ABSTRACT
SLOPE STABILITY ANALYSIS OF CONSTRACTION OF EMBUNG BUMI AYU PRINGSEWU REGENCY
BY
I PUTU SASTRAWIJAYA
Water is a gift from Tuhan Yang Maha Esa as the basic needs of all human needs. The Natural water sources is rainwater available through by the hydrologic cycle. Characteristics of rains in Indonesia are supply many water and need to be overcome in order to be used during the dry season and stored during the rainy season. Many technologies developed to save water as an alternative water storage reservoir for example embung. Most of embung construction uses soil because of that soil very important role in this part.
This study aims to analyze slope stability embung Embung Bumi Ayu District of Pringsewu body by using Fellenius Method, Bishop Method and curve stability Morganstern. This study is useful to provide early information on disasters as a result of construction failure. Slope stability analyzes performed by laboratory soil test from the location such as Sieve Analysis Test, Moisture Test, Density Test, Weight Volume Test, Slide Jump Test and Atterberg Limits Test.
obtained results ranged from 0.901 to 0.941 and method Stability Morganstern curve obtained 1.1. Based on the result analysis we concluded that Embung Bumi Ayu Pringsewu Regency is relatively safe to normal water conditions but should be vigilant when conditions decrease water suddenly that may cause landslides. This information is useful to the government for consideration of disaster mitigation activities.
ABSTRAK
ANALISIS STABILITAS LERENG PEMBANGUNAN EMBUNG DESA BUMI AYU KECAMATAN PRINGSEWU
Oleh
I PUTU SASTRAWIJAYA
Air merupakan karunia dari Tuhan Yang Maha Esa sebagai kebutuhan dasar semua mahluk hidup. Sumber air di alam ini adalah air hujan yang tersedia melalui siklus hidrologi. Karakteristik hujan di Indonesia yang cukup melimpah perlu disiasati agar dapat dimanfaatkan saat musim kering dan disimpan saat musim hujan. Banyak teknologi dikembangkan untuk menyimpan air sebagai salah satu alternatif penyimpanan air contohnya embung. Konstruksi embung yang banyak menggunakan tanah menyebabkan peranan tanah sangat penting.
Hasil analisisa untuk kondisi air normal diperoleh angka keamanan berdasarkan Metode Fellenius berkisar antara 2,409 – 2,457 dan Metode Bishop diperoleh hasil berkisar 2,744 – 2,810. Pada kondisi air turun tiba-tiba diperoleh angka keamanan berdasarkan Metode Fellenius berkisar antara 0,786 – 0,821, Metode Bishop diperoleh hasil berkisar 0,901 – 0,941 dan Metode Kurva Stabilitas Morganstern diperoleh 1,1. Berdasarkan hasil analisa diperoleh kesimpulan bahwa Embung Desa Bumi Ayu Kabupaten Pringsewu relatif aman terhadap kondisi air normal tetapi harus waspada pada saat kondisi penurunan air secara tiba-tiba yang dapat menyebabkan longsor. Informasi ini berguna bagi pemerintah sebagai pertimbangan kegiatan mitigasi bencana.
ANALISIS STABILITAS LERENG PEMBANGUNAN
EMBUNG DESA BUMI AYU KECAMATAN PRINGSEWU
Oleh
I PUTU SASTRAWIJAYA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
ANALISIS STABILITAS LERENG PEMBANGUNAN
EMBUNG DESA BUMI AYU KECAMATAN PRINGSEWU
(Skripsi)
Oleh
I PUTU SASTRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
v
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR Hal
1. Tinggi Embung ... 6
2. Tinggi Jagaan pada Mercu Embung ... 7
3. Diagram Fase Tanah ... 9
4. Grafik Plastisitas ... 15
5. Kriteria Kegagalan Mohr-Coulomb ... 20
6. Alat Uji Geser Langsung ... 22
7. Tipe Irisan ... 26
8. Gaya-gaya dan asumsi Bidang pada Tiap Pias Bidang Longsor... 29
9. Penurunan Muka Air ... 31
10. Kurva Stabilitas Morganstern untuk c’/ H = 0,0125 ... 33
11. Kurva Stabilitas Morganstern untuk c’/ H = 0,025 ... 34
12. Kurva Stabilitas Morganstern untuk c’/ H = 0,05 ... 35
13. Bagan Alir Penelitian ... 49
14. Tipe Irisan ... 51
15. Kondisi geometri lereng saat muka air normal ... 51
16. Kondisi geometri lereng pada saat muka air Turun ... 62
ii
5. Percobaan Geser Langsung (Unconsolidate Undrain) ... 42
6. Pengujian Batas Atterberg ... 44
B. Perhitungan Stabilitas Lereng Embung ... 50
1. Analisis Kestabilan Lereng Saat Muka Air Normal ... 51
1.1. Metode fellenius ... 52
iii
2. Analisis Kestabilan Lereng Pada Kondisi Penurunan
Muka Air ... 62
2.1. Metode fellenius ... 62
2.2. Metode Bishop ... 67
2.3. Kurva Stabilitas Morganstern... 72
V KESIMPULAN DAN SARAN ... 75
A. Kesimpulan ... 75
B. Saran ... 76
vi
DAFTAR NOTASI
Halaman
iv
DAFTAR TABEL
TABEL Hal
1. Tinggi Jagaan Tubuh Embung ... 7
2. Sistem Klasifikasi Tanah Unfield ... 13
3. Hasil Pengujian Sifat-sifat Fisik dan Mekanis Tanah ... 50
4. Perhitungan Metode Fellinius pada muka air normal Sampel 1 ... 54
5. Perhitungan Metode Fellinius pada muka air normal Sampel 2 ... 55
6. Perhitungan Metode Fellinius pada muka air normal Sampel 3 ... 56
7. Perhitungan Metode Bishop pada muka air normal Sampel 1 ... 59
8. Perhitungan Metode Bishop pada muka air normal Sampel 2 ... 60
9. Perhitungan Metode Bishop pada muka air normal Sampel 3 ... 61
10. Perhitungan Metode Fellinius Kondisi Penurunan Muka Air Sampel 1 . 64 11. Perhitungan Metode Fellinius Kondisi Penurunan Muka Air Sampel 2 . 65 12. Perhitungan Metode Fellinius Kondisi Penurunan Muka Air Sampel 3 . 66 13. Perhitungan Metode Bishop Kondisi Penurunan Muka Air Sampel 1 ... 69
14. Perhitungan Metode Bishop Kondisi Penurunan Muka Air Sampel 2 ... 70
15. Perhitungan Metode Bishop Kondisi Penurunan Muka Air Sampel 3 ... 71
MOTO
“Keluargamu adalah alasan bagi kerja kerasmu, maka
janganlah sampai engkau menelantarkan mereka karena
kerja kerasmu”
"Jadilah kamu
manusia yang pada kelahiranmu semua
orang tertawa bahagia, tetapi hanya kamu sendiri yang
menangis; dan pada kematianmu semua orang menangis
sedih, tetapi hanya kamu sendiri yang tersenyum."
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Bandar Lampung, pada tanggal 08 Juni 1985. Penulis merupakan anak Pertama dari 2 (dua) bersaudara pasangan Bapak I Ketut Maryadi dan Ibu Ni Ketut Sukarni (alm).
Riwayat pendidikan penulis adalah dimulai dari Sekolah Dasar (SD) diselesaikan di SD Negeri 2 Rama Indra pada tahun 1997, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTP Wiratama Kotagajah diselesaikan pada tahun 2000, dan Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) di SMK KP Gajah Mada Metro diselesaikan pada tahun 2003.
SANWACANA
Om Swastyastu,
Puji syukur Penulis ucapkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan hidayah-Nya skripsi ini dapat diselesaikan.
Skripsi yang berjudul “Analisis Stabilitas Lereng Pembangunan Embung Desa Bumi Ayu Kecamatan Pringsewu” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penyusunan skripsi ini dikarenakan keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun.
Dalam kesempatan dalam penyusunan skripsi ini penulis mendapatkan banyak bantuan, dukungan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.
memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis menyusun skripsi dan menempuh perkuliahan.
3. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing I skripsi, atas
kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis menyusun skripsi.
4. Bapak Iswan, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II skripsi, atas kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis menyusun skripsi.
5. Seluruh Dosen pengajar yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan kepada penulis selama menjadi Mahasiswa di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
6. Seluruh karyawan di Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
7. Seluruh karyawan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Lampung
yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama penulis melakukan penelitian.
8. Orang tuaku, Bapak, Ibu serta kakak dan adik-adik yang aku sayangi yang
telah memberikan doa serta dukungan dalam penyelesaian skripsi maupun dalam menyelesaikan kuliah di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
9. Teman - teman seperjuangan : Daniel Fajaryanto, Nurul Kodim, Syahrizal Adri, Yupi Ardianto dan Madian serta Bayu terima kasih untuk bantuannya selama penelitian sampai penulisan skripsi.
10. Teman – temanku : Angkatan 2004 s.d. 2008 yang tidak dapat disebutkan
11. Serta teman-temanku di BBWS Mesuji Sekampung atas dukungannya selama ini.
12. Almamater tercinta Universitas Lampung
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, khususnya bagi penulis dan bagi para pembaca. Selain itu penulis berharap dan berdoa, semoga semua pihak yang telah memberikan bantuan dan semangat kepada penulis selalu diberkati oleh Tuhan.
Om Santih, Santih, Santih Om
Bandar Lampung, 18 Juni 2015 Penulis,
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air Merupakan karunia dari Tuhan Yang Maha Esa sebagai kebutuhan utama semua mahluk untuk tetap hidup. Air juga merupakan kebutuhan dasar manusia untuk berbagai kebutuhan salah satunya sektor kebutuhan sumber air di lahan pertanian. Karakteristik hujan di Indonesia yang cukup melimpah perlu disiasati agar dapat dimanfaatkan saat musim kering dan disimpan saat musim hujan. Banyak teknologi dikembangkan untuk menyimpan air sebagai salah satu alternatif penyimpanan air contohnya konstruksi embung, waduk, situ dan bendungan.
2
Longsor dapat terjadi pada hampir setiap kasus lereng alami atau lereng buatan secara pelan atau tiba-tiba dengan atau tanpa adanya tanda-tanda sebelumnya. Penyebab utama terjadinya keruntuhan lereng adalah meningkatnya tegangan geser, menurunnya kuat geser pada bidang longsor atau keduanya secara simultan.
Tanah juga merupakan material yang sangat penting dalam mendukung suatu pekerjaan konstruksi, yaitu sebagai fondasi dari suatu jenis bangunan dan dapat digunakan sebagai bahan timbunan dalam pekerjaan tanggul, bendungan dan jalan. Namun tidak semua tanah dapat mendukung suatu pekerjaan konstruksi, hanya tanah dengan karakteristik baik yang dapat mendukung suatu pekerjaan konstruksi. Oleh sebab itu perlu dilakukan analisa terhadap daya dukung tanah sebagai pendukung suatu pekerjaan konstruksi.
Analisis stabilitas lereng mempunyai peran yang sangat penting pada perencanaan konstruksi-konstruksi sipil. Kondisi tanah asli yang tidak selalu sesuai dengan perencanaan yang diinginkan misalnya lereng yang terlalu curam sehingga dilakukan pemotongan bukit atau kondisi lain yang membutuhkan timbunan dan lain sebagainya. Sehingga diperlukan analisis stabilitas lereng yang lebih akurat agar diperoleh konstruksi lereng yang mantap (sesuai dengan syarat keamanan).
3
B. Rumusan Masalah
1. Analisis stabilitas lereng diperlukan untuk mengetahui kekuatan dari tubuh
embung pada saat kondisi air dalam embung mengalami perubahan, terutama pada saat air tiba-tiba surut.
2. Bagaimana kondisi keamanan embung terhadap longsor pada saat normal dan penurunan air secara tiba-tiba.
C. Batasan Masalah
Penelitian ini dibatasi sebagai berikut :
1. Lokasi Penelitian adalah Embung Desa Bumi Ayu Kecamatan Pringsewu. 2. Perhitungan angka keamanan menggunakan Metode Fellenius, Metode
Bishop dan Kurva Stabilitas Morganstern.
D. Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan penelitian ini adalah untuk :
1. Untuk menganalisa angka keamanan Embung Desa Bumi Ayu Kecamatan Pringsewu analisa metode Bishop, metode Fellenius dan Kurva Stabilitas Morganstern.
4
E. Manfaat Penelitian
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk :
1. Memberikan informasi kepada masyarakat terkait mitigasi bencana akibat keruntuhan tubuh embung yang dapat menyebabkan korban jiwa.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Embung
1. Definisi Embung
Embung adalah bangunan konservasi air berbentuk kolam untuk menampung air hujan dan air limpasan serta sumber air lainnya untuk mendukung usaha pertanian, perkebunan dan peternakan terutama pada saaat musim kemarau. Embung merupakan cekungan yang dalam di suatu daerah perbukitan. Air embung berasal dari limpasan air hujan yang jatuh di daerah tangkapan. Embung adalah bangunan penyimpan air yang dibangun di daerah depresi, biasanya di luar sungai.
Tujuan pembuatan embung adalah:
1. Menyediakan air untuk pengairan tanaman di musim kemarau.
2. Meningkatkan produktivitas lahan, masa pola tanam dan pendapatan
petani di lahan tadah hujan.
3. Mengaktifkan tenaga kerja petani pada musim kemarau sehingga
mengurangi urbanisasi dari desa ke kota.
6
2. Tinggi Embung
Tinggi embung adalah perbedaan antara elevasi permukaan pondasi dan elevasi mercu embung. Apabila pada embung dasar dinding kedap air atau zona kedap air, maka yang dianggap permukaan pondasi adalah garis perpotongan antara bidang vertikal yang melalui hulu mercu embung dengan permukaan pondasi alas embung tersebut Tinggi maksimal untuk embung adalah 20 m (Loebis, 1984).
Gambar 1. Tinggi Embung
3. Tinggi Jagaan
7
Gambar 2. Tinggi Jagaan pada Mercu Embung
Tinggi jagaan dimaksudkan untuk menghindari terjadinya peristiwa pelimpasan air melewati puncak bendungan sebagai akibat diantaranya dari:
a. Debit banjir yang masuk embung. b. Gelombang akibat angin.
c. Pengaruh pelongsoran tebing-tebing di sekeliling embung. d. Gempa.
e. Penurunan tubuh bendungan.
f. Kesalahan di dalam pengoperasian pintu.
Tabel 1. Tinggi jagaan tubuh embung
Tipe tubuh embug 2. Pasangan batu/beton 3. Komposit
8 Tinggi jagaan adalah jarak vertikal antara puncak bendungan dengan permukaan air reservoir. Tinggi jagaan normal diperoleh sebagai perbedaan antara elevasi puncak bendungan dengan elevasi tinggi muka air normal di embung. Tinggi jagaan minimum diperoleh sebagai perbedaan antara elevasi puncak bendungan dengan elevasi tinggi muka air maksimum di reservoir yang disebabkan oleh debit banjir rencana saat pelimpah bekerja normal. Tinggi tambahan adalah sebagai perbedaan antara tinggi jagaan normal dengan tinggi jagaan minimum.
4. Lebar Mercu
Lebar mercu embung yang memadai diperlukan agar puncak embung dapat tahan terhadap hempasan ombak dan dapat tahan terhadap aliran filtrasi yang melalui mercu tubuh embung. Disamping itu, pada penentuan lebar mercu perlu diperhatikan kegunaannya sebagai jalan inspeksi dan pemeliharaan embung.
5. Panjang Embung
9
6. Volume Embung
Seluruh jumlah volume konstruksi yang dibuat dalam rangka pembangunan tubuh embung termasuk semua bangunan pelengkapnya dianggap sebagai volume embung.
B. Tanah
1. Definisi Tanah
Braja M. Das mendefinisikan tanah sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut.
Tanah terdiri dari tiga fase elemen yaitu: Udara, Air dan Partikel padat.Seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.1.
Volume Rongga (void)
Volume Solid
Gambar 3. Diagram Fase Tanah Udara
Air
10 Tanah terdiri dari tiga komponen yaitu udara, air dan bahan padat (Gambar. 3). Udara dianggap tak mempunyai pengaruh teknis sedangkan air sangat mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah. Ruang di antara butiran-butiran (ruang ini disebut pori atau voids) sebagian atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga tersebut terisi air seluruhnya tanah dikatakan dalam kondisi jenuh. Sehingga jika beban diterapkan pada tanah kohesif yang jenuh maka pertama kali beban tersebut akan didukung oleh tekanan air dalam rongga pori tanahnya. Pada kondisi ini butiran-butiran lempung tidak dapat mendekat satu sama lain untuk meningkatkan tahanan geser selama pori di dalam rongga pori tidak keluar meninggalkan rongga tersebut. Karena rongga pori tanah lempung sangat kecil, keluarnya air pori meninggalkan rongga pori memerlukan waktu yang lama.
Jika sesudah waktu yang lama setelah air dalam rongga pori berkurang butiran-butiran lempung dapat mendekat satu sama lain sehingga tahanan geser tanahnya meningkat. Masalah ini tak dijumpai pada tanah granuler yang rongga porinya relatif besar karena sewaktu beban diterapkan air langsung keluar dari rongga pori dan butiran dapat mendekat satu sama lain yang mengakibatkan tekanan gesernya langsung meningkat.
Menurut Bowles (1991), tanah adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis berikut :
11 sampai 250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles) atau pebbes.
b) Kerikil (gravel), yaitu partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.
c) Pasir (sand), yaitu batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm. Berkisar dari kasar (3 sampai 5 mm) sampai halus (< 1mm).
d) Lanau (silt), yaitu partikel batuan yang berukuran dari 0,002 sampai 0,074 mm.
e) Lempung (clay), yaitu partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesif pada tanah yang “kohesif’.
2. Klasifikasi Tanah
12 Sistem klasifikasi tanah dibuat pada dasarnya untuk memberikan informasi tentang karakteristik dan sifat-sifat fisis tanah.Karena variasi sifat dan perilaku tanah yang begitu beragam, sistem klasifikasi secara umum mengelompokan tanah ke dalam kategori yang umum dimana tanah memiliki kesamaan sifat fisis. Klasifikasi tanah juga berguna untuk studi yang lebih terperinci mengenai keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat teknis tanah seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi dan sebagainya (Bowles, 1989).
2.1 Sistem Klasifikasi Unified (Unified Soil Classification Syste /USCS) Klasifikasi tanah sistem ini diajukan pertama kali oleh Casagrande (1942) dan selanjutnya dikembangkan oleh United State Bureau of Reclamation
(USBR) pada tahun 1952.
Dalam sistem ini, tanah dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori yaitu:
a) Tanah berbutir kasar, < 50% lolos saringan No. 200 b) Tanah berbutir halus, > 50% lolos saringan No. 200
13
Tujuan klasifikasi tanah adalah :
1. untuk menentukan dan mengidentifikasi tanah,
2. untuk menentukan kesesuaian terhadap pemakaian tertentu, dan 3. untuk menyampaikan informasi mengenai keadaan tanah dari suatu
daerah kepada daerah lainnya dalam bentuk suatu data dasar.
Tabel 2. Sistem Klasifikasi Tanah Unified
Simbol
Kelompok Nama Jenis
GW
Kerikil bergradasi baik dan campuran kerikil pasir, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus
GP
Kerikil bergradasi buruk dan campuran kerikil pasir, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus
GM Kerikil berlanau, campuran kerikil-pasir-lanau
GC Kerikil berlempung, campuran
kerikil-pasir-lempung
SW
Pasir bergradasi baik dan pasir
bekerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus
SP
Pasir bergradasi buruk dan pasir bekerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus
SM Pasir berlanau, campuran pasir-lanau
SC Pasir berlempung, campuran
14 Tabel 2. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (lanjutan)
Simbol
Kelompok Nama Jenis
ML
Lanau anorganik, pasir halus sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung
CL
Lempung anorganik dengan plastisitas rendah s.d sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus
OL
Lempung organik dan lempung berlanau organik dengan plastisitas rendah
MH
Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau diatomae, lanau yang elastis
CH Lempung anorganik dengan plastisitas tinggi, lempung gemuk
OH Lempung organik dengan plasitisitas sedang sampai dengan tinggi
Pt Peat (gambut), muck (rawa) dan jenis tanah organik tinggi yang lain
Tanah dengan
Batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7
Batas-batas Atterberg di bawah garis A atau PI < 4 Batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7 antara 4 dan 7 merupakan
kasus antara yang
Tidak memenuhi semua syarat untuk GW
CU = D60/D10 lebih besar dari 6
Cc = (D30) 2
/(D10 x D60) diantara 1 dan 3
Tidak memenuhi semua syarat untuk SW
Di atas garis A dengan IP antara 4 dan 7 merupakan
kasus antara yang membutuhkan simbol ganda
15
Sumber : Bowles, 1991
Gambar 4. Grafik Plastisitas
3. Sifat-sifat fisik Tanah
3.1. Kadar Air (Water Content)
Kadar air suatu tanah adalah perbandingan berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat kering tanah tersebut. Kadar air tanah dapat digunakan untuk menghitung parameter sifat-sifat tanah. Besarnya kadar air dinyatakan dalam persen.
16
3.2. Berat Jenis (Spesific Gravity)
Berat jenis tanah adalah nilai perbandingan antara berat volume butiranpadat dengan berat volume air pada suhu 4°C.
Berat jenis tanah diperoleh dengan melakukan pengujian dilaboratorium dan dihitung dengan menggunakan rumus :
17
3.3. Batas Atterberg
Konsistensi tanah dinyatakan dengan batas cair dan plastis (disebut juga batas Atterberg).Kadar air minimum dimana sifat suatu tanah berubah dari keadaan cair menjadi plastis disebut sebagai batas cair suatu tanah.Atterberg (1991) dalam Darmastuti (2005) memberikan cara untuk menggambarkan batas-batas konsistensi tanah berbutir halus dengan mempertimbangkan kandungan kadar airnya, yaitu :
3.3.1. Batas Cair (Liquid Limit)
Batas cair (Liquid Limit) adalah batas atas dari rentang kadar air dimana tanah masih bersifat plastis atau dapat dikatakan sebagai batas atas dari daerah plastis. Batas cair biasanya ditentukan dari pengujian Cassagrande. Batas cair merupakan kadar air tanah dalam persen berat kering.
…...……… (2.03)
Dimana : W = Kadar air (%) N = Jumlah pukulan
3.3.2. Batas Plastis (Plastis Limit)
18
..……… (2.04)
Dimana : LI = Liquidity Indeks ω = Kadar Air (%)
PI = Plastic Indeks PL = Batas Plastis
3.3.3. Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Indeks plastisitas (IP) adalah selisih dari batas cair dan batas plastis. Jika tanah mempunyai kadar interval air daerah plastis yang kecil, maka keadaan ini disebut tanah kurus. Sebaliknya, jika tanah mempunyai kadar interval air daerah plastis yang besar disebut tanah gemuk (Bowles, 1989 dalam Darmastuti, 2005).
PI = LL – PL ………. (2.05) Dimana : PI = Plastic Indeks
LL = Liquid Limit PL = Batas Plastis
Index plastisitas (PI) merupakan interval kadar air dimana tanah masih bersifat plastis. Karena itu, indeks plastisitas menunjukkan sifat keplastisan tanah.
3.3.4. Analisis Saringan (Sieve Analysis)
19 memperoleh distribusi besarannya. Hasil dari analisis saringan dapat digunakan antara lain untuk penyelidikan quarry agregat, untuk perencanaan campuran dan pengendalian mutu.
………...……… (2.06)
Dimana : Pi = Berat tanah yang tertahan disaringan (%) Wbi = Berat saringan dan sampel (gram)
Wci = Berat saringan (gram) Wtot = Berat total sampel (gram)
C. Kekuatan Geser Tanah
Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi pada saat terbebani. Keruntuhan geser (shear failure) dalam tanah adalah akibat gerak relatif antara butirnya, bukanlah karena butirnya sendiri yang hancur. Oleh karena itu kekuatan tanah tergantung kepada gaya-gaya yang bekerja antara butirnya. Pada peristiwa kelongsoran suatu lereng berarti telah terjadi pergeseran dalam butir-butir tanah tersebut.
Menurut Mohr (1910) keruntuhan terjadi akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser. Hubungan fungsi tersebut dinyatakan ;
= f( ) ……… (2.07)
dengan ;
= tegangan geser (kσ/mβ)
20 Bila tanah mengalami pembebanan akan ditahan oleh ;
Kohesi tanah yang tergantung pada jenis tanah dan kepadatannya Gesekan antar butir – butir tanah
Coulomb (1776) mendefinisikan ;
= c + tgϕ ………
(2.08) dengan ;
= kuat geser tanah (kσ/mβ)
= tegangan normal pada bidang runtuh (kσ/mβ)
c = kohesi tanah (kN/m2)
ϕ = sudut gesek dalam tanah (derajat)
Kriteria kegagalan Mohr – Coulomb
Gambar 5. Kriteria kegagalan Mohr-Coulomb
21 akan terjadi. Pada titik Q terjadi keruntuhan karena titik tersebut terletak tepat pada garis kegagalan. Titit R tidak akan pernah dicapai, karena sebelum mencapai titik R sudah terjadi keruntuhan.
Terzaghi (1925) mengubah persamaan Coulomb dalam bentuk efektif karena tanah sangat dipengaruhi oleh tekanan air pori.
= c'+( −µ) t g ϕ' karena ' = −µ………..
(2.09)
maka persamaan menjadi ;
= c'+ 'tgϕ' ……….……..
(2.10) dengan ;
= tegangan geser (kσ/mβ)
' = tegangan normal efektif (kσ/mβ)
c ’ = kohesi tanah efektif (kσ/mβ)
ϕ' = sudut gesek dalam tanah efektif (derajad)
4. Uji Kuat Geser Tanah
Parameter kuat geser tanah ditentukan dengan uji laboratorium terhadap sampel tanah asli (undisturbed), tanah tersebut diambil dengan hati-hati agar tidak berubah kondisinya (kadar air, susunan butiran), karena hal ini bisa berakibat fatal pada sampel.
22 Cara pengujian geser langsung ini terdapat dua cara yaitu, tegangan geser terkendali (stress controlled) dan regangan terkendali (strain controlled).
Pada pengujian tegangan terkenali, tegangan geser diberikan dengan menambahkan beban mati secara bertahap dan dengan penambahan yang sama besarnya setiap kali sampai runtuh. Keruntuhan akan terjadi sepanjang bidang bagi kotak besi tersebut. Pada uji regangan terkendali, suatu kecepatan gerak mendatar tertentu dilakukan pada bagian belahan atas dari pergerakan geser horizontal tersebut dapat diukur dengan bantuan sebuah arloji ukur horizontal.
Batu pori sampel tanah
Gambar 6. Alat uji geser langsung
D. Stabilitas Lereng
Lereng (slope) adalah suatu permukaan tanah yang miring yang membentuk sudut tertentu, terbentuk secara alamiah atau dibentuk oleh manusia untuk tujuan tertentu. Lereng dipengaruhi oleh komponen gravitasi yang cenderung untuk menggerakkan tanah ke bawah, jika komponen gravitasi lebih besar
Proving ring untuk tekanan
Bidang tekanan normal
23 untuk menggerakan lereng yang melampaui perlawanan terhadap pergeseran yang dikerahkan tanah pada bidang longsornya maka akan terjadi kelongsoran tanah.
Dalam praktek, analisis stabilitas lereng didasarkan pada konsep keseimbangan plastis batas (limit plastic equilibrium). Adapun maksud analisis stabilitas adalah untuk menentukan faktor aman dari bidang longsor yang potensial, faktor aman didefinisikan sebagai nilai banding antara gaya yang menahan dan gaya yang menggerakkan.
Dalam analisis stabilitas lereng, beberapa anggapan dibuat, yaitu:
1. Kelongsoran lereng terjadi disepanjang permukaan bidang longsor tertentu dan dapat dianggap sebagai masalah bidang 2 dimensi.
2. Massa tanah yang longsor dianggap sebagai benda massif.
3. Tahanan geser dari massa tanah pada setiap titik sepanjang bidang longsor tidak tergantung dari orientasi permukaan longsor, atau dengan kata lain kuat geser tanah dianggap isotropis.
4. Faktor aman didefinisikan dengan memperhatikan tegangan geser rata-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:
24
Dengan adalah tahanan geser maksimum yang dapat dikerahkan oleh
tanah, d adalah tegangan geser yang terjadi akibat gaya berat tanah yang
akan longsor, dan F adalah faktor aman.
Menurut teori Mohr-Coulomb, tahanan geser ( yang dapat dikerahkan oleh tanah, disepanjang bidang longsornya, dinyatakan oleh:
g ………. (2.12)
Dengan c = kohesi, tegangan normal, dan = sudut gesek dalam tanah. Nilai-nilai c dan adalah parameter kuat geser tanah disepanjang bidang longsor.
Dengan cara yang sama, dapat dituliskan persamaan tegangan geser yang terjadi ( d) akibat beban tanah dan beban-beban lain pada bidang
longsornya:
d = cd + g d ………. (2.13)
Dengan cd dan d adalah kohesi dan sudut gesek dalam yang terjadi atau
yang dibutuhkan untuk keseimbangan pada bidang longsornya.
Subtitusikan persamaan diperoleh persamaan faktor aman,
……… (2.14) Untuk maksud memberikan faktor aman terhadap masing-masing komponen kuat geser, faktor aman dapat dinyatakan oleh:
25
………. (2.16)
Dengan Fc faktor aman pada komponen kohesi dan F = faktor aman pada
komponen gesekan. Umumnya faktor aman stabilitas lereng atau faktor aman terhadap kuat geser tanah diambil lebih besar atau sama dengan1,2.
Secara umum terdapat beberapa data yang dibutuhkan untuk Analisis Stabilitas Lereng pada tubuh embung, yaitu:
1. Sifat material
Sifat meterial yang diperlukan dalam analisis stabilitas lereng yaitu parameter kekuatan geser dan berat satuan material. Parameter kekuatan geser merupakan sifat material terpenting karena faktor keamanan dinyatakan dalam bentuk perbandingan kekuatan geser yang tersedia dan kekuatan geser yang diperlukan, sehingga penentuan parameter kekuatan geser harus seakurat mungkin. Parameter kekuatan geser terdiri dari komponen kohesi dan sudut geser.
2. Air tanah
26 kekuatan geser material sebagai akibat naiknya tekanan air pori, bertambahnya berat satuan material, timbulnya gaya-gaya rembesan yang ditimbulkan oleh pergerakan air.
3. Pembebanan pada lereng
Data diperlukan yaitu gaya-gaya luar yang bekerja pada permukaan lereng, seperti beban statik dari bangunan dan timbunan diatas tanggul.Gaya-gaya luar ini harus dimasukkan dalam perhitungan karena mempunyai efek mengurangi kondisi kestabilan lereng.
4. Geometri lereng
Data geometri tanggul yang diperlukan yaitu data mengenai sudut kemiringan dan tinggi. Analisis stabilitas lereng dengan metode irisan merupakan salah satu metode Analisa kestabilan lereng. Cara analisis ini terdiri dari metode Fellenius dan Bishop disederhanakan. Metode ini menggunakan persyaratan keseimbangan pada potongan yang membentuk lereng tersebut.
27
Dimana :
X1 dan Xr = gaya geser efektif di sepanjang sisi irisan
E1 dan Er = gaya normal efektif di sepanjang sisi irisan
Ti = resultan gaya geser efektif yang bekerja sepanjang
dasar irisan
Ni = resultan gaya normal efektif yang bekerja sepanjang dasar irisan
U1, Ur = tekanan air pori yang bekerja dikedua sisi irisan Ui = tekanan air pori didasar irisan
Analisa stabilitas lereng tidak mudah, karena terdapat faktor – faktor yang mempengaruhi hasil hitungan yaitu sebagai berikut:
1. Kondisi tanah yang berlapis 2. Kuat geser tanah yang isontropis 3. Aliran rembesan air dalam tanah.
Terzaghi (1950) membagi penyebab kelongsoran lereng terdiri dari:
1. Akibat pengaruh dalam (internal effect), yaitu longsoran yang terjadi dengan tanpa adanya perubahan kondisi luar atau gempa bumi.
2. Akibat pengaruh luar (external effect), yaitu pengaruh yang menyebabkan
28
Di dekat permukaan tanah, kuat geser tanah berubah dari waktu ke waktu bergantung pada iklim. Beberapa jenis tanah mengembang pada saat musim hujan, dan menyusut pada saat musim kemarau. Pada musim hujan kuat geser tanah ini menjadi sangat rendah dibandingkan dengan musim kemarau.
1. Metode Fellenius
Metode Fellenius (1927) menganggap gaya-gaya yang bekerja pada sisi kanan dan kiri dari sembarang irisan mempunyai resultan nol pada arah tegak lurus bidang longsor. Dengan anggapan ini, keseimbangan arah vertikal dan gaya-gaya yang bekerja dengan memperhatikan tekanan air pori. Sehingga faktor aman dapat didefinisikan sebagai:
F =
Jumlah momen berat dari massa tanah yang longsor Jumlah momen dari tahanan geser sepanjang bidang longsor
= Sudut gesek dalam tanah (derajat)
a₁ = Panjang lengkung lingkaran pada irisan ke-i (m) W₁ = Berat irisan tanah ke-i (ton)
29
Gambar 8. Gaya-gaya dan asumsi bidang pada tiap pias bidang longsor
2. Metode Bishop
Metode Bishop merupakan salah satu metode metode yang digunakan dalam metode Irisan. Metode ini juga menggap gaya-gaya yang bekerja pada sisi irisan mempunyai resultan nol pada arah vertikal.
Persamaan kuat geser dalam tinjauan tegangan efektif yang dapat dikerahkan, sehingga tercapainya kondisi keseimbangan batas dengan memperhatikan faktor keamanan.
30
= Sudut gesek dalam tanah (derajat)
b = Lebar irisan ke-i (m) W = Berat irisan tanah ke-i (ton)
E. Penurunan Muka Air Tiba-tiba.
Penurunan muka air secara tiba-tiba pada embung dapat membahayakan konstruksi tubuh embung itu sendiri. Penurunan muka air tiba-tiba ini biasanya lebih berbahaya dibandingkan dengan kondisi terendam atau tak terendam. Setelah terjadi penurunan muka air maka suatu kombinasi keadaan-keadaan yang berbahaya timbul dimana berat tanah timbunan dari keadaan-keadaan terendam menjadi keadaan jenuh.
31
Gambar 9. Penurunan Muka Air
Pada saat sebelum penurunan muka air sejajar dengan puncak bendungan lalu setelah terjadi penurunan turun sedalam L (Gambar 8.). Didalam timbunan masih terjadi tekanan air pori yang besar bersama – sama dengan tegangan efektif terendah antar butir air dari air pori yang keluar lereng bekerja dalam arah gravitasi yang umumnya dapat menyebabkan longsor.
Faktor aman dalam metode Fellenius dan metode Bishop yang digunakan sama dengan perhitungan muka air normal, namun ada beberapa parameter yang berubah antara lain.
a. Berat Volume ( yang semua ’ berubah menjadi sat. Sehingga berat
beban timbunan menjadi bertambah.
b. Sudut geser , sudut geser menjadi bertambah kecil.
1. Kurva Stabilitas Morganstern
Kurva stabilitas Morganstern didasarkan atas suatu analisa tegangan efektif menggunakan cara potongan. Dalam pemakaian grafik tersebut Muka air setelah penurunan
Muka air lama
H
32 menganggap sifat – sifat tanah sama diseluruh timbunan dan seluruh tinggi lereng terendam sebelum terjadi penurunan muka air. Data data yang diperlukan untuk perhitungan dengan diagram ini adalah :
a. Kemiringan Lereng ( )
b.
H c
'
... (2.22)
Dimana : c’ = Kohesi Tanah
= Berat volume
H = Tinggi
c. L / H ... (2.23) Dimana : L = Penurunan Muka Air
33
34
35
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Pengumpulan Data
Penelitian dimulai dari melakukan studi pustaka tentang embung dan megumpulkan data-data yang digunakan sebagai pedoman dalam penelitian ini seperti mengumpulkan hasil dari penelitian terdahulu yang berkaitan dengan tujuan dari penelitian ini.
Metode pengumpulan data primer, dengan langsung melakukan pengambilan sampel di lokasi penelitian yaitu pada Proyek Pembangunan Embung Desa Bumi Ayu Kecamatan Pringsewu. Data tanah yang dihasilkan dari penyelidikan untuk mengetahui struktur dan tipe tanah yang ada, serta mengetahui sifat-sifat fisik tanah tersebut.
B. Sampel Penelitian
Sampel yang digunakan dalam penetitian ini adalah :
1. Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah timbunan tubuh embung pada Proyek Pembangunan Embung Desa Bumi Ayu Kecamatan Pringsewu Provinsi Lampung.
37
C. Metode Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan menggunakan tabung pipa diameter 4 inchi dengan kedalaman kira-kira 15 cm sebanyak 3 sampel. Setelah tabung terisi penuh oleh sampel, tutup rapat-rapat tabung dengan lakban atau plastik agar tidak terganggu oleh udara luar untuk menjaga kondisi tanah agar tidak mengalami penguapan dan untuk menjaga kadar air tanah agar tidak berubah.
D. Pelaksanaan Pengujian
1. Pengujian Kadar Air
Tujuan Pengujian ini adalah untuk mengetahui kadar air suatu sampel tanah, yaitu perbandingan antara berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat tanah kering.
Bahan - bahan:
1. Sampel tanah asli yang lolos saringan No. 4 (4,699 mm) dan telah dikeringkan dengan oven
2. Air bersih secukupnya
Peralatan yang digunakan: 1. Cawan kadar air
38
Langkah-langkah pelaksanaan:
1. Menyiapkan dan menimbang cawan yang digunakan dan mencatat berat dan nomornya.
2. Memasukan sampel kedalam cawan, kemudian menimbang dan mencatat beratnya.
3. Mengeringkan sampel dalam oven dengan suhu 110° dalam keadaan terbuka selama 24 jam atau sampai berat contoh tanah konstan.
4. Mengeluarkan sampel dari oven dan menutup cawan kemudian
mendinginkannya dalam desikator.
5. Menimbang benda uji dan mencatat persentase kadar airnya.
2. Pengujian Berat Volume
Tujuan pengujian ini untuk mendapatkan berat volume tanah yang merupakan perbandingan antara berat tanah basah dengan volumenya dalam gr/cm³.
Bahan-bahan:
1. Sampel tanah asli
Peralatan yang digunakan:
1. Cincin uji dengan diameter 6 cm dan tinggi 2 cm 2. Pisau pemotong
39
Langkah-langkah pelaksanaan:
1. Cincin dalam keadaan bersih ditimbang (W1)
2. Benda uji disiapkan dengan menekan cincin pada tabung contoh
sampai cincin terisi penuh
3. Ratakan kedua permukaan dan bersihkan cincin sebelah luar 4. Timbang cincin dan contoh dengan ketelitian 0,01 gram (W2). 5. Hitung volume tanah dengan mengukur ukuran dalam cincin dngan
ketelitian 0,01 gram 6. Berat tanah W = W2 – W1
3. Pengujian Berat Jenis
Tujuan Uji Berat jenis adalah untuk menentukan kepadatan massa tanah secara rata-rata yaitu perbandingan antara berat butiran tanah dan berat air suling dengan volume yang sama pada suhu tertentu.
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis tanah yang lolos saringan No. 200 dengan menggunakan labu ukur.
Bahan-bahan:
1. Sampel tanah asli
2. Sampel tanah campuran 3. Air suling
40
3. Botol air suling 4. Cawan peredam 5. Saringan No. 200
6. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram 7. Desikator
8. Pompa vakum
9. Hot Plate
10. Oven
Langkah-langkah pelaksanaan:
1. Menyiapkan benda uji secukupnya dan mengoven pada suhu 60oC sampai dapat digemburkan atau dengan pengeringan matahari
2. Mendinginkan tanah dengan Desikator lalu menyaring dengan saringan
No. 200 dan apabila tanah menggumpal ditumbuk lebih dahulu - Mencuci labu ukur dengan air suling dan mengeringkannya. - Menimbang labu tersebut dalam keadaan kosong
- Mengambil sampel tanah antara 25 – 30 gram
3. Memasukkan sampel tanah kedalam labu ukur dan menambahkan air suling sampai menyentuh garis batas labu ukur.
4. Mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang terperangkap di dalam butiran tanah dengan menggunakan pompa vakum
41
4. Pengujian Analisa Saringan
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui prosentase ukuran butir sampel tanah yang akan dipakai dan menghitung modulus kehalusannya.
Langkah kerja sesuai dengan ASTM D – 421 Bahan-bahan
1. Sampel tanah sebanyak 1000 gram 2. Air bersih sebanyak 500 cc
Peralatan yang digunakan:
1. Satu set saringan: no. 10 (2mm), no. 20 (0,85 mm), no. 40 (0,425 mm), no. 60 (0,25 mm), no. 100 (0,15 mm), no. 200 (0,075 mm), ditambah sebuah pan.
2. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram 3. Mesin penggetar (shive shaker)
4. Oven yang dilengkapi dengan pengatur temperarur 5. Talam, kuas, sikat kuningan dan alat lainnya.
Langkah-langkah pelaksanaan:
1. Menimbang sampel yang akan diuji sebanyak 1000 gram kemudian
mengeringkannya dalam oven pada suhu 110° C.
2. Memasukkan sampel tanah ke dalam susunan saringan paling atas
42
3. Menghidupkan mesin penggetar selama 15 menit, setelah itu baru dimatikan
4. Menimbang masing-masing sampel yang tertahan pada saringan
kemudian menghitung prosentasenya terhadap berat total benda uji.
5. Percobaan Geser Langsung (Unconsolidate Undrain)
Tujuan dari percobaan geser langsung adalah untuk menentukan nilai kohesi ( C ) dan sudut geser tanah ( Φ ).
Bahan-bahan
1. Sampel tanah asli yang diambil melalui tabung 2. Air secukupnya
Mengeluarkan Alat-alat yang digunakan
1. Frame alat geser langsung beserta Proving ring 2. Shear box (sel geser langsung)
3. Extrader (alat untuk mengeluarkan sampel) 4. Cincin (cetakan benda uji)
5. Pisau pemotong 6. Dial penggeseran 7. Stopwatch
Langkah-langkah pelaksanaan:
43
2. Memotong dan meretakan kedua permukaan cetakan dengan pisau pemotong
3. Mengeluarkan benda uji dari cetakan dengan extruder, menimbang
benda uji dengan timbangan.
4. Memasukkan benda uji kedalam cincin geser yang masih terkunci dan menutup kedua cincin geser hingga menjadi satu bagian. Posisi benda uji berada diantara dua batu pori.
5. Meletakkan cincin geser serta sampel tanah pada shear box dan
mengatur stang penekan dalam posisi vertical dan tepat menyentuh bidang penekan.
6. Mengatur kecepatan geser pada layer yang telah dikonsolidasikan. 7. Membuka cincin geser dan memberikan beban pertama sebesar
3.320 gram dan mengisi shear box dengan air sampai penuh sehingga benda uji terendam.
8. Memutar engkol pendorong dengan konstan dan stabil perlahan selama 15 detik pertama dan memperhatikan dial pergeseran untuk dilakukan pembacaan.
9. Melakukan langkah kerja no.8 dan dilakukan pembacaan per 15
detik.
10. Percobaan dihentikan bila pembacaan proving ring maksimum dan mulai menurun dua atau tiga kali pembacaan
44
12. Mengulangi langkah 3 sampai 10 untuk melakukan percobaan kedua seberat dua kali beban pertama (6.640gram) dan sampel ketiga seberat tiga kali beban pertama (9.960 gram)
6. Percobaan Batas Atterberg
1. Batas Cair (Liquid Limit)
Tujuan pengujian ini adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada batas antara keadaan plastis dan keadaan cair.
Bahan :
1. Sampel tanah 2. Air suling
Peralatan yang digunakan:
1. Alat batas cair (mangkok casagrande) 2. Alat pembuat alur
3. Spatula
4. Gelas ukur 100 cc 5. Container 4 buah 6. Plat kaca
7. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram 8. Oven
45
Cara kerja berdasarkan ASTM D 4318 :
1. Mengayak sampel tanah yang sudah dihancurkan dengan menggunakan saringan no. 40
2. Mengatur tinggi jatuh mangkuk Casagrande setinggi 10 mm. 3. Mengambil sampel tanah yang lolos saringan no. 40 sebanyak 150
gram, kemudian diberi air sedikit demi sedikit dan aduk hingga merata, kemudian dimasukkan kedalam mangkuk casagrande dan meratakan permukaan adonan sehingga sejajar dengan alas.
4. Membuat alur tepat ditengah-tengah dengan membagi benda uji dalam mangkuk cassagrande tersebut dengan menggunakan
grooving tool
5. Memutar tuas pemutar sampai kedua sisi tanah bertemu sepanjang 13 mm sambil menghitung jumlah ketukan dengan jumlah ketukan harus berada diantara 10 – 40 kali.
6. Mengambil sebagian benda uji di bagian tengah mangkuk untuk pemeriksaan kadar air dan melakukan langkah kerja yang sama untuk benda uji dengan keadaan adonan benda uji yang berbeda sehingga diperoleh 4 macam benda uji dengan jumlah ketukan yang berbeda yaitu 2 buah dibaah 25 ketukan dan 2 buah di atas 25 ketukan.
Perhitungan :
1. Menghitung kadar air masing-masing sampel tanah sesuai jumlah
46
2. Membuat hubungan antara kadar air dan jumlah ketukan pada grafik semi logritma, yaitu sumbu x sebagai jumlah pukulan dan sumbu y sebagai kadar air
3. Menarik garis lurus dari keempat titik yang tergambar 4. Menentukan nilai batas cair pada jumlah pukulan ke 25.
2. Batas Plastis (Plasic limit)
Tujuannya adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada keadaan batas antara keadaan plastis dan keadaan semi padat.
Bahan :
1. Sampel tanah 2. Air suling
Peralatan yang digunakan: 1. Plat kaca
2. Spatula
3. Gelas ukur 100 cc 4. Container 3 buah
5. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram 6. Oven
47
Cara kerja berdasarkan ASTM D 4318 :
1. Mengayak sampel tanah yang telah dihancurkan dengan saringan no. 400
2. Mengambil sampel tanah kira-kira sebesar ibu jari kemudian digulung-gulung di atas plat kaca hingga mencapai diameter 3 mm sampai retak-retak atau putus-putus
3. Memasukkan benda uji ke dalam container kemudian ditimbang 4. Menentukan kadar air benda uji
Perhitungan :
1. Nilai batas plastis adalah kadar air rata-rata dari ketiga benda uji 2. Plastic Indeks (PI) = LL – PL
E. Analisis Data
1. Stabilitas Lereng
48
49
Gambar 13. Bagan Alir Penelitian
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian sifat fisik dan mekanik tanah di laboratorium dan dilakukan analisis stabilitas lereng maka dapat disimpulkan :
1. Tanah yang digunakan sebagai timbunan tubuh embung di Desa Bumi
Ayu Kabupaten Pringsewu merupakan tanah berbutir halus dengan nilai lolos saringan 200 antara 58,78% - 61,07% dan tanah berbutir kasar dengan nilai lolos saringan 200 sebesar 35,25%.
2. Berdasarkan perhitungan stabilitas lereng dengan metode irisan maka dapat diketahui bahwa pada keadaan muka air normal, lereng pada tubuh embung aman terhadap longsor. Faktor keamanan berdasarkan Metode Fellenius antara 2,409 –2,457 dan Metode Bishop diperoleh angka keamanan antara 2,744 – 2,810.
77
4. Berdasarkan analisa yang telah dilakukan terdapat sedikit perbedaan antara Metode Fellenius dan Bishop relative lebih kecil dibandingkan Metode Bishop. Dimana Metode Bishop menghasilkan angka keamanan yang lebih kecil dibandingkan Metode Fellenius. Hal ini disebabkan Metode Bishop menggunakan koefisien untuk mendapatkan faktor keamanan.
B. Saran
1. Berdasarkan hasil analisa, diperoleh kesimpulan bahwa embung akan
rawan longsor jika terjadi ketika terjadi penurunan air secara tiba-tiba. Perlu dilakukan kegiatan pemeliharaan rutin pada tubuh embung seperti pembabatan rumput sekitar tubuh embung untuk mengetahui perubahan kondisi fisik sebagai indikasi awal kerusakan tubuh embung.
2. Indikasi awal kerusakan tubuh embung dapat memberikan informasi awal
DAFTAR PUSTAKA
Bowles, J.E. 1989. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. Erlangga. Jakarta. Sosrodarsono, Suyono. 1977. Bendungan Type Urugan. Pradnya Paramita.
Jakarta.
Hardiyatmo, Hary Chirstady. 1992. Mekanika Tanah I. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Hardiyatmo, Hary Chirstady. 1992. Mekanika Tanah II. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Herianto.W. 1983. Analisa Kestabilan Lereng. Bandung.
Das, B.M. 1994. Mekanika Tanah, (prinsip-prinsip rekayasa geoteknis) . Erlangga. Jakarta
Das, B.M. 1995. Mekanika Tanah I. Erlangga. Jakarta
Santoso, Heryono Dwi. 2010. Analisis Stabilitas Lereng Pada Konstruksi Tubuh Embung. SkripsiUniversitas Lampung. Lampung.
http://eprints.undip.ac.id/33864/1/1818.pdf
http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/BahanAjar/Herman/Stabilitas%20lereng.pdf
http://blogs.unpad.ac.id/zufialdizakaria/files/2009/11/zufialdi-zakaria-2009-analisis-kestabilan-lereng-tanah.pdf
