Stability Analysis Double-decker Slope with Gabion Reinforcement
SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
Rendi Teguh Prayitno
NIM. I1114072
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
PERSEMBAHAN
Karya ini dipersembahkan untuk:
1. Ibu Endang Sukarminingsih dan Bapak Purwanta 2. Rendra Nur Cahya
ABSTRAK
Rendi Teguh Prayitno, 2016, Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat Dengan
Perkuatan Gabion, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Permukaan tanah yang miring menyebabkan komponen berat tanah yang sejajar dengan kemiringan lereng bergerak kebawah. Perkuatan tambahan pada lereng diperlukan agar tidak terjadi kelongsoran. Aplikasi struktur perkuatan tambahan pada lereng yang sering digunakan adalah gabion. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya angka keamanan (SF) pada lereng bertingkat dengan pemodelan gabion menggunakan program Plaxis.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode analisis data, yakni dengan menganalisis data tanah dengan menggunakan program Plaxis (metode elemen hingga). Data analisis menggunakan kombinasi permodelan gabion gravitasi dan gabion terramesh pada tingkatan lereng dengan data tanah hasil korelasi N-SPT. Data analisis yang didapatkan berjumlah 64 variasi.
Hasil analisis didapatkan peningkatan angka keamanan diperkuat gabion ditunjukkan pemobelan gabion terramesh dengan panjang angkur 6 m dan kelandaian 72 pada lereng atas dan lereng bawah sebesar 46.21% pada =47,75 dan 55,18% pada =45.
ABSTRACT
Rendi Teguh Prayitno, 2016, Stability Analysis Double-decker Slope With Gabion
Reinforcement, Thesis, Civil Enginering Department, Enginering Faculty, Sebelas
Maret University, Surakarta.
The sloping surface of soil cause the weight component of soil which parallel with
the slope ismoving down. Additional reinforcement at the slope is needed to make
the dislocation of soil not happen. The additional reinforcement at slope structure
which is often to use is gabion. The purpose of this research is to know about the
safety factor (SF) value od double decker slope with gabion modelling which use
Plaxis programme.
The methods which is used in this research is data analisys. It would analyse soil
parameter by using Plaxis programme (Finite Element Method). The analysis use
a model combination of gabion gravity and gabion terramesh at double decker
slope with soil parameter which is resulted by correlation of N-SPT value The
result of analysis are 64 variations.
The results of the analysis is there is improvement of safety factor at the slope
which reinforcement by gabion. It showed by terramesh gabion modelling with the
length of anchor is 6 m and 72 of slope at the upperthe lower is 46.21% with = 47,75 and 55,18% with = 45.
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penyusunan skripsi dengan judul “ Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat dengan
Perkuatan Gabion” ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proses penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada:
1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,
2. Dr. Bambang Setiawan, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi I, 3. R. Harya Dananjaya H.I. ST, M.Eng, selaku Pembimbing Skripsi II, 4. Eddy Purwanto, ST, MT, selaku pembimbing Akademik
5. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Transfer Angkatan 2014
6. Semua pihak yang telah membantu penyususnan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam penyususnan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis berharap dengan kekurangan dan keterbatasan tersebut, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya
Surakarta, Juli 2016 Penyusun
RENDI TEGUH PRAYITNO
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
2.3.3. Data keluaran hasil Perhitungan... 19
2.3.4. Kurva beban-perpindahan ... 19
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Umum ... 21
3.2. Pemodelan ... 22
3.2.1. Pemodelan lereng tanpa perkuatan... 22
3.2.2. Pemodelan lereng dengan perkuatan ... 24
3.3. Pemodelan dengan Plaxis 8.2 ... 31
3.3.1. Pengaturan global ... 31
3.3.2. Penggambaran model geometri ... 31
3.3.3. Penyusunan jaring elemen (diskritisasi model)... 33
3.3.4. Penentuan kondisi awal (initial condition) ... 34
3.3.5. Perhitungan (calculation) ... 34
3.3.6. Data keluaran hasil perhitungan (output) ... 35
BAB 4 METODE PENELITIAN 4.1. Analisis Parameter Data Tanah ... 38
4.1.1. Analisis mekanika tanah ... 38
4.1.2. Hasil korelasi nilai N-SPT ... 39
4.2. Parameter Perkuatan Gabion... 40
4.3. Analisis Pembebanan Lereng ... 42
4.4. Area setelah diperkuat Gabion ... 44
4.5.Hasil Analisis Stabilitas Lereng ... 46
4.6.Pembahasan ... 51
4.6.1. Hubungan pemodelan gabion dengan persentse perubahan area .... 51
4.6.2. Hubungan pemodelan gabion dengan angka keamanan ... 52
DAFTAR PUSTAKA ... 58
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Teori keruntuhan Mohr-Coulomb (Gouw, J.L., 2012) ... 5
Gambar 2.2. Lapisan kawat gabion (Maccaferri) ... 7
Gambar 2.3. Anyaman kawat gabion (SNI 03-0090-1999) ... 7
Gambar 2.4.Hubungan antara sudut geser (ϕ) dan nilai N-SPT untuk tanah pasir (Terzaghi dan Peck, 1948) ... 16
Gambar 2.5. Plaxis input ... 17
Gambar 2.6. Plaxis calculations ... 18
Gambar 2.7. Plaxis output ... 19
Gambar 2.8. Plaxis curves ... 20
Gambar 3.1. Analisis lereng dengan Plaxis 8.2 ... 22
Gambar 3.2. Pemodelan geometri lereng tanpa perkuatan ... 23
Gambar 3.3. Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK 215 (Nissan, 2000) ... 24
Gambar 3.4. Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK 215 M (Nissan, 2000) ... 24
Gambar 3.5. Pemodelan gabion front-face gravitasi variasi 1 (H/B<1,5) .. 25
Gambar 3.6. Pemodelan gabion front-face gravitasi variasi 2 (H/B<1,5) .. 26
Gambar 3.7. Pemodelan gabion back-face gravitasi variasi 1 (H/B<1,5) .. 27
Gambar 3.8. Pemodelan gabion back -face gravitasi variasi 2 (H/B<1,5) . 27 Gambar 3.9. Pemodelan gabion terramesh variasi 1 ... 28
Gambar 3.10. Pemodelan gabion terramesh variasi 2 ... 29
Gambar 3.11. Pemodelan gabion terramesh variasi 3 ... 29
Gambar 3.12. Pemodelan gabion terramesh variasi 4 ... 30
Gambar 3.13. Pengaturan global ... 32
Gambar 3.14. Penggambaran model ... 32
Gambar 3.15. Penyusunan jaringan elemen ... 33
Gambar 3.16. Penentuan kondisi awal ... 34
Gambar 3.17. Perhitungan... 35
Gambar 4.1. Pembebanan lereng dengan Plaxis 8.2 ... 43 Gambar 4.2. Area lereng sebelum diperkuat gabion... 45 Gambar 4.3. Sketsa area lereng dengan pemodelan gabion tipe gravitasi .. 45 Gambar 4.4. Perpindahan total maksimum lereng sebelum diperkuat... 47 Gambar 4.5. Tegangan efektif maksimum lereng sebelum diperkuat ... 47 Gambar 4.6. Model kelongsoran lereng tanpa perkuatan ... 48 Gambar 4.7. Hubungan pemodelan gabion tipe gravitasi dengan
persentase perubahan area ... 51 Gambar 4.8. Hubungan pemodelan gabion tipe terramesh dengan
persentase perubahan area ... 52 Gambar 4.9. Hubungan pemodelan gabion front face gravitasi dengan
angka keamanan ... 53 Gambar 4.10. Hubungan pemodelan gabion back face gravitasi dengan
angka keamanan ... 53 Gambar 4.11. Hubungan pemodelan gabion terramesh dengan angka
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Hubungan angka keamanan dan kemungkinan kelongsoran lereng tanah (Bowles, J.E., 1989)... 5 Tabel 2.2. Indikasi berat volume batu pengisi (Maccaferri, 1987 ) ... 9 Tabel 2.3. Hubungan antara kepadatan, relative density, nilai N-SPT, qc,
dan (Mayerhoff, 1965) ... 11 Tabel 2.4. Korelasi empiris antara nilai N-SPT dengan unconfined
compressive strength dengan berat jenis tanah jenuh (γsat) untuk tanah kohesif (Terzaghi and Peck, 1994). ... 12 Tabel 2.5. Korelasi berat jenis tanah jenuh (γsat) untuk tanah non kohesif
(Terzaghi and Peck, 1994) ... 12 Tabel 2.6. Korelasi berat jenis tanah (γ) untuk tanah non kohesif dan
Kohesif (Terzaghi and Peck, 1994).. ... 13 Tabel 2.7. Nilai perkiraan angka poisson tanah (Bowles, 1997) ... 13 Tabel 2.8. Nilai perkiraan modulus elastisitas tanah (Bowles, 1997) ... 14 Tabel 2.9. Hubungan antara sudut geser dalam dengan jenis tanah (Das,
1985)... 15 Tabel 2.10. Harga-harga koefisien permeabilitas tanah pada umumnya
(Das, 1985) ... 15 Tabel 3.1. Variasi lereng bertingkat dengan pemodelan gabion tipe
gravitasi ... 30 Tabel 3.2. Variasi lereng bertingkat dengan pemodelan gabion tipe
terramesh ... 31
Tabel 4.1. Hasil uji laboratorium ... 38 Tabel 4.2. Parameter input plaxis sudut geser hasil korelasi Hatanaka
&Uchida (1996)... 39 Tabel 4.3. Parameter input plaxis sudut geser hasil korelasi Meyerhoff
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
EA = kekakuan axial elastis (kN/m)
F = tensile strength (kN/m)
= elongation
s = berat volume batu padat (kN/m3) n = rongga udara gabion anatara 30%-40%
unsat = berat volume tak jenuh material pengisi (kN/m3) sat = berat volume jenuh material pengisi (kN/m3) = sudut geser material pengisi () MST B = muatan sumbu terberat belakang (kN)
LKENDARAAN = jarak beban roda depan dengan belakang (m)
