Perhimpunan Internasional Mekanika Tanah & Teknik Geoteknik Persatuan Insinyur Indonesia – WaKa III BK Sipil. Permasalahan geoteknik sangatlah kompleks dan sangat beragam, penyelesaian masalah yang bebas masalah merupakan syarat penting dalam suatu proyek. Istilah lereng yang digunakan dapat berupa lereng alami atau buatan yang membentuk kemiringan tertentu terhadap bidang mendatar.
Alam semula jadi (air, angin, gempa bumi) boleh mengubah bentuk permukaan bumi, yang boleh mengakibatkan cerun yang stabil atau tidak stabil. Pengurangan rintangan ricih tanah yang membentuk cerun akibat peningkatan kandungan air, peningkatan tekanan air liang, tekanan resapan akibat genangan air dalam tanah, tanah cerun yang mengandungi tanah liat yang mengembang dan mengecut dengan mudah, dsb.
Pengaruh Iklim
Erosi memanjang pada permukaan lereng menyebabkan lereng menjadi semakin curam sehingga stabilitas lereng meningkat dan sebaliknya pemotongan ujung lereng akan menambah tinggi lereng sehingga menurunkan stabilitas lereng. Gaya geser yang terjadi pada volume konstan dapat diikuti dengan penurunan gaya antar butir dan peningkatan tekanan air pori. Longsor dapat terjadi jika pengurangan gaya antar butir tanah besar sehingga menyebabkan tanah berada pada posisi likuifaksi (tegangan efektif nol) sehingga tanah dapat mengalir seperti zat cair.
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI STABILITAS LERENG (3/4)Pendahuluan
Pengaruh Rangkak ( Creep )
Pengecutan ini akan menyebabkan pergerakan tanah yang kelihatan seperti menjalar dan menyebabkan cerun menurun secara perlahan.
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI STABILITAS LERENG (4/4)Pendahuluan
- Slip atau zona keruntuhan adalah suatu zona tipis pada tanah yang mencapai kondisi kritis atau kondisi residual yang mengakibatkan terjadinya pergerakan pada massa
- Bidang atau permukaan runtuh adalah permukaan geser ( sliding )
- Massa adalah massa tanah yang berada diantara bidang runtuh dan muka tanah
- Sudut lereng ( s )adalah sudut kemiringan suatu lereng terhadap bidang horisontal
- Rasio tekanan air pori (r u ) adalah rasio dari air pori terhadap berat total dari tanah dan beban luar
- φ =0, c’= c u (TSA)
- φ 0, c’= c u , tanpa seepage (ESA)
- φ 0, c’= c u , dengan seepage (ESA)
- lereng tak berhingga
- karena nilai cs tidak terpengaruh kondisi kering atau basah, maka
- pada kondisi ada aliran seepage paralel terhadap lereng, maka
- sudut aman untuk FK 1,25
Kemiringan tak terhingga mempunyai dimensi tak terhingga, yang dalam kehidupan nyata dapat diterapkan pada situasi di mana tanah lunak berada di atas material keras pada lereng yang terus-menerus. Penyelesaian dengan metode kesetimbangan batas dapat digunakan dengan asumsi mekanisme geser terjadi sejajar dengan lereng. Sebelum menggunakan metode kesetimbangan batas pada kemiringan seragam dengan bidang tak hingga
Jadi akan ada 3 kondisi yang perlu diperhatikan dalam metode keseimbangan batas dengan nilai FK yang digunakan. Apabila < maka nilai FK akan selalu > 1,0 yang berarti FK tidak lagi dipengaruhi oleh kedalaman (z= dan FK dapat diperkirakan nilainya. Nilai FK diatas juga dapat digunakan pada tanah berbutir kasar, c= 0, sehingga kemiringan kritis berada pada batas kondisi kesetimbangan.
Secara umum, rembesan yang mengalir sejajar dengan lereng mengurangi batas kemiringan pada tanah bersih dan berbutir kasar sekitar setengahnya. Penyelesaian dengan metode kesetimbangan batas juga akan digunakan dengan asumsi mekanisme slip yang terjadi berbentuk bidang lingkaran.
TEORI ANALISIS STABILITAS LERENG
Kelongsoran lereng terjadi di sepanjang permukaan bidang longsor tertentu dan dianggap sebagai permasalahan bidang 2 dimensi
Massa tanah yang longsor dianggap sebagai benda masif
Tahanan geser dari massa tanah pada setiap titik sepanjang bidang longsor tidak tergantung dari orientasi permukaan longsor, atau dengan kata lain kuat geser tanah dianggap isotropis
Faktor aman didefinisikan dengan memperhatikan tegangan geser rata-rata sepanjang bidang longsor potensial, dan kuat geser tanah rata-rata sepanjang bidang longsor potensial dan kuat
W = berat benda, W = γ.b.h X1 dan X2 = gaya geser pada sisi benda, E1 dan E2 = gaya normal pada sisi benda. N = gaya normal total pada permukaan geser, N'+U. N'= gaya normal efektif, U= ul adalah gaya akibat tekanan air pori di tengah penampang). Metode baji dapat digunakan pada tanah yang tidak homogen dan adanya aliran rembesan di dalam tanah.
Gaya normal bekerja pada suatu titik pada lingkaran bidang longsor, dipengaruhi oleh berat tanah yang berada di atas titik tersebut. Massa longsor dipecah menjadi beberapa irisan vertikal yang kemudian akan dipantau keseimbangannya. Fellenius (1927), berasumsi bahwa gaya-gaya yang bekerja pada sisi kanan dan kiri setiap irisan mempunyai resultan nol pada arah tegak lurus bidang longsor.
𝐹𝐾 = Mrtahanan, Momen tahanan geser total sepanjang bidang geser Mbergerak, Momen total berat massa longsor. Dengan asumsi ini, keseimbangan berada pada arah vertikal gaya-gaya yang bekerja terhadap tekanan air pori.
- Retak memodifikasi bidang gelincir, tidak lagi berpotongan ke permukaan, namun berhenti pada
- Tension crack dapat terisi air dan tekanan hidrostatik diaplikasikan pada sepanjang kedalaman
- Tension crack memberi saluran untuk air mencapai lapisan tanah dibawahnya dan mengakibatkan timbulnya
Batas kesalahan dapat terjadi antara 5 hingga 20% tergantung pada faktor keamanan, sudut pusat lingkaran yang dipilih dan besarnya tekanan air pori. Walaupun analisanya ditinjau dari tegangan total dan sudut pusat lingkaran, namun kesalahannya masih dalam batas aman (Whitman dan Baily, 1967). Gaya rembesan diabaikan dan gaya normal berada pada 1 garis; Untuk metode Bishop yang disederhanakan, bidang perpindahan yang dihasilkan antar sisi dianggap nol.
Asumsi lainnya serupa dengan asumsi Bishop, hanya saja nilai resultan bidang geser tidak diabaikan, namun diganti dengan faktor koreksi. Lereng pada tanah berbutir halus: ESA pada kondisi jangka panjang & TSA pada kondisi jangka pendek. Gunakan nilai φ' untuk semua perhitungan kecuali untuk lempung OC dengan celah (keruntuhan progresif dapat terjadi, nilai φr' lebih konservatif.
Retakan tersebut mengubah bidang geser, tidak lagi memotong permukaan, tetapi berhenti pada perpotongan permukaan, tetapi berhenti pada dasar retakan tarik dengan kedalaman kritis zr=2su/γ. Retakan tarik dapat diisi dengan air dan tekanan hidrostatik diterapkan sepanjang kedalaman. Tekanan hidrostatis diterapkan pada kedalaman retakan. Retakan tegangan memberikan saluran yang melaluinya air dapat mencapai lapisan tanah di bawahnya dan menyebabkan munculnya lapisan tanah di bawahnya, yang mengakibatkan berkembangnya gaya rembesan yang melemahkan lapisan tersebut.
Jika tinggi muka air tinggi maka muka air tanah akan kurang lebih sama, namun bila tinggi muka air di saluran turun dengan cepat, maka tinggi muka air dalam tanah tidak mengikuti perubahan yang tiba-tiba tersebut (pada tanah berbutir halus, penundaan dapat terjadi karena permeabilitas rendah). Jika penurunan muka tanah berlangsung lambat maka permukaan freatik akan mengikuti, sehingga selain tekanan air pori, timbul pula gaya rembesan.
Pendekatan pseudostatik mempunyai banyak kelemahan dan menjadi kurang dipercayai dalam tanah yang mengalami peningkatan besar dalam tekanan air liang ATAU dalam tanah yang mengalami pengurangan kekuatan lebih daripada 15% pada masa gempa bumi (Seed et al. 1975, Marcuson et al. al. 1979, Kramer 1996).
Balok geser Keadaan kritis terjadi ketika FS= 1,0 yang sesuai dengan koefisien percepatan horizontal kritis yang disebut koefisien percepatan luluh, ini. Perpindahan terjadi bila tidak terjadi keseimbangan gaya yaitu bila percepatan arus melebihi percepatan luluh, v.
Perpindahan Newmark
Chart, Makdisi & Seed
Chart, Pseudostatik
- Instrumentasi & Pengamatan
- Instrumentasi & Pengamatan Deformasi Vertikal
- Instrumentasi & Pengamatan
- Instrumentasi & Pengamatan Deformasi Horisontal
Instrumentasi & Pengamatan Deformasi Horisontal
INC - 1INC - 2
Instrumentasi & Pengamatan Sumur Pemantauan & Piezometer
Pemasangan mudah
Bagus untuk
Kurang untuk tekanan air pori ekses
Relatif murah
Bagus untuk tekanan air pori ekses
Akurasi rendah
Waktu pembacaan lama
Bagus untuk tekanan air pori ekses
Akurasi tinggi
Waktu pembacaan cepat
Relatif mahal
WATER LEVEL - 02
Instrumentasi & Pengamatan Implementasi pada Timbunan Jalan
