commit to user
ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN
SOIL NAILING MENGGUNAKAN PROGRAM KOMPUTER
(Studi Kasus: Desa Tambakmerang, Kecamatan Girimarto, Kabupaten Wonogiri)
Analysis of Slope Stability With Soil nailing Reinforcement Using
Computer Program
(Case Study: Tambakmerang Village, District Girimarto, Wonogiri) SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Program studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Disusun oleh :
REZA BAGUS HERMAWAN
I 1114073
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Penyusunan skripsi dengan judul “Analisis Stabilitas Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing Menggunakan Program Geoslope (Studi Kasus: Desa Tambakmerang, Kecamatan Girimarto, Kabupaten Wonogiri)” 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. Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ketua KBK Geoteknik Jurusan Teknik Silpil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T., selaku Pembimbing Skripsi I.
4. Raden Harya Dananjaya Hesti Indrabaskara S.T., M.Eng., selaku Pembimbing Skripsi II.
5. Edy Purwanto, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik. 6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil transfer angkatan 2014.
7. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam penyusunan skripsi ini. Penulis berharap dengan kekurangan dan keterbatasan tersebut, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Agustus 2016
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN... iii
MOTTO ... iv
PERSEMBAHAN... iv
ABSTRAK ... v
KATA PENGANTAR... vii
DAFTAR ISI... viii
DAFTAR GAMBAR... xi
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR NOTASI... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah... 3 1.3. Batasan Masalah ... 3 1.4. Tujuan Penelitian ... 3 1.5. Manfaat Penelitian ... 4
BAB 2 LANDASAN TEORI ... 5
2.1. Tinjauan Pustaka... 5
2.2. Dasar Teori... 11
2.2.1. Lereng... 11
2.2.2. Perkuatan untuk stabilitas lereng... 13
2.2.3. Soilnailing... 14
2.2.4. Analisis stabilitas dengan program geoslope ... 17
2.2.5. Metodelimit equilibrium... 19
commit to user
ix
2.2.7. Analisis stabilitas eksternal terhadap pergeseran dan kegagalan daya
dukung tanah... 20
2.2.8. Analisis stabilitas internal terhadap putus dan cabut tulangan... 23
BAB 3 METODE PENELITIAN... 26
3.1. Lokasi Penelitian... 26
3.2. Data Penelitian ... 26
3.2.1. Geometri dan data tanah existing... 26
3.3. Variasi Penelitian ... 27
3.3.1.Soil nailingdengan panjang seragam... 27
3.3.2.Soil nailingdengan panjang bervariasi ... 28
3.4. Analisis Dengan Bantuan Program Komputer Geoslope... 30
3.4.1 Pengaturan Bidang Kerja ... 20
3.4.2 Menggambar Model Lereng... 31
3.4.3 Melakukan Pengaturan Analisis... 31
3.4.4 Mendefinisikan Parameter Tanah ... 33
3.4.5 Menentukan Parameter Tiap Lapisan Tanah... 33
3.4.6 MenggambarEntryandExit... 34
3.4.7 Menggambar Perkuatan Soil Nailing... 35
3.4.8 Memeriksa Masukan Data ... 35
3.4.9 Solving The Problem ... 36
3.4.10 Menampilkan Hasil Analisis... 37
3.4.11 Menyimpan Data... 37
3.5. Alur Penelitian ... 38
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 40
4.1. Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan ... 40
4.2. Analisis Stabilias Lereng Dengan Perkuatan ... 41
4.2.1. Analisis stabilitas lereng terhadap keruntuhan global ... 42
4.2.2.Analisis stabilitas eksternal terhadap pergeseran dan kegagalan daya dukung tanah... 43
commit to user
x
4.3. Hasil Perhitungan Analisis Stabilitas Lereng... 45
4.4. Pembahasan... 46
4.4.1. Hubungan jarak antarnaildengan faktor keamanan (SF) ... 46
4.4.2. Hubungan kedalanmannaildan nilai faktor keamanan terhadap putus tulangan (SF) ... 47
4.4.3. Hubungan kedalanmannaildan nilai faktor keamanan terhadap cabut tulangan (SF) ... 48
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 50
5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran... 50
commit to user
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1Road mappenelitian sebelumnya ... 9
Tabel 2.2 Hubungan faktor keamanan terhadap intesitas kelongsoran... 13
Tabel 2.3 Properti baja tulangan (ASTM A615, Fy420 MPa dan 525 MPa... 15
Tabel 2.4 Daya dukung geser soil nailing pada tanah... 16
Tabel 2.5 Faktor kapisitas dukung Terzaghi ... 22
Tabel 4.1 Rekapitulasi hasil perhitungan stabilitas internal variasi 1... 44
Tabel 4.2 Rekapitulasi Hasil Analisis Dengan Program Geoslope... 45
commit to user
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Teori Keruntuhan Mohr-Colomb ... 12
Gambar 2.2 Metodelimit equilibrium circular... 18
Gambar 2.3 Metodelimit equilibrium non-circular... 19
Gambar 2.4 Metodeoptimization... 19
Gambar 2.5 Kelongsoran circular dan kelongsoranoptimization... 20
Gambar 2.6 Stabilitassoil nailingterhadap pergeseran... 21
Gambar 2.7 Keruntuhan putus tulangan... 23
Gambar 2.8 Keruntuhan cabut tulangan... 20
Gambar 3.1 Lokasi penelitian ... 26
Gambar 3.2 Model lereng eksisting ... 27
Gambar 3.3 Model lereng dengan perkuatansoil nailingpanjang seragam.... 28
Gambar 3.4 Model lereng dengan perkuatansoil nailingpanjang bervariasi.. 28
Gambar 3.5 Tampilan Pengaturan Kertas Kerja ... 30
Gambar 3.6 Tampilan Pengaturan Skala Gambar... 30
Gambar 3.7 Tampilan Pengaturan jarak grid ... 31
Gambar 3.8 Tampilan Gambar Geometri Lereng ... 31
Gambar 3.9 Tampilan PengaturanProject ID... 32
Gambar 3.10 Tampilan Pengaturan Metode Analisis ... 32
Gambar 3.11 Tampilan Penentuan Bidang Longsor... 33
Gambar 3.12 Tampilan Pendefisian Parameter Tanah... 33
Gambar 3.13 Tampilan Penggambaran Lapisan Tanah ... 34
Gambar 3.14 Tampilan Penggambaran Parameter Tanah... 34
Gambar 3.15 Tampilan Penggambaran Bidang Longsor... 35
Gambar 3.16 Tampilan Penggambaran PerkuatanSoil Nailing... 35
Gambar 3.17 Tampilan Verifikasi Data Masukan ... 36
Gambar 3.18 Tampilan ProsesRunningProgram... 36
Gambar 3.19 Tampilan Hasil Analisis... 37
Gambar 3.20 Tampilan Penyimpanan Data ... 37
Gambar 3.21 Alur Penelitian... 38
commit to user
Gambar 4.2 Hasil Analisis Dengan ProgramGeoslope... 41
Gambar 4.3 Model Lereng dengan perkuatan... 41
Gambar 4.4 Tampilan Lereng Dengan Program Geoslope Dengan Perkuatan Soil Nailing Variasi ke-1... 42
Gambar 4.5. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Dengan Program Geoslope Dengan Perkuatan Soil NailingVariasi ke-1... 43
Gambar 4.6. Hubungan antara jarak antarnaildan faktor keamanan (SF)... 47
Gambar 4.7 Grafik Hubungan Antara Kedalaman Nail Dan Nilai Fr... 48
commit to user
DAFTAR NOTASI
= tahanan geser maksimum yang dapat dikerahkan oleh tanah (kN/m2)
= tegangan geser yang terjadi akibat berat tanah yang akan longsor (kN/m2)
c = kohesi tanah (kN/m2)
σ = tegangan normal ((kN/m2)
φ = sudut gesek dalam tanah (0)
Sv = jarak tulangan arah vertikal (m)
SH = jarak tulangan arah horizontal (m)
fy = daya dukung tarik baja (MPa)
d = diameter tulangan (mm)
γ = Berat isi tanah (kN/m3)
z = kedalaman yang ditinjau (m)
Ka = Koefisien tekanan akif lateral
Sv = jarak tulangan arah vertikal (m)
qu = ultimate bond strength (kN/m2)
σh = tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau
(kN/m2)
Lp = panjang tulangan yang berada di zona pasif (m)
φ = sudut gesek internal tanah (º)
commit to user
v
ABSTRAK
Reza Bagus Hermawan, 2016, Analisis Stabilitas Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing Menggunakan Program Geoslope (Studi Kasus: Desa Tambakmerang, Kecamatan Girimarto, Kabupaten Wonogiri), Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Stabilitas lereng dipengaruhi berbagai faktor, diantaranya kemiringan dan ketinggian lereng. Stabilitas lereng tersebut sangat berpengaruh terhadap keselamatan manusia yang sering melakukan kegiatan di sekitar lokasi tersebut. Penelitian ini melakukan analisis pada lereng yang terletak di Desa Tambakmereng, Kecamatan Girimarto, Kabupaten Wonogiri yang merupakan lingkup DAS Keduang. Lereng tersebut memiliki sudut yang besar yaitu yaitu 60º
dengan ketinggian 14 meter dan dianggap curam sehingga berbahaya untuk pengguna jalan yang berada di sisi lereng tersebut.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai faktor keamanan (SF) pada lereng tersebut sebelum diberi perkuatan, kemudian memberikan perkuatan untuk meningkatkan nilai faktor keamanannya. Variasi pada penelitian ini dilakukan pada jarak nail yaitu 1,3; 1,5; dan 1,8 meter. Jarak tersebut sudah disesuaikan dengan standar FHWA yang merupakan acuan dalam perencanaan soil nailing. Variasi juga dilakukan pada panjangnailyang dibuat seragam dan bervariasi pada satu penampang yang sama dengan jaraknailyang sama juga.
Dari hasil penelitian ini, dihasilkan nilai SF sebelum diperkuat adalah 1,196. Setelah dilakukan perkuatan dengan soil nailing nilai faktor keamanan meningkat antara 1,565 – 2,313. Penambahan jarak nail dari 1,3;1,5; dan 1,8 meter menyebabkan penurunan nilai faktor keamanan sebesar 5,79% dan 13,54% pada panjangnail yang seragam, sedangkan pada panjangnail yang bervariasi sebesar 2,09% dan 1,88%. Nilai faktor keamanan yang dihasilkan pada panjangnail yang bervariasi juga mengalami penurunan bila dibandingkan dengan panjang nail
seragam. Pada jarak nail 1,3; 1,5; dan 1,8 m penurunan nilai faktor keamanan adalah sebesar 29,57%; 26,80%; dan 16,93%.
commit to user
ABSTRACT
Reza Bagus Hermawan, 2016, Analysis of Slope Stability With Soil nailing Reinforceing Using Geoslope Program (Case Study: Tambakmerang Village, District Girimarto, Wonogiri), Thesis, Department of Civil Engineering, Faculty Of Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta.
Slope stability is influenced by many factors, including slope and elevation slopes. The slope stability greatly affect the safety of humans who often do activities around the site. This study conducted an analysis on the slopes located in the village Tambakmereng, District Girimarto, Wonogiri which is the scope of the DAS Keduang. The slopes have a great angle that is 60º with a height of 14 meters and steep considered so dangerous for road users who are on the side of the slope.
This study aims to determine the value of the safety factor (SF) on the slope before being given a reinforcement, then provide reinforcement to increase the value of the safety factor. Variations in this study conducted at a distance of 1.3 nail; 1.5; and 1.8 meters. The distance has been adjusted to the standard FHWA which is a reference in the planning of soil nailing. Variations also performed at a nail made uniform and varies on a cross-section similar to nail the same distance.
From these results, the resulting value of SF before amplified is 1.196. After retrofitting with soil nailing increased safety factor values between 1.565 to 2.313. Extra nail distance of 1.3; 1.5; and 1.8 meter lead to impairment of a safety factor of 5.79% and 13.54% in nail uniform length, while the length of the nail that varies of 2.09% and 1.88%. The value of the safety factor resulting in the nail length that varies also decreased when compared to the length of nail uniform. At a distance of 1.3 nail; 1.5; and 1.8 m impairment is a safety factor of 29.57%; 26.80%; and 16.93%
