TUGAS AKHIR ANALISIS FAKTOR KEAMANAN SAF

(1)

TUGAS AKHIR

ANALISIS FAKTOR KEAMANAN (SAFETY FACTOR) STABILITAS LERENG MENGGUNAKAN GEO SLOPE/ W 2012

(Studi Kasus Daerah Rawan Longsor Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran - Kabupaten Majalengka)

Oleh :

ARIF IMAN NUR ARIFIN NIM : 11.15.1.0024

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

(2)

TUGAS AKHIR

ANALISIS FAKTOR KEAMANAN (SAFETY FACTOR) STABILITAS LERENG MENGGUNAKAN GEO SLOPE/ W 2012

(Studi Kasus Daerah Rawan Longsor Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran - Kabupaten Majalengka)

Oleh :

ARIF IMAN NUR ARIFIN NIM : 11.15.1.0024

Tugas Akhir Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Fakultas Teknik Universitas Majalengka

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

(3)

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul : Analisa Faktor Keamanan (Safety Factor) Stabilitas Lereng Menggunakan Geo Slope/ W 2012.

Sub Judul : (Studi Kasus Daerah Rawan Longsor Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran - Kabupaten Majalengka)

Nama : Arif Iman Nur Arifin

NPM : 11.15.1.0024

Program Studi : Teknik Sipil

Majalengka, ____________________________ 2015

Menyetujui : Komisi Pembimbing :

Dony Susandi, ST., MT. Yayat Hendrayana, ST., MT.

Pembimbing I Pembimbing II

Mengesahkan :

Ketua Program Studi Teknik Sipil Dekan Fakultas Teknik Universitas Majalengka Universitas Majalengka

(4)

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISIS FAKTOR KEAMANAN (SAFETY FACTOR) STABILITAS LERENG MENGGUNAKAN GEO SLOPE/ W 2012 (Studi Kasus Daerah Rawan Longsor Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran -

Kabupaten Majalengka)

Telah diperiksa dan disahkan dihadapan Tim Penguji Program Studi S-1 Teknik Sipil Universitas Majalengka.

Ketua Program Studi S-1 Teknik Sipil Unversitas Majalengka

(5)

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan tugas akhir yang berjudul “Analisa Faktor Keamanan (Safety Factor) Stabilitas Lereng Menggunakan Geo Slope/ W 2012, (Studi Kasus Daerah Rawan Longsor Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran - Kabupaten Majalengka)”, ini sepenushnya karya saya sendiri. Tidak ada bagian didalamnya yang merupakan plagiat dari karya orang lain dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tdak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan ini, saya siap mennaggung risiko atau sanksi yang dijatuhkan kepada saya, apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan lain dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.

Majalengka, Desember 2015 Yang Membuat Pernyataan

(6)

LEMBAR PERSEMBAHAN

Sang Pemberi Cahaya Iman Allah SWT...

Rasa syukur ku panjatkan, Kau terus memberikan yang terbaik dalam hidupku.

Meski dengan banyaknya selimut dosa menyelimutiku.

Kau terus selimutiku dengan sinar rahmat-Mu.

Dalam bimbingan-Mu dan atas karunia-Mu akan ilmu telah memberikanku kemudahan dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Sholawat dan salam selalu terlimpahkan keharibaan Rasullah Muhammad SAW.

“ Kupersembahkan karya sederhana ini kepada orang-orang yang sangat kukasihi dan kusayangi “

Mamah ...

Tiada henti mamah panjatkan do’a pada sang kholiq untuk arif.

Tiada habis kesabaran mamah menunggu arif menjadi seorang sarjana, meski gagal berkali-kali.

Tiada lelah mamah menyiapkan segalanya dalam keseharian arif terutama pada saat-saat arif sedang

menyusun tugas akhir.

Tiada kata yang bisa arif sampaikan, tiada hal yang dapat arif lakukan untuk menggantikan semuanya

yang sudah mamah berikan.

Arif sudah lulus mah.

Terima kasih buat semuanya.

“You are number one for me”

Mpah ...

Dalam keheningan malam kau terus membanting tulang untukku.

Ketika sang surya menampakkan wujud tiada lelah dan tak kau perdulikan keringat menetes hanya untuk

memberika “pena” terbaik untukku.

Tak kau tampakkan kekesalan ketika arif membuatmu kecewa.

(7)

My Love

Terima kasih untuk semua perhatianmu, kasih sayangmu dan cintamu untukku.

Terima kasih atas kesabaranmu yang tiada batas selama ini dalam menghadapi manusia yang susah

diatur dan selalu saja membantah.

Semoga Allah SWT selalu meridhoi kita dan mengakhiri perjalanan kita dipelaminan.

Amin ... ... ... ..

Keluargaku Tercinta

Untuk Ua Yeyet dan Ua Pupu terima kasih untuk segalanya yang tidak bisa arif sebutkan satu per satu.

Untuk Ibu dan Mpa terima kasih untuk semua nasehat dan sarannya.

Untuk Om Aan terima kasih untuk menjadi pembimbing bayangan dalam pengerjaan tugas akhir arif,

semua masukan sangat berarti hingga arif dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

Untuk Bi Imas dan Om Amar terima kasih karena dengan senang hati mendengarkan rengekan dari

keponakanmu dan selalu memberikan nasihat untuk penyelesaiannya.

Untuk adikku Ikhwan Sukmawijaya terima kasih untuk semangat dan do’a yang kau berikan tanpa terihat

oleh tata.

Dan terima kasih untuk semua keluarga besarku yang tidak dapat ku sebutkan satu per satu, terima kasih

untuk semua yang kalian berikan untuk arif.

(8)

UCAPAN TERIMA KASIH, KU UCAPKAN KEPADA :

Dosen Pembimbing Tugas Akhirku...

Bapak Doni Susandi, ST., MT dan Bapak Yayat Hendrayana ST., MT, selaku dosen pembimbing tugas akhir

saya, banyak ilmu yang bapak berikan pada saya yang bodoh ini dan menjadikan saya sosok yang

mengerti.

Hanya kata terima kasih yang dapat saya sampaikankarena bapak tiada lelah membimbing dan

membantu saya selama dalam penyusunan tugas akhir ini, nasehati, kritik dan Sarannya sangat

membantu saya untuk lebih baik dari sebelumnya, saya tidak akan lupa atas bantuan dan kesabaran dari

bapak.

Terima kasih.

Ketua Program Studi Teknik Sipil...

Bapak Abdul Kholiq ST.,MT , selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil dan sekaligus selaku dosen penguji

saya.

Terima kasih Pak karena sudah banyak memberikan nasehat, kritik dan saran kepada saya.

Seluruh Dosen Pengajar di Fakultas Teknik :

Terima kasih banyak untuk semua ilmu, didikan dan pengalaman yg sangat berarti yang telah kalian

berikan kepada saya…

Teman-Teman angkatan 2011 :

Canda, tawa, kesal dan sedih semua telah kita lalui hingga menjadikan saya sosok yang lebih dewasa.

(9)

Himpunan Mahasiswa Sipil – Universitas Majalengka :

Disana saya belajar

Disana saya berteman

Disana saya bercanda

Terima kasih untuk semua teman-teman Himpunan Mahasiswa Sipil – Universitas Majalengka

Dalam sebuah “akibat” carilah “sebab” yang berasal dari diri sendiri Akhir bukanlah sebuah akhir, ketika engkau berniat menyelesaikannya.

(10)

ABSTRAK

Arif Iman Nur Arifin – 11.15.1.0024 [email protected]

Kabupaten Majalengka masuk kedalam peringkat 7 dalam daerah rawan bencana alam di provinsi Jawa Barat dan peringkat 16 untuk tingkat nasional, salah satu bentuk bencana alam adalah longsor dan di kabupaten majalengka terdapat 15 kawasan daerah rawan longsor. Hal utama yang menjadi penyebab terjadi longsoran adalah curah hujan dengan intensitas dan curah hujan yang besar. Kelongsoran tanah merupakan proses perpindahan massa tanah secara alami dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Hal ini terjadi karena tanah kehilangan kesetimbangan daya dukungnya dan akan terhenti jika telah mencapai kesetimbangan baru. Tujuan penelitian adalah menganalisis nilai faktor keamanan yang dimiliki oleh lereng tersebut yang didasarkan pada data pengujian di lapangan serta dengan metode irisan hingga menggunakan program geo slope/ w 2012 dimana tipe analisa adalah Bishop. Hasil dari analisa yaitu terjadinya longsor pada lereng di Desa Panyindangan dengan nilai faktor keamanan yaitu > 1,20.

(11)

ABSTRACT

Majalengka district entered into the rank 7th in natural disaster-prone areas in the province of West Java and ranked 16th at the national level, one form of natural disasters are land slides and in the district there are 15 regional Majalengka areas prone to land slides. The main thing that causes avalanches occur are rainfalls intensity and rainfall greatness. Sliding soil is a land mass transfer process naturally from a high place to a lower place. This occurs because the soil loses its carrying capacity and the balance will be stopped if it has reached a new equilibrium.The research objective was to analyze the value of the safety factor that is owned by the slope based on testing data in the field as well as the method of slices to use geo slope program / w 2012 in which types of analysis are Bishop. Then do the analysis and comparison of the results of calculations by the methods mentioned above.Results of the analysis is the occurrence of landslides on the slopes in the village Panyindangan with safety factor value is > 1.20 .

(12)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala berkat yang telah diberikan-Nya, Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Laporan Tugas Akhir dengan

judul “Analisis Faktor Keamanan (Safety Factor) Stabilitas Lereng Menggunakan

Geo Slope/ W 2012 Studi Kasus Daerah Rawan Longsor Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran - Kabupaten Majalengka” ini ditujukan untuk memenuhi sebagian persyaratan akademik untuk pengerjaan Tugas Akhir (TA) di Universitas Majalengka.

Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan dan doa dari berbagai pihak, Proposal Laporan Seminar Tugas Akhir ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses pengerjaan Laporan Laporan Seminar Tugas Akhir ini, yaitu kepada:

1. Prof. Dr. Ir. Sutarman, M.sc,. Selaku Rektor Universitas Majalengka 2. Dr. H. Riza M Yunus. ST,. MT. selaku Dekan Fakultas Teknik 3. Abdul Kholiq, ST., MT. selaku Ketua Prodi Teknik Sipil

4. Dony Susandi., ST., MT, Selaku Dosen Pembimbing I yang telah mengarahkan alur dari penelitian Laporan Tugas Akhir ini, dan memberikan dorongan semangat.

(13)

6. Kedua orang tua saya, terima kasih atas pengorbanan yang telah kalian berikan, dukungan, dorongan semangat, dan kasih sayang yang kalian berikan. Terima kasih

7. Kawan-kawan Himpunan Mahasiswa Sipil Universitas Majalengka, salam persahabatan.

Penulis pun menyadari bahwa penyusunan laporan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun akan saya terima. Harapan saya, semoga Laporan Tugas Akhir ini bermanfaat khususnya bagi saya sebagai penyusun dan umumnya bagi pembaca yang budiman, semoga kita mendapatkan ridha-Nya.

Amin ya robbal alamin.

Majalengka, Desember 2015

(14)

DAFTAR ISI

(15)

2.5 Parameter Tanah/ Batuan ... 21

BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1 Tinjauan Umum ... 48

3.2 Deskripsi Alur Penelitian ... 48

3.2.1 Pengumpulan Data ... 51

3.2.1.1 Data Primer ... 52

3.2.1.2 Data Sekunder ... 52

3.2.2 Metode Analisa Perhitungan Stabilitas Lereng 52

(16)

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

5.2.1 Penyelidikan Sondir Di Lokasi Penelitian ... 77

5.2.2 Penyelidikan Boring Di Lokasi Penelitian ... 83

5.3 Analisa Perhitungan Stabilitas Lereng ... 83

5.3.1 Metode Fellenius ... 86

(17)

5.5.3 Penyelesaian Longsoran ... 99

BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan ... 100

6.2 Saran ... 100

DAFTAR PUSTAKA ... 102

(18)

DAFTAR NOTASI

Ʃ = Jumlah Keseluruhan

> = Lebih Dari < = Kurang Dari

γ = Gamma Tanah

c = Kohesi

(19)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.20 Tampilan Pengaturan Lembar Kerja ... 36

(20)

Gambar 2.22 Tampilan Pengaturan Grid ... 37

Gambar 2.23 Tampilan Lembar Kerja Geo Slope/ W 2012 ... 37

Gambar 2.24 Tampilan Pengaturan X dan Y ... 38

Gambar 2.25 Tampilan Hasil Pengaturan Sumbu X dan Y ... 39

Gambar 2.26 Tampilan Penggambaran Objek ... 39

Gambar 2.27 Tampilan Objek Analisa ... 40

Gambar 2.28 Tampilan Memasukan Data ... 40

Gambar 2.25 Tampilan Mode Analisa ... 41

Gambar 2.30 Tampilan Pengaturan Type Jatuhan ... 41

Gambar 2.31 Tampilan Pembuatan Material ... 42

Gambar 2.34 Tampilan Penyatuan Gambar ... 43

Gambar 2.35 Tampilan Penyatuan Gambar ... 43

Gambar 2.36 Tampilan Pembuatan Muka Air Tanah ... 44

Gambar 2.37 Tampilan Penentuan Radius Longsoran ... 44

(21)

Gambar 4.2 Graphichs Dutch Cone Penetration Test S-02 ... 65

Gambar 4.3 Graphichs Dutch Cone Penetration Test S-03 ... 68

Gambar 4.4 Penampang 2D Longsoran ... 70

Gambar 5.1 Lereng Alami Lokasi Penelitian ... 76

Gambar 5.2 Lapisan Tanah ... 77

Gambar 5.3 Bagan Klasfikasi Tanah (Bowles, 1992) ... 78

Gambar 5.4 Jenis Tanah ... 81

Gambar 5.5 Jenis Tanah ... 81

Gambar 5.6 Gambang Penampang Analisa Longsoran Metode Manual ... 84

Gambar 5.7 Bagan Alir Pengerjaan Geo Slope/ W 2012 ... 93

Gambar 5.8 Bagan Alir Pengerjaan Geo Slope/ W 2012 ... 94

Gambar 5.9 Output Geo Slope/ W 2012 ... 94

Gambar 5.10 Safety Factor & Critical Point ... 97

(22)

DAFTAR TABEL Tabel 3.3 Form Tabel Perhitungan Metode Bishop Disederhanakan ... 57 Tabel 3.4 Form Tabel Perhitungan Metode Bishop Disederhanakan ... 57 Tabel 3.5 Form Tabel Perhitungan Metode Bishop Disederhanakan ... 57 Tabel 3.6 Form Tabel Perhitungan Metode Irisan ... 58 Tabel 4.1 Data Sondir Titik S-01 ... 62 Tabel 4.2 Data Sondir Titik S-02 ... 64 Tabel 4.3 Data Sondir Titik S-03 ... 66 Tabel 4.4 Data Jenis Tanah ... 69 Tabel 4.5 Keterangan Lebar dan Tinggi Elevasi Profil Longsoran ... 71 Tabel 4.6 Hubungan Antara Kepadatan, Relative Density, Nilai N, qc

dan Ø (Herman Bagemann, 1965) ... 72 Tabel 4.7 Hubungan Antara Konsistensi Dengan Tekanan Conus

Pada Tanah Lempung (Herman Bagemann, 1965) ... 73 Tabel 4.8 Korelasi Berat Jenis Tanah (Γ) Untuk Tanah Non Kohesif

(23)

(24)

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Kabupaten Majalengka merupakan kabupaten yang terletak di Provinsi Jawa Barat dengan Ibu kotanya adalah Majalengka. Secara geografis wilayah Kabupaten Majalengka terletak pada meridian 01o14‟20” - 01o36‟42” Bentang Timur (BT) dan 06o33‟40” – 07o04‟19” Lintang Selatan (LS) dengan luas 1.204,24 km2 atau 2,71% luas total Propinsi Jawa Barat. (Lihat Lampiran Gambar 1).

Secara administratif wilayah Kabupaten Majalengka berbatasan dengan wilayah : Kabupaten Indramayu di sebelah utara; Kabupaten Tasikmalaya dan Kabupaten Ciamis di sebelah selatan; Kabupaten Cirebon dan Kabupaten Kuningan di sebelah timur dan Kabupaten Sumedang di sebelah barat. (Lihat Lampiran Gambar 1).

(25)

ketinggian antara 20-100 m di atas permukaan laut (dpl), kecuali di Kecamatan Majalengka tersebar beberapa perbukitan rendah dengan kemiringan antara 15%-25%. Morfologi berbukit dan bergelombang meliputi Kecamatan Rajagaluh dan Sukahaji sebelah Selatan, Kecamatan Maja, sebagian Kecamatan Majalengka. Kemiringan tanah di daerah ini berkisar antara 15-40%, dengan ketinggian 300-700 m dpl. Morfologi perbukitan terjal meliputi daerah sekitar Gunung Ciremai, sebagian kecil Kecamatan Rajagaluh, Kecamatan Argapura, Kecamatan Sindang, Kecamatan Talaga, sebagian Kecamatan Sindangwangi, Kecamatan Cingambul, Kecamatan Banjaran, Kecamatan Bantarujeg, Kecamatan Malausma dan Kecamatan Lemahsugih dan Kecamatan Cikijing bagian Utara. Kemiringan di daerah ini berkisar 25%-40% dengan ketinggian antara 400-2000 m di atas permukaan laut.

(26)

Tabel 1.1 Data Curah Hujan

Sumber : Dinas PSDA-PE Kabupaten Majalengka

Dilihat dari data curah hujan yang bersumber dari Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air - Pertambangan dan Energi (PSDA-PE) Kabupaten Majalengka, pada tiga tahun terakhir (2013-2015) ini intensitas hujan sering dan tinggi. Jika dilihat dari curah hujan rata-rata curah hujan dari tahun 2013-2015 terus meningkat, dan di tahun 2015 pada bulan Februari curah hujan sampai 635 mm, disebabkan curah hujan yang tinggi dan sering terjadi dan faktor pendukung lainnya terjadi bencana alam longsoran dibeberapa daerah di Kabupaten Majalengka seperti yang diberitakan oleh beberapa media online, seperti :

(27)

Penulis melampirkan gambar beserta data kerusakan tempat tinggal akibat bencana (Lihat Lampiran Gambar 3).

Bila mengingat pada 2 tahun kebelakang yang bertepat pada tanggal 15 April 2013 terjadi bencana alam berupa longsor yang di akibatkan pergerakan tanah yang berlokasi di Desa Cigintung Kecamatan Malausma Kabupaten Majalengka. Hal tersebut dipicu atau disebabkan oleh hujan deras yang terus mengguyur daerah tersebut. Dan pada tahun 2015 ini telah terjadi banyak bencana longsoran di akibatkan oleh derasnya debit hujan yang terjadi dengan ditambah intensitas hujan yang tinggi. Pada tanggal 15 maret 2015 telah terjadi longsoran di Desa Silihwangi, Desa Cikidang, Desa Gununglarang Kecamatan Bantarujeg Kabupaten Majalengka.

(28)

Stabilitas lereng (slope stability) sangat erat kaitannya dengan kelongsoran tanah. Kelongsoran tanah (land slides) merupakan proses perpindahan massa tanah secara alami dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Hal ini terjadi karena tanah kehilangan kesetimbangan daya dukungnya dan akan terhenti jika telah mencapai kesetimbangan baru (Dr. Eng. Yulvi Zaika, MT., 2011).

Salah satu cara untuk mengatasi kondisi tersebut adalah dengan melakukan analisa stabilitas lereng. Analisis stabilitas lereng banyak digunakan dalam perencanaan konstruksi, seperti : timbunan untuk jalan raya, galian lereng untuk jalan raya serta konstruksi tubuh bendung. Maksud dari analisis ini adalah menentukan faktor keamanan (safety factor) dari bidang potensial longsor (critical point). Faktor keamanan didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya yang menahan dengan gaya yang menggerakkan.

Berdasarkan hal tersebut penulis memilih unutuk melakukan alanisa stabilitas lereng di Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran Kabupaten Majalengka.

1.2Perumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan dibawakan oleh penulisan dari tugas akhir ini adalah :

1. Bagaimana mencari dan menganalisa critical point (titik kritis) tanah yang terjadi pada lereng yang berlokasi di Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran Kabupaten Majalengka menggunakan program Geo Slope/ W 2012 ?

(29)

(Fellenius Method), Metode Bishop Disederhanakan (Simplifed Bishop Method) , dan Metode Irisan (Method Of Slice) ?

1.3Tujuan dan Manfaat Pemecahan Masalah

Tujuan dari penulis dalam membuat analisa stabilitas lereng ini adalah menganalisa lereng alami yang terletak di Desa Panyindangan untuk mengurangi kerugian dari longsoran yang mungkin akan terjadi dengan memberikan pemecahan masalahnya.

Manfaat dari dibuatnya analisa stabilitas lereng ini adalah bisa dijadikan sebagai reverensi dalam melakukan analisa yang sama.

1.4Pembatasan dan Asumsi Masalah

Dalam analisis tugas akhir ini penulis akan membahas tentang stabilitas lereng yang terdapat di Desa Panyidangan Kecamatan Banjaran Kabupaten Majalengka. Dengan pembahasan yang akan penulis ambil :

1. Analisa Stabilitas Lereng menggunakan : a. Software Geo Slope/ W 2007.

b. Metode perhitungan manual, diantaranya : 1) Metode Fellenius (Fellenius Method),

2) Metode Bishop Disederhanakan (Simplifed Bishop Method) , dan 3) Metode Irisan (Method Of Slice).

(30)

1.5Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian pada studi kasus Tugas Akhir (TA) yang penulis ambil berlokasi di Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran Kabupaten Majalengka, menganalisa longsoran yang terjadi pada daerah persawahan. Dengan koordinat pada 6°57‟32,92” Lintang Selatan (LS) 108°18‟51,81” Lintang Timur (LT) pada elevasi 673 meter diatas permukaan laut (dpl).

Gambar 1.1 Lokasi Penelitian

Sumber : Foto Dokumentasi, 2015

Bila dilihat dari hasil survey lokasi, daerah disana merupakan pesawahan. Vegetasi (pepohonan) masih sangatlah banyak, terbukti di atas lereng yang terjadi longsoran masih banyak pepohonan. Dan di bawah lereng terdapat sungai. (Lihat Lampiran Gambar 4 s/d 7).

1.6Sistematika Penulisan Tugas Akhir

Sistematika penulisan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

(31)

penelitian, ruanglingkup pembahasan, lokasi penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II. LANDASAN TEORI

Berisi tentang dasar-dasar teori dan referensi Tugas Akhir tersebut, yang dapat menunjang dalam penyelesaian inti dari permasalahan pada tugas akhir ini.

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

Metode analisis yang digunakan adalah menggunakan Method Of Slice (Metode Irisan) dan Software Geo Slope/ W 2007.

BAB IV. PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Pengumpulan seluruh data yang diperlukan dalam perhitungan yang mengacu kepada landasan teori dan beberapa pengolahan data, yang berupa data primer maupun berupa data sekunder.

BAB V. ANALISA DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang perbandingan hasil perhitungan manual menggunakan metode irisan dengan hasil perhitungan program komputer serta pembahasan terhadap hasil-hasil tersebut.

BAB VI. PENUTUP

(32)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1Tinjauan Umum

Beberapa tahun kebelakang pada tahun 2013 Kabupaten Majalengka digemparkan oleh bencana alam berupa longsoran tanah yang terjadi di Desa Cigintung Kecamatan Malausma, kejadian tersebut mengakibatkan banyak kerugian baik dari segi bangunan, ekonomi dan lain-lain. Pada tanggal 15 maret 2015 Kabupaten Majalengka kembali tertimpa bencanan alam berupa longsoran yang terjadi di Desa Silihwangi, Desa Gununglarang dan Desa Cikidang Kecamatan Bantarujeg.

Dengan latar belakang diatas penulis akan menganalisa mengenai stabilitas lereng yang berada di daearah rawan bencana, dengan tujuan mencari titik longsoran dan memberikan sebuah solusi berupa konstruksi penahan longsor.

Pemilihan jenis konstruksi merupakan hal yang harus diperhatikan, karena lokasi yang memiliki keadaan tanah yang labil. Hal tersebut dilakukan untuk menjaga agar pemasangan konstruksi bukannya menambah parah kondisi tapi untuk memperbaiki kondisi lereng.

2.2Lereng

2.2.1 Pengertian

(33)

dimana permukaan tanah tersebut membentuk sudut. Dari proses terbentuknya, sebuah lereng dapat terjadi secara alamiah dan buatan manusia.

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.

Gambar 2.1 Lereng Alami

Sumber : Google Image - Lereng Alami, 2015

Perbedaan elevasi pada permukaan tanah seperti lereng dapat mengakibatkan pergerakan massa tanah dari bidang dengan elevasi yang tinggi menuju bidang dengan elevasi yang lebih rendah, pergerakan ini diakibatkan oleh gravitasi. Pergerakan massa tanah tersebut juga dapat dipengaruhi oleh air dan gaya gempa. Pergerakan atau gaya tersebut akan menghasilkan tegangan geser yang berfungsi sebagai gaya penahan dan apabila berat massa tanah yang bekerja sebagai gaya pendorong itu lebih besar dari tegangan geser tersebut maka akan mengakibatkan kelongsoran.

2.2.2 Stabilitas Lereng

(34)

secara alamiah atau dibentuk oleh manusia dengan tujuan tertentu. Jika permukaan membentuk suatu kemiringan maka komponen massa tanah di atas bidang gelincir cenderung akan bergerak ke arah bawah akibat gravitasi. Jika komponen gaya berat yang terjadi cukup besar, dapat mengakibatkan longsor pada lereng tersebut. Kondisi ini dapat dicegah jika gaya dorong (driving force) tidak melampaui gaya perlawanan yang berasal dari kekuatan geser tanah sepanjang bidang longsor.

Gambar 2.2 Kelongsoran Lereng

Sumber : Google Image - Kelongsoran Lereng, 2015

Kemantapan (stabilitas) lereng merupakan suatu faktor yang sangat penting dalam pekerjaan yang berhubungan dengan penggalian dan penimbunan tanah, batuan dan bahan galian, karena menyangkut persoalan keselamatan manusia (pekerja), keamanan peralatan serta kelancaran produksi. Keadaan ini berhubungan dengan terdapat dalam bermacam-macam jenis pekerjaan, misalnya pada pembuatan jalan, bendungan, penggalian kanal, penggalian untuk konstruksi, penambangan dan lain-lain.

(35)

berada dalam keadaan seimbang terhadap gaya-gaya yang timbul dari dalam. Kalau misalnya karena sesuatu sebab mengalami perubahan keseimbangan akibat pengangkatan, penurunan, penggalian, penimbunan, erosi atau aktivitas lain, 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, horisontal dan tekanan air dari pori. Ketiga hal di atas mempunyai peranan penting dalam membentuk kestabilan lereng.

Sedangkan 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 melakukan analisa 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 Analisa

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.

(36)

Faktor Kemanan (FK) = Gaya Penahan / Gaya Penggerak Dimana untuk keadaan :

FK > 1,0 : lereng dalam keadaan bagus, tak terjadi longsor

FK = 1,0 : lereng dalam keadaan seimbang, kemugkinan terjadi longsor FK < 1,0 : lereng tidak kuat, akan terjadi longsor

Jadi dalam menganalisa kemantapan lereng akan selalu berkaitan dengan perhitungan untuk mengetahui angka faktor keamanan dari lereng tersebut.

2.3Dinding Penahan Tanah (Retaining Wall)

Dinding Penahan Tanah (DPT) adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk menahan tanah lepas atau alami (tanah hasil urugan atau tanah asli) dan mencegah keruntuhan tanah yang miring atau lereng yang kemantapannya tidak dapat dijamin oleh lereng tanah itu sendiri, dipengaruhi oleh kondisi gambaran tofografi tempat itu, bila dilakukan pekerjaan tanah seperti penanggulan atau pemotongan tanah. Tanah yang tertahan memberikan dorongan secara aktif pada struktur dinding sehingga struktur cenderung akan terguling atau akan tergeser.

Secara umum fungsi dari DPT (Dinding Penahan Tanah) adalah untuk menahan besarnya tekanan tanah akibat parameter tanah yang buruk sehingga longsor bias dicegah, serta untuk melindungi kemiringan tanah dan melengkapi kemiringan dengan pondasi yang kokoh. Sedangkan fungsi dari konstruksi penahan tanah adalah menahan tanah yang berada dibelakannya dari bahaya longsor akibat :

1. Benda-benda yang ada di atas tanah, seperti : perkerasan & konstruksi jalan, jembatan, kendaraaan dan lain-lain.

(37)

3. Berat air (tanah).

DPT terbuat dari 2 jenis bahan, antara lain : 1. Beton (Cantilever Walls).

2. Batu kali (Gravity Walls).

Secara singkat dinding penahan tanah merupakan dinding yang dibangun untuk menahan massa tanah di atas struktur atau bangunan yang dibuat.

Di lapangan dinding penahan tanah dapat ditemui pada saluran air di samping jalan, pada pinggir sungai agar tebing sungai tidak longsor, pada bendungan dan saluran irigasi dan dinding penahan bukit agar tidak longsor.

Gambar 2.3 Dinding Penahan Tanah (DPT)

Sumber : Foto Dokumentasi Pribadi, 2014

(38)

(39)

d. Tekanan Hidrostatis

a. Terhadap Guling/ Over Turning

SF = ΣMP

c. Stabilitas Terhadap Keruntuhan Tanah Dasar

(40)

Cek Tegangan

6 * e

b * 1 b

σmax = V * 1 + ≤ σ tanah ijin

6 * e

b * 1 b

= V * 1 - ≥ 0,00 kN/m²

σmin

Berdasarkan cara untuk mencapai stabilitasnya, maka dinding penahan tanah dapat digolongkan dalam beberapa jenis yaitu : Dinding Gravitasi, Dinding Penahan Kantiliver, Dinding Kontravort, Dinding Butters, Dinding Jembatan dan Boks Culvert. Beberapa jenis dinding penahan tanah antara lain :

1. Dinding Gravitasi (Gravity Wall)

Gambar 2.4 Dinding Gravitasi (Gravity Wall)

Sumber : Google Images - Gravity Wall, 2015

(41)

2. Dinding Penahan Kantilever (Cantilever Retaining Wall)

Gambar 2.5 Dinding Penahan Kantilever (Cantilever Retaining Wall)

Sumber : Google Images - Cantilever Retaining Wall, 2015

Dinding ini terbuat dari beton bertulang yang tersusun dari suatu dinding vertical dan tapak lantai. Masing-masing berperan sebagai balok atau plat kantiliever. Stabilitas konstruksinya diperoleh dari berat sendiri dinding penahan dan berat tanah diatas tumit tapak (hill). Terdapat 3 bagian struktur yang berfungsi sebagai kantilever, yaitu bagian dinding vertical (steem) tumit tapak dan ujung kaki tapak tumit tapak dan ujung kaki tapak. Biasanya ketinggian dinding ini tidak lebih dari 6-7 meter.

3. Dinding Konterfort (Counterfort Wall)

Gambar 2.6 Dinding Konterfort (Counterfort Wall)

(42)

Kontrafort berfungsi sebagai pengikat tarik dinding vertical dan ditempatkan pada bagian timbunan dengan interval jarak tertentu. Dinding kontrafort akan lebih ekonomis digunakan bila ketinggian dinding lebih dari 7 m (tujuh meter).

4. Dinding Butters (Butters Wall)

Dinding ini hampir sama dengan dinding kontrafort, hanya bedanya bagian kontrafort diletakkan di depan dinding. Dalam hal ini, struktur kontrafort berfungsi memikul tegangan tekanan pada dinding ini, bagian tumit lebih pendek dari pada bagian kaki stabilitas konstruksinya diperoleh dari berat sendiri dinding penahan dan berat tanah diatas tumit tapak. Dinding ini lebih ekonomis untuk ketinggian lebih dari 7 m (tujuh meter).

5. Abutment Jembatan (Bridge Abutment)

Gambar 2.7 Abutment Jembatan (Bridge Abutment)

Sumber : Google Images - Bridge Abutment, 2015

(43)

6. Box Culvert

Gambar 2.8 Box Culvert

Sumber : Google Images - Box Culvert, 2015

Dalam memilih jenis dinding penahan tanah yang ekonomis, faktor- faktor yang mempengaruhi diantaranya sifat tanah, kondisi lokasi, metode pelaksanaan dan ketinggian. Sebagai pegangan, ketinggian dinding penahan digunakan sebagai standar perencanaan kontruksi dinding penahan tanah.

2.4Tanah

Beban utama yang dipikul oleh dinding penahan tanah adalah berat tanah itu sendiri. Oleh karena itu diperlukan pengetahuan yang memadai tentang tanah untuk dapat mendesain dinding penahan tanah.

(44)

berikut adalah gambar diagram fase tanah.

Gambar 2.9 Diagram Fase Tanah

Sumber : Google Image - Fase Tanah, 2015

Besarnya kadar air dan udara berpengaruh besar pada stabilitas tanah, oleh karena itu tidak semua jenis tanah dapat digunakan untuk timbunan di belakang dinding penahan tanah. Bahan timbunan yang paling baik digunakan adalah tanah yang kering dan tidak kohesif.

2.5Parameter Tanah/ Batuan

Dalam perencanaan perhitungan kapasitas kemampuan daya dukung tanah dapat dihitung berdasarkan teori terzaghi 1943.

qult = c.Nc + q.Nq + 0,5. γ.N γ ...(pers 1)

qall = qult/SF

Keterangan :

qult : Daya Dukung Tanah (KN/m2)

Nc : Faktor Kehesi Tanah

Nq : Faktor Kapasitas Dukung Tanah

γ : Gamma Tanah

(45)

Nilai nilai faktor pengali kapasitas daya dukung tanah tersebut dapat dihitung berdasarkan hubunganya terhadap nilai sudut geser dalam tanah (internal friction) sesuai pada tabel dibawah ini :

Tabel 2.1 Faktor – Faktor Kapasitas Dukung Tanah (Terzaghi, 1943)

Sumber : Karl Von Terzaghi, 1943 dalam - Guy Sanglerat, 1989.

Pada perancangan konstruksi, indikasi model keruntuhan yang terjadi dapat diketahui melalu nilai N-SPT (terzaghi dan peck, 1948). Kondisi keruntuhan geser lokal (local shear failure) dapat dianggap terjadi bila nilai N<5, sedangkan keruntuhan geser umum (general shear failure) terjadi bila N>30.

Untuk Analisa stabilitas lereng diperlukan parameter tanah berupa engineering properties :

1. Kuat Geser

Kuat geser terdiri dari kohesi (c) dan sudut geser dalam (υ). Untuk Analisa stabilitas lereng untuk jangka panjang digunakan harga kuat geser efektif maksimum (c‟, υ‟). Untuk lereng yang sudah mengalami gerakan atau material pembentuk lereng yang mempunyai diskontinuitas tinggi digunakan

harga kuat geser sisa (cr = 0; υr).

35,0 25,2 12,6 42,4 25,2 12,6 10,1

40,0 34,9 20,5 100,4 34,9 20,5 18,8

Keruntuhan Geser Umum Keruntuhan Geser Local

(46)

2. Berat Isi

Berat isi diperlukan untuk perhitungan beban guna Analisa stabilitas lereng. Berat isi dibedakan menjadi berat isi asli, berat isi jenuh, dan berat isi terendam air yang penggunaannya tergantung kondisi lapangan.

Analisa stabilitas lereng pada dasarnya dapat ditinjau sebagai mekanisme gerak suatu benda yang terletak pada bidang miring. Benda akan tetap pada posisinya jika gaya penahan R yang terbentuk oleh gaya geser antara benda dan permukaan lereng lebih besar dibandingkan dengan gaya gelincir T dari benda akibat gaya gravitasi. Sebaliknya bendaakan tergelincir jika gaya penahan R lebih kecil dibanding dengan gaya gelincir T. Secara matematis stabilitas lereng dapat diformulasikan sebagai :

FK : R / T Dimana : FK = Faktor Keamanan

R = Gaya Penahan

T = Gaya Yang Menyebabkan Glincir 2.5.1 Angka Keamanan (Safety Factor)

(47)

Tabel 2.2 Kisaran Faktor Keamanan (SF)

Faktor Keamanan Kerentanan Gerakan Tanah

≤ 1,2 Tinggi : Gerakan Tanah Sering Terjadi 1,2 < Safety Factor ≤ 1,7 Menengah : Gerakan Tanah Dapat Terjadi 1,7 < Safety Factor ≤ 2,0 Rendah : Gerakan Tanah Jarang Terjadi

> 2,0 Sangat Rendah : Gerakan Tanah Sangat Jarang Terjadi

Sumber : Ward. R, 1978 dalam SNI 13-7124-2005, 2005

Secara umum faktor keamanan suatu lereng merupakan perbandingan nilai rata-rata kuat geser tanah atau batuan di sepanjang bidang keruntuhan kritisnya terhadap beban yang diterima lereng di sepanjang bidang keruntuhannya. Hal yang perlu dipertimbangkan dalam penentuan kriteria faktor keamanan adalah resiko yang dihadapi, kondisi beban dan parameter yang digunakan dalam melakukan analisa stabilitas lereng.

2.5.2 Korelasi Jenis Tanah (SPT/ CPT/ Sondir)

Dalam tema tugas akhir yang penulis ambil yang memerlukan sebuah penyelidikan tanah yang bertujuan untuk memperoleh data-data tanah yang diperlukan untuk perencanaan sebuah konstruksi untuk menahan tekanan tanah/ longsoran. Dalam masalah stabilitas lereng kita memerlukan data korelasi tanah yang dihasilkan dari beberapa pengujian SPT (Standar Penetration Test), CPT (Cone Penetration Test) atau Uji Sondir.

(48)

Terdapat beberapa korelasi jenis tanah dan batuan yang bersumber dari beberapa narasumber, sebagai berikut :

Tabel 2.3 Korelasi Macam Tanah dan Koefisien Rembesan (k) Pasir Yang Mengandung

Lempung

Koefisien Rembesan (k) (cm/detik)

Pasir yang mengandung lempung

atau lanau 10

Sumber : Wesley, L.D., 1997 dalam Armansyah Rachim, 2012

Tabel 2.4 Korelasi Macam Tanah (Bahan) dan Sudut Geser Dalam (ø)

Bahan Ø

Lempung Plastis Rendah 25°

Lempung Plastis Tinggi 20°

Nilai c’ Sebaiknya Dianggap Nol

Bahan 6°

Beton 20°

Tembok 20°

Tiang Besi 15°

(49)

2.6Longsoran

Gambar 2.10 Longsoran

Sumber : Google Images – Longsoran, 2015

Tanah longsor (landslides) adalah perpindahan sejumlah massa berupa batuan, tanah, atau bahan rombakan, material penyusun lereng, yang merupakan campuran tanah dan batuan, secara gravitasional menuju bagian bawah suatu lereng (Cruden, 1991).

Proses terjadinya tanah longsor disebabkan karena air yang meresap ke dalam tanah akan menambah bobot tanah. Jika air tersebut menembus sampai tanah kedap air yang berperan sebagai bidang gelincir, maka tanah menjadi licin dan tanah pelapukan diatasnya akan bergerak mengikuti lereng dan keluar lereng.

(50)

2.6.1 Faktor Penyebab Longsoran

Pada prinsipnya tanah longsor terjadi bila gaya pendorong pada lereng lebih besar dari pada gaya penahan yang dipengaruhi oleh kekuatan batuan dan kepadatan tanah. Sedangkan gaya pendorong dipengaruhi oleh besarnya sudut lereng, air beban serta kestabilan tanah. Proses pemicu longsoran dapat berupa : 1. Peningkatan kandungan air dalam lereng, sehingga terjadi akumulasi air yang

merenggangkan ikatan antar butir tanah dan akhirnya mendorong butir-butir tanah untuk longsor.

2. Getaran yang terjadi biasanya diakibatkan oleh gempa bumi, ledakan, getaran mesin, penggalian, dan getaran lalu lintas kendaraan. Gempa bumi pada tanah pasir dengan kandungan air sering mengakibatkan liquefaction atau tanah kehilangan kekuatan geser dan daya dukung, yang diiringi dengan penggenangan tanah oleh air dari bawah tanah.

3. Peningkatan beban yang melampaui daya dukung tanah atau kuat geser tanah. 2.6.2 Klasifikasi Longsoran

Menurut Kementrian ESDM (2008), jenis tanah longsor dapat dibedakan atas 6 (Enam) jenis, yaitu :

1. Longsoran Translasi

Gambar 2.11 Longsoran Tranlasi

(51)

Longsoran translasi adalah bergeraknya massa tanah dan batuan pada bidang gelincir berbentuk rata atau menggelombang landai.

2. Longsoran Rotasi

Gambar 2.12 Longsoran Rotasi

Sumber : Google Images - Klasifikasi Longsoran, 2015

Longsoran rotasi adalah bergerak-nya massa tanah dan batuan pada bidang gelincir berbentuk cekung.

3. Pergerakan Blok

Gambar 2.13 Pergerakan Blok

(52)

4. Runtuhan Batu

Gambar 2.14 Runtuhan Batu

Runtuhan batu terjadi ketika sejumlah besar batuan atau material lain bergerak ke bawah dengan cara jatuh bebas. Umumnya terjadi pada lereng yang terjal hingga meng-gantung terutama di daerah pantai. Batu-batu besar yang jatuh dapat menyebabkan kerusakan yang parah.

5. Rayapan Tanah

Gambar 2.15 Rayapan Tanah

Rayapan Tanah adalah jenis tanah longsor yang bergerak lambat. Jenis tanahnya berupa butiran kasar dan halus. Jenis tanah longsor ini hampir tidak dapat dikenali. Setelah waktu yang cukup lama longsor jenis rayapan ini bisa menyebabkan tiang-tiang telepon, pohon, atau rumah miring ke bawah.

(53)

6. Aliran Bahan Rombakan

Gambar 2.16 Aliran Bahan Rombakan

Jenis tanah longsor ini terjadi ketika massa tanah bergerak didorong oleh air. Kecepatan aliran tergantung pada kemiringan lereng, volume dan tekanan air, dan jenis materialnya. Gerakannya terjadi di sepanjang lembah dan mampu mencapai ratusan meter jauhnya. Di beberapa tempat bisa sampai ribuan meter seperti di daerah aliran sungai di sekitar gunung api.

2.7Geo Slope Office

Selain perhitungan manual, stabilitas lereng dapat juga dianalisis menggunakan software komputer. Ada beberapa macam software yang telah dikembangkan. Tapi untuk penelitian ini akan menggunakan software Geo slope Office.

Gambar 2.17 Geo Studio

(54)

Geo Slope adalah suatu software yang membantu insinyur dalam menyelesaikan suatu permasalahan terutama yang berhubungan dengan tanah. Geo slope terdiri dari beberapa bagian sub program yang kesemuanya dapat diintegrasikan satu dengan yang lainnya jika dibutuhkan. Sub program Geo slope yaitu:

1. Slope/ W, Software dengan kemampuan untuk mengetahui kestabilan lereng akibat beban luar, angker atau perkuatan tanah dengan geotekstil. Menghitung faktor keamanan lereng yang bertanah heterogen di atas tanah keras, dengan lapisan lempung. Menganalisis contoh tanah yang berbeda jenis dan tipe, straticgraphic dan longsor dan kondisi tekanan air pori dalam tanah yang berubah menggunakan bagian besar contoh tanah.

2. Seep/ W, software yang memiliki kemampuan untuk menganalisa masalah rembesan, karena hujan, rembesan tanggul/bendungan dari tanah, rembesan dari kolam, kelebihan tekanan air pori, atau rembesan temporer. 3. Ctran/ W, software yang memiliki kemampuan untuk menangani masalah

pengangkutan air tanah yang tercemar, diantaranya gangguan air laut ke pantai, pengangkutan air asin, pengangkutan pencemaran adective, modeling pengangkutan pencemaran dengan penyebaran hydrodynamic.

(55)

5. Temp/ W, software dengan kemampuan untuk menganalisa masalah perubahan suhu tanah, untuk merancang jalan dan landasan darurat di area yang mengalami musim dingin. Menghitung distribusi temporer dari temperature permukaan, selama mendesain. Mengestimasi pembekuan dasar untuk stabilitas tanah. Untuk mendesain letak pipa bawah tanah yang dipengaruhi oleh temperature luar yang dingin.

6. Quake/ W, software dengan kemampuan untuk analisa perilaku dinamik dari struktur tanah akibat goncangan gempa bumi (horizontal atau vertical) dan deformasi. Menganalisa tanggul/bendungan selama gempa bumi.

7. Vadose/ W, software dengan kemampuan untuk menghitung besarnya energy perputaran aliran air (dari menguap, jatuh sebagai hujan, dialirkan, dan menguap kembali) berdasarkan data iklim. Menentukan rembesan, evapotranspirasi proyek irigasi agrikultur, memperoleh control iklim akibat pori tanah pada lereng atau lereng buatan manusia untuk analisa stabilitas untuk mendesain lapisan tanah di atas timbunan/galian.

Dalam analisa stabilitas lereng pada penelitian ini yang ditinjau hanya menggunakan satu aplikasi Geo Slope yakni Slope/ W.

2.7.1 Geo Slope/ W 2012

(56)

diintegrasikan dengan sub program lainnya, baik Vadose/ W, Seep/ W, Quake/ W dan Sigma/ W.

Gambar 2.18 Geo Slope/ W 2012

Sumber : Hasil Analisa Geo Slope W/ 2012, 2015

Parameter masukan data analisa dapat ditentukan atau secara probabilitas. Beberapa permasalahan yang dapa diselesaikan dan kemampuan dari Slope/ W : 1. Menghitung faktor keamanan lereng yang bertanah heterogen di atas tanah

keras (bedrock), dengan lapisan lempung. Di ujung lereng (lembah) merupakan genangan air, air tanah mengalir sampai ujung lereng dan daerah retakan berkembang pada puncak akibat gaya tegangan pada lereng. 2. Slope/ W dapat menghitung faktor keamanan dari lereng dengan beban luar

dan perkuatan lereng dengan angker atau perkuatan dengan geo-textile

(57)

pada tiap dasar potongan lereng ditemukan dari data titik cara interpolasi spline.

4. Menganalisa stabilitas dengan tekanan batas elemen. Memasukkan data tekanan lereng dari analisa batas stabilitas elemen Sigma/ W ke Slope/ W untuk mempermudah. Keuntungan lain yaitu dapat menghitung faktor keamanan tiap potongan, sebaik perhitungan faktor keamanan seluruh longsoran.

Pada dasarnya Slope/ W terdiri dari tiga bagian pengerjaan (langkah kerja) yaitu: 1. Define : Pendefinisian model.

a. Mengatur batas area yang akan digunakan.

b. Mengatur skala dan satuan yang digunakan untuk mempermudah pengerjaan.

c. Menginput data material (data-data tanah).

d. Mengsketsa permasalahan (lereng) dengna menggunakan icon garis

3. Contour : memperlihatkan gambaran hasil perhitungan

a. Memperlihatkan sketsa hasil stabilitas tanah menggunakan metode Bishop, Ordinary dan Janbu.

(58)

c. Memperlihatkan grafik hubungan antara jarak dan kekuatan, dan yang lainnya.

d. Memperoleh data slide mass. 2.7.2 Proses Input Data

a. Buka Geo Studio 2007.

b. Pada licence mode pilih student version. c. Klik create a Slope/W analysis.

Gambar 2.19 Tampilan Awal Geo Slope/ W 2012

d. Klik set-page, atur weight : 260, height : 200, dan unitnya dalam

(59)

Gambar 2.20 Tampilan Pengaturan Lembar Kerja

e. Klik Set-Scale.

Problem extent : x = -4, y = -4, yang lainnya menyesuaikan. Kemudian klik ok.

Gambar 2.21 Tampilan Pengaturan Skala

(60)

f. Klik Set-Grid, maka akan muncul.

Grid spacing : x = 1, y = 1, kemudian pilih display grid.

Gambar 2.22 Tampilan Pengaturan Grid

Klik ok, maka kertas berubah menjadi.

Gambar 2.23 Tampilan Lembar Kerja Geo Slope/ W

(61)

h. Klik Set-Axes, tulis pada :

Bottom X : Panjang Lereng.

Left Y : Tinggi Lereng.

Yang lain menyesuaikan.

Gambar 2.24 Tampilan Pengaturan X dan Y

Kemudian klik ok, maka akan muncul.

Pada X-Axis : Increament Size = 1, # of increament = 40. Pada Y-Axis : Increament Size = 1, # of increament = 35. Selengkapnya lihat pada gambar.

(62)

Gambar 2.25 Tampilan Hasil Pengaturan Sumbu X dan Y

i. Pada tahap ini memasuki tahap menggambar, klik Sketch-line, kemudian Line Thicknes, pilih thick.

Gambar 2.26 Tampilan Penggambaran Objek

(63)

Gambar 2.27 Tampilan Objek Analisa

2.7.3 Proses Kalkulasi Data

a. Klik Keyln-Analysis Setting.

1) Project id : Title = Stabilitas Lereng, Comment = 2 material.

Gambar 2.28 Tampilan Memasukan Data

(64)

2) Method : pilih “only bishop and janbu”.

Gambar 2.29 Tampilan Metode Analisa

3) PWP (biarka saja).

4) Slipe Surface : left to right, grid and radius.

Gambar 2.30 Tampilan Pengaturan Type Jatuhan

(65)

5) FOS Distribuion and Advanced (biarkan saja), kemudian klik ok. b. Klik Keyln-Material Properties.

1) Untuk lereng 1 tulis seperti ini.

Gambar 2.31 Tampilan Pembuatan Material

2) Untuk lereng 2 tulis seperti ini.

Maka akan menjadi.

(66)

c. Klik Draw-region.

1) Bentuk pada lereng 1, kemudian pilih material type 1.

Gambar 2.34 Tampilan Penyatuan Gambar

2) Bentuk pada lereng 2, kemudian pilih material type 2.

Gambar 2.35 Tampilan Penyatuan Gambar

(67)

d. Klik draw-pore-water pressure-all-draw.

Pilih pada titik yang direncanakan, klik kanan done.

Gambar 2.36 Tampilan Pembuatan Muka Air Tanah

e. Klik draw-slipe surface-grid.

#of increament : X = 10, Y = 10, klik apply kemudian klik ok.

Gambar 2.37 Tampilan Penentuan Radius Longsoran

(68)

f. Klik draw-slipe surface-radius. Pilih pada titik yang direncanakan.

# of radius increament = 1, klik apply kemudian ok.

Gambar 2.38 Tampilan Penentuan Grid Longsoran

g. Klik verivy done.

Gambar 2.39 Tampilan Ceking

(69)

2.7.4 Output Perhitungan Geo Slope/ W 2007 a. Klik solve-start.

Gambar 2.40 Tampilan Analisa

Jika sudah muncul gambar diatas, klik CONTOUR, maka muncul.

Gambar 2.41 Tampilan Hasil Analisa

(70)

b. Klik draw slipe surface, maka muncul, pilih F yang diinginkan.

Gambar 2.42 Tampilan Critical Point Sumber : Hasil Analisa Geo Slope W/ 2012, 2015

c. Untuk kembali, jika ada kesalahan klik define maka akan kembali ke posisi awal.

(71)

BAB III

METODELOGI PENELITIAN

3.1Tinjauan Umum

Analisa stabilitas lereng merupakan kajian dalam menganalisa longsoran yang berlokasi di Desa Panyindangan Kecamatan Banjaran Kabupaten Majalengka yang merupakan sebuah lereng alami dengan berada pada ketinggian antara 400-2000 meter di atas permukaan laut dan kemiringan di daerah ini berkisar 25%-40%.

Material yang membentuk lereng memiliki kecenderungan tergelincir akibat beratnya sendiri dan gaya-gaya luar yang ditahan oleh kuat geser tanah akibat material tersebut. Gangguan terhadap kestabilan terjadi bilamana 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 :

1. Kenaikan tekanan air pori (akibat naiknya muka air tanah) karena hujan yang berkepanjangan, gangguan pada sistem drainase dan lain-lain.

2. Proses pelapukan. 3. Gempa.

4. Gangguan luar akibat pemotongan atau timbunan baru.

3.2Deskripsi Alur Penelitian

(72)

BAGAN ALIR PELAKSANAAN TUGAS AKHIR STABILITAS LERENG DAERAH RAWAN LONGSOR

DI KABUPATEN MAJALENGKA

(73)

Alur Penelitian yang penulis rencanakan terbagi dalam beberapa tahap yaitu tahap pendahuluan, tahap survei lapangan dan tahap pengolahan data. Pada tahap pendahuluan penulis melakukan pengajuan judul terlebih dahulu, setelah judul diterima diterima tahap selanjutnya yaitu melakukan perumusan dan pengumpulan data baik itu data yang berasal dari literatur yang berkaitan dengan objek yang sedang diteliti seperti laporan studi sejenis, buku-buku dan data lainnya serta data yang berasal dari dinas yang bersangkutan seperti peta topografi, peta geologi, data geologi, data lingkungan Kabupaten Majalengka dan data-data lainnya. Setelah semua data tersedia dilakukan studi meja yang bermaksud untuk mengolah semua data yang ada. Setelah terpenuhi dilakukan survei lapangan pendahuluan untuk memilih dan melihat lokasi yang akan menjadi objek penelitian dengan tujuan mencari data topografi, geologi, sungai dan jaringan jalan. Setelah data didapatkan penulis mencari data pendukung lainnya. Setelah dua tahapan ini dikerjakan akan menghasilkan Laporan Pendahuluan.

Tahap selanjutnya yaitu survei dan investigasi lapangan, pada tahap ini penulis bertujuan mengumpulkan data yang lebih akurat lagi, seperti data topografi (data bangunan yang ada, penentuan posisi, ketinggiam dan lain-lain), data geoteknik (pemetaan geologi, pengumpulan data sondir, contoh batuan dan tanah), data kegempaan dan data dari aspek teknik desain (Kajian ulang rona lingkungan dan sosial ekonomi).

(74)

bila diperlukan. Dari tahapn ini penulis akan menghasilkan draft perhitungan-perhitungan dan draft desain. Khususnya nilai dari safety factor dengan rumus :

FK = Gaya Penahan (τ) / Gaya Penggerak (τd)

Dengan keadaan :

 F > 1,0 : lereng dalam keadaan mantap (Tidak terjadi longsoran).

 F = 1,0 : lereng dalam keadaan seimbnag, dan siap untuk longsor.

 F < 1,0 : lereng tidak mantap (Terjadi longsoran).

Dimana :

FK = Faktor Keamanan (Safety Factor)

τ = Tahanan geser tanah (Kuat geser yang tersedia)

τd = Tegangan geser tanah (Tegangan geser yang terjadi)

Tabel 3.1 Kisaran Faktor Keamanan (SF)

Faktor Keamanan Kerentanan Gerakan Tanah

≤ 1,2 Tinggi : Gerakan Tanah Sering Terjadi 1,2 < Safety Factor ≤ 1,7 Menengah : Gerakan Tanah Dapat Terjadi 1,7 < Safety Factor ≤ 2,0 Rendah : Gerakan Tanah Jarang Terjadi

> 2,0 Sangat Rendah : Gerakan Tanah Sangat Jarang Terjadi

Sumber : Ward. R, 1978 dalam SNI 13-7124-2005, 2005

3.2.1 Pengumpulan Data

(75)

Perolehan data harus dapat mewakili dan menggambarkan secara umum kondisi lapangan yang bersangkutan. Penulis melakukan pengumpulan data dari literatur, internet, data dan data dari dinas terkait.

3.2.1.1Data Primer

Data primer diperoleh melalui pengujian langsung dilokasi studi kasus didesa Panyindangan kecamatana Banjaran kabupaten Majalengka, Jawa Barat. Data yang diperoleh dari penyelidikan lapangan berupa data DCPT (Dutch Cone Penetration Test) atau lebih dikenal dengan Tes Sondir dan data hand bored untuk mengetahui jenis tanah.

3.2.1.2Data Sekunder

Data sekunder diperoleh dari studi literatur, data dari dinas terkait berupa data curah hujan.

3.2.2 Metode Analisa Perhitungan Stabilitas Lereng

Proses perhitungan yang digunakan dalam analisa stabilitas lereng memiliki beberapa metode, dengan menggunakan data dari hasil tes sondir dan

hand bored. Adapun metode analisa daya dukung yang digunakan adalah Metode Fellenius (Ordinary Method Of Slice), Metode Bishop Disederhanakan (Simplifed Bishop Method) dan Metode Irisan (Slice Method).

3.2.2.1Metode Fellenius (Ordinary Method Of Slice)

Bengt H. Fellinius, Dr. Tech., P.Eng. (1927) menganggap gaya yang bekerja disisi kiri kanan sembarang irisan mempunyai resultan nol arah tegak lurus bidang longsor, keimbangan arah vertikal adalah ;

Ni+ Ui= Wicos θi

(76)

Ni = Wicos θi - Ui

Ni = Wicos θi - µiai

Faktor aman (Safety Factor) didefinisikan ;

F = =

Lengan momen dari berat massa tanah tiap irisan adalah R sin θ, maka momen dari massa tanah yang akan longsor adalah;

∑

dengan,

R = Jari-Jari Lingkaran Bidang Longsor n = Jumlah Irisan

Wi = Berat Massa Tanah Irisan ke-i

θi = Sudut Antara Jari-Jari Lingkaran Dengan Garis Kerja Massa Tanah

Momen penahan longsor adalah ;

∑

(77)

c = Kohesi (kN/m2)

υ = Sudut Gesek Dalam Tanah (º)

ai = Lengkungan Irisan ke-i (m) Wi = Berat Irisan Tanah ke-i (kN) µi = Tekanan Air Pori ke-i (kN)

θi = Sudut Antara Jari-Jari Lengkung Dengan Garis Kerja Massa Tanah

Jika terdapat beban lain selain tanah, misalnya bangunan, maka momen akibat beban ini diperhitungkan sebagai Md.

Tabel 3.2 Form Tabel Perhitungan Stabilitas Lereng Metode Fellenius

( L ) ( A ) ( º ) ( Wt )

Irisan (α) _Radians _{Sin ᾳ} _{Cos ᾳ} Berat Irisan

Sumber : Yogi Oktopianto dalam Stabilitas Lereng Menggunakan Metode Fellenius dan Geo Slope/ W 2012, 2012

3.2.2.2Metode Bishop Disederhanakan (Simplifed Bishop Method)

(78)

τ = c' +

(

σ − µ

)

tg ϕ'

(1)

F F

Untuk irisan ke-i, nilai Ti = τai, yaitu gaya geser yang dikerahkan tanah pada bidang longsor untuk keseimbangan batas, karenan itu ;

τ = c'ai +

(

N

i

− µa

)

tg ϕ' (2)

F i i F

Keseimbangan momen dengan pusat rotasi O antara berat massa tanah yang akan longsor dengan gaya total yang dikerahkan tanah pada bidang longsor adalah ;

ΣWixi = ΣTiR (3)

Dengan xi adalah jarak Wi ke pusat rotasi O, dapat diperoleh ;

i =n

Pada kondisi keseimbangan vertikal, jika X1= Xi dan Xr= Xi+1

Nicos θi+ Tisin θi = Wi+ Xi – Xi+1

N i= Wi+ Xi− Xi+1−Tisinθi (5)

cosθi

Dengan Ni‟ = Ni - µiai disubsitusikan ke persamaan (2) dan (5) diperoleh ;

Ni =W i+ Xi− Xi+1−µi aicosθi − c'aisinθi/ F (6)

cosθi+ sinθitgϕ'/ F Subsitusikan (6) ke (4) diperoleh ;

(79)

Dengan :

Dengan mensubsitusikan persamaan (8) ke persamaan (7) diperoleh ;

F =

∑

(8)

Lokasi lingkaran longsor kritis Metode Bishop (1955), biasanya mendekati hasil lapangan, karenan itu metode ini lebih disukai.

(80)

Tabel 3.3 Form Tabel Perhitungan Stabilitas Lereng Metode Bishop

Tabel 3.4 Form Tabel Lanjutan Perhitungan Metode Bishop

8 9 10 11 12 13 14

Sin ᾳ Wtot * _Sinα hw (m) μ = hw*γw b*μ Wtot - bμ (Wtot - bμ) * tgØ

Sumber : Mekanika Tanah II - Herman . ST., MT. , 2015

dalam http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/BahanAjar/Herman/Stabilitas%20lereng.pdf

Tabel 3.5 Form Tabel Lanjutan Perhitungan Metode Bishop

(81)

3.2.2.3Metode Irisan (Slice Method)

Analisa stabilitas menggunakan metode irisan yang menjadikan lengkung lingkaran pada objek sebagai permukaan bidang longsor. Tanah yang berada di atas bidang longsor dibagi dalam beberapa irisan tegak. Dengan rumus yang diperlihatkan oleh tabel perhitungan seperti berikut :

Tabel 3.6 Form Tabel Perhitungan Stabilitas Lereng Metode Irisan

L. Irisan γ Tanah bn Wn ᾳn ∆ Ln Wn * Sin ᾳ Wn * Cos ᾳ

(m²) lb (m) lb (deg/°) (m) lb lb

a b c d e = b * c f g h i = d / h j = e * g k = e * h l = ((i*C)+(k * tan ø))/j

JUMLAH TOTAL

Irisan No Sin ᾳ Cos ᾳ SF

(82)

3.2.2.4Pembahasan 3 Metode

Analisa menggunakan ke tiga metode ini. Lebih ditekankan pada gaya normal suatu titik lingkaran bidang longsor yang dipengaruhi oleh berat tanah diatas titik tersebut, pada metode ini tanah yang akan longsor dipecah-pecah menjadi beberapa irisan yang vertikal, kemudian keseimbangan tiap irisan diperhatikan.

3.2.3 Analisa Stabilitas Lereng

Data-data yang telah didapat berupa data sekunder dan data primer akan dipakai dalam proses analisa perhitungan (calculation), dimana analisa tersebut berdasarkan pada studi literatur dan kajian teori-teori yang mendukung proses penelitian. Proses analisa data yang dilakukan memiliki beberapa tahapan, mengingat analisa longsoran yang terjadi adalah menggunakan software Geo Slope/ W dan perhitungan stabilitas lereng secara manual menggunakan beberapa metode. Proses analisa stabilitas longsoran yang terjadi dapat dilihat dalam diagram Flow Chart pada gambar 3.2 dibawah ini.

(83)

3.3Kesimpulan dan Saran

(84)

BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1Data-Data Penyelidikan Tanah

Data-data yang disajikan merupakan data yang didapatkan baik melalui pengujian dilapangan (in situ test), yaitu merupakan data Dutch Cone Penetration Test (DCPT) atau data Sondir, data hand bored tanah dan data denah lokasi berupa luas dan elevasi menggunakan theodolite.

4.1.1 Data Dutch Cone Penetration Test (DCPT)/ Data Sondir

Untuk menentukan letak dan banyaknya titik bor dan sondir suatu proyek banyak ditentukan oleh : jenis dan karakteristik sruktur bangunan atas yang direncanakan, keanekaragaman sruktur geologi dan kondisi topografi daerah setempat, serta lokasi atau daerah yang dianggap kritis. Pedoman penentuan letak dan banyaknya bor dan sodir belum ada acuan yang jelas/ pasti, dari berbagai sumber yang pernah penulis dapat dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Untuk proyek baru yang luas, untuk survey pendahuluan jarak titik bor dan sondir antara 50 meter sampai 150 meter satu dengan yang lainnya.

2. Rencana tembok penahan tanah yang panjang, tempatkan titik bor dan sondir masing-masing berjarak 60 meter sepanjang alinemen dinding, dan tambahkan 2 (dua) titik bor atau 2 (dua) titik sondir diluar rencana dinding pada daerah yang dianggap kritis dan rawan longsor.

(85)

diperlukan beberapa potongan geologis yang disesuaikan dengan kondisi geologi setempat.

Data penyelidikan tanah DCPT lokasi studi kasus longsoran didapat dari pengujian tes sondir oleh penulis dibantu oleh pihak labolaturium BMCK Kabupaten Majalengka, dimana terdapat 3 titik sondir dengan variasi kedalaman yang berbeda. Berikut data-data yang disajikan pada penyelidikan tanah DCPT.

Tabel 4.1 Data Sondir Pada Titik S-01

(86)

A DIAMETER CONUS (Dc) = 3.56

Cm CATATAN

B DIAMETER SELIMUT GESER (Dg) = 3.56

Cm

C PANJANG SELIMUT GESER (hg) = 10

Cm

Sumber : Hasil Pengujian Lapangan Data Sondir, 2015

Data sondir pada titik S-01 memiliki kedalaman 4,40 m. Berikut grafik sondir pada titik sondir S-01.

Gambar 4.1 Graphichs Dutch Cone Penetration Test (S-01)

(87)