Tugas UAS Lereng Teknik Sipil 2015

TUGAS AKHIR ANALISIS STABILITAS LERENG DAN PERBAIKAN TANAH

Oleh: KELOMPOK 1

Anggota MUHAMMAD MUHAMMAD HAMZAH FANSURI

(5113412002) (5113412002)

KURNIA DWI ANGGRAINI

(5113412011) (5113412011)

TIGO MINDIASTIWI

(5113412012)

FITRIYANINGSIH

(5113412014)

MAFRIANTI P. I.

(5113412022)

SAFRUDIN KHUZAENI N.

(5113412026) (5113412026)

ARIF SETIAWAN ARIAV

(5113412027) (5113412027)

BAHAR ARDIANTO

(5113412028) (5113412028)

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEMARANG 2015

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-Nya yang telah melimpahkan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir Analisis Stabilitas Lereng dan Perbaikan Tanah yang merupakan tugas pada semester enam. Suatu kebanggaan dan rasa tidak percaya kami bisa menyelesaikan makalah ini. Kami berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi kami dan orang lain. Tak lupa kami ucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc. dan Bapak Untoro Nugroho, S.T., M.T. selaku Dosen mata kuliah Analisis Stabilitas Lereng dan Perbaikan Tanah. 2. Bapak Amir Fauzan, S. Pd. selaku Laboran Laboratorium Analisis Stabilitas Lereng dan Perbaikan Tanah. 3. Bapak Fakhrudin dan Mico Virdianto selaku operator praktikum Analisis Stabilitas Lereng dan Perbaikan Tanah. 4. Crew AJG yang telah membantu praktikum Analisis Stabilitas Lereng dan Perbaikan Tanah. 5. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu yang telah membantu pelaksanaan pembuatan makalah ini. Kami menyadari bahwa di dunia ini tidak ada yang sempurna untuk itu kami mohon kritik dan dan saran untuk kami supaya bisa lebih baik dalam membuat makalah di lain kesempatan. Terima kasih.

Semarang, Juli 2015

Penulis

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Gerakan massa atau tanah longsor adalah salah satu bencana alam yang  paling sering terjadi pada daerah perbukitan di daerah tropis. Tanah longsor ini sering terjadi pada musim hujan yang disebabkan oleh adanya penambahan  beban pada lereng, penggalian atau pemotongan kaki lereng, penggalian yang mempertajam kemiringan lereng, perubahan posisi muka air secara cepat, kenaikan tanah lateral oleh air, getaran atau gempa yang kadang menyokong kejadian tersebut. Untuk menentukan metode perbaikan dan perkuatan lereng yang tepat, diperlukan suatu analisis stabilitas lereng. Analisis ini berguna untuk mendukung perancangan yang aman dan ekonomis dari lereng tersebut. Untuk itu, pada lokasi Gunung Ledek, Semarang perlu dilakukan analisis stabilitas lereng dan pengaruhnya terhadap badan jalan di sepanjang ruas jalan tersebut. Didalam analisa stabilitas lereng sangat diperlukan suatu kajian bidang geoteknik yang cukup luas dan kini terus berkembang. Kajian geoteknik tersebut terutama dalam analisis kestabilan lereng berikut cara dan upaya  penanggulangan kelongsoran/keruntuhan

suatu

lereng.

Metode

analisis

kestabilan lereng merupakan bagian dari teknologi struktur secara keseluruhan dengan membuat pemodelan yang tepat, akurat dan realistis.

B. Rumusan Masalah

1.

Bagaimana kondisi eksisting tanah pada lereng di Gunung Ledek, Semarang?

2.

Bagaimana kondisi lereng dengan adanya pembebanan di sekitar lokasi?

3.

Bagaimana perbaikan lereng dengan adanya pembebanan tersebut?

1

C. Tujuan

Untuk mengetahui kondisi eksisting tanah pada lereng di Gunung Ledek, Mengetahui kondisi lereng dengan adanya pembebanan di sekitar lokasi, dan untuk

mengetahui

perbaikan/penanggulangan

dari

adanya

pembebanan

tersebut, serta untuk mengetahui angka aman yang terbesar dari perbaikan tanah yang dilakukan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Lereng

Lereng merupakan suatu kondisi permukaan tanah dimana terdapat  perbedaan elevasi antara satu daerah dengan daerah yang lain dan membentuk kemiringan tertentu. Berdasarkan asal pembentukannya, lereng terbagi menjadi 2 macam, yaitu lereng yang terbentuk oleh alam seperti bukit dan sungai, dan lereng yang terbentuk akibat ulah manusia, seperti galian atau timbunan yang digunakan untuk jalan raya, bendungan, tanggul, dan lainnya. Tanah yang tidak datar seperti lereng menghasilkan komponen gravitasi dan berat yang cenderung menggerakkan massa tanah dari elevasi tinggi ke rendah. Gaya penggerak ini dapat pula disebabkan oleh air dan gempa. Gayagaya tersebut akan menghasilkan tegangan geser pada seluruh massa tanah dan apabila tegangan lebih kecil daripada gaya penggerak yang terjadi maka dapat terjadi kelongsoran atau kelongsoran lereng.

B. Kelongsoran Lereng

Kelongsoran tanah merupakan proses perpindahan massa tanah secara alami dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Pergerakan tanah ini terjadi karena perubahan keseimbangan daya dukung tanah, dan akan  berhenti setelah mencapai keseimbangan yang baru. Longsoran umumnya terjadi jika tanah sudah tidak mampu lagi menahan berat lapisan tanah di atasnya karena ada penambahan beban pada permukaan lereng sehingga daya 2

ikat antara butiran tanah menjadi berkurang dan mengakibatkan menurunnya kuat geser tanah dan peningkatan tegangan geser tanah. Meskipun

penyebab

utama

kejadian

ini

adalah

gravitasi

yang

mempengaruhi suatu lereng yang curam, namun ada pula faktor-faktor lainnya yang turut berpengaruh, yaitu : 1.

Curah hujan

2.

Erosi

3.

Gempa

4.

Beban luar

5.

Penurunan muka air secara tiba-tiba

6.

Aktivitas konstruksi Kegiatan konstruksi di sekitar kaki lereng sering menyebabkan terjadinya kelongsoran karena hilangnya perlawanan gaya ke samping. Aktivitas konstruksi dibagi menjadi 2 macam, yaitu : a. Galian lereng  b. Timbunan lereng

C. Analisis Stabilitas Lereng

Hardiyatmo (2006b) menyatakan bahwa analisis stabilitas lereng umumnya didasarkan pada konsep keseimbangan plastis batas. Maksud dari analisis stabilitas adalah untuk mendukung perancangan yang ekonomis dan aman dari lereng. Analisis stabilitas lereng mempertimbangkan banyak faktor, diantaranya adalah topografi, geologi, dan sifat-sifat material. Dalam analisis stabilitas lereng, beberapa anggapan dibuat, yaitu: 1. Kelongsoran lereng terjadi di sepanjang permukaan bidang longsor tertentu dan dapat dianggap sebagai masalah bidang dua dimensi 2. Massa tanah yang longsor dianggap sebagai benda masif 3. Tahanan geser dari massa tanah, di sembarang titik sepanjang bidang longsor tidak tergantung dari orientasi permukaan longsor, atau dengan kata lain, kuat geser tanah dianggap isotropis. Faktor aman didefinisikan dengan memperhatikan tegangan geser rata3

rata sepanjang bidang longsor potensial, dan kuat geser tanah rata-rata sepanjang permukaan longsoran. Jadi, kuat geser tanah mungkin terlampaui di titik-titik tertentu pada bidang longsornya, padahal faktor aman hasil hitungan lebih besar 1. Faktor aman didefinisikan sebagai nilai banding antara gaya yang menahan dan gaya yang menggerakkan, atau : F=ʈ /ʈ d F

= faktor aman ( Fijin = 1,2 –  1,5),

ʈ 

= tahanan geser maksimum yang dapat digerakkan oleh tanah (kN/m2),

ʈ d

= tegangan geser yang terjadi akibat gaya berat tanah yang akan longsor

(kuat geser yang dimobilisasi oleh tanah untuk menjaga keseimbangan (kN/m2). Hardiyatmo (2006a) menyatakan bahawa, macam-macam metode atau cara yang bisa digunakan untuk analisis stabilitas lereng diantaran ya adalah: 1. Diagram Taylor (cocok digunakan untuk tanah homogen) 2. Metode irisan (method of slice) a.

Metode Fellinius

 b.

Metode Bishop disederhanakan

c.

Diagram Bishop dan Morgenstern

d.

Diagram Morgenstern untuk kondisi penurunan muka air cepat

e.

Diagram Spenser Metode irisan lebih cocok digunakan untuk tanah tidak homogen dan

aliran rembesan yang terjadi di dalam tanah tidak menentu. 3. Metode elemen hingga (finite element method) Metode ini dapat mengakomodasi pengaruh penimbunan dan  penggalian secara bertahap, sehingga pengaruh sejarah tegangan dalam tanah terhadap deformasinya dapat ditelusuri. Dalam metode elemen hingga, tanah dimodelkan sebagai kumpulan elemen-elemen yang berlainan, dimana digunakan model elastoplastis tegangan dan regangan yang didasarkan pada konsep mekanika tanah ( Jones, 1985)

4

4. Metode Perbaikan Stabilitas Lereng Hardiyatmo (2006b) menyatakan bahwa perbaikan stabilitas lereng umumnya dilakukan untuk mereduksi gaya-gaya yang menggerakkan, menambah

tahanan

geser

tanah

atau

keduanya.

Gaya-gaya

yang

menggerakkan dapat direduksi dengan cara: a. Menggali material yang berada pada zona tidak stabil.  b. Mengurangi tekanan air pori dengan mengalirkan air pada zona tidak stabil. Macam-macam metode perbaikan lereng, antara lain adalah : a. Merubah geometri lereng  b. Mengontrol drainase dan rembesan c. Pembuatan struktur untuk stabilisasi d. Pembongkaran dan pemindahan e. Perlindungan permukaan lereng

BAB III METODE PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilakukan pada tanggal 19 Juni 2015 sampai tanggal 27  juni 2015 untuk survey lapangan dan praktik SPT, serta tanggal 27 juni 2015 untuk uji laboratorium. Uji lapangan di lakukan di Gunung Ledek, Semarang, dan uji laboratorium dilakukan di Laboratorium Mekanika tanah, Universitas  Negeri Semarang.

B. Prosedur Praktikum

Langkah-langkah metode penelitian yang kami lakukan dalam menyusun laporan ini 1. Studi literatur mengenai stabilitas lereng. 2. Kunjungan lokasi (survey lapangan) dan pengumpulan data sekunder dan  primer. Data sekunder berupa data umum lokasi, topografi dan data geologi 5

yang diperoleh dari instansi terkait setempat. Untuk memperoleh data  primer

sifat-sifat

atau

karakteristik

dari

tanah/batuan,

dilakukan

 penyelidikan tanah baik di lapangan maupun di laboratorium. 3. Pengujian yang akan dilakukan di lapangan adalah pengujian hand boring sebanyak 1 titik, sekaligus pengukuran dimensi lereng. Selain itu dilakukan  juga survei lalulintas. Pengujian material tanah di laboratorium dilakukan untuk memperoleh parameter kadar air, berat jenis, berat volume tanah, dan sudut geser dalam. 4. Setelah itu dilakukan analisis stabilitas lereng dengan menggunakan metode elemen

hingga

dua

dimensi.

Pemodelan

elemen

hingga

dengan

menggunakan bantuan perangkat lunak komputer dengan aplikasi plaxis. Analisis stabilitas dilakukan pada lereng tanpa dan dengan perkuatan, dengan melihat nilai faktor aman lereng dan penurunan (perpindahan vertikal) yang terjadi pada ruas badan jalan tersebut. 5. Setelah dilakukan kalkulasi, diperoleh hasil yang logis dan benar, yang diinterprestasikan dalam bentuk gambar dan grafik. Hasil dianggap benar apabila perilaku telah sesuai dengan teori yang ada atau membandingkan dengan hasil penelitian-penelitian sebelumnya. 6. Kesimpulan diambil berupa hasil interpretasi dari hasil analisis stabilitas lereng

Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian 6

BAB IV HASIL PRAKTIKUM DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Hasil Praktikum 1. Kondisi Umum Lokasi

Berdasarkan struktur geologi yang ada di Kota Semarang terdiri atas tiga bagian yaitu struktur joint (kekar), patahan (fault), dan lipatan. Daerah  patahan tanah bersifat erosif dan mempunyai porositas tinggi, struktur lapisan batuan yang diskontinyu (tak teratur), heterogen, sehingga mudah  bergerak atau longsor. Pada daerah sekitar aliran Kali Garang merupakan  patahan Kali Garang, yang membujur arah utara sampai selatan, di sepanjang Kaligarang yang berbatasan dengan Bukit Gombel. Patahan ini  bermula dari Ondorante, ke arah utara hingga Bendan Duwur.Patahan ini merupakan patahan geser, yang memotong

formasi Notopuro, ditandai

adanya zona sesar, tebing terjal di Ondorante, dan pelurusan Kali Garang serta beberapa mata air di Bendan Duwur. Daerah patahan lainnya adalah Meteseh, Perumahan Bukit Kencana Jaya, dengan arah patahan melintas dari utara ke selatan.

2. Hasil Penyelidikan Tanah

Penyelidikan tanah dilakukan dengan melakukan pengujian di lapangan dan di laboratorium. Pengujian di lapangan dilakukan dengan  pengujian mesin boring. Pengujian di laboratorium yang dilakukan adalah  pengujian berat jenis, kadar air, pengujian triaxial, pengujian geser langsung. Parameter yang lain diambil secara empiris. Adapun hasil  penyelidikan tanah pada satu titik pengujian dengan kedalaman 21 meter seperti ditunjukkan dalam tabel 4.1

7

Hasil Pengujian Undisturbed Sampel Tanah Laboratorium Kedalaman 1m-21m Layer

Berat Volume Jenuh Air Berat Volume Tanah Basah Derajat Kejenuhan Kohesi Sudut Geser Dalam Berat Jenis Kadar Air

Kedalaman

(Ƴsat)

(Ƴunsat)

(m)

(kN/m )

3

Layer 1 (1-4)

(ɸ)

(Sr)

(Cu)

(kN/m )

(%)

(kN/m )

()

17.74

18.45

80.95

30.96

21.26

2.43

48.98

Layer 2 (4-12)

18.89

18.43

88.40

25.90

24.04

2.52

37.68

Layer 3 (12-21)

16.75

18.20

83.59

22.15

22.15

2.59

34.79

dilakukan

dengan

3

3

(%)

o

3. Analisis Stabilitas Lereng

Analisis

stabilitas

lereng

simulasi

numeris

menggunakan perangkat lunak Plaxis v8.2. Adapun data input dan data  properties material yang digunakan dalam analisis ini seperti ditunjukkan dalam tabel 4.1. Data yang dimasukkan disesuaikan dengan data standar dalam teori dan manual Plaxis v8.2. Hasil analisis stabilitas lereng dan  pengaruhnya terhadap musim kemarau dan penghujan. a. Kondisi Lereng Kemarau Hasil analisis faktor aman pada lereng dengan kondisi lereng disaat musim kemarau sebesar 1,81. Adapun geometri lereng akibar kondisi lereng dapat dilihat dari  stress strain. Warna menggambarkan tingkatan  perpindahan yang terjadi. Warna biru memberikan gambaran nilai  perpindahan vertial yang paling kecil (minimum), sedangkan warna merah memberikan gambaran nilai perpindahan vertikal yang paling  besar (maksimum).

8

 b. Kondisi Lereng Penghujan Hasil analisis faktor aman pada lereng dengan kondisi lereng disaat musim kemarau sebesar 1,78

B. Pembahasan

Dalam

analisis

stabilitas

lereng,

terdapat

faktor-faktor

yang

memperngaruhi hasil hitungan, diantaranya adalah kondisi tanah berlapis-lapis, kuat geser tanah yang anisotropis, aliran rembesan air dalam tanah, dan kondisi 9

 pembebanan dan lingkungan. Apabila geometri lereng dan kondisi tanah sudah diketahui, maka analisis stabilitas tanah lereng dapat dilakukan. Hasil praktikum ini menunjukkan bahwa semakin besar beban yang  bekerja, semakin besar nilai penurunan dan semakin kecil nilai faktor amannya. Pada lereng tanpa perkuatan nilai faktor aman sangat kecil bahkan dikategorikan sebagai lereng kritis oleh karena nilai faktor aman ijin adalah 1,2 – 1,5. 1,5. Nilai faktor aman yang terjadi pada lereng dengan perkuatan adalah lebih besar dari nilai faktor aman ijin.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Adapaun yang menjadi kesimpulan dari praktikum ini adalah: 1.

Tanah dalam praktikum dapat dibagi menjadi tiga macam dilhat dari uji SPT dan boring.

2.

Faktor aman (FS) untuk lereng kondisi kemarau sebesar 1,81 sedangkan dalam kondisi penghujan 1,78. Faktor aman dikatakan kritis antara 1,21,5 karena termasuk FS

ijin.

B. Saran

Saran-saran dalam praktikum ini adalah: 1.

Perlu pengembangan penelitian ini dengan analisis menggunakan  perangkat lunak lainnya seperti Geo-Slope.

2.

Perlunya kelengkapan dan penelitian, terutama data hasil uji laboratorum dan uji lapangan agar mendapatkan suatu hasil yang lebih akurat.

10

Tugas Stabilisasi Lereng di Gunung Ledek

Disusun untuk melengkapi tugas dalam mengikuti mata analisis stabilitas lereng dan perbaikan tanah semester 6

Kelompok 2 Disusun oleh : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Syamsu Zaman Ghifari David Tri Mardani Akhris Sufri Hilmi  Nurokhman Fitri Sulistyawati Woro Yuniarti Yuliana Nur Alisa Hafidh Nurul Fajri Fakhri Muhammad

(5113412003) (5113412004) (5113412005) (5113412006) (5113412015) (5113412018) (5113412019) (5113412030) (5113412036)

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2015

11

DAERAH STABILISASI LERENG DI GUNUNG LEDEK

DAERAH KELOMPOK 2

Koordinat untuk stabilisasi lereng -07 02 02.48

KOORDINAT DARI GOOGLE EARTH

Koordinat untuk stabilisasi lereng -07 02 02.48

12

KONDISI TOPOGRAFI LERENG

Penentuan Topografi Lereng menggunakan google earth dengan cara menentukan koordinat dan elevasi serta panjang bidang lereng, didapat hasil sebagai berikut :

PARAMETER TANAH

Cara menentukan parameter tanah di gunung ledek didapat dengan praktikum bor dan N-SPT. Tata cara praktikum sebagai berikut :  Praktikum Pengeboran

1. Tempatkan alat dan tripod pada titik yang akan diuji, serta sediakan air secukupnya di lokasi. 2. Pasang bor dan selang air pada alat, mulailah prakti,sebelum pengujian dasar bor harus dibersihkan terlebih dahulu. 3. Ambil tanah dalam bor log setiap per meternya, kemudian simpan tanah di tempat aman. Setelah itu, lakukan pengujian tanah di laboratorium (uji kadar air, berat jenis, berat volume, uji geser).

Gambar 1. Alat dan tripod.

Gambar 2. Sampel tanah.

 Prosedur praktikum SPT

13

1. Tempatkan alat dan tripod pada titik yang akan diuji, serta sediakan air secukupnya di lokasi. 2. Pasang bor dan selang air pada alat, mulailah prakti,sebelum pengujian dasar bor harus dibersihkan terlebih dahulu. 3. Uji tanah dalam lubang bor, pengujian dilakukan pada kedalaman 1.5 m sampai 2 m (untuk lapisan tanah tidak seragam), dan kedalaman 4 m jika lapisan tanah seragam.

Gambar 3. Alat dan tripod.

Gambar 4. Contoh tanah uji

SPT. Dari praktikum Boring dan N-SPT di Gunung Ledek, didapat hasil per masingmasing kelompok sebagai berikut :

Kedalama n

(m)

Berat volume  jenuh air

Berat volume tanah basah

(Y unsat)

(y sat)

(kN/m )

(kN/m )

Kohesi

Sudut geser dalam

(kN/m )

(°)

Jenis Tanah

1-3

18

18

30.33

4-6

14

19

30

28.06 Silt

7-9

15

18

37.46

31.87 Silt

10-11

15

19

37.8

25.03 Silt

12-14

17

20

34.13

29.26 Silt

15-17

12

15

19.45

58.39 Sand

18-19

13

18

40.18

15.47 Sand

14

23.23 Clay

20-21

15

20

40.18

15.47 Sand

Dari data diatas dapat ditentukan jenis tanah sesuai table A.q Typical Values of Unit Weight sebagai berikut :

KONDISI LERENG EKSISTING

Berdasarkan analisis dari bentuk topografi di lapangan dan parameter tanah dibuat  bentuk lereng untuk kelompok 2 sebagai berikut :

Parameter Tanah Kedalaman yang diambil  pada plaxis

Berat volume kering

Berat volume tanah basah

(Y unsat)

(y sat)

(m)

(kN/m3)

1-3 m

Kohesi

Sudut geser dalam

(kN/m3)

(kN/m3)

(°)

18

18

30.3

23.2

Clay

4-14m

15

19

34.8

28.6

Silt

15-21m

13

18

33.3

29.8

Sand

15

Jenis Tanah

Kondisi L ereng E ksisting

PERMODELAN PLAXIS KEADAAN EKSISTING

Didapat data plaxi s untuk keadaan E ksi sting Lereng di Gunung Ledek sebagai berikut : 1. Total Displacement (Perpindahan)

Perpindahan = 25,23 m

2. Daerah Bidang Longsor 16

Daerah Bidang Longsor = 612,52 %

3. Hasil Tabel Angka Aman dan Perpindahan Ditinjau dengan tiga titik A, B dan C sebagai berikut :

17

Jadi peninjauan titik mengacu pada titik A, dikarenakan displacement (perpindahan) terbesar yang terjadi pada kondisi eksisting lereng, dengan nilai displacement = 24.983 m dan angka aman = 4,967849

18

PERMODELAN PLAXIS KEADAAN EKSISTING DENGAN BEBAN KENDARAAN

Beban kendaraan diasumsikan 6 ton atau setara 60 kN, untuk beban kendaraan yang melintas disekitar lereng di Gunung Ledek

Didapat data plaxis untuk keadaan E ksisting Lereng dengan Beban kendaraan : 1. Total Displacement (Perpindahan)

Perpindahan = 47,67 m

2. Daerah Bidang Longsor

19

3

Daerah Bidang Longsor = 1,61 x 10  %

3. Hasil Tabel Angka Aman dan Perpindahan Ditinjau ada titik A

Dengan adanya beban kendaraan pada kondisi lereng diidapat angka aman = 4,423545 dan perpindahan = 10,631 m, hasil ini mengalami penurunan

20

displacement dan angka aman dibandingkan sebelum diberi beban. Tetapi untuk displacement total mengalami kenaikan dari 25,23 m menjadi 47,67 m

PERMODELAN PLAXIS KEADAAN EKSISTING DENGAN BEBAN KENDARAAN DAN AIR HUJAN

Air hujan diasumsikan membasahi tanah sampai kedalaman 10 cm dari muka tanah, sehingga dibuat layer kembali sebesar 10 cm dari muka tanah dengan  parameter tanah yang berbeda pada layer 1, tanah menjadi lebih basah dan jenuh air.

10 cm dari muka tanah

Didapat data plaxis untuk keadaan E ksisting Lereng dengan Beban kendaraan dan air hujan :

21

1. Total Displacement (Perpindahan)

Perpindahan = 42,53 m

2. Daerah Bidang Longsor

3

Daerah Bidang Longsor = 4,75 x 10  %

Untuk daerah bidang lincir sebagai berikut :

3. Hasil Tabel Angka Aman dan Perpindahan, Ditinjau ada titik A

22

Dengan adanya beban kendaraan dan akibat air hujan pada kondisi lereng didapat angka aman = 4,415095 dan perpindahan = 9.089727 m, hasil ini 23

mengalami penurunan displacement dan angka aman dibandingkan sebelum diberi air hujan

PERMODELAN PLAXIS DENGAN STABILISASI

Pada stabilisasi lereng digunakan cara dengan memasang tiang diagram wall, dengan diameter = 80 cm dan jarak antar tiang 160 cm. Tiang Diagramn Wall

Didapat data plaxis untuk keadaan Stabilitas L ereng dengan tiang diagr am wall : 1. Total Displacement (Perpindahan)

Perpindahan = 31,30 m

2. Daerah Bidang Longsor

24

Daerah Bidang Longsor = 904,21 %

3. Hasil Tabel Angka Aman dan Perpindahan, Ditinjau ada titik A

25

Dengan stabilisasi menggunakan tiang diagram wall, didapat angka aman = 4,48571 dan perpindahan = 3,8498 m, hasil ini mengalami penurunan displacement dan kenaikan angka aman setelah mengalami proses stabilisasi lereng

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil plaxis didapat perbedaan angka aman dan perpindahan sebagai  berikut :

ANGKA AMAN

EKSISTING LERENG

EKSISTING DAN BEBAN KENDARAAN

EKSISTING BEBAN KENDARAAN DAN AIR HUJAN

STABILISASI LERENG

4.967849001

4.423545328

4.415094681

4.485781341

PERPINDAHAN (m)

EKSISTING LERENG

EKSISTING DAN BEBAN KENDARAAN

EKSISTING BEBAN KENDARAAN DAN AIR HUJAN

STABILISASI LERENG

24.98306394

10.63113197

9.089727355

3.849846716

Jadi stabilisasi dengan menggunakan tiang diagram wall terjadi kenaikan angka aman dari kondisi eksisting setelah terjadi beban yaitu 4.4235 menjadi 4.48578. Akan tetapi jika kondisi lereng sebenarnya belum terjadi beban kendaraan, angka aman untuk lereng eksisting lebih besar dari stabilisa si lereng, menjadi 4.9678

26

LAPORAN ANALISIS STABILITAS LERENG DAN PERBAIKAN TANAH KAWASAN GUNUNG LEDEK

Disusun untuk melengkapi tugas dalam mengikuti Mata kuliah Analisis Stabilitas Lereng dan Perbaikan Tanah semester 6

Oleh: Nama Anggota Kelompok 3: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Maradhika Fauzy Edi Junaedi Firda Rahmawati Putri Brillian Nisa Annisa Dian Permata Fenty Endradewi Firda Oktika Theodorus Pandu M.W Fajar Priyo Hutomo

( 5113412001 ) ( 5113412009 ) ( 5113412016 ) ( 5113412017 ) ( 5113412021 ) ( 5113412025 ) ( 5113412033 ) ( 5113412034 ) ( 5113412038 )

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2015

27

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Kemantapan (stabilitas) lereng merupakan suatu faktor yang sangat  penting dalam pekerjaan yang berhubungan dengan penggalian dan penimbunan tanah, batuan dan bahan galian, karenamenyangkutpersoalankeselamatanmanusia (pekerja),

keamanan

peralatan

serta

kelancaran

produksi.

Keadaan

ini

 berhubungan dengan terdapat dalam bermacam-macam jenis pekerjaan, misalnya  pada pembuatan jalan, bendungan, penggalian penggalian kanal, penggalian untuk konstruksi,  penambangan dan lain-lain. Dalam operasi penambangan masalah kemantapan lereng ini akan diketemukan pada penggalian tambang terbuka, bendungan untuk cadangan air kerja, tempat penimbunan limbah buangan (tailing disposal) dan penimbunan bijih (stockyard). Apabila lereng-lereng yang terbentuk sebagai akibat dari proses  penambangan (pit slope) maupun yang merupakan sarana penunjang operasi  penambangan (seperti bendungan dan jalan) ja lan) tidak stabil, maka akan mengganggu kegiatan produksi. Dari keterangan diatas, dapat dipahami bahwa analisis kemantapan lereng merupakan suatu bagian yang penting untuk mencegah terjadinya gangguan terhadap kelancaran produksi maupun terjadinya bencana yang fatal. Dalam keadaan tidak terganggu (alamiah), tanah atau batuan umumnya berada dalam keadaan seimbang terhadap gaya-gaya yang timbul dari dalam. Kalau misalnya karena sesuatu sebab mengalami perubahan keseimbangan akibat pengangkatan,  penurunan, penggalian, penimbunan, erosiatauaktivitaslain, maka tanah atau  batuan itu akan berusaha untuk mencapai keadaaan yang baru secara alamiah. Cara ini biasanya berupa proses degradasi atau pengurangan beban, terutama dalam bentuk longsoran-longsoran atau gerakan-gerakan lain sampai tercapai keadaaan keseimbangan yang baru. Pada tanah atau batuan dalam keadaan tidak terganggu (alamiah) telah bekerja tegangan-tegangan vertikal, horizontal dan

28

tekanan air dari pori. Ketiga hal di atas mempunyai peranan penting dalam membentuk kestabilan lereng Sedangkan tanah atau batuan sendiri mempunyai sifat-sifat fisikasli tertentu, seperti sudut geser dalam (angle of internal friction), gaya kohesi dan  bobotisi yang juga sangat berperan dalam menentukan kekuatan tanah dan yang  juga mempengaruhi kemantapan lereng. Oleh karena itu dalam usaha untuk melakukan analisis kemantapan lereng harus diketahui dengan pasti system tegangan

yang

bekerja

pada

tanah

atau

batuan

dan

juga

sifat-sifat

fisikaslinya. Dengan pengetahuan dan data tersebut kemudian dapat dilakukan analisis kelakuan tanah atau batuan tersebut jikadigali atau “diganggu”.Setelah itu,  bias ditentukan geometri lereng yang diperbolehkan atau mengaplikasi cara-cara lain yang dapat membantu lereng tersebut menjadi stabil dan mantap.

1.2

Rumusan Masalah

1. Bagaimana kondisi eksisting lereng di Gunung Ledek ? 2. Bagaimana kondisi lereng di Gunung Ledek setelah adanya  pembebanan di sekitar lokasi? (Beban gedung perkuliahan) 3. Bagaimana perbaikan lereng setelah adanya pembebanan ?

1.3

Tujuan

1. Untuk mengetahui kondisi eksisting lereng di Gunung Ledek. 2. Untuk mengetahui kondisi lereng setelah adanya pembebanan di sekitar lokasi. 3. Untuk mengetahui bagaimana cara perbaikan lereng setelah adanya  pembebanan.

29

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Pengertian Lereng

Lereng adalah bagian yang miring atau sisi yang landai pada sebuah gunung, bukit, pegunugan, atau perbukitan. Lereng juga bias diartikan sebagai  permukaan bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu dengan bidang horizontal. Lereng dapat terbentuk secara alamiah melalui proses geologi atau karena dibuat oleh manusia. Lereng yang terbentuk secara alamiah misalnya lereng bukit dan tebing sungai, sedangkan lereng buatan manusia antara lain yaitu : galian dan timbunan untuk membuat jalan raya dan jalan kereta api, bendungan, tanggul sungai, dan kanal serta tambang terbuka.Suatu longsoran adalah keruntuhan dari massa tanah yang terletak pada sebuah lereng sehingga terjadi gerakan massa tanah kebawah dan keluar. Longsoran dapat terjadi dengan  berbagai cara, secara perlahan lahan, atau mendadak serta dengan ataupun tanpa tanda-tanda yang terlihat. Setelah gempa bumi, longsoran merupakan bencana alam yang paling banyak mengakibatkan kerugian materi maupun kematian. Kerugian yang ditimbulkan karena suatu longsoran rusaknya lahan pertanian, rumah, bangunan, jalur transportasi, serta sarana komunikasi. Analisis kestabilan lereng harus berdasarkan model yang akurat mengenai kondisi material bawah permukaan, kondisi air tanah dan pembebanan yang mungkin bekerja pada lereng. Tanpa sebuah model geologi yang memadai, analisis hanya dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan yang kasar sehingga kegunaan dari hasil analisis dapat dipertanyakan. Dalam menentukan kestabilan atau kemantapan lereng dikenal istilah factor keamanan ( safety factor ) yang merupakan perbandingan antara gaya-gaya yang menahan gerakan terhadap gaya-gaya yang menggerakkan tanah tersebut dianggap stabil, bila dirumuskan sebagai berikut : Factor Keamanan (f) = Gaya penahan/ Gaya penggerak

Dimana untuk keadaan : 

F > 1,0 : Lereng dalam keadaan mantap



F = 1,0 : Lereng dalam keadaan seimbang, dan siap untuk longsor 30



F < 1,0 : Lereng tidak mantap

Jadi, dalam menganalisis kemantapan lereng akan selalu berkaitan dengan  perhitungan untuk mengetahui angka factor kemanan dari lereng tersebut.

Factor yang mempengaruhi kemantapan lereng, antara lain :

2.2

-

Penyebaran batuan

-

Iklim

-

Struktur geologi

-

Tingkat pelapukan

-

Morfologi

-

Hasilkerjamanusia

Jenis-jenis Lereng/ Longsor

1. Lereng Alam (Natural Slopes)

Lereng alam terbentuk karena proses alam. Gangguan terhadap kestabilan terjadi bila mana tahanan geser tanah tidak dapat mengimbangi gaya-gaya yang menyebabkan gelincir pada bidang longsor. Lereng alam yang telah stabil selama  bertahun tahun dapat saja mengalami longsor akibat hal-hal berikut : a. Gangguan luar akibat pemotongan atau timbunan baru.  b. Gempa. c. Kenaikan tekanan air pori (akibat naiknya muka air tanah karena hujan yang berkepanjangan, pembangunan dan pengisian waduk, gangguan  pada system drainase, dll). d. Penurunan kuat geser tanah secara progesif akibat deformasi sepanjan g  bidang yang berpotensi longsor. e. Proses pelapukan.

2. Lereng Buatan ( Man Made Slopes)

Lereng buatan dapat dibedakan menjadi dua macam : a.

Lereng buatan tanah asli atau lereng galian (Cut Slopes).

 b.

Lereng buatan tanah yang dipadatkan atau lereng timbunan

( Embankment ).

31

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1

Persiapan Penelitian

3.1.1. Lokasi Penelitian

Kegiatan penelitian ini dilaksanakan di lokasi studi yaitu Jalan Raya Sekaran di daerah Gunung Ledek Gunungpati, di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang.

3.1.2. Survey Awal dan Perizinan

Survey awal lokasi studi dilakukan dalam rangka mencari informasi awal yang berkaitan dengan objek penelitian dan keadaan lingkungan sekitarnya. Kemudian dilanjutkan dengan proses perizinan yang ditujukan kepada pihak terkait sehingga kegiatan penelitian yang akan dilakukan dapat berjalan dengan lancar.

3.1.3. Bahan dan Peralatan

32

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi sampel tanah untuk  pengujian di Laboratorium Mekanika Tanah sehingga didapatkan data-data yang  berguna untuk membuat profil lapisan tanah. Peralatan yang digunakan dalam  penelitian ini terdiri dari peralatan untuk mendapatkan data di lapangan dan di laboratorium. Untuk penyelidikan tanah di lapangan dibutuhkan peralatan bor mesin, alat uji SPT, tabung baja undisturbed , dan alat GPS. Sedangkan di laboratorium dibutuhkan peralatan untuk pengujian uji kadar air, uji berat jenis, uji berat volume, uji geser serta komputer sebagai alat bantu menyelesaikan  perhitungan dengan metoda elemen hingga.

3.2.

Alur Penelitian

Proses pengerjaan analisis stabilitas lereng akan dipermudah jika sudah di  buat diagram alur pekerjaan. Adapun alur perencanaan yang digunakan dalam analisis stabilitas lereng ini dapat dilihat pada gambar 3.1.

33

Data yang diperoleh dari Uji Laboratorium

Layer

Berat Volume Jenuh Air Berat Volume Tanah Basah Derajat Kejenuhan Kohesi Sudut Geser Dalam Berat Jenis Kadar Air

Kedalaman

(Ƴsat)

(Ƴunsat)

(Sr)

(Cu)

(m)

(kN/m )

3

(kN/m )

(%)

(kN/m )

()

Layer 1 (1-4)

17.74

18.45

80.95

30.96

21.26

2.43

48.98

Layer 2 (4-12)

18.43

18.89

88.40

25.90

24.04

2.52

37.68

Layer 3 (12-21)

16.75

18.20

83.59

22.15

22.15

2.59

34.79

3

(%)

(ɸ) 3

o

Data Pembagian Pembagian Beban berdasarkan Kelompok

Kelompok 3 Mendapat Bagian Gedung Perkuliahan Kelompok

Beban

Keterangan

1

Bangunan

Rumah tinggal 2 lantai

2

Kendaraan

3

Bangunan

4

Kendaraan

5

Bangunan

6

Kendaraan

7

Bangunan

8

Kendaraan

Truk+Motor Gedung perkuliahan

 

Tronton+Mobil    

Hotel Mobil+Truk 

   

Pabrik  Tronton+Motor

Beban Hidup Bangunan ( Gedung Perkuliahan )

=   →

Beban Mati Bangunan ( Gedung Perkuliahan )

= 

Jumlah Beban Hidup dan Beban Mati

=  

BAB IV HASIL

4.

 

Perhitungan dengan Software Plaxis

34

di dapatkan dari SNI Gedung (SNI03-1727-1989PPURG)

Setelah di lakukan input data dari hasil pengujian maka didapatkan hasil perhitungan dengan software Plaxis menggunakan 2 permodelan yang sama, tetapi pada musim yg berbeda: 4.1

Pada Kondisi Kemarau

Kondisi tanah menjadi tidak jenuh sehingga ɣsat menjadi lebih kecil daripada kondisi hujan. 4.1.1

Model Tanpa Beban Gedung

Didapat nilai

4.1.2

-

factor keamanan ( safety factor ) SF = 2,3162

-

Total Displacement

=  

-

Bidang Longsor

=   

Model dengan Beban Gedung

Beban Hidup Bangunan ( Gedung Perkuliahan ) Beban Mati Bangunan ( Gedung Perkuliahan ) Jumlah Beban Hidup dan Beban Mati

=   → di dapatkan dari SNI Gedung (SNI=  03-1727-1989 =   PPURG)

Didapat nilai -

factor keamanan ( safety factor ) SF = 2,0994

-

Total Displacement

=   35

Bidang Longsor 4.2

=  

Pada Kondisi Penghujan

Kondisi tanah menjadi jenuh sehingga ɣsat menjadi lebih naik dibandingkan dengan kondisi kemarau. 4.2.1

Model Tanpa Beban Gedung

Didapat nilai : -

factor keamanan ( safety factor ) SF = 1,4056

-

Total Displacement

=  

-

Bidang Longsor

=   

36

4.2.2

Model dengan Beban Gedung

Didapat nilai : -

factor keamanan ( safety factor ) SF = 1,2622

-

Total Displacement

=  

-

Bidang Longsor

=   

BAB V

37

KESIMPULAN

Rekapitulasi Data Kondisi Kemarau Penghujan

Keterangan

SF

Tanpa Beban

2,3162

Dengan Beban Gedung (    Tanpa Beban

2,0994 1,4056 1,2622

Dengan Beban Gedung (   

Total Displacement (m)

Bidang Longsor (%)

   

       

engan data tersebut dapat disimpulkan bahwa kekuatan Kemantapan (stabilitas) lereng dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu salah satunya adalah faktor beban bangunan yang membebaninya dan juga pengaruh hujan atau air yang mereasap kedalam air pada layer pertama di model lereng yang membuat kekuatan Kemantapan (stabilitas) lereng menurun. Setelah didapatkan data tersebut dapat diketahui nilai SF (safty factor) lebih dari angka maka dapat disimpulkan bahwa lereng yang di teliti tidak  memerlukan  perbaikan apapun.  Namun jika ingin menaikan kekuatan stabilitas lereng atau melakukan  perbaikan tanah tersebut bisa menggunakan penghijauan kembali, pemberian angkur didalam tanah tersebut, pemangkatsan atau pengerukan lereng yang terlalu curam atau bisa dengan cara diurug dengan tanah yang memiliki kekuatan yang lebih bagus lagi menggunakan tanah uru gan.

38

MAKALAH STABILITAS LERENG KAWASAN GUNUNG LEDEK

39

Oleh: Kelompok 4 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Paradita Maharani Nur Nuraeni Shinta Kurniawati Aprindra Priaji Taufik Akbar Luthfi Tugianbado Elisabeth Endah Nuggraheni Anita Hardyanti Dewi Lailatul Nikmah

(5113412007) (5113412008) (5113412010) (5113412020) (5113412023) (5113412024) (5113412037) (5113412039) (5113412041)

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2015 BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Apabila suatu masa tanah terletak pada permukaan yang miring (lereng), akan selalu mempunyai potensi longsor. Kelongsoran akan terjadi apabila gaya

40

tahan geser yang dipunyai tanah dilampaui oleh gaya geser yang terjadi pada tanah tersebut. Gejala seperti ini sangat penting diperhatikan, apabila daerah lereng tersebut digunakan sebagai lokasi pemukiman, jalan raya dan sebagainya, sehingga kelongsoran yang mungkin terjadi tidak akan membaha yakan. Pernyataan, bahwa kelongsoran akan terjadi apabila gaya tahan geser yang dipunyai tanah dilampaui oleh gaya geser yang terjadi pada tanah tersebut, seakan-akan merupakan suatu teori sederhana, akan tetapi kenyataannya untuk mengetahui sebab utama kelongsoran tersebut membutuhkan analisa yang cukup rumit. Berdasarkan keadaan tersebut perlu adanya stabilisasi tanah untuk mencegah terjadinya longsor terutama pada saat musim penghujan.

B. Tujuan

1. Membuat permodelan dengan Plaxis 2. Membuat model existing 3. Menemukan perbaikan yang tepat

C. Rumusan Masalah

1. Apa yang menyebabkan terjadinya longsor di Kawasan Gunung Ledek ? 2. Apa saja klasifikasi jenis tanah di Kawasan Gunung Ledek? 3. Bagaimana upaya stabilisasi tanah yang dapat dilakukan di Kawasan Gunung Ledek?

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

 Macam Lereng Lereng tanah dibedakan menjadi dua macam yaitu : 1. Lereng alam (misal lereng di daerah perbukitan)

41

2. Lereng buatan (misal akibat galian, lereng tanggul, lereng pada bendungan

dan sebagainya) Lereng-lereng diatas masih dibedakan menjadi dua macam yaitu : 1. Lereng tak terhingga (misal lereng di daerah perbukitan) 2. Lereng terbatas (misal akibat galian, lereng tanggul, lereng pada  bendungan dan sebagainya)

 Macam Bidang Longsor Bidang longsor pada umumnya membentuk garis lengkung yang dapat dianggap mendekati bentuk busur lingkaran. Bentuk bidang longsor yang banyak dijumpai di lapangan antara lain sebagai berikut: 1. Longsor di bagian atas

Longsor hanya pada bagian atas saja. Kelongsoran seperti ini dapat terjadi apabila sudut lereng sangat curam atau tanah bagian bawah lebih kuat daripada yang di atasnya. 2. Longsor melalui kaki

Kelongsoran melalui kaki dapat terjadi bila tanah bahan timbunan dan tanah bagian dasarnya homogin. 3. Longsor sampai dasar

42

Kelongsoran samapi dasar dapat terjadi, jika sudut geser dalam () sangat kecil, atau jika tanah dasarnya bersifat sama atau lebih lunak. 4. Translational slip

Kelongsoran seperti ini dapat terjadi apabila terdapat slope terbatas, atau terdapat lapisan yang berbeda kekuatannya letaknya dangkal. 5. Conpound slip

Kelongsoran sebagai berbentuk lingkaran, dan sebagian berbentuk bidang lurus (pada lapisan yang berbeda).

BAB III PEMBAHASAN

A. Metodologi Penelitian

1. Persiapan Penelitian a) Lokasi Penelitian

43

Gunung Ledek Jalan Raya Sekaran

 b) Alat-alat 

 N-SPT



Theodolit



GPS



Rol Meter



Alat tulis

2. Metode yang digunakan Metode penelitian yang bertujuan mencari data tentang keadaan tanah di lapangan. Sampel yang diambil ketika melaksanakan N-SPT dilakukan uji dilaboratorium seperti soil propertis, uji atterberg test, uji saringan, kuat geser. Untuk menentukan paramete r yang dibutuhkan dalam  penelitian. Data dari hasil penelitian dikumpulkan dan dinyatakan dalam  bentuk

angka-angka

hasil

uji

tanah

dilapangan,

tahapan-tahapan

 pengolahan data ini di buat sehingga dapat menjadi input untuk menganalisa

stabilitas

lereng

menggunakan software plaxis. 44

dan

analisis

faktor

keamanannya

B. Analisis Kondisi Lereng di Gunung Ledek, Semarang

Gunung Ledek terletak di daerah Gunungpati, Semarang, Jawa Tengah. Berdasarkan peta geologi Kota Semarang daerah Gunungpati memiliki jenis Batuan Gunungapi Kaligesik (Qpk) yaitu batuannya berupa lava basalt,  berwarna abu-abu kehitaman, halus, komposisi mineral teridiri dari felpar, olivine dan augit, sangat keras. 1. Situasi Daerah Daerah longsor di Kawasan Gunung Ledek, merupakan daerah perbukitan dengan

kemiringan

lereng

tidak

begitu

curam

sehingga

tidak

terlalu

membahayakan. Jenis lapisan tanah terdiri atas lapisan lempung cokelat sekitar kedalaman 10-11 m. Tanah bagian dalam merupakan lapisan tanah keras dengan kemiringan hampir sejajar dengan kemiringan lereng. 2.  Analisa Kelongsoran Kelongsoran dapat terjadi, apabila kekuatan geser tanah (daya tahan longsor) telah terlampaui oleh besarnya gaya yang melongsorkan. Berdasarkan

45

kondisi lapisan tanah, bahwa kekuatan geser yang ada ditentukan oleh beratnya tanah yang akan longsor ditambah beban yang ada di atasnya serta besarnya nilai lekatan antara dasar tanah lempung dengan permukaan lapisan cadas yang ada di  bawahnya.

Sedangkan

besarnya

gaya

yang melongsorkan

(gaya

geser)

dipengaruhi oleh beratnya tanah yang akan longsor, juga beban-beban lain yang ada di atasnya, seperti beban tempat tinggal, air hujan, kendaraan dan lain-lain.

C. Perhitungan dengan Software Plaxis

Setelah di lakukan input data dari hasil pengujian maka didapatkan hasil  perhitungan dengan software Plaxis menggunakan 2 permodelan yang sama, tetapi pada musim yg berbeda:

1. Musim kemarau a. Tanpa beban kendaraan (Tronton & Mobil) Didapatkan total displacement : 29,76 x 10 -3m

Bidang longsoran : 1,32%

46

Diperoleh SF : 1,9381  b. Dengan beban kendaraan diasumsikan 25Kn/m 2 (Tronton & Mobil) Didapatkan total displacement (6,33 x 10 3m)

Bidang longsoran : 519,93 x 10 3%

47

Diperoleh SF : 1,9162

2. Pada musim hujan, kondisi tanah menjadi jenuh sehingga ɣsat menjadi naik a. Tanpa beban kendaraan (Tronton & mobil) Diperoleh total displacement : 40,76 x 10 -3m

Bidang longsoran : 2,19 %

48

Diperoleh SF : 1,4393  b. Dengan beban kendaraan 25 kN/m 2 Diperoleh total displacement : 15,95 x 10 3m

Bidang longsoran : 1,47 x 10 6 %

49

Diperoleh SF : 1,4008

Di dapatkan data dari hasil plaxis sebagai berikut: Musim

Beban

Musim Kemarau

Total Displacement -3

29,76 x 10 m

Tanpa beban kendaraan Dengan beban kendaraan (25 Kn/m2)

Musim Penghujan Tanpa beban kendaraan (ɣsat naik) Dengan beban kendaraan (25 Kn/m2)

3

6,33 x 10 m -3

40,76 x 10 m 3

15,95 x 10 m

Bidang Longsor 1,32%

519,93 x 10 % 1,9162 2,19% 6 1,47 x 10  %

terlalu membutuhkan perbaikan lereng,tapi untuk menjaga lereng agar tetap kuat menahan beban-beban yang ada dapat di lakukan stabilisasi yang

BAB IV STABILISASI LERENG di GUNUNG LEDEK

50

1,9381 3

Dengan data tersebut dapat disimpulkan bahwa lereng yang landai tidak

sederhana.

SF

1,4393 1,4008

Untuk menanggulangi kemungkinan terjadinya kelongsoran pada suatu lereng, dapat dilakukan dengan berbagai cara yang didasarkan hasil analisa yang dilakukan. 1. Membuat Saluran Drainase pada Lereng menuju Sungai Mengingat kelongsoran yang terjadi di kecamatan Bagelen disebabkan karena banyaknya air yang meresap ke dalam tanah, maka salah satu cara untuk menghindarinya dapat dilakukan dengan cara mengurangi kapasitas air hujan yang meresap ke dalam tanah, yaitu dengan membuat saluran-saluran drainase pada lereng tersebut, lihat gambar 6.

2. Dengan Menyeimbangkan Jumlah Pemukiman dengan Pohon Dengan tipe daerah yang miring sehingga sangat perlu sekali di adakannya akar-akar yang cukup kuat untuk menopang gaya tanah yang akan longsor sehingga dapat membantu mencegah longsornya tanah ke area bawah yang di gunakana sebagai pemukiman warga.

51

TUGAS AKHIR ANALISIS STABILITAS LERENG DAN PERBAIKAN TANAH

Oleh: KELOMPOK 5

Anggota RONNY KURNIAWAN RIRIN ANGGRAINI FAJARIMAN YUDHO BASKORO HEVI DIAH MAWARNI ULINNUHA LATIFAH MONTOK NATHALIA PRAGAYE ADITYA ANANG FH GABRIELLA GLORIA ADINDA M. BIMA KUSUMA

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEMARANG 2015

52

BAB I PENDAHULUAN 1.1.

LATAR BELAKANG

Tanah merupakan dasar dimana suatu konstruksi berdiri sehingga menjadikannya faktor pertimbangan yang sangat penting. Tanah dasar dalam keadaan asli merupakan suatu bahan yang kompleks dan sangat bervariasi kekuatannya. Pembangunan konstruksi tidak selamanya berada pada tanah dalam kondisi yang baik, kemungkinan dibuat diatas tanah yang kurang baik selalu ada. Oleh karena itu tanah dasar perlu dipersiapkan secara baik, antara lain dengan perbaikan tanah. Stabilisasi tanah adalah alternatif yang dapat diambil untuk memperbaiki sifat tanah asli yang kurang baik untuk sebuah konstruksi. Bahasan tentang stabilisasi tanah adalah sebagai perbaikan kualitas tanah, sehingga memfungsikan kembali tanah sebagaimana mestinya, yaitu sebagai dasar dari suatu konstruksi. Pada prinsipnya stabilisasi tanah merupakan suatu  penyusunan kembali butiran tanah agar lebih padat/rapat dan saling mengunci. Apabila suatu tanah yang terdapat dilapangan bersifat sangat lepas  butirannya atau sangat mudah tertekan an apabila mempunyai indeks konsentrasi yang tidak diinginkan sehingga tidak sesuai dengan suatu konstruksi bangunan maka tanah tersebut harus distabilkan. Begitu pula dengan tanah yang berada di daerah lereng. Banyak sekali bencara alam seperti tanah longsor yang terjadi pada daerah lereng. Hal ini disebabkan karena tanah tersebut bergerak mencari keadaan yang stabil. Tanah pada lereng ini akan terus bergerak (longsor) hingga menemukan titik stabil. Tanah atau batuan sendiri mempunyai sifat-sifat fisik asli tertentu, seperti sudut geser dalam (angle of internal friction), gaya kohesi dan bobot isi yang juga sangat berperan dalam menentukan kekuatan tanah dan yang  juga mempengaruhi kemantapan lereng. Oleh karena itu dalam usaha untuk 53

melakukan analisis kemantapan lereng harus diketahui dengan pasti sistem tegangan yang bekerja pada tanah atau batuan dan juga sifat-sifat fisik aslinya. Dengan pengetahuan dan data tersebut kemudian dapat dilakukan analisis kelakuan tanah atau batuan tersebut jika digali atau “diganggu”. Setelah itu, bisa ditentukan geometri lereng yang diperbolehkan atau mengaplikasi cara-cara lain yang dapat membantu lereng tersebut menjadi stabil dan mantap. Upaya –   upaya stabilisasi lereng akan sangat diperlukan jika hendak mendirikan sebuah bangunan, untuk mencegah terjadinya kelongsoran. Beberapa pengujian dapat dilakukan sebelum memilih alternatif yang cocok untuk daerah lereng tersebut.

1.2.

RUMUSAN MASALAH  Apa Stabilitas Lereng itu?  Bagaimanakah

keadaan lereng pada Gunung Ledek diarea

koordinat tersebut?  Bagaimana hasil pengujian sampel tanah?  Metode / alternatif yang cocok untuk areal tersebut?

1.3.

TUJUAN DAN MANFAAT  TUJUAN

Tujuan Umum Sebagai tugas untuk memperoleh nilai pada mata kuliah Stabilitas Lereng Tujuan Khusus Sebagai salah satu proses pembelajaran untuk menambah wawasan  penulis dan pembaca mengenai Stabilisasi Tanah.

54

 MANFAAT

-

Makalah ini diharapkan dapat memeberi informasi dan menambah wawasan mengenai bahasan Stabilisasi Tanah sebagai salah satu bab yang dipelajari.

-

Makalah ini diharapkan dapat menjadi pembelajaran mengenai salah satu dari berbagai kasus Stabilisasi Tanah khususnya  pada area Gunung Ledek.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Lereng

Lereng adalah sebuah permukaan tanah yang terbuka, yang berdiri membentuk sudut tertentu terhadap sumbu horisontal atau dapat dikatakan lereng adalah permukaan tanah yang memiliki dua elevasi yang berbeda dimana permukaan

tanah

tersebut membentuk sudut. Dari proses

terbentuknya, sebuah lereng dapat terjadi secara alamiah dan

buatan

manusia. Yang dimaksud dengan lereng alamiah adalah lereng yang terbentuk karena proses alam tanpa campur tangan manusia sedangkan lereng buatan adalah lereng yang dibentuk oleh manusia seperti lereng akibat sebuah galian dan lereng akibat timbunan. 2.2. Kelongsoran Lereng

Tanah longsor didefinisikan sebagai tanah longsor batuan atau tanah di atas

lereng

permukan

kearah

bawah

lereng

bumi

disebabkan

oleh

gravitasi/gaya berat (Nelson, S, A., 2004). Longsoran merupakan bagian dari gerakan tanah, jenisnya terdiri atas : • Jatuhan ( Fall) • Longsoran-longsoran gelinciran ( slides) • Aliran (

flow )

adalah gerakan

kandungan atau 55

yang dipengaruhi oleh jumlah

• Longsoran majemuk ( complex landslide) adalah gabungan dari dua atau tiga jenis gerakan di atas. Pada umumnya longsoran majemuk terjadi di alam, tetapi biasanya ada salah satu jenis gerakan yang lebih dominan. • Rayapan adalah gerakan yang dapat dibedakan dalam hal kecepatan gerakannya yang secara alami biasanya lambat. 2.3. Stabilitas Lereng

Sebuah lereng dikatakan stabil apabila lereng tersebut tidak mengalami kelongsoran. Faktor-faktor yang menyebabkan ketidakstabilitas lereng secara umum dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Faktor-faktor yang menyebabkan naiknya tegangan yaitu naiknya berat unit tanah karena pembasahan, 2.

Faktor-faktor

yang

menyebabkan

turunnya

kekuatan ; meliputi

 penyerapan air, kenaikan tekanan air pori, beban guncangan atau beban  berulang, pengaruh pembekuan dan pencairan, hilangnya

sementasi

material, Faktor-faktor yang memiliki pengaruh terhadap ketidakstabilian suatu lereng seperti yang sudah disebutkan diatas secara khusus dipengaruhi oleh : a. Curah Hujan/iklim  b. Ketidakseimbangan Beban di Puncak dan di Kaki Lereng c. Vegetasi 2.4 Shear Stress

Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi pada saat terbebani. Keruntuhan geser (Shear failure) tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya butir-butir tanah tetapi karena adanya gerak relatif antara butir-butir tanah tersebut. Kekuatan geser yang dimiliki oleh suatu tanah disebabkan oleh : • Pada tanah berbutir halus (kohesif) ,misalnya lempung kekuatan geser yang dimiliki tanah disebabkan karena adanya kohesi atau lekatan antara butir-butir tanah (c soil).

56

• Pada tanah berbutir kasar (non kohesif), kekuatan geser disebabkan karena adanya gesekan antara butir-butir tanah sehingga sering disebut sudut gesek dalam (φsoil). • Pada tanah yang merupakan campuran antara tanah halus dan tanah kasar (c dan φsoil), kekuatan geser disebabkan karena adanya lekatan (karena kohesi) dan gesekan antara butir- butir tanah (karena φ)

BAB III PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil praktikum N-SPT di Gunung Ledek dan diaplikasikan di  program PLAXIS didapatkan hasil : LERENG EXISTING Permodelan

Safety Factor (SF)

57

Deformation

Displacement

Total Strain

58

LERENG DENGAN BEBAN Permodelan

Safety Factor (SF)

Deformation

59

Displacement

Total Strain

LERENG DENGAN BEBAN DAN AIR HUJAN Permodelan

60

Safety Factor (SF)

Deformation

Displacement

61

Total Strain

PERBAIKAN LERENG Permodelan

Safety Factor (SF)

62

Deformation

Displacement

Total Strain

BAB IV KESIMPULAN

LERENG EKSISTING didapatkan hasil SF = 3,2734 , deformasi = 2,69 m, displacement = 2,69m , strain = 24,31 % LERENG DENGAN BEBAN didapatkan hasil SF = 3,0605 , deformasi = 91,06 m, displacement = 91,06 m , strain = 1,14 x 10 3 % 63

LERENG DENGAN BEBAN DAN AIR HUJAN didapatkan hasil SF = 2,627 , deformasi = 5,39 m , displacement = 5,39 m , strain = 161,89 % PERBAIKAN LERENG didapatka SF = 3,5279 , deformasi = 1,37 m , displacement = 1,37 m , strain = 43,72 %

64

TUGAS ANALISIS STABILITAS LERENG DAN PERBAIKAN TANAH

ANALISIS STABILITAS LERENG PADA GUNUNG LEDEK  Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Analisis Stabilitas Lereng dan Perbaikan Tanah

Disusun oleh : Kelompok 6 RIESTY RAHAJENG

5113412043

RHEZA FIRMANSYAH

5113412052

RIFAN MAGHFURI

5113412054

ESTI NUR TAUFIQ

5113412055

TIKA RATNA SARI

5113412056

CIPTADI SATRIO PRATOMO

5113412072

MUHAMMAD EKO PRASETYO

5113412073

RIZKI JULIA RACHMAWATI

5113412078

GALUH PUTRI HANDAYANI

5113412079

Teknik Sipil, S1 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2015

65

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Permukaan tanah selalu mempunyai perbedaan elevasi pada bagian satu dengan yang lain dan membentuk lereng ( slope). Lereng ini dapat terbentuk secara alami ataupun buatan manusia. lereng mempunyai kemiringan yang beragam sehingga, mempunyai potensi kelongsoran yang berbeda. Kelongsoran akan terjadi apabila gaya tahan geser yang dipunyai tanah dilampaui oleh gaya geser yang terjadi pada tanah tersebut. Lereng yang terjal dapat mengalami kelongsoran apabila mendapatkan pembebanan seeperti beban air hujan, beban lalu lintas, atau bahkan beban sendiri karena kemiringan terjal.

Analisis stabilisasi lereng dibutuhkan untuk keperluan banyak konstruksi  pada bidng teknik sipil. Lereng yang tidak stabil dapat menimbulkan dampak yang buruk. Ukuran kestablian lereng, yaitu mengehitung besarnya angka keamanan sebagai ukuran diperlukannya upaya stabilisasi atau tidak. Berikut, suatu lereng di kawasan Gunung Ledek akan dilakukan anaisis untuk mengetahui kondisi eksisting dan kondisi apabila diberi beban lalu lintas.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah itu Stabilitas Lereng? 2. Bagaimana kondisi eksisting dari Gunung Ledek? 3. Bagaimana kondisi lereng Gunung Ledek setelah diberi beban lalu lintas 4. Berapa angka keamanan yang dicapai sebagai batas keamanan longsor? 5. Apakah dibutuhkan suatu perbaikan lereng?

1.3 Tujuan Penulisan

1.

Tujuan Umum Sebagai tugas untuk memperoleh nilai pada mata kuliah Analisis Stabilitas dan Perbaikan Tanah.

2.

Tujuan Khusus 66

Menambah wawasan penulis dan pembaca mengenai analisis stabilitas lereng pada Gunung Ledek dengan Plaxis 8.0 Mengetahui pemasukkan data tanah Membuat permodelan lereng Menganalisis angka keamanan dan upaya stabilisasinya

1.4 Manfaat

1.

Makalah ini diharapkan dapat memberi informasi dan menambah wawasan mengenai analisis lereng pada Gunung Ledek..

2.

Makalah

ini

diharapkan

dapat

menjadi

pembelajaran

mengenai

 pemahaman analisis stabilitas lereng, pada Gunung Ledek dari kondisi eksisting maupun percobaan penanggulangannya.

67

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Lereng

Lereng adalah suatu bidang di permukaan tanah yang menghubungkan  permukaan tanah yang lebih tinggi dengan permukaan tanah yang lebih rendah. Berikut jenis-jenis lereng, yaitu : 1. Lereng alam, lereng yang terbentuk karena proses alam. 2. Lereng yang dibuat dengan tanah asli, contoh tanah yang dipotong untuk keperluan irigasi. 3. Lereng yang dibuat dari tanah yang dipadatkan. Kemungkinan-kemungkinan longsor pada ketiga lereng di atas kan selalu ada, karena perbedaan elevasi pada suatu tanah menyebabkan komponen graviatsi dari berat mempunyai kecenderungan untuk menggerakkan massa tanah dari elevasi ebih tinggi ke elevasi yang lebih rendah.

Di samping gaya yang

mendorong ke bawah terdapat pula gaya-gaya dalam ke bawah yang bekerja menahan kedudukan tanah agar stabil. Gaya-gaya penahan berupa gaya gesekan/geseran, lekatan (dari kohesi),kekuatan geser tanah. Jika gaya-gaya  pendorong lebih besar dari gaya-gaya penahan, maka tanah akan mulai runtuh dan akhirnya terjadi keruntuhan tanah sepanjang bidang yang menerus dan massa tanah di atas bidang yang menerus ini akan longsor. Peristiwa ini disebut sebagai keruntuhan lereng dan bidang yang menerus ini disebut  bidang gelincir.

2.2 Kuat Geser Tanah Dan Keruntuhan Tanah

Penyebab utama terjadinya keruntuhan lereng adalah meningktnya tegangan geser, menurunnya kuat geser pada bidang longsor atau keduanya secara simultan. Suatu beban yang dikerjakan pada suatu massa tanah akan selalu menghasilkan tegangan-tegangan dengan intensitas yang berbeda di dalam zona berbentuk bola lampu di bawah beban tersebut. Hal yang pertama yang 68

dilakukan adaa meninjai kekuatan tanah. Dikarenakan beban yang bekerja  pada massa tanah memerlukan duapertimbangan : 1. Besarnya penurunan total. 2. Kemungkinan keruntuhan tanah. 2.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng

Keruntuhan pada lereng alami atau buatan disebabkan adanya perubahan topografi, seismic, aliran air tanah, kehilangan kekuatan, perubahan tegangan, dan musim. Akibat adanya gaya-gaya luar yang bekerja pada material  pembentuk lereng menyebabkan material pembentuk lereng mempunyai kecenderungan untuk menggelincir. Kecenderungan ini ditahan oleh kekuatan geser material sendiri. meskipun suatu lereng telah stabil dalam jangka waktu yang cukup lama, lereng tersebut dapat menjadi tidak stabil karena beberapa faktor, yaitu : 1. Jenis dan keadaan lapisan tanah. 2. Bentuk geometris. 3. Penambahan kadar air dalam tanah. 4. Berat dan distribusi beban. 5. Getaran atau gempa. Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabian lereng dapat menghasilkan tegangan geser pada seluruh massa tanah, dan suatu gerakan akan terjadi kecuali tahanan geser pada setiap permukaan runtuh yang mungkin terjadi lebih besar dari tegangan geser yang bekerja.

69

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1

Persiapan Penelitian

3.1.1. Lokasi Penelitian

Kegiatan penelitian ini dilaksanakan di lokasi studi yaitu Jalan Raya Sekaran di daerah Gunung Ledek Gunungpati, di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang.

Kenampakan lereng yang di dapat dari google earth yang selanjutnya akan digunakan sebagai acuan permodelan PLAXIS.

70

3.1.2. Bahan dan Peralatan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi sampel tanah untuk  pengujian di Laboratorium Mekanika Tanah sehingga didapatkan data-data yang  berguna untuk membuat profil lapisan tanah. Peralatan yang digunakan dalam  penelitian ini terdiri dari peralatan untuk mendapatkan data di lapangan dan di laboratorium. Untuk penyelidikan tanah di lapangan dibutuhkan peralatan bor mesin, alat uji SPT, tabung baja undisturbed , dan alat GPS. Sedangkan di laboratorium dibutuhkan peralatan untuk pengujian uji kadar air, uji berat jenis, uji berat volume, uji geser serta komputer sebagai alat bantu menyelesaikan  perhitungan dengan metoda elemen hingga. 3.2.

Alur Penelitian Mulai

Studi Pustaka -Literatur -Plaxis Peninjauan Lokasi dan Pengumpulan Data (Alat GPS)

Persiapan Alat Dan Bahan

Pengambilan sampel di lapangan -N-SPT -Borin

Pengujian Di Laboratorium - Uji Berat Jenis,Volume,Kadar Air - Uji Geser

Analisis Stabilitas Lereng Menggunakan Software Plaxis

71

Rekayasa Perbaikan Lereng

Kesimpulan

Data yang diperoleh dari Uji Laboratorium

Layer

Berat Volume Jenuh Air Berat Volume Tanah Basah Derajat Kejenuhan Kohesi Sudut Geser Dalam Berat Jenis Kadar Air

Kedalaman

(Ƴsat)

(Ƴunsat)

(m)

(kN/m )

3

Layer 1 (1-4)

(ɸ)

(Sr)

(Cu)

(kN/m )

(%)

(kN/m )

()

17.74

18.45

80.95

30.96

21.26

2.43

48.98

Layer 2 (4-12)

18.43

18.89

88.40

25.90

24.04

2.52

37.68

Layer 3 (12-21)

16.75

18.20

83.59

22.15

22.15

2.59

34.79

3

3

o

Data Pembagian Pembagian Beban berdasarkan Kelompok Kelompok

Beban

Keterangan

1

Bangunan

Rumah tinggal 2 lantai

2

Kendaraan

3

Bangunan

4

Kendaraan

5

Bangunan

6

Kendaraan

7

Bangunan

8

Kendaraan

 

Truk+Motor Gedung perkuliahan

 

Tronton+Mobil  

Hotel

 

Mobil+Truk   

 

Pabrik  Tronton+Motor

Beban Kendaraan -

Mobil

=  

-

Truk

=  

BAB IV HASIL

4.

Perhitungan dengan Software Plaxis

Setelah di lakukan input data dari hasil pengujian maka didapatkan hasil perhitungan dengan software Plaxis dengan kondisi sebagai berikut:

 Existing

Didapat nilai -

Factor keamanan ( safety factor ) SF = 3.0789 72

(%)

-

=  

Total Displacement

 Beban Kendarann (mobil dan truk)

Didapat nilai -

Factor keamanan ( safety factor ) SF = 2,3642

-

Total Displacement

=  

73

 Beban Kendarann (mobil dan truk) ditambah dengan air hujan

Didapat nilai -

Factor keamanan ( safety factor ) SF = 0,6622

-

Total Displacement

=  

74

75

BAB V KESIMPULAN

KONDISI

DISPLACEMENT

ΣMsf 

Existing

  

3,0789

Lereng dengan Pembebanan

818,34 m

2,3642

Lereng dengan Pembebanan dan Air

4,45 m

0,622

Hujan

Dengan data tersebut dapat disimpulkan bahwa kekuatan lereng dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu salah satunya adalah faktor beban kendaraan yang membebaninya dan juga pengaruh hujan atau air yang mereasap kedalam air pada layer pertama di model lereng yang membuat kekuatan lereng menurun. Setelah didapatkan data tersebut dapat diketahui nilai SF (safety factor) pada pembebanan kendaraan dan air hujan sangatlah kecil.

Maka dibutuhkan perbaikan lereng dengan menggunakan penghijauan kembali (cara paling murah), pemberian angkur didalam tanah tersebut,  pemangkatsan atau pengerukan lereng yang terlalu curam atau bisa dengan cara diurug dengan tanah yang memiliki kekuatan yang lebih bagus lagi menggunakan tanah urugan.

76

LAPORAN STABILITAS LERENG DI KAWASAN GUNUNG LEDEK Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Analisis Stabilitas Lereng dan Perbaikan Tanah

Dosen Pengampu : Untoro Nugroho S.T., M.T Dr. Rini Kusumawardani, ST, MT, M.SC

Disusun Oleh: Kelompok 7 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Yoan Nabilah Nurul Dewi Dwi Lestari Bunga Dewayanti S Muhammad Febriyanto M. Yusuf Habibie Aditya Wisudawati E.P.P Mitsaq Addina Nisa Ryan Agustian H M. Riza Nurmanul H

(5113412042) (5113412050) (5113412051) (5113412057) (5113412063) (5113412074) (5113412075) (5113412076) (5113412077)

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2015 77

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kota Semarang merupakan wilayah yang memiliki topografi yang 2

 bervariasi. Luas wilayah Semarang 373,7 Km yang terdiri dari 16 kecamatan dan

177

kelurahan

(Http://Students.ukdw.ac.id).

Daerah

Semarang

khususnya perbukitan desa Sekaran kecamatan Gunungpati mempunyai 0

kelandaian yang tinggi bahkan lebih 20 . Daerah tersebut sebaiknya berfungsi sebagai daerah resapan air, tapi karena perkembangan jaman dan peningkatan kebutuhan tempat tinggal, disekitar daerah tersebut beralih fungsi sebagai daerah perumahan diantaranya yaitu perumahan Ayodya Puri Nugraha. Perumahan dengan luas areal 26,8360 Ha tersebut terletak dekat dengan Universitas

Negeri

Semarang

(UNNES)

berjarak

2

Km

arah

kota

Semarang. Kawasan tersebut seharusnya tidak layak untuk perumahan dan lahan pertanian karena struktur topografi yang landai, sedikit wilayah yang datar dan terdapat lereng agak curam bahkan sampai curam. Perbukitan tersebut

harusnya

layak  untuk

daerah

penghijauan

dengan

ditanami

 berbagai tumbuhan pengikat yang  berfungsi sebagai daerah resapan air wilayah Semarang dan sekitarnya. Jenis tanah di perbukitan Sekaran yaitu tanah lempung sampai lempung kepasiran dan sebagai batuan dasarnya terdiri dari breksi dan tufa yang merupakan hasil kegiatan gunung Ungaran dimasa lampau yang  bersifat stabil. Jenis tanah lempung ini mempunyai sifat kembang susut yaitu sifat tanah yang akan mudah berubah kadar airnya. Perubahan kadar

78

air

pada

tanah

lempung

ini

akan menurunkan kekuatan geser dalam

lapisan tanah dan akan menambah beban tanah yang harus ditahan oleh lereng pada bidang longsornya. Longsor biasanya terjadi  pada saat musim hujan karena pada saat musim penghujan, air akan masuk ke  permukaan kedalam tanah atau batuan yang akan menambah tekanan air pori dan  berat volume tanah memicu gerakan tanah longsor. Dengan bentuk lereng yang terjal semakin meningkatkan gaya pendorong tanah untuk bergerak. Tanah longsor mudah terjadi karena perubahan kadar air, daya rembesan air dan  besarnya sudut lereng. Semakin besar sudut lereng maka semakin mudah daerah tersebut longsor.

1.2

Rumusan Masalah

1. Bagaimana kondisi eksisting lereng di Gunung Ledek ? 2. Bagaimana kondisi lereng di Gunung Ledek setelah adanya  pembebanan di sekitar lokasi dan pembebanan dengan air hujan ? (Beban Bangunan Pabrik) 3. Bagaimana perbaikan lereng setelah adanya pembebanan ?

1.3

Tujuan

1. Untuk mengetahui kondisi eksisting lereng di Gunung Ledek. 2. Untuk mengetahui kondisi lereng setelah adanya pembebanan di Gunung Ledek. 3. Untuk mengetahui bagaimana cara perbaikan lereng setelah adanya  pembebanan.

79

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Diagram Alur Penelitian Mulai

Studi Pustaka -Literatur -Plaxis

Peninjauan Lokasi dan Pengumpulan Data (Alat GPS)

Persiapan Alat Dan Bahan

Pengujian Di Lapangan -N-SPT -

Pengambilan Sampel Tanah

Pengujian Di Laboratorium - Uji Berat Jenis,Volume,Kadar Air - U i Geser

Analisis Stabilitas Lereng Menggunakan Software Plaxis

Kesimpulan

80

Rekayasa Perbaikan Lereng

2.2 Lokasi Penelitian

Kegiatan penelitian ini dilaksanakan di Jalan Raya Sekaran di daerah Gunung Ledek Gunungpati

Lokasi Kelompok 7 Rombel 2

2.3 Bahan Dan Peralatan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi sampel tanah untuk  pengujian di Laboratorium Mekanika Tanah sehingga didapatkan data-data yang berguna untuk membuat profil lapisan tanah. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari peralatan untuk mendapatkan data di lapangan dan di laboratorium. Untuk penyelidikan tanah di lapangan dibutuhkan  peralatan bor mesin, alat uji SPT, tabung baja undisturbed , dan alat GPS. Sedangkan di laboratorium dibutuhkan peralatan untuk pengujian uji kadar air, uji berat jenis, uji berat volume, uji geser serta komputer sebagai alat bantu menyelesaikan perhitungan dengan metoda elemen hingga.

81

2.4 Hasil Pengujian Undisturbed Sampel Tanah Laboratorium Kedalaman 1m-21m Data Pembagian Pembagian Beban berdasarkan Kelompok

Kelompok 7 Mendapat Bagian Bangunan Pabrik

Beban bangunan pabrik ditentukan

=  

Kemiringan lereng yang dimodelkan adalah sebesar 5%

2.5 Perhitungan dengan Software Plaxis 2.5.1 Permodelan Plaxis Model Eksisting Tanpa Beban

Sebelumnya kita harus membuat pemodelan lereng sesuai dengan data topografi dan sifat-sifat tanah yang ada di lapangan. Setelah model selesai dibuat kemudian kita masukan parameter tanah sesuai dengan data yang diperoleh dari hasil praktikum di laboratorium. Data tanah yang diinputkan dikelompokan ke dalam tiga layer yaitu layer 1 (kedalaman 1-4 m), layer 2 (kedalaman 4-12), dan layer 3 (kedalaman 12-21). Langkah selanjutnya adalah melakukan proses perhitungan dan

82

analisis hasilnya. Berikut adalah gambar model eksisting beserta deformasi yang terjadi.

Model model l eksisting lereng

Deformasi model 1 sebesar 0,09808 m

Dari hasil perhitungan diperoleh besarnya nilai keamanan (SF) 2,8111. nilai SF ini menunjukan bahwa lereng dalam kondisi aman karena nilai SF lebih besar dari 1,5.

2.5.2 Permodelan Plaxis Model Eksisting dengan Beban Bangunan Pabrik

Beban yang berikan diasumsikan berupa bangunan pabrik selebar 20 m dengan besarnya beban adalah 10 kN/m 2. Berikut adalah model lereng dengan pemberian beban beserta deformasi yang terjadi.

83

Model 2 lereng dengan beban bangunan pabrik

Deformasi yang terjadi sebesar 1,39 m

 Nilai faktor keamanan yang diperoleh setelah dilakukan perhitungan adalah sebesar 2,20. Nilai keamanan ini menunjukan bahwa lereng dalam kondisi aman karena nilai SF lebih besar dari 1,5.

84

2.5.3 Permodelan Plaxis Model Eksisting dengan Beban Bangunan Pabrik + Air Hujan

Pada model ini diasumsikan lereng menanggung beban air hujan dengan tebal 10 cm diatas permukaan lereng. Besarnya beban air hujan setebal 10 cm didapatkan sebesar 1 kN/m2. Beban ini bisa langsung ditambahkan di atas lereng atau dengan cara lain yaitu dengan menaikan derajat kejenuhan sampai 100%. Pada analisis ini kami menggunakan cara kedua di atas sehingga pemodelan lerengnya sama seperti model 2 hanya saja derajat kejenuhan dinaikan menjadi 100%. Berikut deformasi yang terjadi pada model 3 ini.

 Nilai faktor keamanan mengalami penurunan menjadi 1,64, namun lereng masih dalam keadaan aman karena nilai SF lebih besar dari 1,5.

2.5.4 Permodelan Plaxis Model Eksisting dengan Perbaikan Lereng

Banyak cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kestabilan suatu lereng seperti melakukan pengurugan tanah, mengurangi sudut lereng, menanamkan pile atau angkur dan lain lain. Cara yang digunakan pada analisis ini adalah dengan metode pengurugan tanah sekaligus melakukan pelandaian pada lereng. Sebelum dilakukan perbaikan kemiringan lereng adalah 5% dan setelah dilakukan perbaikan kelandaian menjadi 7%.

85

Model lereng setelah dilakukan perbaikan

Deformasi lereng setelah dilakukan perbaikan (1,80 m) Setelah dilakukan perbaikan lereng, nilai faktor keamanan meningkat menjadi 3,5642. Ini berarti lereng dalam kondisi aman karena nilai faktor kemanan lebih  besar dari 1,5. BAB III KESIMPULAN

Berdasarkan hasil plaxis didapat perbedaan angka aman dan perpindahan sebagai berikut ini : Faktor Aman (Fs) Permodelan Plaxis Model Eksisting Tanpa Beban Permodelan Plaxis Model Eksisting dengan Beban Bangunan Pabrik 

86

2,811 2,20

Permodelan Plaxis Model Eksisting dengan

1,64

Beban Bangunan Pabrik + Air Hujan Permodelan Plaxis Model Eksisting dengan Perbaikan Lereng

3,5642

Faktor Aman (Fs) Dari Model 1, Model 2, Model 3 Mengalami Penurunan, Karena Bertambahnya Beban. Sedangkan Adanya Perbaikan Lereng Menjadikan Faktor Aman Mengalami Kenaikan Yang Besar.

87

TUGAS AKHIR ANALISIS STABILITAS LERENG DAN PERBAIKAN TANAH

Oleh: KELOMPOK 8

Anggota AGIL IRZAN WAHID

(5113412064)

INGGIT SASKIA RATNASARI

(5113412068)

INTAN AULIA AZMI

(5113412066)

LULUATUL QOMARIAH

(5113412060)

DAMAR WICAKSONO

(5113412080)

RIVER CHANDRA KUSUMA

(5113412065)

DISTYA DEA RENA KALISTA

(5113412047)

DWI ROSALINA SULISTYANI

(5113412048)

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEMARANG 2015

88

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang Lereng adalah permukaan bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu dengan bidang horizontal. Lereng dapat terbentuk secara alamiah karena proses geologi atau karena dibuat oleh manusia. Lereng yang terbentuk secara alamiah misalnya lereng bukit dan tebing sungai, sedangkan lereng buatan manusia antara lain yaitu galian dan timbunan untuk membuat  jalan raya dan jalan kereta api, bendungan, tanggul sungai dan kanal serta tambang terbuka. Longsoran adalah keruntuhan dari massa tanah yang terletak pada sebuah lereng sehingga terjadi pergerakan massa tanah ke  bawah dan ke luar. Longsoran dapat terjadi dengan berbagai cara, secara  perlahan-lahan atau mendadak serta dengan ataupun tanpa tanda-tanda yang terlihat.Setelah gempa bumi, longsoran merupakan bencana alam yang paling  banyak mengakibatkan kerugian materi maupun kematian. Kerugian dapat ditimbulkan oleh suatu longsoran antara lain yaitu rusaknya lahan pertaniaan, rumah bangunan, jalur transportasi serta sarana komunikasi.Analisis kestabilan lereng harus berdasarkan model yang akurat mengenai kondisi material bawah permukaan, kondisi air tanah dan pembebanan yang mungkin  bekerja pada lereng. 1.2. Tujuan dari analisis kestabilan lereng dengan software plaxis antara lain adalah sebagai berikut: 1. Mendesain Model Existing 2. Mendesain Model Existing + Beban Tronton dan motor 3. Mendesain Model Existing + Beban Tronton dan Motor + Beban Air Hujan 4. Mencari Model Perbaikan + Beban Tronton dan motor + Beban Air hujan,

89

BAB II ISI

2.1. Lokasi

Layer

Berat Volume Jenuh Air Berat Volume Tanah Basah Derajat Kejenuhan Kohesi Sudut Geser Dalam Berat Jenis Kadar Air

Kedalaman

(Ƴsat)

(Ƴunsat)

(Sr)

(Cu)

(ɸ)

(m)

(kN/m3)

(kN/m3)

(%)

(kN/m3)

(o)

Layer 1 (1-4)

17.74

18.45

80.95

30.96

21.26

2.43

48.98

Layer 2 (4-12)

18.43

18.89

88.40

25.90

24.04

2.52

37.68

Layer 3 (12-21)

16.75

18.20

83.59

22.15

22.15

2.59

34.79

90

(%)

Kelompok

Beban

Keterangan

1

Bangunan

Rumah tinggal 2 lantai

2

Kendaraan

3

Bangunan

4

Kendaraan

5

Bangunan

6

Kendaraan

7

Bangunan

8

Kendaraan

Gambar 1 (Model Eksisting)

91

 

Truk+Motor Gedung perkuliahan

 

Tronton+Mobil    

Mobil+Truk   

 

Hotel

Pabrik  Tronton+Motor

Gambar 2 ( Model Eksisting + Beban Tronton dan Motor)

92

93

Gambar 3 (Model Eksisting + Beban Tronton dan Motor + Air Hujan)

94

95

Gambar 4 (Perbaikan)

96

97