METODE PENELITIAN Waktu dan Lokasi

Penelitian dilakukan di kawasan rawan longsor yaitu Desa Puraseda, Kecamatan Leuwiliang, Bogor tepatnya pada koordinat 06^o39.29’S dan 106o36.99’E. Penelitian dilakukan mulai bulan Mei sampai dengan Agustus 2016. Pengamatan dan analisa dilakukan secara in situ di Desa Puraseda (Gambar 10), dan ex situ di Laboratorium Fisika dan Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan.

Gambar 10 Lokasi penelitian

Sumber : bogorkab.go.id (1 September 2016)

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah theodolit, GPS, pita ukur, ring sampel (diameter 8 cm), piknometer, direct shear apparature, oven, timbangan. Bahan yang digunakan antara lain data karakteristik tanah yang meliputi kadar air, berat jenis, kohesi, dan sudut geser dalam, serta topografi lereng yang diteliti. Selain itu juga digunakan beberapa perangkat lunak pada komputer seperti GeoStudio SLOPE/W 2007, AutoCAD 2010, Surfer 8.0, Microsoft Office 2010, dan Google Earth.

Tahapan Penelitian

Penelitian terdiri dari tahap-tahap diantaranya persiapan, pengambilan contoh uji dan uji laboratorium, pengolahan data, serta analisis stabilitas lereng. Selain itu pada penelitian ini dilakukan studi literatur untuk memperoleh referensi mengenai metode yang dibutuhkan dalam kegiatan pengambilan data dan analisis data. Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11 Diagram alir penelitian Studi Literatur

- Pengumpulan Data Topografi - Pengambilan Contoh Uji Tanah

Identifikasi Tanah dan Analisis Stabilitas Lereng

Cek FK

≥ 1,5 ^{Perkuatan Lereng}

Bronjong Teras

Penentuan Jenis Perkuatan Lereng Mulai Tidak Tidak Ya _{Cek FK} ≥ 1,5 Pengujian Sample Tanah

Selesai

Analisis Biaya Perkuatan Lereng

14

Pengumpulan Data Profil Lereng

Pengumpulan data topografi dilakukan melalui pengukuran langsung menggunakan metode controlling point. Pengumpulan data dimulai dengan menentukan titik-titik pada lereng sehingga memungkinkan seluruh areal lereng dapat dipetakan. Data elevasi dan koordinat setiap titik diperoleh dengan membidik titik-titik tersebut dengan theodolite. Berdasarkan data tersebut, dengan bantuan perangkat lunak Surfer 8.0 diperoleh data topografi. Lereng yang dipetakan berada diatas pemukiman warga dan dimanfaatkan sebagai lahan pertanian. lereng ini dipilih karena sebelumnya telah mengalami longsor, selain itu lereng juga dipilih karena pada kaki lereng banyak terdapat rumah warga.

Pengujian Karakteristik Tanah

Pengambilan contoh uji tanah dilakukan dengan menggunakan ring sample diameter 8 cm pada tiga titik dengan ketentuan pada setiap titik terdapat tiga ring sample. Contoh uji tanah diambil pada kedalaman sekitar 60 cm. Karakteristik tanah yang dianalisis di laboratorium adalah berat isi, sudut geser dalam, dan kohesi tanah.

Gambar 12 Kekuatan geser tanah

Subri (2013) menentukan kohesi dan sudut geser dalam menggunakan rumus kekuatan geser tanah pada Persamaan (4). Hubungan antara kohesi, sudut geser dalam, dan tegangan geser dapat dilihat pada Gambar 12 (Budi 2011).

𝜏𝑓 = c + σ tan ϕ (4)

Keterangan :

c : kohesi tanah penahan (kN/m²) σ : sudut geser penahan (kN/m²)

ϕ : tegangan normal rata-rata pada permukaan bidang longsor (o) 𝜏𝑓 : Kekuatan geser rata-rata dari tanah (kN/m²)

Berat isi ditentukan dengan mengukur berat sejumlah tanah yang isinya diketahui dengan volume sejumlah tanah tersebut (Wesley 1973). Pengukuran berat isi pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan ring sample diameter 5 cm. Perhitungan berat isi dilakukan menggunakan Persamaan (5).

Berat Isi = ^{W2 – W1}

I (5)

Keterangan :

W2 : Berat ring sample + tanah W1 : Berat ring sample

I : Volume ring sample

Analisis Stabilitas Lereng

Analisis stabilitas lereng dilakukan menggunakan perangkat lunak GeoStudio 2007, dengan salah satu fiturnya khusus untuk perhitungan stabilitas lereng, yaitu SLOPE/W. Input yang dibutuhkan pada analisis menggunakan SLOPE/W adalah data kohesi dan sudut geser dalam. Uji laboratorium dilakukan menggunakan metode uji geser langsung (Direct shear) dengan tiga gaya normal berbeda yaitu 0.5 kg/cm², 1.0 kg/cm², 1.5 kg/cm². Sample uji diklasifikasikan kedalam tiga bagian yaitu bagian atas lereng, bagian tengah, dan bagian bawah. Masing-masing bagian lereng diuji dengan pengulangan sebanyak tiga kali di setiap pembebanannya. Data yang memiliki nilai variasi terbanyak merupakan data yang diplot pada grafik hubungan tekanan normal dan tegangan geser. Persamaan linear yang diperoleh dari grafik tersebut digunakan untuk memperoleh nilai kohesi dan sudut geser dalam.

Perencanaan Terasering

Penentuan vertikal interval yang digunakan dalam penelitian ini adalah Persamaan (6) menurut Ramser (1945) dalam Arsyad (1989). Selain VI yang diperoleh berdasarkan persamaan (6) juga dilakukan analisis terhadap beberapa nilai VI lainnya.

VI = 0.3 (S/3 + 2) (6)

Pramudo (2016) melakukan perkuatan lereng dengan terasering dengan menggunakan variasi geometri teras (vertikal interval) yang beragam. Beberapa nilai vertikal interval yang digunakan yaitu 1/2H, 1/3H, dan 1/4H. Variasi geometri lereng dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5 (Pramudo 2016).

Tabel 4 Vertikal Interval (VI) hasil perhitungan Variasi ^Vertikal

Interval ^Ilustrasi

Hasil

16

Tabel 5 Variasi Vertikal Interval (VI) Variasi ^Vertikal Interval ^Ilustrasi 1 1/2 H 2 1/3 H 3 1/4 H Data Bronjong

Perencanaan bronjong dan analisis kestabilannya dilakukan secara manual dengan perhitungan menurut GEO (2004) dalam Akmal (2016). Serta spesifikasi tinggi dan lebar bronjong yang direncanakan berdasarkan modul bronjong pada dapat dilihat pada Tabel 6, selain itu perhitungan juga dikombinasikan dengan spesifikasi bahan menurut BSN (1999). Data yang diperlukan pada perencanaan bronjong adalah densitas tanah, sudut geser dalam, berat isi bronjong, tinggi rencana, lebar rencana, sudut kemiringan bronjong, dan sudut kemiringan tanah. Perhitungan perencanaan bronjong dilakukan dengan menggunakan persamaan (7) sampai dengan persamaan (18) (GEO 2004 dalam Akmal 2016).

Tabel 6 Ketentuan tinggi dan lebar bronjong H (m) B (m) H (m) B (m) 1 2 6 4 2 2 7 5 3 3 8 5 4 3 9 6 5 4 10 6 Keterangan :

H : Tinggi dinding (m) B : Lebar dinding (m)

Dalam penelitian ini digunakan tinggi dinding 5 m dengan lebar 4 m. Koefisien tekanan (Ka) dihitung dengan Persamaan (7). Tekanan aktif total (Pa) dihitung dengan Persamaan (8).

K𝑎 = ^{cos(∅−𝛽)}

𝑐𝑜𝑠2𝛽 cos(𝛿+𝛽)[1+_√^sin_cos^(∅+𝛽_(𝛿+𝛽⁾₎^{sin(∅−𝛼)}

cos(𝛼𝛽)^]

2

(7)

P𝑎 = 𝐾𝛼 . 𝑤𝑠. 𝐻2/ 2 (8)

Keterangan :

𝛼 : Sudut kemiringan tanah timbunan (o) 𝛽 : Sudut kemiringan dinding (o)

∅ : Sudut geser dalam (o)

𝛿 : Sudut gesek tanah dengan dinding gabion (o) H : Tinggi dinding (m)

ws : Densitas tanah (kN/m3) Pa : Tekanan Tanah Aktif (kN/m) Ka : Koefisien Tanah

Tekanan tanah aktif pada arah horizontal (Ph) dihitung dengan Persamaan (9). Jarak vertikal menuju Ph dihitung dengan Persamaan (10).

Pℎ = 𝑃𝑎 . cos 𝛽 (9) d

𝑎 =

^𝐻(𝐻+ 3𝑞 𝑤𝑠) 3(𝐻+_𝑤𝑠^2𝑞)

+ 𝐵 sin 𝛽

(10) Keterangan : 𝑞 : Beban merata (kN/m2) 𝛽 : Sudut kemiringan dinding (o) Pa : Tekanan tanah aktif (kN/m)

Ph : Tekanan aktif arah horizontal (kN/m) H : Tinggi dinding (m)

18

B : Lebar dinding (m) ws : Densitas tanah (kN/m³)

da : Jarak vertikal terhadap Ph (m)

Momen guling (Mo) dihitung dengan Persamaan (11). Berat bronjong untuk setiap 1 m panjang (Wg) ditentukan dengan Persamaan (12).

𝑀𝑜=𝑑𝑎 𝑃ℎ (11)

𝑊𝑔 = (𝛴𝐴).𝑤𝑔 (12)

Keterangan :

Mo : Momen guling (kN)

Wg : Berat gabion / 1 m panjang (kN/m) Ph : Tekanan aktif arah horizontal (kN/m) wg : Densitas gabion (kN/m³)

da : Jarak vertikal terhadap Ph (m)

Jarak Horizontal ke Wg (dg) dihitung dengan Persamaan (13). Momen tahanan (Mr) dihitung dengan Persamaan (14).

𝑑𝑔=𝛴𝐴𝑥/𝛴𝐴 (13) 𝑀𝑟=𝑑𝑔 𝑊𝑔 (14) Keterangan : dg : Jarak horizontal Wg (m) A : Luas gabion (m2) Mr : Momen Penahan (kN)

Wg : Berat gabion / 1 m panjang (kN/m)

Faktor keamanan terhadap Guling (SFo) dihitung dengan Persamaan (15). Faktor keamanan terhadap geser (SFs) dihitung dengan Persamaan (16).

𝑆𝐹𝑜=𝑀𝑟/𝑀𝑜 (15)

𝑆𝐹𝑠=𝜇𝑊𝑔/𝑃ℎ (16)

Keterangan :

SFo : FS terhadap guling SFs : FS terhadap geser Mo : Momen guling (kN) Mr : Momen Penahan (kN)

Wg : Berat gabion / 1 m panjang (kN/m) Ph : Tekanan aktif arah horizontal (kN/m)

Eksentrisitas reaksi (e) dihitung dengan Persamaan (17). Batas eksentrisitas dihitung dengan Persamaan (18).

𝑒 =

^𝐵

2

−

^{(𝑀𝑟−𝑀𝑜)}

−𝐵/6 ≤ 𝑒 ≤ 𝐵/6 (18) Keterangan : e : Eksentrisitas B : Lebar dinding (m) Mo : Momen guling (kN) Mr : Momen Penahan (kN)

Wg : Berat gabion / 1 m panjang (kN/m)

Bronjong akan digunakan pada lereng di Desa Puraseda. Data berat jenis tanah pada perencanaan bronjong diasumsikan berdasarkan Tabel 7 (Hardiyatmo 2006 dalam Murri et.al. 2014), yang akan digunakan sebagai parameter dalam mencari berat isi jenuh (γ_sat) bronjong.

Tabel 7 Spesific grafity

Parameter Satuan Nilai

Berat Jenis (Gs) Kerikil - 2.65 – 2.58

20

HASIL DAN PEMBAHASAN