8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
1/36
Stabilitas Lereng (slope stability)
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
2/36
Defnisi...
• Gerakan tanah (mass movement ) ialahperpindahan massa tanah/batu pada arahtegak, miring, atau mendatar dari
kedudukan semula.• Gerakan tanah mencakup gerak rayapan,
aliran, dan longsoran (land slide).
• Menurut defnisi ini maka longsoran adalahbagian dari gerakan tanah.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
3/36
Longsor
• Longsor adalah perpindahan material pembentuklereng berupa batuan, tanah, atau materialcampuran tersebut, bergerak kebaah ataukeluar lereng.
• !roses ter"adinya longsor diaali oleh air yangmeresap ke dalam tanah akan menambah bobottanah. #ika air tersebut menembus sampai ketanah kedap air yang berperan sebagai bidang
gelincir, maka tanah men"adi licin dan tanahpelapukan diatasnya akan bergerak mengikutilereng dan keluar lereng.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
4/36
$entuk kelongsoran
Ada beberapa jenis bentuk kelongsoran, yaitu:
longsor translasi,
longsor rotasi,
pergerakan blok,
runtuhan batu,
rayapan tanah,aliran bahan rombakan.
Di Indonesia jenis longsor yang paling sering terjadi adalah longsor
translasi dan longsor rotasi.
Jenis tanah longsor yang paling banyak memakan korban jiwa
adalah aliran bahan rombakan.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
5/36
#enis%"enis longsor
1. Longsor Translasi:Longsor ini terjadi karena bergeraknya massa tanah dan
batuan pada bidang gelincir berbentuk rata atau
menggelombang landai.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
6/36
#enis%"enis longsor
2. Longsor Rotasi:
Longsoran ini muncul akibat bergeraknya massa tanah
dan batuan pada bidang gelincir berbentuk cekung.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
7/36
#enis%"enis longsor
3. Pergerakan Blok:
Pergerakan blok terjadi karena perpindahan batuan yang
bergerak pada bidang gelincir berbentuk rata. Longsor
jenis ini disebut juga longsor translasi blok batu.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
8/36
#enis%"enis longsor4. Runtuhan Batu:
untuhan batu terjadi saat sejumlah besar batuan ataumaterial lain bergerak kebawah dengan cara jatuh
bebas. !iasanya, longsor ini terjadi pada lereng yang
terjal sampai menggantung, terutama di daerah pantai.
untuhan batu"batu besar dapat menyebabkankerusakan parah.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
9/36
#enis%"enis longsor5. Rayapan Tanah:
Longsor ini bergerak lambat serta serta jenis tanahnya berupabutiran kasar dan halus. Longsor ini hampir tidak dapat dikenal.
#etelah beberapa lama terjadi longsor jenis rayapan, posisi tiang"
tiang telepon, pohon"pohon, dan rumah akan miring kebawah.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
10/36
#enis%"enis longsor6. Aliran Bahan Romakan:
Longsor ini terjadi ketika massa tanah bergerak didorongoleh air dan terjadi di sepanjang lembah yang mencapai
ratusan meter jauhnya. $ecepatan bergantung pada
kemiringan lereng, %olume air, tekanan air dan jenis
materialnya.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
11/36
&aktor%'aktoryang menyebabkan longsor
• &anah longsor terjadi bila:gaya pen!orong pa!a lereng " gaya penahan
• 'aya pendorong dipengaruhi oleh:
" besarnya sudut kemiringan lereng,
" air," beban,
" berat jenis tanah atau batuan.
• 'aya penahan dipengaruhi oleh:
" kekuatan batuan dan kepadatan tanah.
• (aktor penyebab terjadinya gerakan pada lereng juga tergantung pada
kondisi batuan dan tanah penyusun lereng, struktur geologi, curah hujan,
%egetasi penutup dan penggunaan lahan pada lereng tersebut, namun
secara garis besar dapat dibedakan sebagai #aktor alam dan #aktor
manusia.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
12/36
&aktor alam
• ondisi geologi batuan lapuk, kemiringan lapisan, sisipanlapisan batu lempung, struktur sesar dan kekar, gempabumi, stratigraf, dan gunung berapi.
• *klim curah hu"an yang tinggi.
•
eadaan topograf lereng yang curam.• eadaan air kondisi drainase yang tersumbat, akumulasi
massa air, erosi dalam, pelarutan dan tekanan hidrostatika.
• utup lahan yang mengurangi tahan geser, misalnya tanahkritis.
•
Getaran yang diakibatkan oleh gempa bumi, ledakan,getaran mesin, dan getaran lalu lintas kendaraan.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
13/36
&aktor manusia
• Pemotongan tebing pada penambangan batu di lereng
yang terjal.• Penimbunan tanah urugan di daerah lereng.
• $egagalan struktur dinding penahan tanah.
• Penggundulan hutan.
• !udidaya kolam ikan diatas lereng.
• #istem pertanian yang tidak memperhatikan irigasi yang
aman.
• Pengembangan wilayah yang tidak di imbangi dengan
kesadaran masyarakat, sehingga )& tidak ditaati
yang akhirnya merugikan sendiri.
• #istem drainase daerah lereng yang tidak baik.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
14/36
Ge"ala umum tanah longsor
• *unculnya retakan"retakan di lereng yang sejajar
dengan arah tebing. !iasanya terjadi setelah hujan.• *unculnya mata air baru secara tiba"tiba.
• &ebing rapuh dan kerikil mulai berjatuhan.
• Jika musim hujan biasanya air tergenang, menjelang
bencana itu, airnya langsung hilang.
• Pintu dan jendela yang sulit dibuka.
• untuhnya bagian tanah dalam jumlah besar.
• Pohon+tiang listrik banyak yang miring.
• alaman+dalam rumah tiba"tiba ambles.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
15/36
u"uan -nalisis Stabilitas Lereng
• *engetahui stabilitas jangka pendek dan jangka
panjang
•
*engetahui kemungkinan terjadinya longsor • *engetahui cara untuk mendesain ulang lereng
yang telah longsor
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
16/36
!rinsip Dasar-nalisa &aktor -man Lereng
τ $ tahanan geser sepan%ang L &t'm2() $ kohesi massa lereng &t'm2(
L $ pan%ang segmen i!ang gelin)ir &m(
* $ erat massa lereng !i atas segmen
L &ton(
+ $ ean luar &ton(α $ su!ut yg !ientuk oleh i!ang
gelin)ir !g i!ang horisontal &!era%at(
µ $ tekanan pori &γ,ater - h - L(ᶲ $ su!ut geser !alam massa lereng
&!era%at(
$ gaya !orong geser &ton'm2(
/ $ #aktor aman lereng &tanpa satuan(
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
17/36
$eberapa cara melakukananalisis stabilitas lereng
#ecara garis besar dibagi - tiga/ kelompok:0ara pengamatan %isual yaitu dengan mengamati langsung di lapangan dengan membandingkan
kondisi lereng yang bergerak atau diperkirakan bergerak dan yang yang tidak. 0ara ini
memperkirakan lereng labil maupun stabil dengan meman1aatkan pengalaman di lapangan. 0ara
ini kurang teliti, tergantung dari pengalaman seseorang. 0ara ini dipakai bila tidak ada resiko
longsor terjadi saat pengamatan.
0ara komputasi adalah dengan melakukan hitungan berdasarkan rumus (ellenius, !ishop,
Janbu, #arma, !ishop modi1ied ,dan lain"lain/.
0ara gra1ik adalah dengan menggunakan gra1ik yang sudah standar &aylor, oek 2 !ray, Janbu,
0ousins dan *organstren/. 0ara ini dilakukan untuk material homogen dengan struktur
sederhana. *aterial yang heterogen terdiri atas berbagai lapisan/ dapat didekati dengan
penggunaan rumus cara komputasi/.
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
18/36
ubungan ilai &aktor eamananLereng dan *ntensitas Longsor
0ilai / e%a!ian longsor
( 3 4,56 #ering terjadi longsor lereng labil/
4,56 3 ( 3 4.78 Pernah terjadi longsor lereng kritis/
( 9 4,78 Jarang terjadi longsor lereng relati1 stabil/
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
19/36
Data yang diperlukan untukperhitungan 'aktor aman lereng
• Data lereng untuk membuat penampang lereng: sudut
lereng, tinggi lereng, dan panjang lereng dari kaki lereng
ke puncak lereng.
• Data mekanika tanah
" sudut geser dalam derajat/0
" kohesi c k;+m7 atau ton+m7/
" berat isi tanah basahγ wet
k;+m- atau ton+m-/
" kadar air tanah w
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
20/36
$eberapa metode utk analisis
stabilitas lereng
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
21/36
tailitas Lereng enerus &infinite slope(
Tanpa remesan air
β γ
β
β γ σ 2cos..
cos
cos... H
L
H L
bc
N a =
==
β
L
)
*0aTa
= > L γ ;a > L γ . cos β&a > L γ . sin β
Tegangan normal &σ( akiat erat * a!alah
Tegangan geser &τ
( akiat erat * a!alah
β β γ
β
β γ τ sin.cos..
cos
sin.. H
L
H L
bc
T a =
==
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
22/36
tailitas Lereng enerus &infinite slope(
Tanpa remesan air
&egangan geser τ/ diimbangi+ ditahan oleh kuat geser tanah τ1 /
τ1 > c ? σ tan φ
τ1 > c ? L γ cos β tan φ
#tabilitas lereng :
β β γ
φ β γ
τ
τ
sin.cos..
tan.cos.. 2
H
H cSF
d
f +==
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
23/36
tailitas Lereng enerus &infinite slope(
Tanpa remesan air
Pada kondisi kritis τ1 > τdc ? γ . cos7 β tan φ > γ . . cos β. sin β
4. )ntuk tanah berbutir kasar, c > 5
γ . cos7 β tan φ > γ . . cos β. sin β
tanφ
$ tanβ
7. )ntuk tanah berbutir halus, φ > 5
) $γ
. . )osβ
. sinβ
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
24/36
tailitas Lereng enerus &infinite slope(
engan Remesan Air
β γ
β
β γ σ 2cos..
cos
cos... H
L
H L
bc
N sat
sat a =
==
β
L
)
*0aTa
= > L γ sat;a > L γ sat . cos β&a > L γ sat . sin β
tegangan normal &σ( akiat erat * a!alah
tegangan geser &τ
( akiat erat * a!alah
β β γ
β
β γ τ sin.cos..
cos
sin.. H
L
H L
bc
T sat
sat ad =
==
β
)os β
arah
rembesan air )os2 β
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
25/36
tailitas Lereng enerus &infinite slope(
engan Remesan Air
&egangan geser τ/ diimbangi+ ditahan oleh kuat geser tanah τ1 /
τ1 > c ? σ@ tan φ
τ1 > c ? σ−u) tan φdimana
u > γ w cos7 βσ > γ sat cos7 βτ1 > c ? γ sat cos7 β − γ w cos7 β )
tanφτ1 > c ? γ sat − γ w ) cos7 β tan φ
τ1 > c ? γ @ cos7 β tan φ
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
26/36
tailitas Lereng enerus &infinite slope(
engan Remesan Air
β β γ
φ β γ
τ
τ
sin.cos..
tan.cos.'. 2
H
H cSF
sat d
f +==
Pada kondisi kritis seimbang/, τ1 > τd
c ? γ @ . cos7 β tan φ > γ sat. . cos β. sin β
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
27/36
tailitas Lereng enerus &infinite slope(
engan Remesan Air
φ γ γ
γ β tan
'
'tan
w+=
4. )ntuk tanah berbutir kasar, c > 5
γ . cos7 β tan φ > γ sat. . cos β. sin β
$emiringan lereng maksimum adalah
φ γ γ
γ β tan
'
'tan 1
+
= −w
atau
7. )ntuk tanah berbutir halus, φ > 5
c > γ sat. . cos β. sin β
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
28/36
tailitas Lereng Tinggi Teratas &finite slope(
!engan Bi!ang Longsor Lurus
γ . ABC W ∆=
A
B
Ta
0a*
β θ
[ ]γ θ β
θ β
sin.sin
)sin(2.5,0−= H W
γ
β
θ β
θ γ θ β
θ β
θ
−=
−=
=
sin
)sin(5,0
sin.sin.sin
)sin(5,0
sin
2
2
H T
H T
W T
a
a
a
θ γ θ β θ β
θ
cos.sin.sin
)sin(5,0
cos
2
−=
=
H N
W N
a
a
aya pen!orong &Ta(aya normal &0a(
Berat massa AB
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
29/36
tailitas Lereng Tinggi Teratas &finite slope(
!engan Bi!ang Longsor Lurus
Tegangan normal &σ
( a!alah
θ γ β
θ β σ
θ
θ γ θ β
θ β
σ
σ
cos.sin
)sin(5,0
sin
cos.sin.sin
)sin(5,0 2
−=
−
=
=
H
H
H
AC
N a
Tegangan geser τ) a!alah
θ γ β
θ β τ
θ
θ γ θ β θ β
τ
τ
sin.sin
)sin(5,0
sin
sin.sin.sin
)sin(5,0 2
−=
−
=
=
H
H
H
AC
T
d
d
ad
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
30/36
tailitas Lereng Tinggi Teratas &finite slope(
!engan Bi!ang Longsor Lurus
Tegangan geser akan !itahan &!iimangi( oleh kuat geser tanah
φ θ γ
β
θ β τ
φ σ τ
tan.cos.
sin
)sin(5,0
tan
−+=
+=
H c
c
f
f
#tabilitas lereng ditentukan dari perbandingan kuat geser tanah τ1 /dengan tegangangeser tanah τ/
d
f SF
τ τ =
#( safety factor / adalah 1aktor keamanan. Lereng akan stabil bila #(
bernilai 4 atau lebih
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
31/36
tailitas Lereng Tinggi Teratas &finite slope(
!engan Bi!ang Longsor Lurus
θ γ β
θ β
φ θ γ β
θ β
sin.sin
)sin(5,0
tan.cos.sin
)sin(5,0
−
−+
= H
H c
SF
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
32/36
tailitas Lereng Tinggi Teratas &finite slope(
!engan Bi!ang Longsor Lurus
Pada kondisi kritis #( > 4, atau τ1 > τ, maka
θ γ β
θ β φ θ γ
β
θ β sin.
sin
)sin(5,0tan.cos.
sin
)sin(5,0
−=
−+ H H c
−−=
φ β
φ β γ
cos.sin
)cos(1
4
. H c
−−
=)cos(1
cos.sin.4
φ β
φ β
γ
c H
#ehingga dengan penyederhanaan diperoleh
&inggi maksimum lereng adalah
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
33/36
tailitas Lereng Tinggi Teratas &finite slope(
!engan Bi!ang Longsor elingkar
ϕ
*2
*1R
R
R7
A B
L2
L1
8
/
!erat tanah =4 > luas B(0D γ
!erat tanah =7 > luas A!(B γ
$emungkinan =4 mengalami kelongsoran ditahan oleh =7 dan c
uat geser tanah akiatkohesi9 )
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
34/36
!ila semua gaya dimomenkan ke titik 7 maka diperoleh:
*omen yang meruntuhkan *! $ *1. L1
*omen penahan *r $ *2.L2 ) . &A8(. R
maka momen keseimbangan di 7 adalah :
=4.L4 C =7. L7 > c. ABD/.
!ila busur ABD > ϕ. R maka=4.L4 C =7. L7 > c.
ϕ.R . R
;ntuk tanah lempungφ = 0 ,
syarat stail lereng a!alah
) $ &*1.L1 < *2.L2/+ ϕ. R2
tailitas Lereng Tinggi Teratas &finite slope(
!engan Bi!ang Longsor elingkar
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
35/36
Analisis stailitas lereng menggunakan
meto!e irisan slice method /
1 23
4
5
6=
5
/ri
α
∆y
∆-
*5
0ai
Tai0ai $ *i )os α
Tai $ *i sin α
/ri $ τ .
$
) σ tan φ )
$ ).
σ tan φσ $ 0ai ' atau 0ai $ σ .
α = tan>1
&∆
y'∆
-(
$ ) &∆
-')osα
( * . )osα
tanφ
$ ). 0ai tan φ
8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)
36/36
Analisis stailitas lereng menggunakan
meto!e irisan slice method /
α
φ α
sin
)tan.cos.(
.
.
.
_
_
i
i
a
ri
a
ri
W
W bc FS
T R
F R
T R
F R FS
peruntuhmomen
penahanmomen FS
Σ+Σ
=
ΣΣ
=ΣΣ
=
ΣΣ
=