Laporan Stab.ler.dengan Geoslope
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Laporan Stab.ler.dengan Geoslope as PDF for free.
More details
- Words: 4,603
- Pages: 28
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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.
Stabilitas Lereng
Page 1
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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
Stabilitas Lereng
Page 2
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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) Stabilitas Lereng
Page 3
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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
Stabilitas Lereng
Page 4
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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.
Stabilitas Lereng
Page 5
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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
Stabilitas Lereng
Page 6
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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 gayagaya antar irisan adalah nol. Penyelesaian tersebut meliputi penyelesaian ulang untuk gaya-gaya pada setiap irisan yang tegak lurus terhadap dasar, yaitu : N ' = W cos α − ul
Kemudian, faktor keamanan yang dinyatakan dalam tegangan efektif diberikan oleh: F=
c' La + tan φ ' ∑(W cos α − ul ) ∑ W sin α
Komponen W cos α dan W sin α dapat ditentukan secara grafis untuk setiap irisan.
Titik 1 R = 16 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
4
0,069778
1,9622
1,957425023
0,13680688
0,9589
9,39722
2,232889
20,98295
2
12
0,209333
5,4126
5,294441159
1,12478068
0,6578
6,44644
1,953778
12,59491
3
19
0,331444
8,3513
7,896766255
2,71758981
0,0997
0,97706
2,232889
2,181666
4
27
0,471
9,242
8,235684425
4,19381283
0
0
2,232889
0
5
36
0,628
8,0257
6,494429995
4,71531966
0
0
2,512
0
6
45
0,785
6,3358
4,481870596
4,47830298
0
0
2,791111
0
Stabilitas Lereng
Page 7
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
7
56
0,976889
3,907
2,18637133
3,23796686
0
0
3,628444
0
8
67
1,168778
1,2144
0,475166491
1,1175796
0
0
2,512
0
0
0
0
0
0
0
37,02215527
21,7221593
20,096
35,75953
9
0
No. irisan 1
θ
r
8
16
2
7
16
3
8
16
4
8
16
5
9
16
6
10
16
7
13
16
8
9
16
9
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1480,886 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 868,886 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah :
F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,15 Σω. sin α
Titik 2
R = 16,0312 meter
Stabilitas Lereng
Page 8
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
No. irisan
sudut
1 2
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
1
0,0174444
2,0338
2,033490556
0,035477
1,0306
10,09988
2,237243
22,59589
8
0,1395556
5,6214
5,566748286
0,781954
0,8666
8,49268
1,957588
16,62517
3
16
0,2791111
8,6977
8,361105169
2,396227
0,4461
4,37178
1,957588
8,558143
4
23
0,4012222
9,7451
8,971186553
3,805888
0
0
2,237243
0
5
31
0,5407778
8,7204
7,476073378
4,489288
0
0
2,237243
0
6
40
0,6977778
7,2916
5,587348131
4,684973
0
0
2,516898
0
7
50
0,8722222
5,2917
3,403232223
4,052172
0
0
3,076209
0
8
63
1,099
2,3218
1,055228153
2,068151
0
0
4,474486
0
0
0
0
0
42,45441245
22,31413
9
No. irisan 1
0
θ
r
8
16,0312
2
7
16,0312
3
7
16,0312
4
8
16,0312
5
8
16,0312
6
9
16,0312
7
11
16,0312
8
16
16,0312
0
0
20,6945
47,77919
9
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1698,17 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 892,56 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
Stabilitas Lereng
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,26 Σω. sin α
Page 9
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Titik 3
R = 16,1245 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
-3
-0,05233
2,1051
2,102217957
-0,11012
1,1019
10,79862
2,250264
24,29974
2
5
0,087222
5,8276
5,805446687
0,507652
1,0727
10,51246
1,968981
20,69883
3
12
0,209333
9,0366
8,839328046
1,877876
0,785
7,693
1,968981
15,14737
4
19
0,331444
10,2315
9,674633164
3,329424
0,2315
2,2687
2,250264
5,105173
5
27
0,471
9,3817
8,360173185
4,257206
0
0
2,250264
0
6
35
0,610556
8,1783
6,700723527
4,688805
0
0
2,531547
0
7
44
0,767556
6,5109
4,685309966
4,521027
0
0
2,812829
0
8
56
0,976889
4,1288
2,310491412
3,421786
0
0
3,656678
0
9
67
1,168778
1,3754
0,538162048
1,265744
0
0
2,812829
0
49,01648599
23,7594
22,50264
65,25111
No. irisan 1
θ
r
8
16,1245
2
7
16,1245
3
7
16,1245
4
8
16,1245
5
8
16,1245
6
9
16,1245
7
10
16,1245
8
13
16,1245
9
10
16,1245
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1960,66 kN/m
Stabilitas Lereng
Page 10
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 950,38 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,34 Σω. sin α
Titik 4
R = 17,1172 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
-3
-0,05233
2,0991
2,096226172
-0,1098
1,0959
10,73982
2,3888
25,65529
2
4
0,069778
5,8233
5,809129107
0,406007
1,0684
10,47032
2,0902
21,88507
3
11
0,191889
9,0494
8,88330505
1,725842
0,7978
7,81844
2,0902
16,34211
4
18
0,314
10,2788
9,776225474
3,174767
0,2788
2,73224
2,0902
5,710929
5
25
0,436111
9,4866
8,598666087
4,007308
0
0
2,0902
0
6
33
0,575667
8,3759
7,025952507
4,559791
0
0
2,3888
0
7
41
0,715222
6,8647
5,182488308
4,501769
0
0
2,6874
0
8
51
0,889667
4,7859
3,013542513
3,717983
0
0
3,2846
0
9
62
1,081556
1,9456
0,914346121
1,717362
0
0
3,881801
0
51,29988134
23,70103
22,9922
69,59339
No. irisan 1
θ
r
8
17,1172
2
7
17,1172
3
7
17,1172
4
7
17,1172
5
7
17,1172
6
8
17,1172
7
9
17,1172
8
11
17,1172
9
13
17,1172
Stabilitas Lereng
Page 11
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 2051,99 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 948,04 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,40 Σω. sin α
Titik 5
R = 17,0294 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
0
h 0
2,032
h.cos α
h.sin α
2,032
0
z
u
l
u.l
1,0288
10,08224
2,376547
23,96092
2
8
0,139556
5,6294
5,574670509
0,783066
0,8745
8,5701
2,079479
17,82134
3
15
0,261667
8,7314
8,434184616
2,258733
0,4798
4,70204
2,079479
9,777793
4
22
0,383778
9,8246
9,109926735
3,678587
0
0
2,079479
0
5
29
0,505889
8,8745
7,762916317
4,300451
0
0
2,376547
0
6
37
0,645444
7,5678
6,045404508
4,552437
0
0
2,376547
0
7
46
0,802444
5,7864
4,021265001
4,160751
0
0
2,970684
0
8
59
1,029222
2,7417
1,413306533
2,349358
0
0
5,347232
0
0
0
0
0
0
0
44,39367422
22,08338
21,68599
51,56006
9
No. irisan 1
0
θ
r
8
17,0294
2
7
17,0294
3
7
17,0294
4
7
17,0294
Stabilitas Lereng
Page 12
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
5
8
17,0294
6
8
17,0294
7
10
17,0294
8
18
17,0294
9
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1775,75 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 883,34 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,33 Σω. sin α
Titik 6
R = 17 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
4
0,069778
1,9646
1,959819182
0,136974
0,9613
9,42074
2,372444
22,35018
2
11
0,191889
5,4332
5,333477689
1,036184
0,6783
6,64734
2,075889
13,79914
3
18
0,314
8,4701
8,055960558
2,616122
0,1555
1,5239
2,075889
3,163447
4
25
0,436111
9,3569
8,481105845
3,952521
0
0
2,075889
0
5
33
0,575667
8,2361
6,908684134
4,483685
0
0
2,372444
0
6
42
0,732667
6,7083
4,986906186
4,486876
0
0
2,669
0
7
51
0,889667
4,5988
2,895731066
3,572633
0
0
3,262111
0
8
63
1,099
1,812
0,823530629
1,614045
0
0
3,558667
0
0
0
0
0
39,44521529
21,89904
9
Stabilitas Lereng
0
0
0
20,46233
39,31277
Page 13
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
No. irisan 1
θ
r 8
17
2
7
17
3
7
17
4
7
17
5
8
17
6
9
17
7
11
17
8
12
17
9
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1577,81 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 875,96 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,21 Σω. sin α
III. 4 Perhitungan Manual Dengan Metode Irisan Bishop
Dalam penyelesaian ini diasumsikan bahwa resultan gaya pada sisi irisan adalah horisontal, yaitu X1 − X 2 = 0
sehingga penyelesaian kembali untuk gaya-gaya vertikal yaitu :
tan φ ' sin α ⎞ c' l ⎛ ⎞ ⎛ sin α − ul cos α ⎟ / ⎜ cos α + N ' = ⎜W − ⎟ F F ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ Tekanan air pori dapat dihubungkan dengan “tekanan pengisian total” pada setiap titik dengan menggunakan rasio tekanan air pori yang tak-berdimensi yang didefinisikan sebagai : ru =
u γh
Untuk setiap irisan yaitu : ru =
Stabilitas Lereng
u W /b
Page 14
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Dengan mensubstitusikan tekanan air pori dan l = b sec α ke persamaan untuk gaya-gaya vertikal seperti yang telah disebutkan di atas maka faktor keamanan dapat ditentukan sebagai berikut : ⎤ ⎡ ⎥ ⎢ 1 sec α F= ∑ ⎢{c' b + W (1 − ru ) tan φ '} ⎥ tan α tan φ ' ⎥ ∑ W sin α ⎢ 1+ ⎥⎦ ⎢⎣ F
Karena faktor keamanan ada pada kedua ruas maka harus digunakan suatu proses pendekatan bertahap untuk memperoleh penyelesaian tetapi dengan konvergensi yang tepat. Untuk mempermudah perhitungan kami menggunakan Microsoft Excel. Pada perhitungan nantinya akan muncul nilai faktor keamanan (F) yang beragam. Nilai faktor keamanan yang diambil adalah nilai F yang telah stabil. Parameter-parameter perhitungan sama dengan metode Fellenius, hanya saja pada metode Bishop digunakan suatu luasan irisan dari bidang longsor yang ditinjau yaitu A. Dalam menentukan luasan ini kami dapatkan dengan menggunakan bantuan AutoCAD.
Stabilitas Lereng
Page 15
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Titik 1
R = 16 meter No. Irisan
γ
1
20
4,4647
89,294
2,232889
4
10
29
0,9589
2
20
10,803
216,06
1,953778
12
10
29
0,6578
3
20
16,6777
333,554
2,232889
19
10
29
0,0997
4
20
18,4543
369,086
2,232889
27
10
29
0
5
20
16,0126
320,252
2,512
36
10
29
0
6
20
12,6127
252,254
2,791111
45
10
29
0
7
20
7,6904
153,808
3,628444
56
10
29
0
8
20
1,0649
21,298
2,512
67
10
29
0
u
l
W
A
α
N1
N2
Φ'
ul
9,39722
0,958216
20,98295
6
59
59
59
59
6,44644
0,65733
12,59491
45
125
124
123
123
0,97706
0,099629
2,181666
109
191
189
188
188
0
0
0
168
210
207
206
206
0
0
0
188
190
186
186
185
0
0
0
178
162
158
157
157
0
0
0
128
119
115
114
114
0
0
0
20
29
27
27
27
841
1083
1064
1060
1060
Fc =
N2
z
u/γw
Σ
c'
1,29
N2
1,27
N2
1,26
1,26
Titik 2
R = 16,0312 meter No. Irisan 1
20
4,6292
92,584
2,237243
1
10
29
1,0306
2
20
11,2214
224,428
1,957588
8
10
29
0,8666
3
20
17,3722
347,444
1,957588
16
10
29
0,4461
4
20
19,4634
389,268
2,237243
23
10
29
0
5
20
17,4076
348,152
2,237243
31
10
29
0
6
20
14,537
290,74
2,516898
40
10
29
0
7
20
10,5038
210,076
3,076209
50
10
29
0
8
20
4,2933
85,866
4,474486
63
10
29
0
γ
Stabilitas Lereng
A
l
W
α
c'
Φ'
z
Page 16
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
u
u/γw
ul
N1
10,09988
1,029864
22,59589
2
61
61
61
61
8,49268
0,865981
16,62517
31
129
129
129
129
4,37178
0,445782
8,558143
96
193
193
193
193
0
0
0
152
220
219
219
219
0
0
0
179
200
199
199
199
0
0
0
187
177
176
175
175
0
0
0
161
144
143
143
143
0
0
0 Σ
N2
N2
N2
77
84
83
83
83
884
1208
1202
1201
1201
Fc =
N2
1,37
1,36
1,36
1,36
Titik 3
R = 16,1245 meter No. Irisan 1
20
l
A
W
4,7926
95,852
γ
α
2,250264
c'
-3
Φ'
10
z
29
1,1019 1,0727
2
20
11,6342
232,684
1,968981
5
10
29
3
20
18,0512
361,024
1,968981
12
10
29
0,785
4
20
20,4385
408,77
2,250264
19
10
29
0,2315
5
20
18,7342
374,684
2,250264
27
10
29
0
6
20
16,3186
326,372
2,531547
35
10
29
0
7
20
12,9647
259,294
2,812829
44
10
29
0
8
20
8,1412
162,824
3,656678
56
10
29
0
9
20
1,3797
27,594
2,812829
67
10
29
0
Fa = 1,47
Fa = 1,48
Fa = 1,48
N2
N2
N2
N2
u
u/γw
ul
10,79862
1,101113
24,29974
-5
64
63
63
63
10,51246
1,071934
20,69883
20
133
133
133
133
7,693
0,78444
15,14737
75
199
200
200
200
2,2687
0,231335
5,105173
133
228
230
230
230
0
0
0
170
213
214
215
215
0
0
0
187
193
195
195
195
0
0
0
180
165
167
167
168
0
0
0
135
125
127
127
127
0
0
0
25
35
36
36
36
Σ
N1
Fa = 1,40
921 Fc =
Stabilitas Lereng
1354 1,47
1365 1,48
1367 1,48
1367 1,48
Page 17
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Titik 4
R = 17,1172 meter No. Irisan 1
20
2
20
3
20
18,0782
4
20
20,535
410,7
2,0902
18
5
20
18,9468
378,936
2,0902
25
6
20
16,7189
334,378
2,3888
33
7
20
13,6384
272,768
2,6874
41
8
20
9,4931
189,862
3,2846
9
20
3,2518
65,036
3,881801
W
l
4,7808
95,616
2,3888
-3
10
29
11,6269
232,538
2,0902
4
10
29
1,0684
361,564
2,0902
11
10
29
0,7978
10
29
0,2788
10
29
0
10
29
0
10
29
0
51
10
29
0
62
10
29
0
γ
A
ul
c'
Φ'
z 1,0959
Fa = 1,40
Fa = 1,50
Fa = 1,52
Fa = 1,53
N2
N2
N2
N2
u
u/γw
N1
10,73982
1,095118
25,65529
-5
64
64
64
64
10,47032
1,067637
21,88507
16
134
135
135
135
7,81844
0,797231
16,34211
69
201
202
202
202
2,73224
0,278601
5,710929
127
228
230
230
230
0
0
0
160
213
216
216
216
0
0
0
182
195
198
198
198
0
0
0
179
169
172
173
173
0
0
0
148
134
138
138
138
0
0
0 Σ
57
66
68
69
69
933
1404
1421
1423
1424
Fc =
α
1,50
1,52
1,53
1,53
Titik 5
R = 17,0294 meter No. Irisan 1
l
A
W
20
4,6269
92,538
2,376547
2
20
11,2386
224,772
2,079479
8
10
29
0,8745
3
20
17,4412
348,824
2,079479
15
10
29
0,4798
4
20
19,6247
392,494
2,079479
22
10
29
0
5
20
17,7196
354,392
2,376547
29
10
29
0
6
20
15,0967
301,934
2,376547
37
10
29
0
7
20
11,5133
230,266
2,970684
46
10
29
0
8
20
6,8997
137,994
5,347232
59
10
29
0
γ
Stabilitas Lereng
α
c' 0
10
Φ' 29
z 1,0288
Page 18
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
N1
Fa = 1,40
Fa = 1,39
Fa = 1,39
Fa = 1,39
N2
N2
N2
N2
u
u/γw
ul
10,08224
1,028066
23,96092
0
62
62
62
62
8,5701
0,873876
17,82134
31
130
129
129
129
4,70204
0,479458
9,777793
90
195
195
195
195
0
0
0
147
220
220
220
220
0
0
0
172
204
204
203
203
0
0
0
182
180
180
179
179
0
0
0
166
151
151
151
151
0
0
0
118
122
122
122
122
906
Σ
1263
Fc =
1,39
1262 1,39
1262
1262
1,39
1,39
Titik 6
R = 17 meter No. Irisan 1
20
4,4722
89,444
2,372444
4
10
29
0,9613
2
20
10,8455
216,91
2,075889
11
10
29
0,6783
3
20
16,7913
335,826
2,075889
18
10
29
0,1555
4
20
18,6871
373,742
2,075889
25
10
29
0
5
20
16,4388
328,776
2,372444
33
10
29
0
6
20
13,3695
267,39
2,669
42
10
29
0
7
20
9,1158
182,316
3,262111
51
10
29
0
8
20
2,8155
56,31
3,558667
63
10
29
0
γ
u
l
W
A
u/γw
ul
α
N1
9,42074
0,960614
22,35018
6,64734
0,677816
1,5239
0,155389
0
c'
Φ'
z
Fa = 1,40
Fa = 1,32
Fa = 1,30
Fa = 1,30
N2
N2
N2
N2
6
59
59
59
59
13,79914
41
126
125
125
125
3,163447
104
190
189
189
189
0
0
158
210
208
208
208
0
0
0
179
192
189
189
189
0
0
0
179
167
164
164
163
0
0
0
142
130
127
127
127
0
0
0 Σ
50
59
57
57
57
859
1133
1120
1117
1117
Fc =
Stabilitas Lereng
1,32
1,30
1,30
1,30
Page 19
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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.
Stabilitas Lereng
Page 20
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
•
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. ¾ Gambar lereng
¾ Nilai Faktor Keamanan Minimum Untuk Keadaan 1
Stabilitas Lereng
Page 21
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
¾ Kontur Kelongsoran Pada Lereng
2. Keadaan dimana muka air tanah naik. ¾ Gambar Lereng
Stabilitas Lereng
Page 22
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
¾ Nilai Faktor Keamanan Minimum Untuk Keadaan 2
¾ Kontur Kelongsoran Pada Lereng
Stabilitas Lereng
Page 23
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
3. Keadaan dimana jarak radius dinaikan mendekati grid / titik acuan. ¾ Gambar Lereng
¾ Nilai Faktor Keamanan Minimum Untuk Keadaan 3
Stabilitas Lereng
Page 24
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
¾ Kontur Untuk Keadaan 3
Stabilitas Lereng
Page 25
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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 1,15 1,26 1,34 1,4 1,33 1,21
Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5 Titik 6
Bishop 1,26 1,36 1,48 1,53 1,39 1,3
GEO SLOPE (Bishop) Keadaan I : 1,195 Keadaan II :1,051 Keadaan III :1,230
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.
Stabilitas Lereng
Page 26
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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
Stabilitas Lereng
Page 27
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
penahan tanah yang digunakan dapat berupa dinding gravitasi, dinding kantilever, dinding turap, dinding diafragma, dll.
BAB V REFERENSI Craig, R.F (1991): ‘Stabilitas Lereng’, Mekanika Tanah, Edisi Keempat
Stabilitas Lereng
Page 28
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.
Stabilitas Lereng
Page 1
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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
Stabilitas Lereng
Page 2
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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) Stabilitas Lereng
Page 3
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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
Stabilitas Lereng
Page 4
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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.
Stabilitas Lereng
Page 5
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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
Stabilitas Lereng
Page 6
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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 gayagaya antar irisan adalah nol. Penyelesaian tersebut meliputi penyelesaian ulang untuk gaya-gaya pada setiap irisan yang tegak lurus terhadap dasar, yaitu : N ' = W cos α − ul
Kemudian, faktor keamanan yang dinyatakan dalam tegangan efektif diberikan oleh: F=
c' La + tan φ ' ∑(W cos α − ul ) ∑ W sin α
Komponen W cos α dan W sin α dapat ditentukan secara grafis untuk setiap irisan.
Titik 1 R = 16 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
4
0,069778
1,9622
1,957425023
0,13680688
0,9589
9,39722
2,232889
20,98295
2
12
0,209333
5,4126
5,294441159
1,12478068
0,6578
6,44644
1,953778
12,59491
3
19
0,331444
8,3513
7,896766255
2,71758981
0,0997
0,97706
2,232889
2,181666
4
27
0,471
9,242
8,235684425
4,19381283
0
0
2,232889
0
5
36
0,628
8,0257
6,494429995
4,71531966
0
0
2,512
0
6
45
0,785
6,3358
4,481870596
4,47830298
0
0
2,791111
0
Stabilitas Lereng
Page 7
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
7
56
0,976889
3,907
2,18637133
3,23796686
0
0
3,628444
0
8
67
1,168778
1,2144
0,475166491
1,1175796
0
0
2,512
0
0
0
0
0
0
0
37,02215527
21,7221593
20,096
35,75953
9
0
No. irisan 1
θ
r
8
16
2
7
16
3
8
16
4
8
16
5
9
16
6
10
16
7
13
16
8
9
16
9
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1480,886 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 868,886 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah :
F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,15 Σω. sin α
Titik 2
R = 16,0312 meter
Stabilitas Lereng
Page 8
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
No. irisan
sudut
1 2
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
1
0,0174444
2,0338
2,033490556
0,035477
1,0306
10,09988
2,237243
22,59589
8
0,1395556
5,6214
5,566748286
0,781954
0,8666
8,49268
1,957588
16,62517
3
16
0,2791111
8,6977
8,361105169
2,396227
0,4461
4,37178
1,957588
8,558143
4
23
0,4012222
9,7451
8,971186553
3,805888
0
0
2,237243
0
5
31
0,5407778
8,7204
7,476073378
4,489288
0
0
2,237243
0
6
40
0,6977778
7,2916
5,587348131
4,684973
0
0
2,516898
0
7
50
0,8722222
5,2917
3,403232223
4,052172
0
0
3,076209
0
8
63
1,099
2,3218
1,055228153
2,068151
0
0
4,474486
0
0
0
0
0
42,45441245
22,31413
9
No. irisan 1
0
θ
r
8
16,0312
2
7
16,0312
3
7
16,0312
4
8
16,0312
5
8
16,0312
6
9
16,0312
7
11
16,0312
8
16
16,0312
0
0
20,6945
47,77919
9
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1698,17 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 892,56 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
Stabilitas Lereng
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,26 Σω. sin α
Page 9
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Titik 3
R = 16,1245 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
-3
-0,05233
2,1051
2,102217957
-0,11012
1,1019
10,79862
2,250264
24,29974
2
5
0,087222
5,8276
5,805446687
0,507652
1,0727
10,51246
1,968981
20,69883
3
12
0,209333
9,0366
8,839328046
1,877876
0,785
7,693
1,968981
15,14737
4
19
0,331444
10,2315
9,674633164
3,329424
0,2315
2,2687
2,250264
5,105173
5
27
0,471
9,3817
8,360173185
4,257206
0
0
2,250264
0
6
35
0,610556
8,1783
6,700723527
4,688805
0
0
2,531547
0
7
44
0,767556
6,5109
4,685309966
4,521027
0
0
2,812829
0
8
56
0,976889
4,1288
2,310491412
3,421786
0
0
3,656678
0
9
67
1,168778
1,3754
0,538162048
1,265744
0
0
2,812829
0
49,01648599
23,7594
22,50264
65,25111
No. irisan 1
θ
r
8
16,1245
2
7
16,1245
3
7
16,1245
4
8
16,1245
5
8
16,1245
6
9
16,1245
7
10
16,1245
8
13
16,1245
9
10
16,1245
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1960,66 kN/m
Stabilitas Lereng
Page 10
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 950,38 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,34 Σω. sin α
Titik 4
R = 17,1172 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
-3
-0,05233
2,0991
2,096226172
-0,1098
1,0959
10,73982
2,3888
25,65529
2
4
0,069778
5,8233
5,809129107
0,406007
1,0684
10,47032
2,0902
21,88507
3
11
0,191889
9,0494
8,88330505
1,725842
0,7978
7,81844
2,0902
16,34211
4
18
0,314
10,2788
9,776225474
3,174767
0,2788
2,73224
2,0902
5,710929
5
25
0,436111
9,4866
8,598666087
4,007308
0
0
2,0902
0
6
33
0,575667
8,3759
7,025952507
4,559791
0
0
2,3888
0
7
41
0,715222
6,8647
5,182488308
4,501769
0
0
2,6874
0
8
51
0,889667
4,7859
3,013542513
3,717983
0
0
3,2846
0
9
62
1,081556
1,9456
0,914346121
1,717362
0
0
3,881801
0
51,29988134
23,70103
22,9922
69,59339
No. irisan 1
θ
r
8
17,1172
2
7
17,1172
3
7
17,1172
4
7
17,1172
5
7
17,1172
6
8
17,1172
7
9
17,1172
8
11
17,1172
9
13
17,1172
Stabilitas Lereng
Page 11
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 2051,99 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 948,04 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,40 Σω. sin α
Titik 5
R = 17,0294 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
0
h 0
2,032
h.cos α
h.sin α
2,032
0
z
u
l
u.l
1,0288
10,08224
2,376547
23,96092
2
8
0,139556
5,6294
5,574670509
0,783066
0,8745
8,5701
2,079479
17,82134
3
15
0,261667
8,7314
8,434184616
2,258733
0,4798
4,70204
2,079479
9,777793
4
22
0,383778
9,8246
9,109926735
3,678587
0
0
2,079479
0
5
29
0,505889
8,8745
7,762916317
4,300451
0
0
2,376547
0
6
37
0,645444
7,5678
6,045404508
4,552437
0
0
2,376547
0
7
46
0,802444
5,7864
4,021265001
4,160751
0
0
2,970684
0
8
59
1,029222
2,7417
1,413306533
2,349358
0
0
5,347232
0
0
0
0
0
0
0
44,39367422
22,08338
21,68599
51,56006
9
No. irisan 1
0
θ
r
8
17,0294
2
7
17,0294
3
7
17,0294
4
7
17,0294
Stabilitas Lereng
Page 12
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
5
8
17,0294
6
8
17,0294
7
10
17,0294
8
18
17,0294
9
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1775,75 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 883,34 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,33 Σω. sin α
Titik 6
R = 17 meter
No. irisan 1
sudut
sudut
h
h.cos α
h.sin α
z
u
l
u.l
4
0,069778
1,9646
1,959819182
0,136974
0,9613
9,42074
2,372444
22,35018
2
11
0,191889
5,4332
5,333477689
1,036184
0,6783
6,64734
2,075889
13,79914
3
18
0,314
8,4701
8,055960558
2,616122
0,1555
1,5239
2,075889
3,163447
4
25
0,436111
9,3569
8,481105845
3,952521
0
0
2,075889
0
5
33
0,575667
8,2361
6,908684134
4,483685
0
0
2,372444
0
6
42
0,732667
6,7083
4,986906186
4,486876
0
0
2,669
0
7
51
0,889667
4,5988
2,895731066
3,572633
0
0
3,262111
0
8
63
1,099
1,812
0,823530629
1,614045
0
0
3,558667
0
0
0
0
0
39,44521529
21,89904
9
Stabilitas Lereng
0
0
0
20,46233
39,31277
Page 13
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
No. irisan 1
θ
r 8
17
2
7
17
3
7
17
4
7
17
5
8
17
6
9
17
7
11
17
8
12
17
9
•
Massa tanah dibagi menjadi irisan-irisan dengan lebar 2 m. Berat setiap irisan (W) adalah:
ω = γ .b.h = 20.2.h = 40 h •
Σω. cos α = 40 × Σh. cos α = 1577,81 kN/m
•
Σω. sin α = 40 × Σh. sin α = 875,96 kN/m
•
Maka nilai faktor keamanan yang didapat adalah : F=
c'.l + tan φ .Σ(ω. cos α − u.l ) = 1,21 Σω. sin α
III. 4 Perhitungan Manual Dengan Metode Irisan Bishop
Dalam penyelesaian ini diasumsikan bahwa resultan gaya pada sisi irisan adalah horisontal, yaitu X1 − X 2 = 0
sehingga penyelesaian kembali untuk gaya-gaya vertikal yaitu :
tan φ ' sin α ⎞ c' l ⎛ ⎞ ⎛ sin α − ul cos α ⎟ / ⎜ cos α + N ' = ⎜W − ⎟ F F ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ Tekanan air pori dapat dihubungkan dengan “tekanan pengisian total” pada setiap titik dengan menggunakan rasio tekanan air pori yang tak-berdimensi yang didefinisikan sebagai : ru =
u γh
Untuk setiap irisan yaitu : ru =
Stabilitas Lereng
u W /b
Page 14
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Dengan mensubstitusikan tekanan air pori dan l = b sec α ke persamaan untuk gaya-gaya vertikal seperti yang telah disebutkan di atas maka faktor keamanan dapat ditentukan sebagai berikut : ⎤ ⎡ ⎥ ⎢ 1 sec α F= ∑ ⎢{c' b + W (1 − ru ) tan φ '} ⎥ tan α tan φ ' ⎥ ∑ W sin α ⎢ 1+ ⎥⎦ ⎢⎣ F
Karena faktor keamanan ada pada kedua ruas maka harus digunakan suatu proses pendekatan bertahap untuk memperoleh penyelesaian tetapi dengan konvergensi yang tepat. Untuk mempermudah perhitungan kami menggunakan Microsoft Excel. Pada perhitungan nantinya akan muncul nilai faktor keamanan (F) yang beragam. Nilai faktor keamanan yang diambil adalah nilai F yang telah stabil. Parameter-parameter perhitungan sama dengan metode Fellenius, hanya saja pada metode Bishop digunakan suatu luasan irisan dari bidang longsor yang ditinjau yaitu A. Dalam menentukan luasan ini kami dapatkan dengan menggunakan bantuan AutoCAD.
Stabilitas Lereng
Page 15
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Titik 1
R = 16 meter No. Irisan
γ
1
20
4,4647
89,294
2,232889
4
10
29
0,9589
2
20
10,803
216,06
1,953778
12
10
29
0,6578
3
20
16,6777
333,554
2,232889
19
10
29
0,0997
4
20
18,4543
369,086
2,232889
27
10
29
0
5
20
16,0126
320,252
2,512
36
10
29
0
6
20
12,6127
252,254
2,791111
45
10
29
0
7
20
7,6904
153,808
3,628444
56
10
29
0
8
20
1,0649
21,298
2,512
67
10
29
0
u
l
W
A
α
N1
N2
Φ'
ul
9,39722
0,958216
20,98295
6
59
59
59
59
6,44644
0,65733
12,59491
45
125
124
123
123
0,97706
0,099629
2,181666
109
191
189
188
188
0
0
0
168
210
207
206
206
0
0
0
188
190
186
186
185
0
0
0
178
162
158
157
157
0
0
0
128
119
115
114
114
0
0
0
20
29
27
27
27
841
1083
1064
1060
1060
Fc =
N2
z
u/γw
Σ
c'
1,29
N2
1,27
N2
1,26
1,26
Titik 2
R = 16,0312 meter No. Irisan 1
20
4,6292
92,584
2,237243
1
10
29
1,0306
2
20
11,2214
224,428
1,957588
8
10
29
0,8666
3
20
17,3722
347,444
1,957588
16
10
29
0,4461
4
20
19,4634
389,268
2,237243
23
10
29
0
5
20
17,4076
348,152
2,237243
31
10
29
0
6
20
14,537
290,74
2,516898
40
10
29
0
7
20
10,5038
210,076
3,076209
50
10
29
0
8
20
4,2933
85,866
4,474486
63
10
29
0
γ
Stabilitas Lereng
A
l
W
α
c'
Φ'
z
Page 16
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
u
u/γw
ul
N1
10,09988
1,029864
22,59589
2
61
61
61
61
8,49268
0,865981
16,62517
31
129
129
129
129
4,37178
0,445782
8,558143
96
193
193
193
193
0
0
0
152
220
219
219
219
0
0
0
179
200
199
199
199
0
0
0
187
177
176
175
175
0
0
0
161
144
143
143
143
0
0
0 Σ
N2
N2
N2
77
84
83
83
83
884
1208
1202
1201
1201
Fc =
N2
1,37
1,36
1,36
1,36
Titik 3
R = 16,1245 meter No. Irisan 1
20
l
A
W
4,7926
95,852
γ
α
2,250264
c'
-3
Φ'
10
z
29
1,1019 1,0727
2
20
11,6342
232,684
1,968981
5
10
29
3
20
18,0512
361,024
1,968981
12
10
29
0,785
4
20
20,4385
408,77
2,250264
19
10
29
0,2315
5
20
18,7342
374,684
2,250264
27
10
29
0
6
20
16,3186
326,372
2,531547
35
10
29
0
7
20
12,9647
259,294
2,812829
44
10
29
0
8
20
8,1412
162,824
3,656678
56
10
29
0
9
20
1,3797
27,594
2,812829
67
10
29
0
Fa = 1,47
Fa = 1,48
Fa = 1,48
N2
N2
N2
N2
u
u/γw
ul
10,79862
1,101113
24,29974
-5
64
63
63
63
10,51246
1,071934
20,69883
20
133
133
133
133
7,693
0,78444
15,14737
75
199
200
200
200
2,2687
0,231335
5,105173
133
228
230
230
230
0
0
0
170
213
214
215
215
0
0
0
187
193
195
195
195
0
0
0
180
165
167
167
168
0
0
0
135
125
127
127
127
0
0
0
25
35
36
36
36
Σ
N1
Fa = 1,40
921 Fc =
Stabilitas Lereng
1354 1,47
1365 1,48
1367 1,48
1367 1,48
Page 17
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
Titik 4
R = 17,1172 meter No. Irisan 1
20
2
20
3
20
18,0782
4
20
20,535
410,7
2,0902
18
5
20
18,9468
378,936
2,0902
25
6
20
16,7189
334,378
2,3888
33
7
20
13,6384
272,768
2,6874
41
8
20
9,4931
189,862
3,2846
9
20
3,2518
65,036
3,881801
W
l
4,7808
95,616
2,3888
-3
10
29
11,6269
232,538
2,0902
4
10
29
1,0684
361,564
2,0902
11
10
29
0,7978
10
29
0,2788
10
29
0
10
29
0
10
29
0
51
10
29
0
62
10
29
0
γ
A
ul
c'
Φ'
z 1,0959
Fa = 1,40
Fa = 1,50
Fa = 1,52
Fa = 1,53
N2
N2
N2
N2
u
u/γw
N1
10,73982
1,095118
25,65529
-5
64
64
64
64
10,47032
1,067637
21,88507
16
134
135
135
135
7,81844
0,797231
16,34211
69
201
202
202
202
2,73224
0,278601
5,710929
127
228
230
230
230
0
0
0
160
213
216
216
216
0
0
0
182
195
198
198
198
0
0
0
179
169
172
173
173
0
0
0
148
134
138
138
138
0
0
0 Σ
57
66
68
69
69
933
1404
1421
1423
1424
Fc =
α
1,50
1,52
1,53
1,53
Titik 5
R = 17,0294 meter No. Irisan 1
l
A
W
20
4,6269
92,538
2,376547
2
20
11,2386
224,772
2,079479
8
10
29
0,8745
3
20
17,4412
348,824
2,079479
15
10
29
0,4798
4
20
19,6247
392,494
2,079479
22
10
29
0
5
20
17,7196
354,392
2,376547
29
10
29
0
6
20
15,0967
301,934
2,376547
37
10
29
0
7
20
11,5133
230,266
2,970684
46
10
29
0
8
20
6,8997
137,994
5,347232
59
10
29
0
γ
Stabilitas Lereng
α
c' 0
10
Φ' 29
z 1,0288
Page 18
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
N1
Fa = 1,40
Fa = 1,39
Fa = 1,39
Fa = 1,39
N2
N2
N2
N2
u
u/γw
ul
10,08224
1,028066
23,96092
0
62
62
62
62
8,5701
0,873876
17,82134
31
130
129
129
129
4,70204
0,479458
9,777793
90
195
195
195
195
0
0
0
147
220
220
220
220
0
0
0
172
204
204
203
203
0
0
0
182
180
180
179
179
0
0
0
166
151
151
151
151
0
0
0
118
122
122
122
122
906
Σ
1263
Fc =
1,39
1262 1,39
1262
1262
1,39
1,39
Titik 6
R = 17 meter No. Irisan 1
20
4,4722
89,444
2,372444
4
10
29
0,9613
2
20
10,8455
216,91
2,075889
11
10
29
0,6783
3
20
16,7913
335,826
2,075889
18
10
29
0,1555
4
20
18,6871
373,742
2,075889
25
10
29
0
5
20
16,4388
328,776
2,372444
33
10
29
0
6
20
13,3695
267,39
2,669
42
10
29
0
7
20
9,1158
182,316
3,262111
51
10
29
0
8
20
2,8155
56,31
3,558667
63
10
29
0
γ
u
l
W
A
u/γw
ul
α
N1
9,42074
0,960614
22,35018
6,64734
0,677816
1,5239
0,155389
0
c'
Φ'
z
Fa = 1,40
Fa = 1,32
Fa = 1,30
Fa = 1,30
N2
N2
N2
N2
6
59
59
59
59
13,79914
41
126
125
125
125
3,163447
104
190
189
189
189
0
0
158
210
208
208
208
0
0
0
179
192
189
189
189
0
0
0
179
167
164
164
163
0
0
0
142
130
127
127
127
0
0
0 Σ
50
59
57
57
57
859
1133
1120
1117
1117
Fc =
Stabilitas Lereng
1,32
1,30
1,30
1,30
Page 19
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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.
Stabilitas Lereng
Page 20
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
•
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. ¾ Gambar lereng
¾ Nilai Faktor Keamanan Minimum Untuk Keadaan 1
Stabilitas Lereng
Page 21
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
¾ Kontur Kelongsoran Pada Lereng
2. Keadaan dimana muka air tanah naik. ¾ Gambar Lereng
Stabilitas Lereng
Page 22
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
¾ Nilai Faktor Keamanan Minimum Untuk Keadaan 2
¾ Kontur Kelongsoran Pada Lereng
Stabilitas Lereng
Page 23
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
3. Keadaan dimana jarak radius dinaikan mendekati grid / titik acuan. ¾ Gambar Lereng
¾ Nilai Faktor Keamanan Minimum Untuk Keadaan 3
Stabilitas Lereng
Page 24
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
¾ Kontur Untuk Keadaan 3
Stabilitas Lereng
Page 25
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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 1,15 1,26 1,34 1,4 1,33 1,21
Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5 Titik 6
Bishop 1,26 1,36 1,48 1,53 1,39 1,3
GEO SLOPE (Bishop) Keadaan I : 1,195 Keadaan II :1,051 Keadaan III :1,230
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.
Stabilitas Lereng
Page 26
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
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
Stabilitas Lereng
Page 27
Tugas Analisa Stabilitas Lereng
penahan tanah yang digunakan dapat berupa dinding gravitasi, dinding kantilever, dinding turap, dinding diafragma, dll.
BAB V REFERENSI Craig, R.F (1991): ‘Stabilitas Lereng’, Mekanika Tanah, Edisi Keempat
Stabilitas Lereng
Page 28
Related Documents
Laporan Stab.ler.dengan Geoslope
July 2020 4
Laporan
August 2019 120
Laporan !
June 2020 62
Laporan
June 2020 64
Laporan
April 2020 84
Laporan
December 2019 84More Documents from "Joseph Gilbert"
2007 B Tahanan Grup
July 2020 16
Laporan Stab.ler.dengan Geoslope
July 2020 4
