Tugas Analisa Stabilitas Lereng Stabilitas Lereng Page 1 BAB I PENDAHULUAN I .1 Latar Belakang Tingginya tingkat populasi penduduk saat ini tentunya secara langsung mengakibatkan naiknya pemenuhan kebutuhan lahan untuk pemukiman, perkantoran, atau kegiatan – kegiatan manusia lainnya. Hal ini mendorong manusia untuk memanfaatkan setiap lahan yang ada sebaik mungkin, termasuk pada daerah – daerah perbukitan dan berlereng yang topografinya cenderung beragam. Sebagaimana kita ketahui, gaya – gaya gravitasi dan rembesan (seepage) cenderung menyebabkan ketidakstabilan pada lereng alami, lereng yang dibentuk dengan cara penggalian, dan pada lereng tanggul serta bendungan tanah. Sehingga proses analisa stabilitas suatu lereng menjadi bagian tak terpisahkan dari perencanaan penggunaan lahan pada daerah berbukit, karena berkaitan dengan tingkat keamanan lereng tersebut terhadap resiko keruntuhan atau longsor akibat berlakunya kondisi – kondisi tertentu. Oleh karena itu, sebagai mahasiswa Teknik Sipil dan calon Civil Engineer kami terundang untuk mengamati dan menganalisa stabilitas dan tingkat keamanan dari suatu lereng secara objektif dari sudut pandang teknisnya, sekaligus melatih kami sebagai mahasiswa Teknik Sipil untuk menerapkan ilmu mengenai stabilitas lereng yang kami peroleh dari kegiatan perkuliahan pada kondisi lapangan yang sebenarnya. I .2 Perumusan Masalah dan Ruang Lingkup Makalah ini berisi tentang analisa stabilitas lereng dengan menggunakan 2 metode, yaitu metode perhitungan manual dengan menggunakan metode Fellenius dan metode Bishop sedangkan metode kedua adalah metode perhitungan dengan menggunakan program GEO SLOPE dengan menitikberatkan pada perhitungan Bishop akan tetapi pembahasannya akan dibatasi hanya pada stabilitas dari suatu lereng yang berlokasi sepanjang bantaran kali Ciliwung antara bilangan jalan TB Simatupang hingga stasiun KA Pasar Minggu, Jakarta Selatan dari segi geoteknik.
Laporan Hasil Studi Analisa Kestabilan Lereng Bantaran Kali Ciliwung Pasar Minggu
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 1
BAB I
PENDAHULUAN
I .1 Latar Belakang
Tingginya tingkat populasi penduduk saat ini tentunya secara langsung
mengakibatkan naiknya pemenuhan kebutuhan lahan untuk pemukiman,
perkantoran, atau kegiatan – kegiatan manusia lainnya. Hal ini mendorong
manusia untuk memanfaatkan setiap lahan yang ada sebaik mungkin, termasuk
pada daerah – daerah perbukitan dan berlereng yang topografinya cenderung
beragam. Sebagaimana kita ketahui, gaya – gaya gravitasi dan rembesan
(seepage) cenderung menyebabkan ketidakstabilan pada lereng alami, lereng
yang dibentuk dengan cara penggalian, dan pada lereng tanggul serta bendungan
tanah. Sehingga proses analisa stabilitas suatu lereng menjadi bagian tak
terpisahkan dari perencanaan penggunaan lahan pada daerah berbukit, karena
berkaitan dengan tingkat keamanan lereng tersebut terhadap resiko keruntuhan
atau longsor akibat berlakunya kondisi – kondisi tertentu.
Oleh karena itu, sebagai mahasiswa Teknik Sipil dan calon Civil Engineer kami
terundang untuk mengamati dan menganalisa stabilitas dan tingkat keamanan
dari suatu lereng secara objektif dari sudut pandang teknisnya, sekaligus melatih
kami sebagai mahasiswa Teknik Sipil untuk menerapkan ilmu mengenai
stabilitas lereng yang kami peroleh dari kegiatan perkuliahan pada kondisi
lapangan yang sebenarnya.
I .2 Perumusan Masalah dan Ruang Lingkup
Makalah ini berisi tentang analisa stabilitas lereng dengan menggunakan 2
metode, yaitu metode perhitungan manual dengan menggunakan metode
Fellenius dan metode Bishop sedangkan metode kedua adalah metode
perhitungan dengan menggunakan program GEO SLOPE dengan
menitikberatkan pada perhitungan Bishop akan tetapi pembahasannya akan
dibatasi hanya pada stabilitas dari suatu lereng yang berlokasi sepanjang
bantaran kali Ciliwung antara bilangan jalan TB Simatupang hingga stasiun KA
Pasar Minggu, Jakarta Selatan dari segi geoteknik.
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 2
I .3 Tujuan
Tujuan pembuatan makalah ini adalah menyampaikan kepada masyarakat umum
mengenai analisa stabilitas dan tingkat keamanan suatu lereng, sebagaimana
telah disebutkan sebelumnya dan juga untuk memenuhi tugas mata kuliah
Stabilitas Lereng, yang merupakan mata kuliah wajib peminatan Geoteknik
program studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
I .4 Jenis Penelitian dan Metode Analisis
Penelitian dalam pembuatan makalah ini menggunakan dua cara, yang pertama
adalah melakukan survey langsung di lapangan guna memperoleh data – data
dan dokumentasi mengenai gambaran langsung dari kondisi eksisting lereng di
lapangan sedang yang kedua adalah melakukan perhitungan dan analisa
kestabilan lereng menggunakan cara manual, yakni dengan metode irisan
(Fellenius dan Bishop), serta dengan menggunakan aplikasi software. Sementara
data tanah yang akan digunakan diperoleh dari laboratorium Mekanika Tanah
Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
I .5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan makalah ini adalah:
BAB I Pendahuluan Makalah
BAB II Gambaran Umum Lokasi
BAB III Analisa Kestabilan Lereng
BAB IV Penutup
BAB V Referensi
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 3
BAB II
GAMBARAN UMUM LOKASI
II. 1 Lokasi
Daerah tinjauan survey kelompok kami untuk makalah ini adalah bantaran kali
Ciliwung yang lokasinya dapat ditelusuri melalui jalan Poltangan hingga ke
ujung jalan Gunuk di kelurahan Pejaten Timur, Jakarta Selatan seperti dapat
dilihat pada peta berikut.
Gambar II.1a Peta Lokasi Survey
Gambar II.1b Foto Lokasi Survey (dari udara)
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 4
II. 2 Kondisi Eksisting
Tinggi lereng : 11 meter (dari dasar sungai)
Kemiringan lereng : 60°
Muka air tanah : 1 meter (dari dasar sungai)
Jenis tanah : Lempung (berdasarkan pengamatan lapangan)
Gambar II.2 Lereng yang ditinjau
Gambar II.3 Potongan Melintang Lereng
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 5
II. 3 Kriteria Desain
Jenis tanah
→ Lempung (berdasarkan pengamatan secara langsung)
Muka air tanah
o 1 meter di atas dasar sungai
Muka air banjir
→ 6 – 7 meter di atas permukaan sungai (pada saat survei)
Parameter tanah
→ c’ = 10 kN/m2
→ φ = 29°
→ γ = 20 kN/m3
Pembebanan
→ Tidak terdapat beban pada bagian puncak lereng
Sejarah
→ Pernah terjadi longsor pada saat banjir.
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 6
BAB III
ANALISA KESTABILAN LERENG
III. 1 Penjelasan Singkat
Analisa kestabilan lereng yang kami lakukan mengambil iterasi terhadap 6
titik acuan dengan besar jari – jari keruntuhan yang berbeda – beda untuk
masing – masing metode, yakni metode irisan Fellenius dan Bishop.
III. 2 Penentuan Titik Iterasi
Dalam menentukan daerah longsoran dari lereng yang ditinjau, dilakukan
metode coba-coba dalam menentukan area longsoran yaitu dengan melakukan
titik iterasi sebanyak 6 titik. Penentuan titik iterasi yang pertama adalah
dengan menentukan titik 1 yang berjarak 6 m dari dasar kaki lereng (titik B).
Lalu menentukan titik 2 yang berjarak 1 m di sebelah kanan titik 1 dan titik 3
yang berjarak 1 m di sebelah kanan titik 2. Setelah itu menentukan titik 4 yang
berjarak 1 m di atas titik 3, titik 5 yang berjarak 1 m di sebelah kiri titik 4, dan
titik 6 yang berjarak 1 m di sebelah kiri titik 5.
Gambar III.1 Penentuan 6 Titik Iterasi
III.3 Penentuan Daerah Longsoran
Setelah daerah longsoran ditentukan, maka daerah longsoran dapat ditentukan
dengan membuat busur lingkaran terhadap kaki lereng atau titik B. Dari
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 7
keenam titik tersebut akan didapat 6 daerah longsoran yang berbeda dengan
jari-jari yang berbeda-beda.
III.4 Perhitungan Manual Dengan Metode Irisan Fellenius
Dalam penyelesaian ini diasumsikan bahwa untuk setiap irisan, resultan gaya-
gaya antar irisan adalah nol. Penyelesaian tersebut meliputi penyelesaian ulang
untuk gaya-gaya pada setiap irisan yang tegak lurus terhadap dasar, yaitu :
ulWN −= αcos'
Kemudian, faktor keamanan yang dinyatakan dalam tegangan efektif
diberikan oleh:
ααφ
sin)cos('tan'
WulWLc
F a
∑−∑+
=
Komponen W cos α dan W sin α dapat ditentukan secara grafis untuk setiap
irisan.
Titik 1
R = 16 meter
No. irisan sudut sudut h h.cos α h.sin α z u l u.l
III.5 Perhitungan Dengan Menggunakan Bantuan Program GEO SLOPE
Saat melakukan perhitungan dengan bantuan program GEO SLOPE ini kami
melakukan analisa balik mengenai data – data yang kami dapatkan di
lapangan, dan hasilnya terdapat kekeliruan mengenai kecuraman lereng yang
ternyata didapat data yang lebih akurat yaitu kecuraman lereng ternyata
sebesar 45°, karena itu parameter – parameter tanah yang digunakan utnuk
melakukan perhitungan dengan GEO SLOPE adalah sebagai berikut :
Parameter tanah :
• c’ = 10 kN/m2
• φ = 29°
• γ = 20 kN/m3
• Ө = 45° ( Kecuraman lereng )
Langkah – langkah dalam melakukan perhitungan dengan GEO SLOPE :
• Menentukan ukuran halaman (page) , skala (scale) dan diagram
kartesius (axes), semua perintah terdapat pada toolbar Set.
• Menggambar lereng dengan terlebih dahulu menetapkan titik acuan
pada lereng lalu titik tersebut dihubungkan dengan garis (points and
lines command) pada toolbar KeyIn.
• Menentukan properti – properti tanah (soil properties) untuk
perhitungan, semua perintah terdapat pada toolbar KeyIn.
• Menentukan muka air tanah (pore pressure) dengan perintah pada
toolbar KeyIn.
• Menentukan titik pusat longsor (grid) dalam bentuk matriks dan jari –
jari kelongsoran (radius) dengan perintah pada toolbar KeyIn.
• Menentukan ketetapan – ketetapan dalam melakukan analisa dengan
perintah Analysis Settings pada toolbar KeyIn.
• Melakukan verifikasi terhadap gambar lereng dan parameter lainnya
dengan perintah verivy pada toolbar Tools.
• Memulai perhitungan dengan perintah solve pada toolbar Tools.
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 21
• Melihat kontur pada matriks titik acuan dimana nilai kontur tersebut
adalah pemetaan nilai – nilai faktor keamanan pada lereng dengan
perintah countour pada toolbar Tools.
Untuk perhitungan dengan GEO SLOPE ini kami menggunakan beberapa
asumsi guna mendekati nilai faktor keamanan sebenarnya dari lereng, yaitu :
1. Keadaan dimana air muka tanah sejajar air muka sungai setinggi 1
meter.
Gambar lereng
Nilai Faktor Keamanan Minimum Untuk Keadaan 1
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 22
Kontur Kelongsoran Pada Lereng
2. Keadaan dimana muka air tanah naik.
Gambar Lereng
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 23
Nilai Faktor Keamanan Minimum Untuk Keadaan 2
Kontur Kelongsoran Pada Lereng
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 24
3. Keadaan dimana jarak radius dinaikan mendekati grid / titik acuan.
Gambar Lereng
Nilai Faktor Keamanan Minimum Untuk Keadaan 3
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 25
Kontur Untuk Keadaan 3
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 26
III.5 Analisa Hasil Perhitungan
Berikut adalah perbandingan hasil perhitungan faktor keamanan dari 6 titik
iterasi dengan metode Fellenius dan metode Bishop dan perhitungan dengan
menggunakan bantuan GEO SLOPE namun nilai yang diambil hanya nilai
faktor keamanan menurut Bishop saja.
Fellenius Bishop GEO SLOPE (Bishop) Titik 1 1,15 1,26 Keadaan I : 1,195 Titik 2 1,26 1,36 Keadaan II :1,051 Titik 3 1,34 1,48 Keadaan III :1,230 Titik 4 1,4 1,53 Titik 5 1,33 1,39 Titik 6 1,21 1,3
Tabel III.1 Perbandingan Nilai Faktor Keamanan
Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa nilai faktor keamanan yang didapat dari
metode Fellenius dan metode Bishop tidak jauh berbeda namun sangat
berbeda dengan nilai faktor keamanan yang didapat dari perhitungan GEO
SLOPE, ini dikarenakan terjadi kesalahan data pada perhitungan manual yaitu
pada data kecuraman lereng, dimana setelah kami lakukan analisa balik kami
dapatkan kecuraman lereng sebesar 45° bukan 60°. Kami lebih mempercayai
hasil perhitungan dengan GEO SLOPE dikarenakan data yang dipakai lebih
akurat dan dari 3 keadaan yang telah kami asumsikan kami lebih memilih
asumsi pada keadaan 1 dengan nilai faktor keamanan sebesar 1,195 karena
sesuai dengan keadaan eksisting saat kami melakukan survey lapangan.
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 27
BAB IV
PENUTUP
IV.1 Kesimpulan
Nilai faktor keamanan yang dipakai untuk lereng yang ditinjau adalah nilai
faktor keamanan hasil dari perhitungan dengan bantuan program GEO SLOPE
pada keadaan 1 yaitu 1,195. Hal tersebut menandakan bahwa pada lereng
tersebut terdapat kemungkinan terjadi longsor. Hal ini sesuai dengan kondisi
di lapangan yaitu bahwa pada lereng tersebut dan daerah sekitar lereng
tersebut pernah terjadi longsor sebelumnya terlebih lagi saat terjadi banjir.
IV.2 Saran
Dari hasil perhitungan didapat kesimpulan bahwa lereng tersebut tidak aman
terhadap longsor dan terdapat kemungkinan bahwa suatu hari nanti terjadi
longsor pada lereng tersebut. Berikut adalah beberapa saran untuk mencegah
agar lereng tersebut tidak longsor :
a. Tidak membangun bangunan pada tepi lereng atau pada daerah
longsoran. Hal ini dikarenakan, kami melakukan penelitian pada lereng
tersebut saat kondisi pada lereng tidak terdapat bangunan. Sehingga
ditakutkan bila dibangun bangunan pada daerah longsoran maka akan
terjadi longsor akibat adanya pembebanan pada lereng yang tidak
diperhitungkan sebelumnya.
b. Tidak melakukan penebangan vegetasi atau tumbuh-tumbuhan pada
lereng tersebut. Hal ini dikarenakan tumbuh-tumbuhan yang berada pada
lereng tersebut berfungsi untuk menstabilkan lereng. Ditakutkan bila
terjadi penebangan tumbuh-tumbuhan di sekitar lereng maka bila terjadi
hujan, air hujan yang tidak terserap oleh akar tumbuhan akan masuk ke
dalam tanah. Hal ini menyebabkan tekanan air pori pada tanah
meningkat yang menyebabkan nilai c (kohesi tanah) menurun. Bila nilai
c terus menurun hingga mencapai c = 0, maka tanah akan menjadi lunak
yang dapat menyebabkan terjadinya longsor.
c. Bila memang pada daerah longsoran ingin dibangun bangunan, maka
pada lereng diberi perkuatan berupa dinding penahan tanah. Dinding
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Stabilitas Lereng Page 28
penahan tanah yang digunakan dapat berupa dinding gravitasi, dinding