Analisis Kestabilan LerengAnalisis Kestabilan Lereng

oleh Ir. Erri Hendriawan, SE. MT

Materi

PendahuluanK t G T h D l A li K t bilKuat Geser Tanah Dalam Analisa Kestabilan Lereng

– Konsep Tegangan Efektifp g g– Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb– Parameter Tanah Hasil Test Triaxial

Pemilihan Parameter Tanah– Pemilihan Parameter Tanah

Metode Perhitungan Stabilitas LerengBeberapa Usaha Peningkatan Stabilitas Lerengp g g

PENDAHULUAN

Kestabilan lereng merupakan salah satu hal ti d l bid t k ikpenting dalam bidang geoteknik

Konsep Tegangan Efektif

N τ

σ

N

f

σ'τ

σ'

uf u

a. Teori dasar kuat geser b. Kuat geser tanah

'

Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb

τGaris keruntuhan

Zona tidak akan terjadiφτ = σ’ tan φ + c

Zona tidak akan terjadi

c Zona stabil

τ < σ’ tan φ + c

σ’

P t T h H il T t T i i lParameter Tanah Hasil Test Triaxial

σ3 σ3 < σ< σ1 σ1

σ3σ3 σ3σ3 σ3σ3σ3

σ3

σ3 σ3σ3 σ3

σ1

σ3

σ3 < σ< σ1

σ1

1. Langkah awal test 2. Langkah pembebanan

2. Sampel runtuh

σ

σ3σ3

σ1

3 Jenis Test Triaxial

Consolidated Undrained (CU) : Sampel diberi tekanan σ3 dari seluruh arah, kemudian sampel didi k i t j di k lid ididiamkan sampai terjadi konsolidasi akibat tekanan tersebut. Sesudah konsolidasi berhenti, maka saluran air ditutup dan kemudian tegangan utama dinaikan sampai mencapai σ1. Selama pembebanan tidak terjadi

12

1221

rrxrxrSe −

−=

p jdrainase.Consolidated Drained (CD) : Sama seperti CU tapi pada saat pembebanan drainase tetap terbuka sehingga air pori masih dapat mengalir ke luar

τ Garis keruntuhan

φτ = σ’ tan φ + c

mengalir ke luar.Unconsolidated Undrained (UU) : Sesudah sampel mendapat tegangan σ3, sampel langsung di beri beban σ1 sehingga tanpa ada konsolidasi. Pada saat pembebanan drainase c r1

r2p

ditutup sehingga air pori tidak keluar dari sampel. σ’

σ3 σ1σ3 σ3 σ1 σ1Se x1 x2

Pemilihan Parameter Tanah

Pendekatan total stressPendekatan effective stress19

96)

Pendekatan effective stress

nah

(Lee

,19

Jenis TanahJenis Konstruksi Parameter Tanah

aram

eter

tan Kohesif Jangka pendek UU atau CU

Konstruksi bertahap CU

Jangka Panjang CU dengan pengukuran teganganpori atau CD untuk tegangan

han

jeni

spa

pori atau CD untuk tegangangeser efektif

Granular Semua jenis Sudut geser efektif φ’ dari insitutest atau direct shear

Pem

iliha c-φ material Jangka panjang CU dengan pengukuran tegangan

pori atau CD untuk tegangangeser efektif

C t h k ilih tContoh kasus pemilihan parameter tanah (Holtz and Kovacs, 1981)

Kondisi Kasus

CD Timbunan dengan tahap konstruksi yang lambat, berlapis, di atas tanah lempung lunak

Bendungan dengan muka air bendung yang tetap

Galian tanah untuk lereng tanah lempungGalian tanah untuk lereng tanah lempung

CU Penambahan timbunan diatas timbunan lama yang telah terkonsolidasi

Perubahan muka air bendung secara cepat di bendung lama yang terkonsolidasi

Tibunan tanah secara cepat di atas lereng tanah lempung alamiTibunan tanah secara cepat di atas lereng tanah lempung alami

UU Timbunan yang dibangun secara cepat diatas tanah lempung

Bendungan besar yang dibangun dengan cepat dengan clay core

Pembebanan pondasi yang cepat diatas tanah lempung

K di i k iti t bilit l di t hKondisi kritis stabilitas lereng di tanah lempung jenuh air (Lee, 1995)

Konstruksi Jenis Tanah

Soft Clay (NC) Stiff Clay (Hightly OC)

Timbunan Unconsolidated Undrained Dapat kasus UU atau(UU) dimana φ=0, τ= cu

pConsolidated Drained(CD). Umumnya tidakada masalahkestabilan lereng

Galian atau lereng alami Bisa kasus UU atau CD CD (drainase penuh)

METODE PERHITUNGAN STABILITASMETODE PERHITUNGAN STABILITAS LERENG

Angka keamanan minimum untuk lereng galian terbuka tanpa gempa(konsensus TPKB DKI-Jakarta, 1999, Djayaputra, 1999)

Keandalan data tanah

Lingkungan

Keandalan data tanah

Kurang Cukup

Temporer

Permanen

Temporer

Permanen

Tidak ada hunianmanusia atau bangunan

1.3 1.5 1.25 1.3

Banyak bangunan 1.5 2 1.3 1.5

Untuk kasus gempa, faktor keamanan untuk seluruh kondisi ≥ 1.1

Angka keamanan minimum untukAngka keamanan minimum untuk galian dengan dinding penahan(konsensus TPKB DKI-Jakarta, 1999, Djayaputra, 1999)

KondisiAngka Keamanan

Temporer permanenTemporer permanen

Umum 1.3 1.5

Bottom heave pada level pondasi 1.3 1.5

Bottom heave diatas level pondasi 1 5Bottom heave diatas level pondasi 1.5

Piping 1.5 2

Catatan : Parameter tanah ditentukan ahli geoteknik

R k d i il i i i f ktRekomendasi nilai minimum faktor keamanan statik

(Duncan dan Buchignani, 1975)

Resiko

Ketidakpastian parameter tanah

Kecil Besar

Biaya perbaikan ≈ biaya konstruksiTidak berbahaya bagi manusia atau

bangunan

1.25 1.5

bangunan

Biaya perbaikan > biaya konstruksiBerbahaya bagi manusia atau bangunan

1.5 ≥ 2

Tegangan Kerja

Tα αTα ατ

NW

τ = σ . tanφ

φ

τf

σ

φσd

St bilit L M TStabilitas Lereng Menerus Tanpa Rembesan

L

H

L

β

βFW

Na β

Tanah kerasF

a

Ta

βφ

=tantanF

Pada tanah non-kohesive c = 0, sehingga

ββ

NRR

TR

)tan(tancos1cH 2cr φββγ

=

Sementara pada tanah kohesif, tebal tanah kritis bisa dihitung, dimana F = 1, sehingga:

)tan(tancos φ−ββγ

St bilit L M DStabilitas Lereng Menerus Dengan Rembesan

H

L

βH.c

β

β

Tanah keras

W

Na

TArah rembesan

os2 β

ββ

Ta

TR

e bes

φβγγ tancos)(NRR

βγφβγγ

ββγ sin.tan.cos)(

sin.cos..c

sat

wsat

sat HF

−+==

St bilit L D Ti iStabilitas Lereng Dengan Tinggi Terbatas

cossinc4 ββ)cos(1

cos.sinc4H cr θ−β−ββ

γ=

M t d I iR

αMetoda Irisan 6

45

α3

W3R

1 2α3

Δ Δ Δ Δ Δ ΔΔx Δx Δx Δx Δx Δx

N3

W3

α3

Pka

zki

zkia

W3=(zki+zka)/2*Δx*γ

α3

Pki

Δl3

N3=W3*cosα3

T3=W3*sinα3

Δx

3Untuk Δx yang sangat kecil, maka

Pki ≈ Pka → pengaruh tekanan ini bisa diabaikan

BEBERAPA USAHA PENINGKATANBEBERAPA USAHA PENINGKATAN STABILITAS LERENG

Pengurangan beban kepala lereng

Pemberian counterweight

M k

Pembuatan subdrainMuka air tanah asli

Muka air tanah dengan subdrain Pemasangan retaining wallg g

BEBERAPA USAHA PENINGKATANBEBERAPA USAHA PENINGKATAN STABILITAS LERENG

Pemasangan turap (dengan angker)

Perkuatan geotextile

Timbunan

Soil nailingGeotextile

Soil nailing

Terima Kasih