Analisis Kestabilan Lereng

Analisis Kestabilan Lereng

oleh Ir. Erri Hendriawan, SE. MT

Materi Pendahuluan K t Geser Kuat G Tanah T h Dalam D l Analisa A li K Kestabilan t bil Lereng

z z – – – –

z z

Konsep p Tegangan g g Efektif Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb Parameter Tanah Hasil Test Triaxial Pemilihan Parameter Tanah

Metode Perhitungan Stabilitas Lereng Beberapa p Usaha Peningkatan g Stabilitas Lereng g

PENDAHULUAN z

Kestabilan lereng merupakan salah satu hal penting ti d dalam l bid bidang geoteknik t k ik

Konsep Tegangan Efektif σ N

τ σ' f

a. Teori dasar kuat geser

u

σ ' b. Kuat geser tanah

u

Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb

τ

Garis keruntuhan τ = σ’ tan φ + c

Zona tidak akan terjadi

c

φ

Zona stabil τ < σ’ tan φ + c

σ’

P Parameter t T Tanah h Hasil H il Test T t Triaxial Ti i l

σ3

σ3 < σ< σ1

σ3

σ3

σ3

σ3

σ1

σ3

σ3

σ1 σ3 σ3

σ3

σ1

1. Langkah awal test

σ3 < σ< σ1 2. Langkah pembebanan

σ1 2. Sampel runtuh

3 Jenis Test Triaxial z

z

z

Consolidated Undrained (CU) : Sampel diberi tekanan σ3 dari seluruh arah, kemudian sampel didi k sampaii tterjadi didiamkan j di kkonsolidasi lid i akibat tekanan tersebut. Sesudah konsolidasi berhenti, maka saluran air ditutup dan kemudian tegangan utama dinaikan sampai mencapai σ1. pembebanan tidak terjadi j Selama p drainase. Consolidated Drained (CD) : Sama seperti CU tapi pada saat pembebanan drainase tetap terbuka sehingga air pori masih dapat mengalir ke luar. luar Unconsolidated Undrained (UU) : Sesudah sampel mendapat tegangan σ3, sampel langsung di beri beban σ1 sehingga tanpa ada konsolidasi. pembebanan drainase Pada saat p ditutup sehingga air pori tidak keluar dari sampel.

Se =

τ

r1 x2 − r2 x1 r2 − r1

Garis keruntuhan

τ = σ’ tan φ + c

r1

c

Se

σ3

σ3

σ3

x1

φ

r2 σ1

x2

σ1

σ’ σ1

Pemiliha han jenis pa arameter tan nah (Lee, 19 1996)

Pemilihan Parameter Tanah z z

Pendekatan total stress Pendekatan effective stress Jenis Konstruksi

Parameter Tanah

Jangka pendek

UU atau CU

Konstruksi bertahap

CU

Jangka Panjang

CU dengan pengukuran tegangan pori atau CD untuk tegangan geser efektif

Granular

Semua jenis

Sudut geser efektif φ’ dari insitu test atau direct shear

c-φ material

Jangka panjang

CU dengan pengukuran tegangan pori atau CD untuk tegangan geser efektif

Jenis Tanah Kohesif

Contoh C t hk kasus pemilihan ilih parameter t tanah (Holtz and Kovacs, 1981)

Kondisi

Kasus

CD

Timbunan dengan tahap konstruksi yang lambat, berlapis, di atas tanah lempung lunak Bendungan dengan muka air bendung yang tetap Galian tanah untuk lereng tanah lempung

CU

Penambahan timbunan diatas timbunan lama yang telah terkonsolidasi Perubahan muka air bendung secara cepat di bendung lama yang terkonsolidasi Tibunan tanah secara cepat di atas lereng tanah lempung alami

UU

Timbunan yang dibangun secara cepat diatas tanah lempung Bendungan besar yang dibangun dengan cepat dengan clay core Pembebanan pondasi yang cepat diatas tanah lempung

Kondisi K di i kritis k iti stabilitas t bilit lereng l di tanah t h lempung jenuh air (Lee, 1995) Konstruksi

Jenis Tanah Soft Clay (NC)

Stiff Clay (Hightly OC)

Timbunan

Unconsolidated Undrained (UU) dimana φ=0, τ= cu

Dapat p kasus UU atau Consolidated Drained (CD). Umumnya tidak ada masalah kestabilan lereng

Galian atau lereng alami

Bisa kasus UU atau CD

CD (drainase penuh)

METODE PERHITUNGAN STABILITAS LERENG

Angka keamanan minimum untuk lereng galian terbuka tanpa gempa (konsensus TPKB DKI-Jakarta, 1999, Djayaputra, 1999) Keandalan data tanah Kurang

Cukup

Lingkungan

Temp orer

Perma nen

Tempo rer

Perm anen

Tidak ada hunian manusia atau bangunan

1.3

1.5

1.25

1.3

Banyak bangunan

1.5

2

1.3

1.5

Untuk kasus gempa, faktor keamanan untuk seluruh kondisi ≥ 1.1

Angka keamanan minimum untuk galian dengan dinding penahan (konsensus TPKB DKI-Jakarta, 1999, Djayaputra, 1999)

Kondisi

Angka Keamanan Temporer

permanen

Umum

1.3

1.5

Bottom heave pada level pondasi

1.3

1.5

Bottom heave diatas level pondasi

15 1.5

Piping

1.5

Catatan : Parameter tanah ditentukan ahli geoteknik

2

Rekomendasi R k d i nilai il i minimum i i faktor f kt keamanan statik (Duncan dan Buchignani, 1975)

Resiko

Ketidakpastian parameter tanah Kecil

Besar

Biaya perbaikan ≈ biaya konstruksi Tidak berbahaya bagi manusia atau bangunan

1.25

1.5

Biaya perbaikan > biaya konstruksi Berbahaya bagi manusia atau bangunan

1.5

≥2

Tegangan Kerja

α

α

T

τ

N

τ = σ . tanφ τf

W

φ

σd

σ

Stabilitas St bilit Lereng L Menerus M Tanpa T Rembesan L H β

F

W Na F β

β

TR

Ta

Tanah keras

F=

tan φ tan β

Sementara pada tanah kohesif, tebal tanah kritis bisa dihitung, dimana F = 1, sehingga:

β R

Pada tanah non-kohesive c = 0, sehingga

NR

Hcr =

c 1 2 γ cos β(tan β − tan φ)

Stabilitas St bilit Lereng L Menerus M Dengan D Rembesan

L

H H.c os2 β

β W Na

β

Arah rembesan e bes

β

Tanah keras

Ta

TR β R

NR

F ==

(γ − γ w ) cos β . tan φ c + sat γ sat .H . cos β . sin β γ sat . sin β

Stabilitas St bilit Lereng L Dengan D Tinggi Ti i Terbatas

H cr

4 c sin β . cos β = γ 1 − cos( β − θ )

R α3

M t d Irisan Metoda Ii R

6

W3

5 4

1

Δ Δx

2

α3

Δ Δx Δx Δ

Δ Δx Δx Δ

Δ Δx

W3 W3=(zki+zka)/2*Δx*γ N3=W3*cosα3 T3=W3*sinα3 Untuk Δx yang sangat kecil, maka Pki ≈ Pka → pengaruh tekanan ini bisa diabaikan

N3 zki

α3

Pki α3 Δl3 Δx

zkia Pka

BEBERAPA USAHA PENINGKATAN STABILITAS LERENG Pengurangan beban kepala lereng

Pemberian counterweight

Pembuatan subdrain Muka air tanah dengan subdrain

Muka M k air tanah asli

Pemasangan g retaining g wall

BEBERAPA USAHA PENINGKATAN STABILITAS LERENG Pemasangan turap (dengan angker)

Perkuatan geotextile

Timbunan

Soil nailing Geotextile

Terima Kasih