1. TEORI KONSOLIDASI
Proses penurunan dapat digolongkan atas tiga komponen penurunan antara lain :
1. Immediate Settlement ( Sj^ ) 2. Consolidation Settlement ( 6^ ) 3. Secondary Settlement .( Sg )
Dimana total penurunan (5^) dapat diperkirakan besarnya dengan menjumlahkan ketiga komponen penurunan di atas (lihat gambar 2.1), yaitu :
St = Si + 5^ + 63 ... .(1 )
1.1 Immediate.. Settlement
Dalam perhitungan immediate settlement digunakan teori elastis yang dikembangkan pertama kali oleh Giroud (1973) :
V ^ e V r ,^2,
ri - ( - ) bl 5i =
Eu bi^-b2=
2
(2) dimana, nilai-nilai b^^, b9, rj , V
2
dapat dilihat padagambar 2.2 “
^ = unit berat timbunan Hg = tinggi timbunan
= modulus elastisitas tanah
1-2 CQngQlldatlon Settlemenib
Consolidation settlement dalam penelitian ini dibagi atas beberapa pokok bahasan antara lain :
ii. Consolidation with Radial Drainage
iii. Consolidation Under Time Dependent Loading iv. Vertical Consolidation with Vertical and
Radial drainage
1.2.1 Consolidation with Vertical Drainage. Dikem- bangkan pertama kali oleh Karl Terzaghi (1943).
Asumsi-as-umsi yang mendasari teorinya adalah :
- Rongga (void) tanah seluruhnya terisi oleh air (saturated).
- Air dan butir tanah tidak dapat dipadatkan (imcompressible).
- Koefisien permeabilitas tanah dianggap konstan.
- Hukum Darcy berlaku.
- Waktu konsolidasi ditentukan permeabilitas dari tanahnya.
Teori dari consolidation with vertical drainage beser- ta perkembangannya diringkas dalam tabel 2.1
W c
•Ho
•H+j T3
C O o
a T! '
c 3 o ea
o o
3 II II 3
3 CO
• • / s
ftO(U
<« c C VI
•H tq
(C VI in o T3
O IIN
• H O O
•P (C II II
CO 3-^3
C ^
(5 /S .H /\
M InS I a
<c o
II V I
(6 N N
73 V I
<c o
(U J c« i
f-t o V 73 V
t o II -p •H 4J i
C -P V •P V II
• H o ' — O 4J
to * * *r *
p-3n! XI
p-j
w a n
om co 1^
(C
!fl
Q
O<l)
&H
CJ
0) XI (C t -
c
•H(C
U!
(U
<u
>>
c
<u Cu
i-c O
<u t -
PO o
tX)
«!
Ni-t
(U
&-<
u ctf
•H
x:
<u
•HM U (U -p
«3
>a
c x:
3 F-H3
<u UJ x : c (C -p
T3 •
• H
O 73
> a;
4->
n!
M 3
tiO -P
C <0 O W Pt —
c (C*>
(«
■a (C a
•H
TJ -P a
!«
TJ
tS T!•H 4J x :
<3 C •cC — +j a;
tH XI
•H *H
ccC -P(A c O
a (C toW) c
x:
(fl c
- p
03 (C
•4J ("4
I— I•H XI<c
<L)
eu 0) a c0)
•rH
(fl
•rH
Cm
<D O
S-i
«s T3
W (C +J
•H
f-H
•H X3
<«
<U
£ 4) ft
C
JiicC +J3
C<u +J
• -H
3 T ! (fl -H .-H W U, (0
OJ "O
XJ -H -H
>. O O Mti c •
tc O Q . « >>
C e 3 x;
3 -P cd
^ ^ c 3 <t! «!
DC : s -p
N CO
Nw aO
CO3 4J CO
0)
(-1
3
CO
M
<u
(-1
ft
!-i
<U +J
«!
<li
Oft
t/1
(0 a u
•H
•P (U
>
x :
<u 3 O
<t!
•r-J -H
c w
•ft (S
^ -a
•H *H t3 .-I O
t o 05
c c
> > ^ o
c ccC <U (U e -H w)
r5 tflr!
<U 4J Cm -r-l xC N U ^ 73 <l) «5 •
X <fl <U O (h >
<u :t ^ M n B->
II II M II
:>
>
I I I
cci
S
•H
”0
x ;
t-i«s (t n
<i co
T3C O O
>>
73ns
C 3O XI
<;!
3 73
(U
■«
-P3 C c
«3
•H
«!
m (i;
(U!>»
C (U
Oh
N N + CJs
QJ N ii
B ca
3CCO
C
■H
cn
e
CO
o
II
J t- J 6
CT 03
CO
03
- r .-H .“ I r - o c-.i
i( II
t= <u
nj CtS
•MS 73
(0c
0 3 :3 :3
■rH u
4-1 /S /\ -H A -H
•H U} M
d nJ
f l (U ft ft
o 'on 33 a ; ■— • '—
!-i
s:
<3
o 3 o II II
o II
A>s
(d CO CO
!h VI II
•H N r3 VI
!-( O
T3'
tq o
II N
!U i
rH VI VI
X! O -p 4-) 3 II VI VI
O -iJ o o
73 ^:- •>r *
'U - t ;
a«!
-p
•o Ga
CO
<u X!
<C Gni
■H
«5 w
<u
r-HOJ a(U
Cm
•Hu o
(U
m
00
GJ 1—I
0 I— I
H C
tiDc
0) T3 W +J
*H
T3
O':
CnJ
<C
e
<0 w
<U
ft
•H W
<0
tw•H
•H
T3
O 5
<u 6
3 CO
3 N CO
CO
N N CO
N
>
>
O
to
C4X
•H
TJ
■m
C 0) a
U'J
c
(ti s w 0)
ft
3 4->
c 3
aas
•H
<«
<l)
iH
cd) ft ni
M tD
fi
•H
^ ■ 0} m
N S I
N
■S
w
CO3
o
? W 6II II
COS
CO
II
(tf C
<«
s
•H T3
Taylor (1948) me n g e m b a n g k a n 'persamaan (3a) menjadi suatu penyelesaian persamaan diferensial Terzaghi dalam bentuk lain yaitu dengan memberikan parameter kedalaman Z, seperti terlihat dalam gambar 2.3
Deradat konsolidasinya ditentukan sebagai berikut :
U
penurunan pd t
. penurunan total ’final _ luasan berwarna hitam
U = --- luasan total
2H
2H 0
U (%) = [1 - 2
u^.dZ
]•100%
m=0
(7a)
(7b)
(7c)
1.2.2 Consolidation w i t h Radial Drainage. Dikembang- kan pertama kali oleh Glover (1930). Persamaan umum consolidation with radial drainage dinyata- kan oleh Barron (1948) dalam bentuk • cylindrical coordinate sebagai berikut :
5u 1 6u 5®u
■)
(8 ) 5t r 5r 5r^ ...
Dengan asumsi-asumsi sebagai berikut :
- Lapiaan lempung dianggap homogen dan saturated.
- Compressive strain hanya dalam arah vertikal.
- Tidak ada aliran ke arah vertikal.
- Darcy's low dianggap berlaku.
- Tidak ada excess pore pressure akibat beban pada
- Daerah aliran berbentuk silinder.
Persamaan Barron di atas dapat diselesaikan menurut dua tipe vertical strain yang dapat terjadi pada lapisan tanah liat yaitu :
- Free Vertical Strain - Equal Vertical Strain
Dalam penelitian ini hanya dibahas tipe perumusan equal vertical strain consolidation. Dimana dalam kondisi equal vertical strain, penurunan pada permu- kaan tanah akibat distribusi beban dianggap sama pada setiap titik dan distribusi awal dari hydrostatic excess pressurenya tidak seragam.
1.2.3 Consolidation Under Time Dependent Loading.
Dalam analisa consolidation settlement akibat time dependent loading semua asumsi yang dipakai dalam teori dasar Terzaghi tetap dipakai kecuali asumsi pembebanan langsung. Linear loading dapat digunakan sebagai cara pendekatan untuk kondisi pembebanan selama masa konstruksi. Kecepatan pembebanan dianggap konstan hingga akhir masa konstruksi (tQ>.
Schiffman (1958) dan Olson (1977) telah mengembangkan teori penyelesaian consolidation under time depen
dent loading. Semua teori yang menyangkut vertical drain beserta perkembangannya diringkaskan dalam tabel 2.2.
<D K
M nj
fl ■H S (U
O $-1 O a
•H II II II II
4J 3 (-1 N N
•H
T3 3 a (6 (fl nJ
C M TJ T3 T3 T3
0 0) <fl «5 (6 (6
o M ft ft ft ft
> 1 U
•V-c
3 o
a x :
c
+ j
a
o o II II 3 3 3 CO
O
II o
■P II 3 to 3 eO
O
II CO
O O o O o
II II A l /\ A l
- P 4 J - P -P 4 J
*■ * +r
0} f-4
a
( C u
•H + j u (D
>
C
( C
c
< u T J
to
a s
T3
O Cfl
co
u
o
(U F "
e g
C J
( U
C
•H ( C M
<U
I—I
0)
c
a,(U i -
o
(U
T3
<U •
4-> iH
< c « s
3 -H
- P 4 J
( « M <U •
> i - H
C Cfl
<0
T3
T3
< «
ft
c :
X I
< u
X!
-P
• H
C nJ
( U < u
w) s >
o «s
s <-H x: 3 o nS «3 isi
Xi T! W
( f l M 0)
ft (C M (fl >< OJ <U ft
to C -W J3
to «5
( U
S-(
3
M
<U
03
CT
C 0
u
aa
c J=
•H C
T J - H
< ti
to l-l C -P
3 M
ft
S <U «5 S
> O
(C rH (tj M TJ T3 W t/1 (C
<U
i (fl !-i ^
H a (0 u «!
ft e TJ T!
«3 O -H
t f l 0)
s
3
M C
« ! r t3
ft (-1
<jS O
«S to ft to C C !fl
(C tfl w (-1 -H <U H TJ O
- H 0)
C
3 j cj E- o t- -a( C
tfl
<C I I I I I
< u
■ac
• H
• H M
3
■P C
( U
XI
< u X I
(-1
• H
c
R3
x :
O J
< c Q
0 0
C ( d e i
s
w
! - i
<U
ft
C
( «
• H
( f l 0) r H
( U
> >
c t t )
ft
c
• H
<x!
U
-P Cfl
t t ! 3 c r ( U
t f l
• H
c ••o
^ -H
" O
^ CC
3
-P C
C (L)
e
n5 o
XI
C3
T3
o >
<U o
t M
G5
u
I
N S-I
C q
C
00
- C
u t -
0) 03
o
3 II
C -P fa 'x :
>
u
N II
< u
" U < u
T3
II
N 'S C
13 c
fa
(M
<L
T3
1 3 f a
( t ! C
« s e
• H
T3
C
fa
w tn
LT5 n
O i - t
II II
<1> (U
-a T3
u a s I— I f — t
3 3 .
to to C C
nS a
• H 4J
u u
-P <u
3 - p
c ( U
XJ
u
< u
X!
c
< u
-p - p
< s
ft
to c
♦ fH o
ft
( f l
«5
T3
( C ( - t T D
3 4J
c
3 n !
C
e
•H
T3
tw a0)
inc
•Ho 4J•H T!C
oo
>.
uOS
TS CP cao
c
•H 3o
■P CO
O
3 U
4-> O
W 3
C O
O 3 C CO
•H 3 T !
4J
to
O CCC
+j 4J c-a VI VI VI
+J 4-> N
VI VI VI o o o
II
o o o o
II II II
0 N
N
>so
>
^ 4J ^
4-3 ~ 0
~ ac “
O C J N
3 3 3
*
C
•HO
■p o 3 3
4JCO
• w
C O 3 O NCO
4-) M O a
VI VI
■p - p VI VI
o o
, 4 J - P
CO o o
II II
N 4J
N 4-) -
CO “ X
> O CJ
>
) '3 3
*
13 of*
. £
C 1 1 (fl J2 cC > -O ct
(C c 0 0 0 ca
c • to •H 0 3 rH rH rH 1-H
0 4J -H (fl
•H (C O4 c •> • « • •
4-> <fl (« 0) (fl •H • • • N • •
W f-H w •a • • • M •
■V (fl cfl • • • N • •
•H f t to c £ • • • c • •
1—1 (« c (fl c • • • • •
0 •H nj 4J (U • • • I • •
Ul 4J -r-3 (fl •H e • • • 0) «
C (U c f t x : • • • 1—1 •
0 M (U ^ 0) • • • N 1 X •
0 f t
C <l) 0
(U (fl 3
•
• •
• •
• •
a.
•
•
nS in (fl Ul « • • c cq
(fl 4J -H -0 Ul • • •
c c W T! c (fl (U • • •
0 C (fl f t • • « £
•H •H 0 c tiO f t • • •H
(« 0] c c • • Ul
Ul c: +J (U (fl 0) • • .>
<u <u f t w •73 T3 u • c-j f -
E (C c 0 • • • ^-4 C ~
<u •H tiD 0 (fl •• f t • « • N 11 a:
t»3 TJ s (U • m « ■— '
G c (fl (-1 Ul • • • • 0
<U <U •H ft Ul 3 Ul • • • • 3
Cl. C
0 T3
tio c
w Ul (U
u
•
•
• •
• «
U'3 11
•H x : w) (fl 01 x •
S-I to c c (U 0-3
-—> 0 c ♦ # c <fl f t N N i1 3:
c <u • • •H X! (fl
«5 B- T3 0) 4J T) (U OJ N K II N
4-J .—. (C ra XI c 0 ^ PJ c ;3 3
3 03 0 • • tfl (U e 0 4J w.^
•0 lO >—) c tt) f t (C • N r-( 1 CO CO o-> >
C 0 •r-l •H 4J 3 f t ul 0 0 X ■tt 0
;■< Ul -H (fl Ul (U 3 4J > I f—< t-'
-_- cC Sh e -1 w c Ul J2 0 II
<U T3 3 -H (U (fl 4J M w I *> II
c C Ul X! t-i 4-) 0 •H II 0
CJ «3 •fH1—( tfl «5 ft . (fl X (fl c i It >
. e rH «! 1 4) x: f t (U ^ ;> t -
CJ ch U •r-l e (I) (fl (U 3 VI
Cm •H u] ;-i c (J c i-i c &H -
f-H •H 3 4-1 s <u 0 (fl 0) (fl +-> (fl —- > N 1 x
(U JZ +J !m 3 f t 4-> Ul T3 ' —'
XI tj C Q) Ul N f t 0 ^0
W z:) > < 1 1 1 :3 3
m
c o
•H - p
•H T3
C
O u
>>
<s c
3
O a
3 t o
3 N
CO
e J ?
V I V I
+ 4J
V I V I
o o
t-i
CO /\
N CO
>
o II
3
CO -P CO
u II
TS
<u Sh II
T3ft
O
II 3 3 CO
O II
CO
* * *
V I V I
t 3ft
II c i 4^
c
(C
■p
3
C
<c
CJ CO
d
c
«3
•H
«s
tfl D e— I
<U c (U Cu
O (U fr>
J 3 eg
N
ft
I
>
N
ft
;>
O
A l
*
c o
•H
■p
rtS
■D
•H
o
(fl
c o
o
I—(
<c c
o
•H 03 c 0)
s
•H T J (U
C o
bO C (U
•H M T J (C
(fl C
O -H
iH ns
;-i
>-i 73 (P r -i
c (fl
•H -P r-H C
o
N
3
-tJ
C O
j z
c
<c t o 0) c rH <U
^ T3
•H
M T3
M -H (U — I ( i O
ft M
5 O (U U rH
6
C W (C <u t o
c
0) T J
c cd
I T3
U
<U 3 ft -P
(fl <«
5 a
f-j
«3 XI
JZ
3 -H
C<D U1
(C
ft tC -P
bO •«! '■I tio U
C -H
(C - a
•H u
•• TD <U
-P U
•H 4)
w «S
s e e
o
C I-I 0} cS to a ft c
tfl 0) e
tO T i 3
to ^
C -r-l 3
<3 <0 x :
•H 3
■C W -H
(U -P m 3
•H ‘H
w to
^ 03 C
3
f t -
M OJ 3^
C
(U
S
tc > l-l U -H
<U (0
3
w
«5
I
•H to (0
3 _
^ J 3
(S C
-H J : (C
• I- (C (-1
■H <U C - H
■H J3 (C <—(
u -p (C
> .
U tfl C
<C
<0 -P "D
Cm x :
« ! I I-H <u
ctJ T3
T3
tS C
(«
C ^
<c to c c
(C -H
^ Td
<u c
+j (i
j d 3 C - H
(C 73
cmU (t!
- P ^ <U H
I X! -H t3 O S XI
• ^ <U
d ft H
•H II II -P u
«J 0) •
^ (ti - P d - H I— (
<c
+j >. a; t3
^ -H -
e -H ^ 3 X! <C (t) T3
Cfl ■H -p
£
3
to
<
(ti H 3C Cm
tfl 3
ft X
(S $-4 OJ «!
e -o
c
•H
e
tc 1— f («
Q
(U u C
6 <«
3 W
I—( 0)
O XI
> c
C cl tc - o
(C 3
>> e
I a
<c
XI 3
<U Cl,
O
>
C
<3
to
c
T t
t -
x :
OD
x :
:>
u
T3 O
[=<■
II
o V I
■»r
H 03
1.2.4 Vertical Consolidation with Vertical and Radial Drainage. Untuk konsolidasi vertikal oleh aliran vertikal dan radial, digunakan metode Carrillo (1942) sebagai berikut :
U = 1 - (1 - Uj,)(l - U^) ... (19) dimana,U = Derajat konsolidasi untuk kombinasi aliran
vertikal dan radial
= Deraj at konsolidasi yang dihitung dari one dimensional consolidation oleh aliran radial
= Derajat konsolidasi yang dihitung dari one dimensional consolidation oleh aliran vertikal
1.3 Vertical Drain
Menurut Bjerrum (1972), dalam perencanaan vertical drain harus ditinjau efficiency ratio, :
1 -
(20a)
Clog (Pq + p^) - log Pc^'d^.
1
0
[log (Pq + P£) - log Pol'd^
0 ( 2 0 b )
dimana, 5 Hp = penurunan akibat primary consolidation 5 = penurunan akibat secondary compression
Pq = initial pressure p^ = final pressure
P^ = preconsolidation pressure Besar efficiency ratio yang diharapkan yaitu
Tj = 0 . 6 0 - 0 . 8 0
1.4 Secondary ComTaresslon Settlement
Settlement akibat secondary compression terjadi pada saat proses primary consolidation hampir selesai sempurna, sehingga besarnya excess pore water pressure dianggap sama dengan nol. Besarnya secondary compres
sion dipengaruhi oleh :
- Shear stress dan preconsolidation stressnya.
- Tidak bergantung pada permeabilitas tanah dan koefisien konsolidasi.
Taylor (1942) memberikan perumusan untuk memperkira- kan besarnya secondary compression settlement sebagai berikut ;
S H3ec = C^-Ht*log
tp ... (21) dimana, = coefficient of secondary compression
= tinggi total lapisan tanah compressible tgec “ waktu yang diperlukan hingga proses
secondary compression berakhir
tp = waktu yang diperlukan pada proses primary consolidation ’
2. ANALISA TIMBUNAN
Beban surcharge sering kali digunakan pada pemasangan vertical drain untuk mempercepat proses penurunan pada proses primary consolidation, memperkecil pengaruh secondary compression dan meningkatkan undrained shear strength tanah.
Bila final load (Pf) diberikan (lihat gambar 2.4), dimana 5 adalah penurunan total (t&npa secondary compression), besarnya 6 H£ adalah
Bila ditambahkan beban surcharge (P£+Pg), penurunan totalnya menjadi
5 Hf+s
1+e, ... (23) Sedangkan penurunan total pada saat beban surcharge dipindah- kan (tgj,) adalah
5 = 5Hf = Uf^3.5Hf^3 (24)
Derajat konsolidasi pada saat t^j, adalah
Uf+s
5 Hf+s
Jelas bila tanah dalam kondisi preconsolidation nya ditentukan dengan 5 dan 5 Jika dalam kondisi normally consolidation besarnya
. ..(25) besar- tanah
U f + s dapat ditentukan dengan cara pendekatan (lihat gambar 2.5).
Total settlement dengan beban final load adalah
P o + P f
' log
l + ® 0 P o (26)
Total settlement plus beban surcharge adalah Po+Pf+Ps
5 Hf+s log
l + ® o P o (27)
substitusi pada persamaan (25) menjadi : Po+Pf
log
Uf+s
log Po+Pf+Ps
P f
log(l+— )
Pq
Pf. ' s .
• o
lo g 1+-- (1+-- )
Po P f (28)
S e c ondary compression setelah masa konstruksi dapat diperkecil pengaruhnya dengan penambahan surcharge loading
(1ihat gambar 2.6).
Total settlement pada saat surcharge load dipindahkan adalah
5 = 5 Hf + 5 Hgec ... (29) S = Uf+3-6 Hf+3 ... ... (24) sehingga,
Uf+3*5 Hf+g = 5 Hf + Ca«(Ht-5 H f ) l o g ----^sec
tp ... (30) substitusi persamaan (26) dan persamaan (27) ke dalam persamaan (30) adalah
( 1 - Cq -l o g — ^ ^ ) • l o g ( l + — )+— ( 1 + 6q )l og
S Po Ce tp .
U f + s --- ^---
^s log[l+--(1+-- )]
Po Pf ... (31)
3. ANALISA KESTABILAN LERENG
Analisa kestabilan lereng secara umum bertujuan untuk merencanakan suatu kemiringan permukaan tanah, apakah itu.
yang diakibatkan oleh adanya timbunan yang disengaja atau untuk suatu penggalian tanah, agar didapatkan suatu perenca- naan yang seekonomis mungkin dengan faktor keamanan yang c u k u p .
Tanah longsor terjadi karena kekuatan geser tanah telah dilampaui yaitu perlawanan geser pada bidang gelincir tidak
cukup besar untuk menahan gaya - gaya yang bekerja pada bidang tersebut. Oleh karena itu untuk menentukan faktor keamanan suatu lereng kita harus mengetahui kekuatan geser tanah pada lereng tersebut.
3.1 Metode Yang Digunafeaxi
Metode yang dipergunakan dalam analisa kestabilan lereng ini adalah limit equilibrium method (cara keseimbangan batas), yaitu menghitung besarnya kekua
tan geser yang diperlukan untuk mempertahankan kesta
bilan dan dibandingkan dengan kekuatan geser yang ada.
Dari perbandingan ini kita mendapatkan faktor keamanan tertentu.
Pada metode ini kita pertama kali mengasumsikan bahwa akan terjadi kelongsoran pada suatu bidang longsor tertentu, dan kita hitung momen yang menyebabkan kelongsoran pada bidang tersebut akibat berat tanah, momen ini disebut "turning moment". Kemudian kita hitung momen yang melawan kelongsoran tersebut, akibat kekuatan geser tanah, momen ini disebut "resisting moment". Dengan membandingkan kedua momen ini kita mendapatkan faktor keamanan terhadap kelongsoran.
Dalam metode ini terdapat dua macam analisa yang berbeda yaitu, effective stress analysis dan total stress analysis namun dalam penelitiari ini metode yang dipakai adalah Total Stress Analysis, karena timbunan yang dilakukan di lapangan bersifat sementara (untuk preloading) sesudah itu dipindahkan.
Analisa Total Stress Analysis ini berdasarkan te- gangan - tegangan total dan sering disebut short term analysis karena. analisa ini tidak memperhitungkan tegangan pori sehingga hasil yang diperoleh tidak akan tepat bilamana tegangan air pori merupakan faktor panting yang mempengaruhi kestabilan lereng. Walaupun demikian total stress analysis ini bisa dipakai bilamana kita membuat lereng. Parameter - parameter tanah yang digunakan dalam keadaan undrained condi
tion, dan kita menganggap bahwa tanah tersebut mempu- nyai 0 = 0 .
Hasil perhitungan ini hanya berlaku untuk Jangka waktu yang pendek atau "End of Construction Stability".
3.2 Metode AnaliBa
Asumsi kita pertama kali adalah kita menganggap adanya suatu bidang longsor (lihat gambar 2.7). Untuk melakukan perhitungan biasanya bidang longsor terse
but dibagi dalam sejumlah segment, supaya ketidak seragaman segment dapat diperhitungkan dan gaya normal pada bidang geser dapat ditentukan (lihat gambar 2.8).
Momen pelongsor = W*x dimana, W = berat segment
Momen pelongsor seluruhnya kita peroleh dengan menjum- lahkan momen dari setiap segment.
Momen pelongsor seluruhnya = 2 W*x
= 2 W»R sin a
= R 2 W sin a ... (32) Faktor keamanan (F) adalah perbandingan antara kekua- tan geser yang ada dengan kekuatan geser yang menahan terjadinya kelongsoran. Jadi kalau kekuatan geser s, maka kekuatan geser yang menahan terjadinya kelongso
ran adalah s/F.
Bila S = gaya pada dasar segment, maka s*l
S = ---
s» 1 Momen penahan segment = --- ‘R
F
s* 1 Momen penahan seluruh segment = 2 --- «R
R
= s*l ... ... (33) F
Dengan menyamakan persamaan (32) dan persamaan (33) menjadi
. R
R»2 W sin a = — •! s*l F
2 s* 1 sehingga, F =
2 W sin a ... (34) Ada beberapa macam cara perhitungan untuk menyele- saikan perhitungan ini, dan yang dipakai dalam peneli- tian ini adalah metode Bishop. Perbedaan antara metode Fellenius dengan metode Bishop yaitu pada gaya normal pada segment yang bersangkutan (P). Pada cara Bishop besarnya P diperoleh dengan menguraikan
gaya-gaya lain dari pada arah vertikal.
tan 0
= (P - u«l) --- sin a + (P - u«l) cos a
c* 1
= W + ( X ^ - X ^4. i ) - --- s i n a - u » l c o s a F
s e h i n g g a ,
W = - l ( c s i n a / F + u c o s a )
(P - u-1) =
tan 0 sin a cos a + ---
F ...(35)
Pada metode Bishop, nilai dianggap sama dengan nol.
Jadi pada metode Bishop :
2 C c«b + (W - u*b) tan 0 ] /m»a F = ---
2 W sin a ... ... (36) tan a*tan 0
m»a = (1 + --- ) cos a
F ... (37) Hal yang pertama kali dilakukan adalah ditentukan terlebih dahulu suatu angka keamanan (F) tertentu dan kita masukkan dalam persamaan (37), didapat hasil m*a kemudian dipakai dalam persamaan (36) dan didapat- kan suatu angka keamanan yang baru. Hal ini diulangi (diiterasi) sampai didapatkan suatu angka keamanan yang tidak berbeda jauh dengan angka keamanan yang dicoba. Biasanya iterasi dilakukan sebanyak dua sampai tiga kali sudah didapatkan suatu angka keamanan yang a k u r a t .
Perhitungan analisa kestabilan lereng dengan mengguna-
kan program komputer (khusus untuk slope stability analysis) untuk mempermudah penghitungan yang ber- ulang-ulang. Analisa yang dilakukan dibagi dalam dua tahap yaitu tahap penimbunan pertama (first layer) dan penimbunan akhir (second layer). Terhadap penimbunan yang pertama dievaluasi apakah kemiringan timbunan yang direncanakan sudah cukup aman terha
dap lintasan alat berat yang melakukan pemanoangan vertical drain. Sedang pada second layer direnca
nakan suatu kemiringan yang paling aman untuk beban container.
4. INSTRUMENTASI
Pengamatan yang dilakukan pada proyek ini adalah : - Pengamatan terhadap pergerakan tanah arah horisontal - Pengamatan terhadap tekanan air pori tanah
- Pengamatan terhadap penurunan arah vertikal
Masing-masing pengamatan membutuhkan alat-alat yang ter- tentu dan dengan penanganan yang berlainan pula. Pada penga
matan terhadap pergerakan tanah arah horisontal, digunakan alat Inclinometer, pengamatan terhadap tekanan air pori tanah digunakan Pneumatic Piezometer, dan untuk pengamatan terhadap penurunan yang terjadi digunakan Settlement Plate dan Exten- someter. Hasil dari pengamatan-pengamatan tersebut digunakan sebagai penunjang dan kontrol untuk perencanaan lebih lanjut agar didapatkan perencanaan yang baik dan ekonomis.
4.1 Inclinometer
Inclinometer adalah suatu alat yang digunakan untuk mengamati pergerakan tanah. Alat ini terdiri atas sebuah tabung (Guide tube) dan sebuah torpedo. Pada torpedo terdapat roda dan sensor kemiringan yang dihubungkan pada suatu sumber daya (power source) dan suatu unit pembacaan sudut antara sumbu torpedo dengan siambu vertikal (lihat gambar 2.9). Ukuran kemiringan dari pemeriksaan tiap kedalaman dipakai untuk menghi- tung penyimpangan horisontal dari guide tube pada keadaan vertikal sebelumnya.
Inclinometer adalah suatu instrument yang teliti dan untuk mendapatkan performance yang maksimal dari alat tersebut, dibutuhkan perhatian dan penanganan hati- hati dalam penempatannya. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menangani alat ini yaitu :
- Peralatan yang digunakan harus diperiksa dengan teliti, jangan sampai rel yang terdapat pada guide tube tidak searah dengan rel dari guide tube yang lain. Penempatan guide tube (casing) pada lubang bor membutuhkan perhatian yang khusus agar urugan kemba- li memberikan reaksi yang baik pada casing. Lubang bor untuk penempatan alat ini biasanya berdiameter 100 sampai 200 mm. Pada ujung bawah dan masing- masing sambungan dari casing diselubungi dengan semacam tape (pita) untuk menghalangi masuknya kotoran dan bahan yang nantinya akan digrouting ke dalam lubang bor tersebut. Pada bagian atas casing
diberi suatu penutup untuk mencegah masuknya kotoran kedalam casing (lihat gambar 2.10).
- Ketelitian dari alat pengukur tergantung pada beberapa faktor. Faktor pertama dan sangat penting adalah perencanaan sensor. Faktor kedua adalah cross-sensitivity harus kecil dan sensor harus tidak terpengaruh oleh terjadinya perubahan temperatur.
Hal yang penting lainnya adalah rel-rel yang terda- pat pada casing hendaknya selalu dibersihkan sehing- ga torpedo dapat berjalan dengan lancar, unit sensor harus selalu dikalibrasi.
- Kelicinan/kehalusan dari rel-rel yang terdapat pada casing dan pada sambungan-sambungan casing mempenga- ruhi ketelitian letak dimana alat berada.
- Korosi yang terjadi pada casing harus dihindarkan pada beberapa kasus biasa digunakan epoxi sebagai coating terhadap korosi.
4.2 Pneumatic Piezometer
Sistem bekerjanya piezometer ini adalah tekanan air bekerja pada suatu diafragma/membran kemudian tekanan yang bekerja pada membran tersebut diseimbangkan dengan tekanan yang diberikan dari luar. Prinsip utama bekerjanya piezometer : tekanan yang diberikan dari luar, biasanya menggunakan gas Nitrogen, ketika teka
nan yang diberikan dari luar telah seimbang dengan tekanan air yang bekerja maka sebuah katup akan terbu-
ka dan gas yang diberikan akan mengalir ke readout unit (unit pembacaan), readout unit ini memberikan tampilan digital atau bisa juga dengan jariim penunjuk biasa/manometer (lihat gambar 2.11).
4.3 Extensometer Dan Settlement JElate
Settlement plate dan extensometer mempunyai fungsi yang sama yaitu untuk mengetahui settlement yang terjadi. Bila diinginkan settlement yang terjadi pada permukaan, digunakan settlement plate dan bila di
inginkan settlement yang terjadi pada lapisan-lapisan tanah yang tertentu digunakan extensometer. Settlement plate berupa suatu lempengan dengan suatu rod yang tegak lurus lempengan tersebut. Lempengan tersebut diletakkan pada permukaan tanah sebelum ditimbun (li
hat gambar 2.12), pembacaan secara manual pada rod yang ada. Extensometer terdiri dari.sebuah tabung yang dilengkapi dengan kaki-kaki magnit menyerupai' kaki laba-laba sehingga dinamakan Spider magnet. Spider magnet ini dapat diatur penempatannya pada kedalaman tertentu. Suatu alat sensor yang akan memberikan tanda bunyi bila terpengaruh oleh medan magnit, merupakan perlengkapan utama dalam extensometer ini (lihat gambar 2.13). Untuk menempatkan peralatan ini, dibu- tuhkan lubang bor dengan kedalaman tertentu untuk memasukkan tabung yang dilengkapi dengan spider m a g net. Spider magnet terlebih dahulu di tempatkan menu- rut kedalaman yang dikehendaki baru setelah itu.
tabung tersebut dimasukkan dalam lubang bor. Dengan membuka handel spider maka kaki-kaki spider akan mencengkeram tanah yang ada di sekelilingnya. Kemudian lubang di pinggir tabung digrouting. Pengoperasian dari alat ini cukup mudah, alat sensor dimasukkan ke dalam tabung yang telah tertanam, bila alat sensor tersebut melalui spider magnet maka akan memberikan tanda b u n y i , kemudian dicatat pada kedalaman berapa tanda tersebut terjadi.
4.4 Instrumentasi Di Lapangan
Keseluruhan instrumentasi ditempatkan menurut blok- blok yang telah direncanakan di lapangan (lihat gambar 2.14).
