф Nc Nq Nγ ф Nc Nq Nγ
0 5.70 1.00 0.00 26 27.09 14.21 9.84
1 6.00 1.10 0.01 27 29.24 15.90 11.60
2 6.30 1.22 0.04 28 31.61 17.81 13.70
3 6.62 1.35 0.06 29 34.24 19.98 16.18
4 6.97 1.49 0.10 30 37.16 22.46 19.13
5 7.34 1.64 0.14 31 40.41 25.28 22.65
6 7.73 1.81 0.20 32 44.04 28.52 26.87
7 8.15 2.00 0.27 33 48.09 32.23 31.94
8 8.60 2.21 0.35 34 52.64 36.50 38.04
9 9.09 2.44 0.44 35 57.75 41.44 45.41
10 9.61 2.69 0.56 36 63.53 47.16 54.36
11 10.16 2.98 0.69 37 70.01 53.80 65.27
12 10.76 3.29 0.85 38 77.50 61.55 78.61
13 11.41 3.63 1.04 39 85.97 70.61 95.03
14 12.11 4.02 1.26 40 95.66 81.27 115.31
15 12.86 4.45 1.52 41 106.81 93.85 140.51
16 13.68 4.92 1.82 42 119.67 108.75 171.99
17 14.60 5.45 2.18 43 134.58 126.50 211.56
18 15.12 6.04 2.59 44 151.95 147.74 261.60
19 16.56 6.70 3.07 45 172.28 173.28 325.34
20 17.69 7.44 3.64 46 196.22 204.19 407.11
21 18.92 8.26 4.31 47 224.55 241.80 512.84
22 20.27 9.19 5.09 48 258.28 287.85 650.67
23 21.75 10.23 6.00 49 298.71 344.63 831.99
24 23.36 11.40 7.08 50 347.50 415.14 1072.80
25 25.13 12.72 8.34
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
3. Stabilitas terhadap kelongsoran lereng
Dalam tinjauan ini digunakan teori stabilitas tanpa perkuatan yang telah
dibahas sebelumnya. Apabila kuat tarik bahan geotekstil untuk perkuatan satu
lapis sebesar T (kN/m), maka besarnya angka keamanan lereng dengan
perkuatan geotekstil ditentukan dengan menambahkan faktor aman lereng
tanpa perkuatan dengan pengaruh tahanan momen oleh geotekstil:
�� � ��B ∑ 6F. G++H,+HI∑ �J+KF�θ+ +H,+HI L - 1,3 �2.13.
Keterangan :
SF = angka keamanan
SFu = angka keamanan lereng tanpa perkuatan
R = jari-jari lingkaran longsor (m)
Wi = berat irisan tanah ke-i (kN/m)
θi = sudut tengah pias ke-i (0)
Ti = jumlah gaya tarik per meter lebar geotekstil yang tersedian untuk setiap
lapisan tulangan (kN/m)
yi = R cos θi = lengan momen geotekstil terhadap O (m)
2.2.6. Geotekstil
Geotekstil merupakan material lembaran yang dibuat dari bahan tekstil polymeric,
bersifat lolos air, yang dapat berbentuk bahan nir-anyam (non woven), rajutan atau
anyaman (woven) yang digunakan dalam kontak dengan tanah atau material lain
dalam aplikasi teknik sipil. Fungsi perkuatan pada geotekstil dapat diterjemahkan
sebagai fungsi tulangan, seperti istilah pada beton bertulang. Dalam pengertian
yang identik, tanah hanya mempunyai kekuatan untuk menahan tekan, tapi tidak
dapat menahan tarik. Kelemahan terhadap tarik ini dipenuhi oleh geotekstil.
Material ini dapat diletakkan di bawah timbunan yang dibangun di atas tanah
lunak, dapat digunakan untuk membangun penahan tanah, dan dapat pula
digunakan untuk perkuatan bahan perkerasan jalan (Hardiyatmo, 2007).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Pemilihan geotekstil untuk perkuatan dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor
internal dan eksternal. Faktor internal geotekstil terdiri dari kuat tarik geotekstil,
sifat perpanjangan (creep), struktur geotekstil, dan daya tahan terhadap faktor
lingkungan, sedangkan faktor eksternal adalah jenis bahan timbunan yang
berinteraksi dengan geotekstil. Waktu pembebanan juga mengurangi kekuatan
geotekstil karena akan terjadi degradasi pada geotekstil oleh faktor fatigue dan
aging. Untuk menutupi kekurangan tersebut, tidak seluruh kuat tarik geotekstil
yang tersedia dapat dimanfaatkan dalam perencanaan konstruksi perkuatan
(Djarwadi, 2006). Tabel 2.2. menunjukkan sifat-sifat mekanik yang terdapat pada
geotekstil.
Tabel 2.2. Sifat Mekanik Geotekstil
Jenis Geotekstil
Struktur Tebal (mm)
Berat perluas (gr/m2)
Kuat Tarik kN/m
Perpanjangan (%)
Polyfet IS50 Niranyam 1,90 200 15 35 Polyfet IS70 Niranyam 2,50 285 21,5 40 Polyfet IS80 Teranyam 2,90 325 24 40 Hate Renfox T Teranyam NA 250 40 21 Hate Renfox R Teranyam NA 325 60 44
Sumber : PT. Tetrasa Geosinido Perancangan lereng dengan perkuatan geotesktil menurut Holtz, dkk, (1998),
dalam Hardiyatmo, (2007), dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu metode
coba-coba dan metode langsung. Dalam perancangan coba-coba, hitungan
dilakukan dengan membuat tampang lereng dengan susunan geotekstil secara
coba-coba, kemudian dianalisis dengan program komputer. Dalam hitungan
secara langsung, hitungan stabilitas lereng dilakukan dengan program komputer
dan hitungan manual dilakukan dalam menghitung kebutuhan geotekstil.
Selain itu, dalam perancangan lereng dengan perkuatan geotekstil juga harus
diperhatikan panjang dari geotekstil tersebut. Salah satu syarat yang harus
dipenuhi yaitu panjang geotekstil yang berada di belakang garis longsor (Le)
minimum adalah 1m. Tahanan cabut tulangan hanya dihitung pada tulangan yang
panjangnya lebih besar dari 1 m. Jika tahanan cabut tulangan tidak cukup, maka
panjang tulangan ditambah.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
2.2.7. Program Geoslope
Program Geoslope adalah sebuah paket aplikasi untuk pemodelan geoteknik dan
geo-lingkungan. Software ini melingkupi SLOPE W, SEEP W, SIGMA W,
QUAKE W, TEMP W, dan CTRAN W, yang sifatnya terintegrasi sehingga
memungkinkan untuk menggunakan hasil dari satu produk ke dalam produk yang
lain. Ini unik dan fitur yang kuat sangat memperluas jenis masalah yang dapat
dianalisis dan memberikan fleksibilitas untuk memperoleh modul seperti yang
dibutuhkan untuk proyek yang berbeda.
SLOPE W merupakan produk perangkat lunak untuk menghitung faktor
keamanan lereng dan kemiringan batuan. Dengan SLOPE W, kita dapat
menganalisis masalah baik secara sederhana maupun kompleks dengan
menggunakan salah satu dari delapan metode kesetimbangan batas untuk berbagai
permukaan yang miring, kondisi tekanan pori-air, sifat tanah, dan beban
terkonsentrasi. Kita dapat menggunakan elemen tekanan pori air yang terbatas,
tegangan statis, atau tekanan dinamik pada analisis stabilitas lereng. Selain itu kita
juga dapat melakukan analisis probabilistik.
SLOPE W Define merupakan program yang digunakan untuk pemodelan
permasalahan lereng dalam bentuk penggambaran pada layar komputer dalam
aplikasi Computer Aided Design (CAD). Kemudian data yang telah dimodelkan
tersebut dianalisis dengan menggunakan SLOPE W Solve. Perhitungan dilakukan
sesuai dengan data masukan dan pengaturan analisis (Analysis Setting) yang telah
ditentukan. SLOPE W Contour akan menampilkan grafis seluruh bidang longsor
dan nilai faktor aman dapat ditunjukkan dala bentuk kontur faktor aman serta
diagram dan poligon tiap pias tertentu.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Uraian Umum
Penelitian ini dilakukan dengan membandingkan dua perhitungan yaitu
perhitungan manual dan progam Geoslope. Variasi parameter yang digunakan
pada penelitian ini antara lain kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak
vertikal geotekstil, sedangkan parameter tetap yang digunakan yaitu parameter
tanah, pembebanan, dan spesifikasi geotekstil. Tahapan pada penelitian ini adalah
sebagai berikut :
1. Pemodelan Lereng
2. Analisis dengan perhitungan manual
3. Analisis dengan program Geoslope.
4. Pembahasan hasil penelitian.
5. Kesimpulan.
3.2. Pemodelan Lereng
3.2.1. Pengumpulan Data
Data-data yang diperlukan pada penelitian ini antara lain:
1. Data Tanah
Data tanah yang digunakan pada penelitian ini adalah data sekunder yang
diperoleh dari penelitian Tjokorda, dkk (2010) di Desa Bantas, Kecamatan
Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali. Tanah di lokasi tersebut
merupakan tanah homogen dengan 3 jenis tanah seperti yang terdapat pada
Tabel 3.1.
2. Geotekstil
Geotekstil yang digunakan pada penelitian ini yaitu geotekstil teranyam
(woven) dengan jenis Hate Renfox R. Spesifikasi yang terdapat pada
geotekstil tersebut antara lain :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
a. Kuat tarik (Ta) : 60 kN/m
b. Perpanjangan (ε) : 44 %
Tabel 3.1. Data Parameter Tanah Hasil Uji Laboratorium
No. Jenis Pemeriksaan Tanah 1
(22-12m ) Tanah 2
(12 – 8 m ) Tanah 1
(8 m – 0 m ) 1 Berat isi γ (kN/m3) 21 19,5 21 2 Kohesi c (kN//m2) 1,8 2,9 1,8 3 Sudut geser ϕ (o) 24 15 24
Sumber : Tjokorda,dkk, 2010
Pembagian jenis tanah pada lereng ini dapat dilihat pada sketsa kondisi
lereng pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1. Sketsa Kondisi Lereng
Sedangkan untuk sudut kemiringan lereng yang digunakan yaitu 70o dan
90o. Alasan pemilihan kemiringan tersebut yaitu karena berdasarkan
klasifikasi lereng yang dilakukan oleh Christopher, (1991), yang terdapat
pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Klasifikasi Lereng
Sudut Kemiringan Lereng (o)
Klasifikasi
70 Dinding tanah distabilisasi secara mekanis 90 Dinding tanah distabilisasi secara mekanis
Tanah 1 γ = 2,1 t/m3
Tanah 2 γ = 1,95 t/m3
Tanah 3 γ = 2,1 t/m3
H
Badan jalan
Lereng 1
Lereng 2
β
β
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
100 kN 100 kN 100 kN 100 kN
2 m 3 m 3 m 2 m
bahu jalan jalur bahu jalanjalurtanah dasar
pondasi bawah
perkerasan beton
perkerasan aspal
3.2.2. Perencanaan Struktur Jalan Raya
Kelas jalan yang direncanakan pada penelitian lereng ini yaitu Arteri III dengan
asumsi VLHR sebesar 8.000 smp/hari. Lebar jalur yang digunakan untuk kelas
jalan Arteri IIIA pada penelitian ini yaitu 3 m dan lebar bahu sebesar 2 m
(TPGJAK, 1997). Adapun struktur jalan yang direncanakan dapat dilihat pada
Gambar 3.2.
Gambar 3.2. Sketsa Struktur Jalan Raya dan Pembebanannya
1. Perkerasan Jalan
Perkerasan yang digunakan yaitu perkerasan beton yang dilapisi dengan
perkerasan aspal, sedangkan pondasi bawah direncanakan menggunakan beton
tumbuk. Adapun rincian struktur jalan raya pada lereng yaitu :
Tebal perkerasan aspal = 10 cm
Tebal perkerasan beton = 30 cm
Tebal pondasi bawah = 15 cm, dengan
Berat isi aspal (γaspal) = 24 kN/m3
Berat isi beton (γbeton) = 24 kN/m3
2. Kendaraan
Pada perancangan ini diasumsikan pada saat dua buah kendaraan berpapasan
dan sejajar. Beban as kendaraan yang digunakan pada penelitian ini yaitu
MST sumbu triple (3 as) sebesar 20 ton sehingga beban untuk masing-masing
roda kendaraan sebesar 100 kN (Bina Marga, 1984 dalam Kusnandar, 2008).
Dimensi kendaraan truk 3 as dan kedudukannya ditunjukkan pada Gambar
3.3.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
B + 2 h tg α
0,48 m
Tanah Dasar
26
0,55 m
620 kPa
p'
0,24 m
Gambar 3.3. Dimensi Kendaraan dan Kedudukannya
Keterangan :
a1 = a2 = 30 cm ;
Ma = Ms = muatan rencana sumbu
b1 = 12,50 cm
b2 = 50,00 cm
3. Perhitungan beban
a. Beban perkerasan
Berat perkerasan aspal = 0,10 x 24 = 2,4 kN/m2
Berat perkerasan beton = 0,30 x 24 = 7,2 kN/m2
Berat pondasi bawah = 0,15 x 24 = 3,6 kN/m2 +
Berat total perkerasan (qperkerasan)= 0,15 x 1 x = 13,2 kN/m2
b. Beban kendaraan
Beban roda kendaraan (P) = 100 kN
� � ��√2�� � �100√2620 � 0,48 �
L = 0,5 B = 0,24 m
Distribusi beban kendaraan dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4. Penyaluran Beban oleh Roda
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
Maka tekanan akibat roda kendaraan
�� � �2 �� � 2� ��α��� � 2� �� α� � 1002 � �0,48 � 2 � 0,55 � �� 26���0,24 � 2 � 0,55 �� 26�� � 63,59 ��/� !
c. Beban total (qtotal)
qtotal = qperkerasan + 4�� = 13,2 + (4 x 63,59)
= 267,58 kN/m2=
3.2.3. Variasi Pemodelan Lereng
Variasi pemodelan lereng yang digunakan pada penelitian ini ditinjau dari
beberapa kondisi, seperti sudut kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak
vertikal antar geotekstil. Variasi tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.3. berikut :
Tabel 3.3. Variasi Pemodelan Lereng
No.
Kemiringan Perkuatan
Lereng 1 Lereng 2 Panjang Perkuatan
(P) Jarak antar Perkuatan
(Sv) (o) (o) (m) (m)
1 70 70 - - 2 70 70 5 0,5 3 70 70 5 1,0 4 70 70 5 1,5 5 70 70 8 0,5 6 70 70 8 1,0 7 70 70 8 1,5 8 70 70 10 0,5 9 70 70 10 1,0 10 70 70 10 1,5 11 70 90 - - 12 70 90 5 0,5 13 70 90 5 1,0 14 70 90 5 1,5 15 70 90 8 0,5 16 70 90 8 1,0 17 70 90 8 1,5 18 70 90 10 0,5 19 70 90 10 1,0 20 70 90 10 1,5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
Tabel 3.3. Variasi Pemodelan Lereng (Lanjutan)
3.3. Analisis dengan Perhitungan Manual
Analisis dengan perhitungan manual dilakukan setelah mengetahui bidang longsor
masing-masing lereng. Analisis yang dilakukan yaitu :
1. Stabilitas internal (untuk lereng dengan perkuatan).
2. Stabilitas eksternal (untuk lereng dengan perkuatan).
3. Stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa
perkuatan).
3.4. Analisis dengan Program Geoslope
3.4.1. Pengaturan Awal
Pengaturan awal untuk melakukan analisis dengan program Geoslope terdiri dari
beberapa tahap, diantaranya pengaturan kertas kerja, skala gambar, dan jarak grid.
Kertas kerja merupakan ukuran ruang yang disediakan untuk melakukan
No.
Kemiringan Perkuatan
Lereng 1 Lereng 2 Panjang Perkuatan
(P) Jarak antar Perkuatan
(Sv) (o) (o) (m) (m)
21 90 70 - - 22 90 70 5 0,5 23 90 70 5 1,0 24 90 70 5 1,5 25 90 70 8 0,5 26 90 70 8 1,0 27 90 70 8 1,5 28 90 70 10 0,5 29 90 70 10 1,0 30 90 70 10 1,5 31 90 90 - - 32 90 90 5 0,5 33 90 90 5 1,0 34 90 90 5 1,5 35 90 90 8 0,5 36 90 90 8 1,0 37 90 90 8 1,5 38 90 90 10 0,5 39 90 90 10 1,0 40 90 90 10 1,5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
mendefinisikan masalah. Skala gambar merupakan perbandingan yang digunakan
untuk mendefinisikan ukuran lereng sebenarnya terhadap gambar pada program.
Grid diperlukan untuk memudahkan dalam menggambarkan titik supaya tepat
dengan koordinat yang diinginkan. Adapun langkah-langkah pengaturan awal
adalah sebagai berikut :
1. Mengatur kertas kerja, dari menu utama set klik page.
Gambar 3.5. Jendela Pengaturan Kertas Kerja
2. Mengatur skala gambar, dari menu utama set klik scale.
Gambar 3.6. Jendela Pengaturan Skala Gambar
3. Mengatur jarak grid, dari menu utama set klik grid.
Gambar 3.7. Jendela Pengaturan Jarak Grid
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
3.4.2. Membuat Sketsa Gambar
Pemodelan lereng dimulai dengan pembuatan sketsa gambar dari model, yang
merupakan representasi dari masalah yang ingin dianalisis. Pemodelan tersebut
dibuat dari menu utama sketch, kemudian klik lines untuk menggambar model
geometri lereng seperti yang terlihat pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8. Jendela Penggambaran Model Geometri Lereng
3.4.3. Analysis Settings
Analysis Settings merupakan tahapan untuk menentukan pengaturan dalam
menganalisis stabilitas kelongoran lereng. Langkah-langkahnya yaitu :
1. Menentukan Project ID, dari menu utama KeyIn klik analysis settings.
Project ID digunakan untuk mendefinisikan nama atau judul pada masalah
yang sedang dianalisis seperti terlihat pada Gambar 3.8.
Gambar 3.9. Jendela Penentuan Project ID
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
2. Menentukan metode analisis, klik tabsheet method pada analysis settings.
Dalam tabsheet ini terdapat beberapa metode yang digunakan untuk analisis
stabilitas lereng. Klik pada only Bishop, Ordinary, and Janbu seperti yang
terdapat pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10. Jendela Penentuan Metode Analisis
3. Menentukan bidang longsor, klik tabsheet slip surface pada analysis settings.
Dalam tabsheet ini pergerakan arah kelongsoran dapat ditentukan sesuai
dengan keinginan, baik dari arah kiri ke kanan maupun sebaliknya. Bidang
longsor ditentukan dengan memilih option Entry and Exit seperti yang
terdapat pada Gambar 3.11.
Gambar 3.11. Jendela Penentuan Bidang Longsor
3.4.4. Mendefinisikan Parameter Tanah
Jenis material yang diinput sesuai dengan uraian umum diatas. Material model
yang digunakkan adalah Mohr-Coulomb. Parameter yang diperlukan yaitu berat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
isi tanah (γ), kohesi (c), dan sudut geser (ϕ). Sebelum dilakukan input data perlu
dilakukan penyeragaman satuan masing-masing parameter. Langkah untuk
mendefinisikan parameter tanah yaitu dari tampilan menu utama KeyIn klik
material properties seperti yang terdapat pada Gambar 3.12.
Gambar 3.12. Jendela Pendefinisian Parameter Tanah
3.4.5. Menentukan Parameter tiap Lapisan Tanah
Setelah parameter tanah didefinisikan, maka langkah selanjutnya yaitu
menentukan parameter masing-masing lapisan tanah. Ada dua tahapan dalam
menentukan parameter tiap lapisan tanah, yaitu :
1. Menggambar batas lapisan tanah, dari menu utama sketch klik lines.
Garis batas tiap lapisan tanah digambar sesuai dengan koordinat yang
ditentukan seperti yang terlihat pada Gambar 3.13.
Gambar 3.13. Jendela Penggambaran Lapisan Tanah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
2. Memilih parameter tanah, dari menu utama draw klik regions.
Pilih tipe material yang telah didefinisikan sebelumnya pada tabsheet regions
properties yang muncul seperti yang terdapat pada Gambar 3.14.
Gambar 3.14. Jendela Penggambaran Parameter Tanah
3.4.6. Menggambar Entry and Exit Bidang Longsor
Salah satu kesulitan dengan metode Grid and Radius adalah untuk
memvisualisasikan luasan atau berbagai permukaan bidang longsor. Keterbatasan
ini dapat diatasi dengan menentukan lokasi dimana percobaan bidang longsor
kemungkinan akan masuk dan keluar dari permukaan tanah. Metode ini disebut
Entry and Exit. Untuk menggambarkan Entry and Exit bidang longsor yaitu dari
menu utama draw klik slip surface, kemudian pilih Entry and Exit seperti yang
terdapat pada Gambar 3.15.
Gambar 3.15. Jendela Penggambaran Bidang Longsor
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
3.4.7. Menggambar Beban Merata
Beban merata yang diperoleh dari perhitungan kemudian dimodelkan dalam
program. Langkahnya yaitu dari menu utama draw klik pressure lines, kemudian
masukkan besarnya berat isi beban yang dikehendaki, lalu mulailah menggambar
seperti yang terdapat pada Gambar 3.16. Adapun panjang beban merata
disesuaikan dengan panjang jalan yang direncanakan.
Gambar 3.16. Jendela Penggambaran Beban Merata
3.4.8. Menggambar Perkuatan Geotekstil
Spesifik geotekstil yang digunakan sesuai dengan yang dikeluarkan produsen,
diantaranya kuat tarik yang digunakan. Langkah untk menggambar geotekstil
pada model lereng yaitu pada menu utama draw klik reinforcement loads. Pilih
fabric, lalu ketik spesifikasi geotekstil yang digunakan seperti yang terlihat pada
Gambar 3.17.
Gambar 3.17. Jendela Penggambaran Perkuatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
3.4.9. Memeriksa Masukan Data
Setelah data-data yang dibutuhkan untuk proses analisis termodelkan, maka
dilakukan pemeriksaan data. Hal ini bertujuan untuk menghindari adanya
kesalahan dalam proses pemasukan data. Jika dalam tabsheet verify tidak terdapat
kesalahan (0 error), maka proses solving the problem dapat dilakukan. Langkah
untuk melakukan pemeriksaan data yaitu dari menu utama tools klik verify seperti
yang terlihat pada Gambar 3.18.
Gambar 3.18. Jendela Verifikasi Data Masukan
3.4.10. Solving The Poblem
Solving the problem bertujuan untuk menghitung angka keamanan pada lereng
berdasarkan data-data yang telah dimasukkan. Langkah untuk solving the problem
yaitu dari menu utama tools klik SOLVE, kemudian klik start untuk memulai
perhitungan. Selama perhitungan SOLVE menampilkan angka keamanan
minimum dan jumlah slip surfaces yang sedang dianalisis seperti yang terdapat
pada Gambar 3.19
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Gambar 3.19. Jendela Proses Running Program
3.4.11. Menyimpan Data
Setelah proses analisis selesai, hasil running program kemudian disimpan
sehingga bisa dilihat kembali ketika dibutuhkan. Langkah yang harus dilakukan
yaitu pada menu utama klik file, lalu pilih save seperti yang terdapat pada
Gambar 3.20.
Gambar 3.20. Jendela Penyimpanan Data
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
3.5. Pembahasan Hasil Penelitian
Pembahasan pada penelitian ini menitikberatkan pada output penelitian yang
berupa hasil analisis stabilitas internal, eksternal, dan kelongsoran lereng.
Gambaran output penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.4.
Tabel 3.4. Gambaran Output Penelitian
Variasi Tinjauan Lereng
Stabilitas Internal Stabilitas Eksternal Stabilitas Kelongsoran
Lereng
SF Putus Tulangan
SF Cabut Tulangan
SF Geser
SF Guling
SF Kuat Dukung Tanah
SF Manual
SF Geoslope
1 Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan
2 Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan
3 Lereng 1 Lereng 2 Keseluruhan
dst … … … … … … … …
Dari output tersebut maka dapat diperoleh beberapa data, antara lain :
1. Hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal
antar geotekstil dengan angka keamanan (SF).
2. Perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan perhitungan manual
dengan program Geoslope.
3.6. Kesimpulan
Tahap kesimpulan yaitu membuat kesimpulan dari pembahasan yang telah
dilakukan pada penelitian ini.
3.7. Diagram Alir Penelitian
Tahapan pada penelitian ini digambarkan dalam bentuk diagram alir seperti terlihat
pada Gambar 3.21.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Gambar 3.21. Diagram Alir Penelitian
SELESAI
PEMBAHASAN
KESIMPULAN
ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERHITUNGAN MANUAL • Stabilitas internal
� Stabilitas terhadap cabut tulangan � Stabilitas terhadap putus tulangan
• Stabilitas eksternal � Stabilitas terhadap geser � Stabilitas terhadap guling � Stabilitas terhadap kuat dukung tanah
• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng
ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PROGRAM GEOSLOPE • Stabilitas terhadap kelongsoran lereng
STUDI LITERATUR DAN PEMAHAMAN PROGRAM GEOSLOPE
PENGUMPULAN DATA SEKUNDER
PEMODELAN LERENG TANPA PERKUATAN
ANALISIS STABILITAS LERENG • Analisis dengan perhitungan manual • Analisis dengan program Geoslope
MULAI
PEMODELAN LERENG DENGAN PERKUATAN • Trial panjang geotekstil • Trial jarak vertikal antar geotekstil
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
BAB 4
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan
Analisis stabilitas lereng tanpa perkuatan lereng dilakukan dengan perhitungan
manual dan program Geoslope. Tinjauan perhitungan yaitu selebar 1 m ⊥ bidang
gambar. Contoh perhitungan yang digunakan pada analisis ini yaitu variasi 1,
dengan menggunakan tiga tinjauan kelongsoran, yaitu lereng 1, lereng 2, dan
lereng secara keseluruhan.
4.1.1. Analisis dengan Perhitungan Manual
Untuk mengetahui bidang longsor kritis masing-masing tinjauan lereng, maka
dilakukan analisis dengan program Geoslope. Metode yang digunakan dalam
melakukan analisis tersebut yaitu Ordinary Slices Method. Bidang longsor kritis
yang telah diperoleh kemudian dibagi menjadi beberapa pias seperti yang terlihat
pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Bidang Longsor Kritis Lereng
10 m
4 m
OO
O
Lereng 1
LerengKeseluruhan
Lereng 2
γ = 21 kN/m3
c = 1,8 kN/m2
ϕ = 24o
γ = 19,5 kN/m3
c = 2,9 kN/m2
ϕ = 15o
γ = 21 kN/m3
c = 1,8 kN/m2
ϕ = 24o
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
1. Perhitungan pada lereng 1
Langkah-langkah yang dilakukan sebelum menganalisis stabilitas lereng yaitu
:
a. Menentukan berat irisan tanah (Wi).
Wi = γ x Ai x 1
Contoh pada irisan 1
W1 = 21 x 0,5 x 4,292 x 1,1 x 1 = 49,573 kN
b. Menentukan besarnya sudut dari pusat irisan ke titik berat (θi).
Contoh pada irisan 1, diperoleh θ dari hasil pengukuran langsung sebesar
620.
c. Menentukan panjang garis longsor tiap irisan (αi)
Contoh pada irisan 1, diperoleh α dari hasil pengukuran langsung sebesar
4,431 m.
Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Analisis pada Lereng 1
No. W θ c α cα .1 m W sin θ N=Wcosθ cα + N tan ϕ
- (kN) (o) (kN/m2) (m) (kN) (kN) (kN) (kN)
1 49,573 62 1,80 4,431 4,224 43,770 23,273 18,338
2 119,358 47 1,80 2,067 1,976 87,293 81,402 39,963
3 153,557 40 1,80 1,636 1,939 98,705 117,632 55,318
4 177,986 34 1,80 1,424 1,645 99,528 147,557 68,260
5 196,373 27 1,80 1,297 1,483 89,152 174,970 80,236
6 181,608 23 1,80 1,266 1,384 70,960 167,171 76,708
7 115,715 17 1,80 1,208 1,322 33,832 110,659 51,443
8 46,235 12 1,80 1,172 1,233 9,613 45,225 22,245
9 5,796 7 2,35 1,164 1,218 0,706 5,753 4,277
10 2,216 3 2,90 1,000 1,219 0,116 2,212 3,493
11 1,050 -1 2,90 1,005 1,015 -0,018 1,050 3,196
Σ - - - - - 533,656 - 423,476
�� �∑ ��� � �� ���
��
∑ �����θ�����
� 423,476533,656
� 0,794
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
2. Perhitungan pada lereng 2
Langkah-langkah yang dilakukan sebelum menganalisis stabilitas lereng yaitu
:
a. Menentukan berat irisan tanah (Wi).
Wi = γ x Ai x 1
Untuk irisan dengan beban jalan di atasnya, maka berat irisan diperoleh
dengan cara
Wi = (γ x Ai x 1) + ( q x L x 1)
Dimana q merupakan besarnya beban jalan (kN/m2) dan L merupakan
lebar irisan (m).
Contoh pada irisan 1
W1 = (19,5 x 0,5 x 1,273 x 0,5 x 1) + (267, 58 x 0,5 x 1) = 139,996 kN
b. Menentukan besarnya sudut dari pusat irisan ke titik berat (θi).
Contoh pada irisan 1, diperoleh θ dari hasil pengukuran langsung sebesar
690.
c. Menentukan panjang garis longsor tiap irisan (αi)
Contoh pada irisan 1, diperoleh α dari hasil pengukuran langsung sebesar
1,367 m.
Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Analisis pada Lereng 2
No. W θ c α cα .1 m W sin θ N=Wcosθ cα + N tan ϕ
- (kN) (o) (kN/m2) (m) (kN) (kN) (kN) (kN)
1 139,996 69 2,90 1,367 3,964 130,697 50,170 17,407
2 149,902 57 2,90 0,909 2,636 125,718 81,642 24,512
3 23,273 47 2,90 0,974 2,825 17,021 15,872 7,078
4 29,211 37 2,90 0,838 2,430 17,580 23,329 8,681
5 33,462 29 2,90 0,762 2,210 16,223 29,267 10,052
6 32,688 22 2,90 0,607 1,760 12,245 30,308 9,881
7 18,318 16 2,90 0,380 1,102 5,049 17,608 5,820
8 5,852 10 2,35 0,585 1,375 1,016 5,763 3,940
9 1,288 5 1,80 0,669 1,204 0,112 1,283 1,775
10 1,515 -2 1,80 0,667 1,201 -0,053 1,514 1,875
11 0,683 -9 1,80 0,675 1,215 -0,107 0,674 1,515
Σ - - - - - 325,502 - 92,537
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
�� �∑ ��� � �� ���
��
∑ �����θ�����
� 92,537
325,502 � 0,284
3. Perhitungan pada lereng secara keseluruhan
Langkah-langkah yang dilakukan sebelum menganalisis stabilitas lereng
secara keseluruhan pada dasarnya sama dengan analisis stabilitas pada lereng
1 dan 2, yaitu :
a. Menentukan berat irisan tanah (Wi).
Wi = γ x Ai x 1
Untuk irisan dengan beban jalan di atasnya, maka berat irisan diperoleh
dengan cara
Wi = (γ x Ai x 1) + ( q x L x 1)
Dimana q merupakan besarnya beban jalan (kN/m2) dan L merupakan
lebar irisan (m).
Contoh pada irisan 6
W6 = {19,5 x 0,5 x (1,806 + 2,8) x 1,717 x 1} + (267, 58 x 1,717 x 1)
W6 = 536,543 kN
b. Menentukan besarnya sudut dari pusat irisan ke titik berat (θi).
Contoh pada irisan 1, diperoleh θ dari hasil pengukuran langsung sebesar
660.
c. Menentukan panjang garis longsor tiap irisan (αi)
Contoh pada irisan 1, diperoleh α dari hasil pengukuran langsung sebesar
4,911 m.
Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3. Analisis pada Lereng secara Keseluruhan
No. W θ c α cα .1 m W sin θ N=Wcosθ cα + N tan ϕ
- (kN) (o) (kN/m2) (m) (kN) (kN) (kN) (kN)
1 50,484 78 1,80 4,911 8,840 49,381 10,496 13,513
2 144,121 61 1,80 3,602 6,484 126,051 69,871 37,592
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Tabel 4.3. Analisis pada Lereng secara Keseluruhan (Lanjutan)
No. W θ c α cα .1 m W sin θ N=Wcosθ cα + N tan ϕ
3 68,348 60 1,80 2,636 4,745 43,013 34,174 19,960
4 0,811 44 1,80 0,283 0,509 0,454 0,583 0,769
5 39,078 39 1,80 2,566 4,619 59,191 30,369 12,756
6 536,543 30 2,90 1,984 5,754 0,563 464,660 130,259
7 565,203 16 2,90 1,861 5,397 24,593 543,308 150,976
8 585,292 10 2,90 1,784 5,174 268,271 576,400 159,619
9 297,311 5 2,35 0,864 2,030 155,791 296,180 81,392
10 165,692 1 2,35 2,008 4,719 101,635 165,666 49,109
11 67,758 -1 2,35 1,501 3,527 25,912 67,747 21,680
12 6,195 -11 1,80 2,022 3,640 2,892 6,081 6,347
Σ - - - - - 811,915 - 683,973
�� �∑ ��� � �� ���
��
∑ �����θ�����
� 683,973811,915
� 0,842
4.1.2. Analisis dengan Program Geoslope
Angka keamanan terhadap kelongsoran yang diperoleh dari program Geoslope
dapat dilihat pada Gambar 4.2.
(a) Hasil Analisis Kelongsoran pada Lereng 1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
(b) Hasil Analisis Kelongsoran pada Lereng 2
(c) Hasil Analisis Kelongsoran secara Keseluruhan
Gambar 4.2. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng dengan Program Geoslope
Berdasarkan dari Gambar 4.2. tersebut, diperoleh hasil sebagai berikut:
1. Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng 1 sebesar 0,790.
2. Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng 2 sebesar 0,291.
3. Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng secara keseluruhan sebesar 0,783.
4.2. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan
Ada beberapa analisis stabilitas lereng dengan perkuatan, antara lain stabilitas
internal, eksternal, dan kelongsoran lereng. Tinjauan perhitungan dilakukan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
selebar 1m ⊥ bidang gambar. Contoh perhitungan yang digunakan pada analisis
ini yaitu variasi 9 (lihat Tabel 3.3. di BAB 3). Gambar 4.3. menunjukkan sketsa
lereng dan tekanan aktif yang bekerja pada lereng tersebut.
Gambar 4.3. Sketsa Lereng dan Tekanan Tanah Aktif yang Bekerja
4.2.1. Stabilitas Internal
Data yang diperlukan untuk analisisis stabilitas pada lereng dengan perkuatan,
yaitu :
Panjang geotekstil (L) = 10 m
Jarak vertikal antar geotekstil (Sv) = 1 m
Kuat tarik geotekstil (Ta) = 60 kN/m
Tinggi lereng 1 (H1) = 10 m
Tinggi lereng 2 (H2) = 4 m
Tinggi lereng keseluruhan (H3) = 14 m
1. Analisis pada lereng 1
Pada perkuatan pertama ( z = 1 m)
Langkah-langkah perhitungan stabilitas internal yaitu :
a. Menghitung koefisien gesek antara tanah dengan perkuatan.
" = tg (2ϕ1/3) = tg (2 x 240/3) = 0,287
10 m
4 m
Lereng 1
Lereng 2
5,1 m 10 m
qW
W
10 m
Pa4
6,8 m
3,6 m
A
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
θ
θ
1,5 m1,5 m1,5 m
Pa1
Pa2
Pa3
θ
θ
θ
8,5 m 8,5 m
θ
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
b. Menghitung panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor.
Le = L – tg (450 – ϕ1/2) (H-Z)
= 10 – tg (450 – 24/2) (10-1)
= 4,155 m
c. Menghitung koefisien tekanan tanah lateral aktif.
K = tg2 (450 – ϕ1/2) = tg2 (450 – 24/2) = 0,422
d. Menghitung tegangan vertikal.
σv = γ1z = 21 x 1 = 21 kN/m2
e. Menghitung tegangan horizontal.
σh = K1γ1z = 0,422 x 21 x 1 = 8,856 kN/m2
f. Menghitung angka keamanan terhadap cabut tulangan.
��# �2"σ$%&
σ'�$�
2 x 0,2867x 21 x 4,15538,8563 x 1
� 5,651 ) 1,5 �*+�
g. Menghitung angka keamanan terhadap putus tulangan.
��, �-.
σ'�$�
608,8563 x 1
� 6,775 ) 1,5 �*+�
Perhitungan stabilitas internal pada lereng 1 ditampilkan pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 1
No. Perkuatan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kedalaman (m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ka 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,422 0,505 Le (m) 4,155 4,805 5,454 6,104 6,753 7,402 8,052 8,701 9,351 10
σv (kN/m2) 21 42 63 84 105 126 147 168 189 210 σh (kN/m2) 8,856 17,713 26,569 35,425 44,282 53,138 61,994 70,851 79,707 106,105
SFP 5,651 6,534 7,417 8,299 9,183 10,066 10,949 11,832 12,715 11,350 SFR 6,775 3,387 2,258 1,693 1,355 1,129 0,968 0,847 0,753 0,565
2. Analisis pada lereng 2
Pada perkuatan pertama ( z = 1 m)
Langkah-langkah perhitungan stabilitas internal yaitu :
a. Menghitung koefisien gesek antara tanah dengan perkuatan.
" = tg (2ϕ2/3) = tg (2 x 150/3) = 0,176
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
b. Menghitung panjang perkuatan yang berada di belakang garis longsor.
Le = L – tg (450 – ϕ2/2) (H-Z)
= 10 – tg (450 – 150/2) (4-1) = 7,698 m
c. Menghitung koefisien tekanan tanah akibat perkuatan
K = tg2 (450 – ϕ2/2) = tg2 (450 – 150/2) = 0,589
d. Menghitung tegangan vertikal.
σv = γ2z + q = 19,5 x 1 + 267,58 = 287,08 kN/m2
e. Menghitung tegangan horizontal.
σh = Kaσv = 0,589 x 287,08 = 169,03 kN/m2
f. Menghitung angka keamanan terhadap cabut tulangan.
��# �2"σ$%&
σ'�$�
2 x 0,176 x 287,08 x 7,698169,09 x 1
� 4,611 ) 1,5 �*+�
g. Menghitung angka keamanan terhadap putus tulangan.
��, �-.
σ'�$�
60169,09 x 1
� 0,355 / 1,5 �-�0�1 �2�� �345�0�6 67�7��
Perhitungan stabilitas internal pada lereng 2 ditampilkan pada Tabel 4.5.
Tabel 4.5. Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Internal pada Lereng 2
No. Perkuatan 1 2 3 4 Kedalaman (m) 1 2 3 4
Ka 0,589 0,589 0,589 0,505 Le (m) 7,598 8,465 9,233 10
σv (kN/m2) 287,08 306,58 326,08 345,58 σh (kN/m2) 169,03 180,576 192,061 174,518
SFP 4,611 5,070 5,529 6,980 SFR 0,355 0,332 0,313 0,344
4.2.2. Stabilitas Eksternal
Langkah-langkah yang harus dilakukan sebelum menghitung stabilitas eksternal
yaitu :
1. Menghitung koefisien tekanan tanah aktif.
Ka1 = tg2 (450 – ϕ1/2) = tg2 (450 – 240/2) = 0,422
Ka2 = tg2 (450 – ϕ2/2) = tg2 (450 – 150/2) = 0,589
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
2. Menghitung tegangan tanah yang bekerja.
Diagram tegangan pada masing-masing lapisan tanah ditampilkan pada
Gambar 4.4.
Gambar 4.4. Tegangan yang Bekerja pada Lapisan Tanah
z = 0, σ0 = 0
z = 10, σ1 = γ1Ka1H1 = 21 x 0,422 x 10 = 88, 563 kN/m2
σ2 = γ1Ka2H1 – 2c1H18+�9
= 21 x 0,5889 x 10 – 2 x 1,8 x 10 x 80,589
= 120,884 kN/m2
z = 14, σ3 = σ2 + γ2Ka2H2
= 120,884 + 19,5 x 0,589 x 4
= 166,809 kN/m2
3. Menghitung tekanan tanah aktif yang bekerja.
Pa1 = 0,5σ1H1 = 0,5 x 88,557 x 10 x 1 = 442,817 kN
Pa2 = σ2H2 = 120,884 x 4 x 1 = 483,535 kN
Pa3 = 0,5(σ3 – σ2) H2 = 0,5 x (166,809 – 120,884) x 4 x 1 = 91,851 kN
4. Menghitung tekanan tanah akibat beban merata.
σ �2:;
�< = sin <�A�2B�
10 m
4 m
Lapisan 1
Lapisan 2
σ
σ
σ
σ
θ
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
q
αβ
1 m
1 m
1 m
1 m
β/2
3,5 m
4
σ1
σ2
σ3
σ4Pax
Β
θ
θ
Keterangan :
α dan β adalah sudut dalam radian yang ditunjukkan pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5. Tekanan Tanah Aktif Akibat Beban Merata
Contoh perhitungan pada z = 1 m
Berdasarkan Gambar 4.5. diperoleh α1 sebesar 740 dan β1 sebesar 100, maka :
σ� �2:;
�< = sin <�A�2B�
�2 C 267,58
; �19 = sin 19 cos 2 C 63�
= 3212,487 kN/m2
Sehingga besarnya tekanan aktif (Pax1) dapat diperoleh dengan cara
Pax1 = 0,5 x σ� x h x 1 = 0,5 x 3212,487 x 1 x 1 = 1606,243 kN;
FG = 4 – 0,5 x 1 = 3,5 m
Perhitungan selanjutnya ditampilkan pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6. Rekapitulasi Perhitungan Tekanan Akibat Beban Merata
No. σi
(kN/m2) Paxi (kN)
FGi
(m) Paxi.FGi
(kNm) 1 3212,487 1606,243 3,5 5621,851 2 5249,909 4231,198 2,5 10577,995 3 6206,842 5728,376 1,5 8592,564 4 6211,916 6209,379 0,5 3104,689 Σ - 12175,196 - 27897,099
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Jadi, resultan tekanan akibat beban merata dapat diperoleh dengan :
H�C �∑ H�C
��
12175,1964
� 3043,799 1
Titik tangkap tekanan dapat diperoleh dengan cara
F.J �A�θ �∑ H�. F�J
∑ H.cos θ �
27897,09912175,196
C cos 20K � 2,153 2 0�4� ����1 L
5. Menghitung tekanan tanan arah horizontal.
Berdasarkan Gambar 4.4., besarnya θ diperoleh dengan :
θ1 = arc tan 3,6/10 = 200
θ2 = arc tan 1,5/4 = 200
Maka, tekanan tanah arah horizontal diperoleh dengan :
Pah = Pa cos θ
Pah1 = 442,817 x cos 200 = 416,116 kN
Pah2 = 483,535 x cos 200 = 454,374 kN
Pah3 = 91,851 x cos 200 = 86,312 kN
Paxh = 3043,799 x cos 200 = 2860,236 kN
6. Menghitung tekanan tanan arah vertikal.
Tekanan tanah arah horizontal diperoleh dengan :
Pav = Pa sin θ
Pav1 = 442,817 x sin 200 = -151,452 kN (↑)
Pav2 = 483,535 x sin 200 = -165,379 kN (↑)
Pav3 = 91,851 x sin 200 = -31,450 kN (↑)
Paxv = 3043,799 x sin 200 = -1041,041 kN (↑)
7. Menghitung berat akibat perkuatan.
W1 = 0,5L12γ1tgβ1, untuk L1 < H1
= 0,5 x 102 x 21 x tg 700 x 1 = 2884,851 kN
W2 = {LH-H 2/(2tgβ2)} γ2, untuk L2 < H2
Karena pada lereng 2 terdapat beban merata q sepanjang L meter, maka
W2 = {LH-H 2/(2tgβ2)} γ2 + qL
={(10 x 4)-(42/(2 x tg 700)) x 19,5 x 1 + (257,68 x 6)
= 2328,701 kN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
8. Menghitung momen terhadap titik A dan B
Perhitungan momen ditampilkan pada Tabel 4.7. dan Tabel 4.8.
Tabel 4.7. Rekapitulasi Perhitungan Momen Aktif
No. Gaya
Horizontal (kN)
Jarak dari A (m)
Jarak dari B (m)
Momen ke A (kNm)
Momen ke B (kNm)
1 Pah1 = 416,112 1/3 x 10 4 + (10/3) 1387,039 3051,485 2 Pah2 = 454,374 - 1/2 x 4 - 908,748 3 Pah3 = 86,312 - 1/3 x 4 - 115,083 4 Paxh = 2860,236 - 2,153 - 6158,087 Σ 3817,033 - - 1387,039 10233,403
Tabel 4.8. Rekapitulasi Perhitungan Momen Pasif
No.
Gaya Vertikal (kN)
Jarak dari A (m)
Jarak dari B (m)
Momen ke A (kNm)
Momen ke B (kNm)
1 Pav1 = -151,452 10 + (1/3.3,6) 21,5+(1/3.3,6) -1696,265 -3437,966 2 Pav2 = -165,379 - 20+(0,5.5,1) - -3729,287 3 Pav3 = -31,450 - 20+(1/3.5,1) - -681,706 4 Paxv = -1041,041 - 1/3 .1,5 - -520,520 5 W1 = 2884,851 6,8 11,5 + 6,8 19616,989 52792,779 6 W2 = 2328,701 - 1,5 + (0,5. 8,5) - 13390,029 Σ 3824,266 - - 17920,724 57813,328
4.2.2.1. Analisis pada Lereng 1
1. Stabilitas terhadap penggeseran
�� � �
∑ M
� W�tg ϕ�
Pah�
� �2884,851 = 151,452� tg 24K
416,112
� 2,925 ) 1,5 �*+�
2. Stabilitas terhadap penggulingan
�� �∑ TU
∑ TV
� 17920,7241387,039
� 12,920 ) 1,5 �*+�
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
3. Stabilitas terhadap kuat dukung tanah
Langkah-langkah perhitungannya adalah :
a. Menentukan nilai-nilai faktor kapasitas dukung tanah.
ϕ2 = 150
Menurut Terzaghi (1943), diperoleh :
Nc = 12,86
Nq = 4,45
Nγ = 1,52
b. Menghitung tegangan ultimate.
σult = c2 . Nc + q. Nq + 0,5 . γ .B.Nγ
= c2 . Nc + γ1.H1. Nq + 0,5 . γ2 . B.Nγ
= (2,9 x 12,86) + (21 x 1,5 x 1 x 4,45) + (0,5 x 19,5 x 10 x x 1,52)
= 325,669 kN/m
c. Menghitung tegangan terjadi akibat konstruksi di atas tanah pondasi.
σtjd = γ1.H1
= 21 x 10 x 1
= 210 kN/m
d. Menghitung angka keamanan terhadap kuat dukung tanah.
�� �WXYZ
WZ[\
� 325,669
210
� 1,551 ) 1,5 �*+�
4.2.2.2. Analisis pada Lereng 2
1. Stabilitas terhadap penggeseran
�� � �
∑ M
� ∑ V^ tg ϕ^
^�_^��
ΣE
� a�2884,851 = 151,452 �x tg 24Kb � ��2328,701 = 165,379 = 31,450 = 1041,041� x tg 15K�
3817,033
� 0,395 / 1,5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
Dari perhitungan tersebut diperoleh angka keamanan terhadap penggeseran
sebesar 0,283 (SF ≤ 1,5), maka lereng tersebut tidak aman terhadap bahaya
penggeseran.
2. Stabilitas terhadap penggulingan
�� �∑ TU
∑ TV
�57813,32
10233,403
� 5,649 ) 1,5 �*+�
3. Stabilitas terhadap kuat dukung tanah
Langkah-langkah perhitungannya adalah :
a. Menentukan nilai-nilai faktor kapasitas dukung tanah.
ϕ2 = 240, maka menurut Terzaghi (1943) diperoleh :
Nc = 23,36
Nq = 11,4
Nγ = 7,08
b. Menghitung tegangan ultimate.
σult = c3 . Nc + qult. Nq + 0,5 . γ .B.Nγ
= c3 . Nc + Σγ.H. Nq + 0,5 . γ3 . B.Nγ
= (1,8 x 23,3) + {[(21 x 1,5 x 1) + (19,5 x 1,5 x 1)] x 11,4} +
(0,5 x 21 x 10 x 1 x 7,08)
= 1477,89 kN/m
c. Menghitung tegangan terjadi akibat konstruksi di atas tanah pondasi.
σtjd = Σγ.H + q
= (21 x 10 x 1) + (19,5 x 4 x 1) + 267,58
= 555,580 kN/m
d. Menghitung angka keamanan terhadap kuat dukung tanah.
�� �WXYZ
WZ[\
�1477,89555,580
� 2,66 ) 1,5 �*+�
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
4.2.3. Stabilitas terhadap Kelongsoran Lereng
Angka keamanan lereng dengan perkuatan diperoleh dengan menambahkan hasil
analisis stabilitas lereng tanpa perkuatan dengan tahanan momen oleh perkuatan.
Gambar 4.6. menunjukkan bidang longsor lereng yang telah diperkuat dengan
geotekstil. Tinjauan analisis dilakukan terhadap lereng 1, lereng 2, dan lereng
secara keseluruhan.
Gambar 4.6. Bidang Longsor Lereng dengan Perkuatan
4.2.3.1. Analisis dengan Perhitungan Manual
1. Perhitungan pada lereng 1
Angka keamanan lereng tanpa perkuatan dari perhitungan sebelumnya (SFU)
sebesar 0,794.
Jari-jari lingkaran longsor (R) = 11,84 m
Kuat tarik geotesktil (Ta) = 60 kN/m
Jarak perkuatan ke pusat lingkaran longsor (y) = 4,5 m (pada perkuatan 1)
Perhitungan ditampilkan pada Tabel 4.9.
10 m
4 m
OO
O
Lereng 1
LerengKeseluruhan
Lereng 2
R2 = 5,36 m
R1 = 11,84 m
R3 = 14,25 m
y1= 4,5 m
y1= 14,5 m
y1= 2,35 m
12345678
910
1234
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
Tabel 4.9. Perhitungan Tahanan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada
Lereng 1
No. Ti
(kN) yi
(m) Ti.yi
(kNm) 1 60 4,5 270 2 60 5,5 330 3 60 6,5 390 4 60 7,5 450 5 60 8,5 510 6 60 9,5 570 7 60 10,5 630 8 60 11,5 690 9 60 12,5 750 10 60 13,5 810 Σ - - 5400
�� � ��7 � ∑ -. F
����
∑ �����θ����� c
� 0,794 �5400
533,656 C 11,84
� 1,648
2. Perhitungan pada lereng 2
Angka keamanan lereng tanpa perkuatan dari perhitungan sebelumnya (SFU)
sebesar 0,284.
Jari-jari lingkaran longsor (R) = 5,36 m
Jarak perkuatan ke pusat lingkaran longsor (y) = 2,35 (pada perkuatan 1)
Kuat tarik geotesktil yang diperlukan (T) = 60 kN/m
Perhitungan ditampilkan pada Tabel 4.10.
Tabel 4.10. Perhitungan Tahanan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada
Lereng 2
No. Ti
(kN) yi
(m) Ti.yi
(kNm) 1 60 2,35 141 2 60 3,35 201 3 60 4,35 261 4 60 5,35 321 Σ - - 924
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
�� � ��7 � ∑ -. F
����
∑ �����θ����� c
� 0,284 �924
325,502 C 5,36
� 0,813
3. Perhitungan pada lereng secara keseluruhan
Angka keamanan lereng tanpa perkuatan dari perhitungan sebelumnya (SFU)
sebesar 0,842.
Jari-jari lingkaran longsor (R) = 14,25 m
Kuat tarik geotesktil (Ta) = 60 kN/m
Jarak perkuatan ke pusat lingkaran longsor (y) = 4,5 (pada perkuatan 1)
Perhitungan ditampilkan pada Tabel 4.11.
Tabel 4.11. Perhitungan Tahanan Momen oleh Perkuatan Geotekstil pada
Lereng secara Keseluruhan
No. Ti
(kN) yi
(m) Ti.yi
(kNm) 1 60 4,5 270 2 60 5,5 330 3 60 6,5 390 4 60 7,5 450 5 60 8,5 510 6 60 9,5 570 7 60 10,5 630 8 60 11,5 690 9 60 12,5 750 10 60 13,5 810 11 60 14,5 870 12 60 15,5 930 13 60 16,5 990 14 60 17,5 1050 Σ - - 9240
�� � ��7 � ∑ -. F
����
∑ �����θ����� c
� 0,842 �9240
811,915 C 14,25
� 1,627
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
4.2.3.2. Analisis dengan Program Geoslope
Angka keamanan terhadap kelongsoran yang diperoleh dari program Geoslope
dapat dilihat pada Gambar 4.7.
(a) Hasil Analisis Kelongsoran Akibat Perkuatan pada Lereng 1
(b) Hasil Analisis Kelongsoran Akibat Perkuatan pada Lereng 2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
52
(c) Hasil Analisis Kelongsoran Akibat Perkuatan pada Lereng secara
Keseluruhan
Gambar 4.7. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Akibat Perkuatan dengan
Program Geoslope
Berdasarkan dari Gambar 4.7. tersebut, diperoleh hasil sebagai berikut:
1. Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng 1 sebesar 1,682.
2. Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng 2 sebesar 0,824.
3. Angka keamanan (SF) ditinjau pada lereng secara keseluruhan sebesar 1,488.
Hasil analisis stabilitas internal, eksternal, dan kelongsoran lereng dari seluruh
variasi disajikan pada Tabel 4.12.
Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng
Variasi Tinjauan Lereng
Stabilitas Internal Stabilitas Eksternal Stabilitas
Kelongsoran Lereng
SFp SFr SF
Geser SF
Guling
SF Kuat Dukung
Tanah
SF Manual
SF Program Geoslope
1 Lereng 1 - - - - - 0,794 0,790 Lereng 2 - - - - - 0,284 0,290 Keseluruhan - - - - - 0,842 0,783
2 Lereng 1 1,131 11,350 1,381 3,795 1,551 1,591 1,350 Lereng 2 0,687 6,980 0,143 1,940 2,66 1,275 1,302 Keseluruhan - - - - - 1,823 1,786
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng (Lanjutan)
Variasi Tinjauan Lereng
Stabilitas Internal Stabilitas Eksternal Stabilitas
Kelongsoran Lereng
SFp SFr SF
Geser SF
Guling
SF Kuat Dukung
Tanah
SF Manual
SF Program Geoslope
3 Lereng 1 0,565 5,675 1,381 3,795 1,551 1,249 1,090 Lereng 2 0,344 3,490 0,143 1,940 2,66 0,814 0,826 Keseluruhan - - - 1,390 1,314
4 Lereng 1 0,377 3,783 1,381 3,795 1,551 1,150 1,001
Lereng 2 0,229 2,327 0,143 1,940 2,66 0,733 0,727 Keseluruhan - - - - - 1,276 1,167
5 Lereng 1 1,131 18,161 1,813 6,716 1,551 2,455 2,549 Lereng 2 0,687 11,167 0,263 3,380 2,66 1,275 1,302 Keseluruhan - - - - - 2,075 1,948
6 Lereng 1 0,565 9,080 1,813 6,716 1,551 1,648 1,682 Lereng 2 0,344 5,584 0,263 3,380 2,66 0,814 0,826 Keseluruhan - - - - - 1,474 1,394
7 Lereng 1 0,377 6,054 1,813 6,716 1,551 1,425 1,406 Lereng 2 0,229 3,722 0,263 3,380 2,66 0,733 0,727 Keseluruhan - - - - - 1,362 1,204
8 Lereng 1 1,131 22,701 2,925 12,920 1,551 2,455 2,549 Lereng 2 0,687 13,959 0,395 5,649 2,66 1,275 1,302 Keseluruhan - - - - - 2,376 2,154
9 Lereng 1 0,565 11,350 2,925 12,920 1,551 1,648 1,682 Lereng 2 0,344 6,980 0,395 5,649 2,66 0,814 0,824 Keseluruhan - - - - - 1,627 1,488
10 Lereng 1 0,377 7,567 2,925 12,920 1,551 1,425 1,406 Lereng 2 0,229 4,653 0,395 5,649 2,66 0,733 0,745 Keseluruhan - - - - - 1,441 1,281
11 Lereng 1 - - - - - 0,794 0,790 Lereng 2 - - - - - 0,252 0,252 Keseluruhan - - - - - 0,692 0,694
12 Lereng 1 1,131 11,350 0,610 1,559 1,551 1,591 1,350 Lereng 2 0,687 6,980 0,210 1,631 2,66 1,071 1,095 Keseluruhan - - - 1,675 1,842
13 Lereng 1 0,565 5,675 0,610 1,559 1,551 1,249 1,090 Lereng 2 0,344 3,490 0,210 1,631 2,66 0,690 0,718 Keseluruhan - - - - - 1,196 1,279
14 Lereng 1 0,377 3,783 0,610 1,559 1,551 1,110 1,001 Lereng 2 0,229 2,327 0,210 1,631 2,66 0,623 0,602 Keseluruhan - - - 1,090 1,122
15 Lereng 1 1,131 18,161 1,813 6,716 1,551 2,455 2,549 Lereng 2 0,687 11,167 0,325 2,847 2,66 1,071 1,095 Keseluruhan - - - - - 1,900 2,005
16 Lereng 1 0,565 9,080 1,813 6,716 1,551 1,648 1,682 Lereng 2 0,344 5,584 0,325 2,847 2,66 0,690 0,718 Keseluruhan - - - - - 1,346 1,317
17 Lereng 1 0,377 6,054 1,813 6,716 1,551 1,425 1,406 Lereng 2 0,229 3,722 0,325 2,847 2,66 0,623 0,602 Keseluruhan - - - - - 1,170 1,187
18 Lereng 1 1,131 22,701 2,925 12,920 1,551 2,455 2,549 Lereng 2 0,687 13,959 0,451 4,803 2,66 1,071 1,095 Keseluruhan - - - - - 2,104 2,185
19 Lereng 1 0,565 11,350 2,925 12,920 1,551 1,648 1,682 Lereng 2 0,344 6,980 0,451 4,803 2,66 0,690 0,718 Keseluruhan - - - - - 2,66 1,469
20 Lereng 1 0,377 7,567 2,925 12,920 1,551 1,425 1,406 Lereng 2 0,229 4,653 0,451 4,803 2,66 0,623 0,602 Keseluruhan - - 1,243 1,248
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
54
Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng (Lanjutan)
Variasi Tinjauan Lereng
Stabilitas Internal Stabilitas Eksternal Stabilitas
Kelongsoran Lereng
SFp SFr SF
Geser SF
Guling
SF Kuat Dukung
Tanah
SF Manual
SF Program Geoslope
21 Lereng 1 - - - - - 0,333 0,333 Lereng 2 - - - - - 0,284 0,290 Keseluruhan - - - - - 0,783 0,764
22 Lereng 1 1,131 11,350 1,056 1,778 1,551 1,315 1,306 Lereng 2 0,687 6,980 0,127 1,703 2,66 1,275 1,294 Keseluruhan - - - - - 1,221 1,303
23 Lereng 1 0,565 5,675 1,056 1,778 1,551 0,959 0,950 Lereng 2 0,344 3,490 0,127 1,703 2,66 0,814 0,824 Keseluruhan - - - - - 1,008 1,047
24 Lereng 1 0,377 3,783 1,056 1,778 1,551 0,855 0,790 Lereng 2 0,229 2,327 0,127 1,703 2,66 0,733 0,727 Keseluruhan - - - - - 0,956 0,960
25 Lereng 1 1,131 18,161 1,689 4,553 1,551 1,993 2,097 Lereng 2 0,687 11,167 0,271 3,415 2,66 1,275 1,294 Keseluruhan - - - - - 1,418 1,554
26 Lereng 1 0,565 9,080 1,689 4,553 1,551 1,187 1,267 Lereng 2 0,344 5,584 0,271 3,415 2,66 0,814 0,824 Keseluruhan - - - - - 1,085 1,168
27 Lereng 1 0,377 6,054 1,689 4,553 1,551 0,964 0,995 Lereng 2 0,229 3,722 0,271 3,415 2,66 0,733 0,727 Keseluruhan - - - - - 1,022 1,061
28 Lereng 1 1,131 22,701 2,111 7,114 1,551 1,993 2,097 Lereng 2 0,687 13,959 0,330 4,852 2,66 1,275 1,294 Keseluruhan - - - 1,548 1,672
29 Lereng 1 0,565 11,350 2,111 7,114 1,551 1,187 1,267 Lereng 2 0,344 6,980 0,330 4,852 2,66 0,814 0,824 Keseluruhan - - - - - 1,175 1,237
30 Lereng 1 0,377 7,567 2,111 7,114 1,551 0,964 0,995 Lereng 2 0,229 4,653 0,330 4,852 2,66 0,733 0,727 Keseluruhan - - - - - 1,070 1,105
31 Lereng 1 - - - - - 0,333 0,333 Lereng 2 - - - - - 0,252 0,247 Keseluruhan - - - - - 0,672 0,651
32 Lereng 1 1,131 11,350 1,056 1,778 1,551 1,315 1,306 Lereng 2 0,687 6,980 0,203 1,479 2,66 1,071 1,122 Keseluruhan - - - - - 1,242 1,247
33 Lereng 1 0,565 5,675 1,056 1,778 1,551 0,959 0,950 Lereng 2 0,344 3,490 0,203 1,479 2,66 0,690 0,730 Keseluruhan 0,000 0,000 - - - 0,993 0,981
34 Lereng 1 0,377 3,783 1,056 1,778 1,551 0,855 0,790 Lereng 2 0,229 2,327 0,203 1,479 2,66 0,623 0,610 Keseluruhan - - - - - 0,914 0,896
35 Lereng 1 1,131 18,161 1,689 4,553 1,551 1,993 2,097 Lereng 2 0,687 11,167 0,347 2,979 2,66 1,071 1,122 Keseluruhan - - - - - 1,467 1,584
36 Lereng 1 0,565 9,080 1,689 4,553 1,551 1,187 1,267 Lereng 2 0,344 5,584 0,347 2,979 2,66 0,690 0,730 Keseluruhan - - - - - 1,078 1,133
37 Lereng 1 0,377 6,054 1,689 4,553 1,551 0,964 0,995 Lereng 2 0,229 3,722 0,347 2,979 2,66 0,623 0,610 Keseluruhan - - - - - 1,007 0,999
38 Lereng 1 1,131 22,701 2,111 7,114 1,551 1,993 2,097 Lereng 2 0,687 13,959 0,406 3,988 2,66 1,071 1,122 Keseluruhan - - - - - 1,615 1,703
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Lereng (Lanjutan)
Variasi Tinjauan Lereng
Stabilitas Internal Stabilitas Eksternal Stabilitas
Kelongsoran Lereng
SFp SFr SF
Geser SF
Guling
SF Kuat Dukung
Tanah
SF Manual
SF Program Geoslope
39 Lereng 1 0,565 11,350 2,111 7,114 1,551 1,187 1,267 Lereng 2 0,344 6,980 0,406 3,988 2,66 0,690 0,730 Keseluruhan - - - - - 1,178 1,190
40 Lereng 1 0,377 7,567 2,111 7,114 1,551 0,964 0,995 Lereng 2 0,229 4,653 0,406 3,988 2,66 0,623 0,610 Keseluruhan - - - - - 1,058 1,026
Berdasarkan pada Tabel 4.12., untuk variasi 1, variasi 11, variasi 21, dan variasi
31 tidak ditampilkan hasil analisis stabilitas internal dan eksternal. Variasi
tersebut merupakan pemodelan lereng tanpa perkuatan (lihat Tabel 3.3. pada BAB
3) sehingga analisis dilakukan hanya pada stabilitas terhadap kelongsoran lereng.
Pada kondisi lereng dengan perkuatan geotekstil (selain variasi 1, 11, 21, dan 31),
hasil analisis stabilitas internal yang disajikan pada Tabel 4.12. tersebut hanya
untuk perkuatan pada dasar masing-masing lereng, sedangkan untuk hasil
analisis setiap perkuatan dapat dilihat pada lampiran. Selain itu dari tabel tersebut
dapat diketahui bahwa analisis dengan program Geoslope hanya untuk mencari
besarnya angka keamanan terhadap kelongsoran lereng. Untuk analisis stabilitas
internal dan eksternal hanya dilakukan dengan perhitungan manual.
4.3. Pembahasan
Pembahasan pada penelitian ini menitikberatkan pada hubungan antara masing-
masing parameter, yaitu kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal
antar geotekstil (Sv) dengan angka keamanan (SF) lereng yang merupakan hasil
dari hasil analisis stabilitas lereng sebelumnya. Hasil analisis tersebut kemudian
digambarkan dalam bentuk grafik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
56
4.3.1. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak
Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Internal
Analisis stabilitas internal terdiri dari analisis terhadap putus dan cabut tulangan.
Analisis dilakukan pada lereng 1 dan 2, sedangkan analisis pada lereng
keseluruhan tidak dilakukan karena kedua lereng tersebut tidak dapat dianggap
sebagai kesatuan konstruksi perkuatan. Berdasarkan Tabel 4.12., nilai SF terhadap
putus tulangan (SFr) tidak dipengaruhi oleh kemiringan lereng dan panjang
geotekstil, melainkan Sv. Hubungan antara Sv dengan nilai SFr dapat dilihat pada
Gambar 4.8.
Gambar 4.8. Hubungan antara Jarak Vertikal antar Geotekstil (Sv) dengan Nilai
SFr
Gambar 4.8. menunjukkan bahwa semakin besar Sv, maka nilai SFr semakin
kecil. Hal ini dikarenakan nilai SFr merupakan perbandingan antara kuat tarik
geotekstil (Ta) dengan besarnya gaya horizontal yang harus ditahan (Ph). Jika
nilai Sv semakin besar, maka besarnya Ph juga bertambah sehingga nilai SFr
semakin kecil.
Persentase penurunan nilai SF akibat pertambahan jarak vertikal antar geotekstil
(Sv) dapat dilihat pada Tabel 4.13.
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
Lereng 1= lereng atas
Lereng 2 = lereng bawah
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
Sv (m)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
57
Tabel 4.13. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak Vertikal
antar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Putus Tulangan (SFr)
Sv (m) SFr
Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah) 0,5 1,131 0,687 1 0,565 0,344
1,5 0,377 0,229 % 0,5-1 50,04 49,93 % 1 -1,5 33,27 33,43
Tabel 4.13. menunjukkan bahwa pada saat besarnya Sv bertambah dari 0,5 m
menjadi 1 m, nilai SFr mengalami penurunan sebesar 50,04% (lereng atas) dan
49,93% (lereng bawah). Sedangkan pada saat besarnya Sv bertambah dari 1 m
menjadi 1,5 m, nilai SFr mengalami penurunan sebesar 33,27% (lereng atas) dan
33,43% (lereng bawah).
Untuk nilai SF terhadap cabut tulangan (SFp) dipengaruhi oleh dua parameter,
yaitu panjang geotekstil dan Sv. Hubungan antara panjang geotekstil dan Sv
dengan nilai SFp dapat dilihat pada Gambar 4.9.
(a) Tinjauan Lereng 1 (Lereng Atas)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
0,0 5,0 8,0 10,0 15,0
Sv = 0,5 m
Sv = 1 m
Sv = 1,5 m
Ang
kaK
eman
anan
(SF
)
Panjang Geotekstil (m)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
(b) Tinjauan Lereng 2 (Lereng Bawah)
Gambar 4.9. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar
Geotekstil (Sv) dengan SFp
Gambar 4.9. menunjukkan bahwa semakin panjang geotekstil maka nilai SFp
semakin besar. Namun kondisi ini berbanding terbalik dengan SFp berdasarkan
Sv, dimana semakin besar nilai Sv maka nilai SFp semakin kecil. Hal ini
dikarenakan nilai SFp merupakan perbandingan antara tahanan gesek geotekstil
yang berada dalam zona pasif dengan besarnya gaya horizontal yang harus
ditahan (Ph). Semakin panjang geotekstil yang tertanam dalam zona pasif maka
besarnya tahanan gesek juga bertambah sehingga nilai SFr semakin besar.
Persentase peningkatan nilai SF akibat pertambahan panjang geotekstil dapat
dilihat pada Tabel 4.14.
Tabel 4.14. Persentase Peningkatan Nilai SF Akibat Pertambahan Panjang
Geotekstil pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan (SFp)
Panjang Geotekstil
(m)
SFp Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)
Jarak Vertikal Antar Geotekstil (m) 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5
5 11,350 5,675 3,783 6,980 3,490 2,327 8 18,161 9,080 6,054 11,167 5,584 3,722 10 22,071 11,350 7,567 13,959 6,980 4,653
% 5-8 60,009 60 60,032 59,986 60 59,948 % rata-rata 60,014 59,978
% 8-10 21,530 25 24,992 25,002 25 25,013 % rata-rata 23,840 25,005
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
0,0 5,0 8,0 10,0 15,0
Sv = 0,5 m
Sv = 1 m
Sv = 1,5 m
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
Panjang Geotekstil (m)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
Tabel 4.14. menunjukkan bahwa pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m
menjadi 8 m, nilai SFp mengalami peningkatan rata-rata sebesar 60,014% (lereng
atas) dan 59,978% (lereng bawah). Sedangkan pada saat panjang geotekstil
bertambah dari 8 m menjadi 10 m, nilai SFp mengalami peningkatan rata-rata
sebesar 23,840% (lereng atas) dan 25,005% (lereng bawah).
Persentase penurunan nilai SF akibat pertambahan jarak vertikal antar geotekstil
(Sv) dapat dilihat pada Tabel 4.15.
Tabel 4.15. Persentase Penurunan Nilai SF Akibat Pertambahan Jarak Vertikal
antar Geotekstil (Sv) pada Stabilitas terhadap Cabut Tulangan (SFp)
SV (m)
SFp Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)
Panjang Geotekstil (m) 5 8 10 5 8 10
0,5 11,35 18,161 22,071 6,980 11,167 13,959 1 5,675 9,080 11,350 3,490 5,584 6,980
1,5 3,783 6,054 7,567 2,327 3,722 4,653 % 0,5-1 50 50,003 48,575 50 49,996 49,996
% rata-rata 49,526 49,997 % 1 -1,5 33,339 33,326 33,330 33,324 33,345 33,338
% rata-rata 33,332 33,336
Tabel 4.15. menunjukkan bahwa pada saat besarnya Sv bertambah dari 0,5 m
menjadi 1 m, nilai SFp mengalami penurunan rata-rata sebesar 49,526% (lereng
atas) dan 49,997% (lereng bawah). Sedangkan pada saat besarnya Sv bertambah
dari 1 m menjadi 1,5 m, nilai SFp mengalami penurunan sebesar 33,332% (lereng
atas) dan 33,336% (lereng bawah).
4.3.2. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak
Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas Eksternal
Analisis stabilitas eksternal terdiri dari analisis terhadap bahaya penggeseran,
penggulingan, dan masalah kuat dukung tanah. Analisis dilakukan dengan
tinjauan lereng 1 dan 2. Untuk analisis dengan tinjauan lereng 2, dilakukan secara
keseluruhan dengan menganggap lereng 1 dan 2 merupakan satu kesatuan
konstruksi perkuatan. Berdasarkan Tabel 4.12., nilai SF terhadap penggeseran dan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
penggulingan tidak dipengaruhi oleh jarak vertikal antar geotekstil (Sv),
melainkan oleh kemiringan lereng dan panjang geotekstil. Hal ini dikarenakan
perhitungan stabilitas konstruksi perkuatan ditinjau pada perlawanan gesek yang
terjadi di dasar konstruksi yang merupakan satu kesatuan (Suryolelono, 2000),
dimana panjang geotesktil pada dasar lereng dianggap sama dengan lebar
konstruksi perkuatan lereng.
Hubungan antara kemiringan lereng dan panjang geotekstil dengan dengan nilai
SF terhadap penggeseran dapat dilihat pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10. Hubungan antara Kemiringan Lereng dan Panjang Geotekstil
dengan SF terhadap Penggeseran
Gambar 4.10. menunjukkan bahwa nilai SF untuk kemiringan 70o-70o dan 70o-90o
dengan tinjauan lereng 1 (lereng atas) sama besar, namun mengalami penurunan
pada kemiringan 90o-70o, dan kemudian konstan pada kemiringan 90o-90o.
Sedangkan nilai SF dengan tinjauan lereng 2 mengalami peningkatan pada
kemiringan 70o-90o, namun mengalami penurunan pada kemiringan 90o-70o, dan
kemudian mengalami peningkatan kembali pada kemiringan 90o-90o. Untuk
tinjauan lereng 1 (lereng atas), semakin curam kemiringan suatu lereng maka
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
70-70 70-90 90-70 90-90
Lereng 1, panjang geotekstil = 5 m Lereng 1, panjang geotekstil = 8 m
Lereng 1, panjang geotekstil = 10 m Lereng 2, panjang geotekstil = 5 m
Lereng 2, panjang geotekstil = 8 m Lereng 2, panjang geotekstil = 10 m
Kemiringan Lereng (o)
Ang
kaK
eman
anan
(SF
)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
61
nilai SF semakin kecil. Namun hal ini tidak berlaku untuk tinjauan lereng 2
(lereng bawah) karena nilai SF tidak hanya dipengaruhi oleh kemiringan lereng 2
(lereng bawah) saja, melainkan juga dipengaruhi oleh kemiringan lereng 1 (lereng
atas). Persentase penurunan nilai SF terhadap penggeseran akibat pertambahan
kemiringan lereng dapat dilihat pada Tabel 4.16.
Tabel 4.16. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat
Pertambahan Kemiringan Lereng
Kemiringan Lereng (o)
SF terhadap Penggeseran pada Lereng 1 (Atas) Panjang Geotekstil (m)
5 8 10 70 1,381 1,813 2,925 90 1,056 1,689 2,111
% 70-90 23,534 6,839 27,829 % rata-rata 19,401
Tabel 4.16. menunjukkan bahwa pada saat kemiringan lereng bertambah dari 70o
menjadi 90o untuk tinjauan lereng 1 (lereng atas), nilai SF terhadap penggeseran
mengalami penurunan rata-rata sebesar 19,401%.
Gambar 4.10. juga menunjukkan nilai SF pada saat panjang geotekstil sebesar 5 m
lebih kecil daripada pada saat panjang geotekstil sebesar 8 m. Kemudian nilai SF
mengalami peningkatan lagi pada saat panjang geotekstil bertambah yaitu dari 8
m menjadi 10 m. Hal ini dikarenakan nilai SF terhadap penggeseran merupakan
perbandingan antara gaya yang melawan, yaitu akibat beban perkuatan geotekstil
dengan gaya yang menggeser, yaitu dari tekanan tanah dan beban jalan raya. Jadi
semakin panjang geotekstil, maka besarnya gaya yang melawan gaya geser
semakin besar sehinggan nilai SF menjadi bertambah. Persentase peningkatan
nilai SF terhadap penggeseran akibat pertambahan panjang geotekstil dapat dilihat
pada Tabel 4.17.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
62
Tabel 4.17. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggeseran Akibat
Pertambahan Panjang Geotekstil
Panjang Geotekstil
(m)
SF terhadap Penggeseran Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)
Kemiringan Lereng (o) 70 90 70 90
5 1,381 1,056 0,143 0,210 8 1,813 1,689 0,263 0,325 10 2,925 2,111 0,395 0,451
% 5-8 31,282 59,943 83,916 54,762 % rata-rata 45,612 69,339
% 8-10 61,335 24,985 50,190 38,769 % rata-rata 43,160 44,480
Tabel 4.17. menunjukkan bahwa pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m
menjadi 8 m, nilai SF terhadap penggeseran mengalami peningkatan rata-rata
sebesar 45,612% (lereng atas) dan 69,339% (lereng bawah). Sedangkan pada saat
panjang geotekstil bertambah dari 8 m menjadi 10 m, nilai SF terhadap
penggeseran mengalami peningkatan rata-rata sebesar 43,160% (lereng atas) dan
44,480% (lereng bawah).
Hubungan antara kemiringan lereng dan panjang geotekstil dengan dengan nilai
SF terhadap penggulingan dapat dilihat pada Gambar 4.11.
Gambar 4.11. Hubungan antara Kemiringan Lereng dan Panjang Geotekstil
dengan SF terhadap Penggulingan
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
70-70 70-90 90-70 90-90
Lereng 1, panjang geotekstil = 5 m Lereng 1, panjang geotekstil = 8 m
Lereng 1, panjang geotekstil = 10 m Lereng 2, panjang geotekstil = 5 m
Lereng 2, panjang geotekstil = 8 m Lereng 2, panjang geotekstil = 10 m
Kemiringan Lereng (o)
Ang
kaK
eman
anan
(SF
)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
63
Gambar 4.11. menunjukkan bahwa nilai SF dengan tinjauan lereng 1 (lereng atas)
mengalami peningkatan pada kemiringan 70o-90o, namun mengalami penurunan
pada kemiringan 90o-70o, dan kemudian konstan pada kemiringan 90o-90o.
Sedangkan nilai SF dengan tinjauan lereng 2 (lereng bawah) mengalami
penurunan pada kemiringan 70o-90o, namun mengalami peningkatan pada
kemiringan 90o-70o, dan kemudian mengalami penurunan kembali pada
kemiringan 90o-90o. Jadi, semakin curam kemiringan lereng, maka nilai SF
semakin kecil. Hal ini dikarenakan lereng yang landai lebih stabil sehingga lebih
aman dari bahaya penggulingan. Persentase penurunan nilai SF terhadap
penggulingan akibat pertambahan kemiringan lereng dapat dilihat pada Tabel
4.18.
Tabel 4.18. Persentase Penurunan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat
Pertambahan Kemiringan Lereng
Kemiringan Lereng (o)
SF terhadap Penggulingan Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)
Panjang Geotekstil (m) 5 8 10 5 8 10
70 3,795 6,716 12,920 1,940 3,380 5,649 90 1,778 4,553 7,114 1,631 2,847 4,803
% 70-90 53,149 32,207 44,938 15,928 15,769 14,976 % rata-rata 43,431 15,558
Tabel 4.18. menunjukkan bahwa pada saat kemiringan lereng bertambah dari 70o
menjadi 90o, nilai SF terhadap penggulingan mengalami penurunan rata-rata
sebesar 43,431% (lereng atas) dan 15,558% (lereng bawah).
Gambar 4.11. juga menunjukkan nilai SF pada saat panjang geotekstil sebesar 5 m
untuk tinjauan lereng 1 lebih kecil daripada pada saat panjang geotekstil sebesar 8
m. Kemudian nilai SF mengalami peningkatan lagi pada saat panjang geotekstil
bertambah yaitu dari 8 m menjadi 10 m. Hal ini dikarenakan nilai SF terhadap
penggulingan merupakan perbandingan antara momen yang melawan, yaitu
momen akibat beban perkuatan geotekstil dengan momen yang menggulingkan,
yaitu momen akibat tekanan tanah dan beban jalan raya. Jadi semakin panjang
geotekstil, maka besarnya momen yang melawan penggulingan semakin besar
sehingga nilai SF menjadi bertambah. Persentase peningkatan nilai SF terhadap
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
64
penggulingan akibat pertambahan panjang geotekstil dapat dilihat pada Tabel
4.19.
Tabel 4.19. Persentase Peningkatan Nilai SF terhadap Penggulingan Akibat
Pertambahan Panjang Geotekstil
Panjang Geotekstil
(m)
SF terhadap Penggulingan Lereng 1 (Atas) Lereng 2 (Bawah)
Kemiringan Lereng (o) 70 90 70 90
5 3,795 1,778 1,940 1,631 8 6,716 4,553 3,380 2,847 10 12,920 7,114 5,649 4,803
% 5-8 76,970 156,074 74,227 74,555 % rata-rata 116,522 74,391
% 8-10 92,376 56,249 67,130 68,704 % rata-rata 74,313 67,917
Tabel 4.19. menunjukkan bahwa pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m
menjadi 8 m, nilai SF terhadap penggulingan mengalami peningkatan rata-rata
sebesar 116,522% (lereng atas) dan 74,931% (lereng bawah). Sedangkan pada
saat panjang geotekstil bertambah dari 8 m menjadi 10 m, nilai SF terhadap
penggulingan mengalami peningkatan rata-rata sebesar 74,313% (lereng atas) dan
67,917% (lereng bawah).
Untuk nilai SF terhadap kuat dukung tanah tidak dipengaruhi oleh adanya
perkuatan geotekstil. Berdasarkan hasil analisis pada Tabel 4.19., menunjukkan
bahwa nilai SF terhadap kuat dukung tanah konstan, meskipun ada perubahan
kemiringan lereng, panjang geotekstil, atau jarak vertikal antar geotekstil. Hal ini
dikarenakan perhitungan stabilitas terhadap kuat dukung tanah dipengaruhi oleh
parameter tanah itu sendiri, seperti berat isi (γ), kohesi (c), dan sudut geser (ϕ)
yang digunakan untuk mencari faktor-faktor kuat dukung tanah.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
65
4.3.3. Hubungan Kemiringan Lereng, Panjang Geotekstil, dan Jarak
Vertikal antar Geotekstil dengan Stabilitas terhadap Kelongsoran
Lereng
Analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng dilakukan dengan tinjauan lereng
1, lereng 2, dan lereng secara keseluruhan. Nilai SF dipengaruhi oleh kemiringan
lereng, panjang geotekstil, dan jarak vertikal antar geotekstil (Sv). Hasil analisis
yang dilakukan ada 2, yaitu hasil perhitungan manual dan program Geoslope.
Hubungan antara kemiringan lereng, panjang geotekstil, dan Sv dengan nilai SF
terhadap kelongsoran lereng dari hasil perhitungan manual dapat dilihat pada
Gambar 4.12. sampai dengan Gambar 4.19.
Gambar 4.12. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar
Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng
pada Lereng 1 untuk Kemiringan 70o
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 8 10
sv = 0,5 m; manual
sv = 1 m; manual
sv = 1,5 m; manual
sv = 0,5 m; program
sv = 1 m; program
sv = 1,5 m; program
Panjang Geotekstil (m)
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
66
Gambar 4.13. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar
Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng
pada Lereng 1 untuk Kemiringan 90o
Gambar 4.14. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar
Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng
pada Lereng 2 untuk Kemiringan 70o
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 5 8 10
sv = 0,5 m; manual
sv = 1 m; manual
sv = 1,5 m; manual
sv = 0,5 m; program
sv = 1 m; program
sv = 1,5 m; program
Panjang Geotekstil (m)
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
0 5 8 10
sv = 0,5 m; manual
sv = 1 m; manual
sv = 1,5 m; manual
sv = 0,5 m; program
sv = 1 m; program
sv = 1,5 m; program
Panjang Geotekstil (m)
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
67
Gambar 4.15. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar
Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng
pada Lereng 2 untuk Kemiringan 90o
Gambar 4.16. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar
Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng
pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 70o - 70o
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 5 8 10
sv = 0,5 m; manual
sv = 1 m; manual
sv = 1,5 m; manual
sv = 0,5 m; program
sv = 1 m; program
sv = 1,5 m; program
Panjang Geotekstil (m)
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 5 8 10
sv = 0,5 m; manual
sv = 1 m; manual
sv = 1,5 m; manual
sv = 0,5 m; program
sv = 1 m; program
sv = 1,5 m; program
Panjang Geotekstil (m)
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
68
Gambar 4.17. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar
Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng
pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 70o - 90o
Gambar 4.18. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar
Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng
pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 90o - 70o
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 5 8 10
sv = 0,5 m; manual
sv = 1 m; manual
sv = 1,5 m; manual
sv = 0,5 m; program
sv = 1 m; program
sv = 1,5 m; program
Panjang Geotekstil (m)
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0 5 8 10
sv = 0,5 m; manual
sv = 1 m; manual
sv = 1,5 m; manual
sv = 0,5 m; program
sv = 1 m; program
sv = 1,5 m; program
Panjang Geotekstil (m)
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
69
Gambar 4.19. Hubungan antara Panjang Geotekstil dan Jarak Vertikal antar
Geotekstil (Sv) dengan nilai SF terhadap Kelongsoran Lereng
pada Lereng Keseluruhan untuk Kemiringan 90o - 90o
Gambar 4.12 sampai dengan Gambar 4.15. menunjukkan bahwa besarnya nilai SF
mengalami penurunan pada saat kemiringan bertambah. Hal ini dapat dilihat pada
Gambar 4.12., pada saat kemiringan lereng 1 sebesar 70o dan tanpa perkuatan,
nilai SF yang dihasilkan sebesar 0,794 (dari perhitungan manual) dan 0,79 (dari
program Geoslope). Kemudian pada saat kemiringan lereng 1 tanpa perkuatan
diperbesar menjadi 90o (lihat Gambar 4.13), nilai SF mengalami penurunan,
menjadi 0,333 (dari perhitungan manual dan program Geoslope).. Jadi semakin
besar kemiringan lereng, maka nilai SF semakin kecil. Hal ini juga berlaku pada
lereng 2 (lihat Gambar 4.14. dan Gambar 4.15.), namun tidak berlaku pada lereng
secara keseluruhan (lihat Gambar 4.16. sampai dengan Gambar 4.19.). Hal ini
dikarenakan kondisi lereng tersebut pada dasarnya terdiri dari 2 lereng yang
mempunyai kemiringan berbeda yang dianggap sebagai satu kesatuan lereng
secara keseluruhan.
Gambar 4.12. dan Gambar 4.19. menunjukkan bahwa besarnya angka keamanan
(SF) mengalami peningkatan akibat adanya pertambahan panjang geotekstil.
Gambar 4.12. dan Gambar 4.13. menunjukkan bahwa nilai SF mengalami
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0 5 8 10
sv = 0,5 m; manual
sv = 1 m; manual
sv = 1,5 m; manual
sv = 0,5 m; program
sv = 1 m; program
sv = 1,5 m; program
Panjang Geotekstil (m)
Ang
kaK
eman
anan
(S
F)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
70
kenaikan pada saat panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m, kemudian
nilai SF konstan pada saat panjang geotekstil bertambah menjadi 10 m. Gambar
4.14. dan Gambar 4.15. menunjukkan nilai SF mengalami kenaikan pada saat
diberi perkuatan geotekstil sepanjang 5 m. Namun nilai SF konstan pada saat
panjang geotekstil ditambah menjadi 8 m dan 10 m. Gambar 4.16. sampai dengan
Gambar 4.19. menunjukkan nilai SF mengalami kenaikan pada saat panjang
geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m dan 10 m. Hal ini dikarenakan
semakin panjang geotekstil, maka kemungkinan geotekstil yang tertanam di dalam
zona pasif semakin besar sehingga jumlah tahanan momen yang dihasilkan
bertambah.
Gambar 4.12. sampai dengan Gambar 4.19. cenderung sama dimana besarnya
nilai SF untuk Sv = 0,5 m (dengan jumlah perkuatan lereng 1 = 20 perkuatan dan
lereng 2 = 8 perkuatan) memiliki selisih yang cukup besar terhadap nilai SF untuk
Sv = 1 m. Namun nilai SF untuk Sv = 1 m (dengan jumlah perkuatan lereng 1 =
10 perkuatan dan lereng 2 = 4 perkuatan) memiliki selisih yang tidak terlalu besar
terhadap nilai SF untuk Sv = 1,5 m (dengan jumlah perkuatan lereng 1 = 7
perkuatan dan lereng 2 = 3 perkuatan). Kondisi ini dikarenakan semakin besar Sv,
maka jumlah geotekstil yang digunakan untuk perkuatan menjadi berkurang
sehingga nilai SF menjadi semakin kecil.
Berdasarkan perhitungan yang dilakukan (lihat Lampiran B), pada saat
kemiringan lereng bertambah dari 70o menjadi 90o, nilai SF mengalami penurunan
rata-rata sebesar 26,081% (lereng atas) dan 15,18% (lereng bawah). Pada saat
panjang geotekstil bertambah dari 5 m menjadi 8 m, nilai SF mengalami
peningkatan rata-rata sebesar 41,81% (lereng atas) dan 9,915% (lereng secara
keseluruhan). Sedangkan pada saat panjang geotekstil bertambah dari 8 m
menjadi 10 m, nilai SF pada lereng secara keseluruhan mengalami penignkatan
rata-rata sebesar 7,565%. Pada saat besarnya Sv bertambah dari 0,5 m menjadi 1
m, nilai SF mengalami penurunan rata-rata sebesar 32,932% (lereng atas), 35,68%
(lereng bawah), dan 27,115% (lereng secara keseluruhan). Sedangkan pada saat
besarnya Sv bertambah dari 1 m menjadi 1,5 m, nilai SF mengalami penurunan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
71
sebesar 15,441% (lereng atas), 11,549% (lereng bawah), dan 10,176% (lereng
secara keseluruhan).
4.3.4. Perbandingan Hasil Analisis Stabilitas Lereng dari Perhitungan
Manual dengan Program Geoslope
Program Geoslope merupakan program yang digunakan untuk mencari nilai SF
terhadap kelongsoran lereng, sehingga pada penelitian ini yang dibandingkan
hanya hasil analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng. Perbandingan nilai SF
dari hasil perhitungan manual dan program Geoslope dapat dilihat pada Gambar
4.20.
Gambar 4.20. Perbandingan Nilai SF dari Hasil Perhitungan Manual dengan
Program Geoslope
Berdasarkan perhitungan yang dilakukan (lihat Lampiran B), dapat diketahui
bahwa nilai SF yang diperoleh dari perhitungan manual hampir sama dengan
program Geoslope, dengan rata-rata selisih nilai SF sebesar 3,714%. Hal ini
dikarenakan analisis yang dilakukan oleh program Geoslope sama dengan teori
stabilitas lereng yang ada, yaitu dengan menggunakan metode keseimbangan
batas dan bidang longsor pada penelitian ini yang digunakan untuk perhitungan
manual disamakan dengan bidang longsor pada program Geoslope.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Perhitungan Manual
Pro
gra
mGeoslope
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
72
4.3.5. Permasalahan pada Penggunaan Geotekstil
Pada variasi 2 dengan tinjauan analisis lereng secara keseluruhan dapat dilihat
bahwa panjang geotekstil pada lereng atas melebihi bidang longsor, sedangkan
pada lereng bawah perkuatan geotekstil tidak berfungsi sama sekali. Hal ini
dikarenakan bidang longsor pada lereng atas sangat kecil dan pada lereng bawah
sangat besar sehingga panjang geotekstil pada lereng bawah tidak dapat mencapai
bidang longsor, seperti yang terlihat pada Gambar 4.21.
Gambar 4.21. Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan pada Variasi 2
Angka keamanan (SF) yang diperoleh berdasarkan Gambar 4.21 sebesar 1,786.
Hasil tersebut menunjukkan adanya peningkatan setelah diberi perkuatan
geotekstil sepanjang 5 m, dari angka keamanan (SF) untuk lereng tanpa perkuatan
sebesar 0,783 (lihat Gambar 4.7c.). Meskipun demikian, kondisi ini kurang efisien
karena terjadi pemborosan geotekstil pada lereng atas, sedangkan panjang
geotekstil pada lereng bawah mengalami kekurangan yang memungkinkan
terjadinya kelongsoran pada lereng bawah tersebut. Oleh karena itu diperlukan
perencanaan ulang, yaitu dengan mengurangi panjang geotekstil pada lereng atas
dan menambah panjang geotekstil pada lereng bawah. Hasil analisis stabilitas
lereng terhadap kelongsoran lereng setelah dilakukan perencanaan ulang
ditunjukkan pada Gambar 4.22.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
73
Gambar 4.22. Hasil Analisis Lereng secara Keseluruhan Setelah Perencanaan
Ulang
Berdasarkan Gambar 4.22. diperoleh nilai SF sebesar 1,843 (lebih besar dari nilai
SF sebelumnya 1,786). Panjang geotekstil pada lereng atas dibuat seragam, yaitu
2 m, sedangkan panjang geotekstil pada lereng bawah dibuat berbeda-beda.
Panjang geotekstil terpanjang pada lereng bawah sebesar 11 m yang dipasang
pada kedalaman 0,5 m dari permukaan lereng bawah. Panjang geotekstil
berkurang 0,5 m setiap pertambahan Sv 0,5 m hingga kedalaman 2 m dari
permukaan lereng bawah (panjang geotekstil: 11 m, 10,5 m, 10 m, dan 9,5 m).
Pada kedalaman 2,5 m dari permukaan lereng bawah, panjang geotekstil yang
digunakan sebesar 8,5 m dan panjang geotekstil tersebut berkurang 1 m setiap
pertambahan Sv 0,5 m hingga dasar lereng bawah (8,5 m, 7,5 m, 6,5 m, dan 5,5
m). Penggunaan geotekstil tersebut lebih efisien karena tidak terjadi pemborosan
geotekstil pada lereng atas dan geotekstil pada lereng bawah juga berfungsi dalam
meningkatkan nilai SF lereng secara keseluruhan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
74
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini yaitu :
1. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF pada saat kemiringan lereng bertambah
dari 70o menjadi 90o, yaitu :
• Stabilitas terhadap penggeseran sebesar 19,401% (lereng atas).
• Stabilitas terhadap penggulingan sebesar 43,431% (lereng atas) dan
15,558% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 26,081% (lereng atas) dan
15,18% (lereng bawah).
2. Besarnya peningkatan rata-rata nilai SF akibat pertambahan panjang
geotekstil, yaitu :
a. 5 m menjadi 8 m
• Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar 60,014% (lereng atas) dan
59,978% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap penggeseran sebesar 45,612% (lereng atas) dan
69,339% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap penggulingan sebesar 116,522% (lereng atas) dan
74,931% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 41,81% (lereng atas)
dan 9,915% (lereng secara keseluruhan)
b. 8 m menjadi 10 m
• Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar sebesar 23,840% (lereng
atas) dan 25,005% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap penggeseran sebesar 43,160% (lereng atas) dan
44,480% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap penggulingan sebesar sebesar 74,313% (lereng atas)
dan 67,917% (lereng bawah).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
75
• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 7,565% (lereng secara
keseluruhan).
3. Besarnya penurunan rata-rata nilai SF akibat pertambahan jarak vertikal antar
geotekstil, yaitu :
a. 0,5 m menjadi 1 m
• Stabilitas terhadap putus tulangan sebesar sebesar 50,04% (lereng atas)
dan 49,93% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar 49,526% (lereng atas) dan
49,997% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar 32,932% (lereng atas),
35,68% (lereng bawah), dan 27,115% (lereng secara keseluruhan).
b. 1 m menjadi 1,5 m
• Stabilitas terhadap putus tulangan sebesar sebesar sebesar 33,27%
(lereng atas) dan 33,43% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap cabut tulangan sebesar sebesar 33,332% (lereng
atas) dan 33,336% (lereng bawah).
• Stabilitas terhadap kelongsoran lereng sebesar sebesar 15,441%
(lereng atas), 11,549% (lereng bawah), dan 10,176% (lereng secara
keseluruhan).
4. Perhitungan stabilitas lereng dengan perhitungan manual dan program
Geoslope memberikan hasil yang hampir sama, dengan rata-rata selisih
perhitungan sebesar 3,714%.
5.2. Saran
Berdasarkan hasil penelitian, maka perlu adanya penelitian lanjut untuk
melengkapi dan mengembangkan tema penelitian ini. Adapun saran – saran yang
dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
76
1. Perlu dilakukan penelitian untuk kondisi lereng dengan tanah heterogen.
2. Mengubah geometri lereng , misalnya dengan menambah jarak antar muka
lereng maupun ketinggian tiap lereng.
3. Menambah jumlah lereng yang dianalisis, misalnya dengan terasering yang
memiliki banyak tingkatan lereng.
4. Menambah variasi letak beban, seperti pada lapis tanah pertama, ketiga, dan
keseluruhan.
5. Memperhitungkan adanya muka air tanah dengan letak yang bervariasi.
6. Membandingkan dengan pemodelan fisik di laboratorium.
7. Pemodelan selanjutnya dapat dilakukan dengan software geoteknik lain,
seperti Miraslope dan STABB.
8. Membandingkan dengan jenis perkuatan lain, misalnya dengan dinding
penahan tanah (retaining wall).