aplikasi software plaxis untuk analisis penyebab kelongsoran di ...

APLIKASI SOFTWARE PLAXIS

UNTUK ANALISIS PENYEBAB KELONGSORAN

DI PERUMAHAN ROYAL SIGURA-GURA MALANG Alvin Wahyu Pratama

1, Runi Asmaranto

2, Andre Primantyo Hendrawan

2

1Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya 2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

Jl. MT.Haryono No.167 Malang-65145 Jawa Timur-Indonesia

Telp/Fax : 0341-562454

Email:[email protected]

ABSTRAK

Longsor merupakan pergerakan tanah dari atas ke bawah pada ketinggian tertentu.

Telah terjadi kelongsoran di Perumahan Royal Sigura-gura Malang dimana perumahan

tersebut terletak di pinggir sungai metro. Ada beberapa opsi terkait penyebab kelongsoran

tersebut yaitu akibat adanya beban diatasnya serta rembesan yang melalui tanah. Maka dari

itu perlunya analisis stabilitas lereng di lokasi tersebut. Metode yang digunakan yaitu

Metode Bishop (perhitungan secara manual) dan Metode Elemen Hingga (perhitungan

dengan menggunakan Software Plaxis). Dari hasil analisis stabilitas lereng tersebut Faktor

Keamanan terkecil berada pada kombinasi rembesan dan beban dengan diperoleh Faktor

Keamanan = 0,5217, yang menggambarkan bahwa kondisi lereng tersebut mengalami

kelongsoran. Rekomendasi yang disarankan yaitu menggunakan lereng trap alami, bio-

grouting, dan geogrid.

Kata kunci : Longsor, Analisis Stabilitas Lereng, Metode Bishop, Metode Elemen

Hingga, Software Plaxis.

ABSTRACT

Landslide is a ground motion from top to bottom at a certain height. There has

been a landslide in Royal Sigura-Gura Residence Malang, where the residence is located

on the Metro riverside. There are several options related to the cause of the landslide, it is

due to the weight above it and the seepage through the ground. Therefore these locations

need the slope stability analysis. The method used is the method of Bishop (manual

calculation) and Finite Element Method (calculation using Plaxis Software). Based on the

analysis of the slope stability,the smallest Safety Factor set of combination seepage and

load with Safety Factor = 0,5217,which illustrates that the slope conditions experienced

sliding. Suggested recommendation is to use a natural trap slopes, bio-grouting, and

geogrid.

Keywords: landslide, slope stability analysis, Bishop Method, Finite Element Method,

Plaxis software.

I. PENDAHULUAN

Pertambahan penduduk, menyebabkan

bertambahnya pula kebutuhan akan

tempat tinggal. Hal ini akan membuat

kebutuhan lahan semakin besar, sehingga

berujung pada pembangunan perumahan

secara besar-besaran khususnya di daerah

lereng sungai. Banyak pembangunan

perumahan yang tidak memperhatikan

Peraturan Menteri Pekerjaan Umum

Nomor :63/PRT/1993 tentang garis

sempadan sungai, daerah manfaat sungai,

daerah penguasaan sungai dan bekas

sungai. Sehingga menyebabkan banyak

permasalahan salah satunya adalah

kelongsoran. Salah satu contohnya

kejadian tanah longsor di Perumahan

Royal Sigura-gura Malang yang terjadi

pada tanggal 25 April 2014 pukul 18.00

WIB yang menyebabkan empat rumah

dan satu mobil pick-up jatuh ke sungai

namun tidak ada korban jiwa. Maka dari

itu perlu adanya analisis stabilitas lereng.

mailto:[email protected]

Metode yang digunakan untuk analisis

stabilitas lereng yaitu Metode Bishop

(perhitungan secara manual) dan Metode

Elemen Hingga (perhitungan dengan

menggunakan Software Plaxis).

Tujuan dari analisis stabilitas lereng

dengan menggunakan dua metode

tersebut adalah agar dapat mengetahui

nilai Faktor Keamanan dari lereng

tersebut serta mencari penyebab

kelongsoran di lokasi

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanah

Tanah terdiri dari butiran-butiran

mineral yang merupakan hasil dari

pelapukan batuan. Ukuran butirannya

sangat bervariasi dan sifat-sifat fisik dari

tanah banyak tergantung dari faktor

ukuran, bentuk, dan komposisi kimia

butiran. Tanah berguna sebagai bahan

bangunan pada berbagai macam

pekerjaan teknik dan juga sebagai

pendukung pondasi dari bangunan.

2.1.1Klasifikasi Tanah

Terdapat dua sistem klasifikasi tanah

yang sering diguanakan, Unified Soil

Classification System (USCS) dan

American of State Highway and

Transportation Officials (AASHTO).

Sistem-sistem ini menggunakan sifat-sifat

indeks yang sederhana, seperti distribusi

ukuran butiran, batas cair, dan index

plastisitas.

2.1.1.1 Sistem Klasifikasi AASHTO

Pada sistem ini tanah diklasifikasikan

ke dalam tujuh kelompok besar, A-1

sampai dengan A-7 merupakan sub-sub

kelompok. Tanah-tanah dalam tiap

kelompoknya dievaluasi terhadap indeks

kelompoknya yang dihitung dengan

rumus-rumus empiris. Pengujian yang

digunakan adalah analisis saringan dan

batas-batas Atterberg.

2.1.1.2 Sistem Klasifikasi Unified

Sistem ini mengelompokkan tanah

kedalam dua kelompok besar yaitu : 1.

Tanah berbutir kasar (coarse-grained-

soil), yaitu : tanah kerikil dan pasir

dimana kurang dari 50% berat total

contoh tanah lolos ayakan no.200, 2.

Tanah berbutir halus (fine-grained-soil),

yaitu tanah dimana lebih dari 50% berat

total contoh tanah lolos ayakan no.200.

2.1.2 Indeks Plastisitas

Indeks Plastisitas (PI) adalah selisih

batas cair dan batas plastis. Indeks

Plastisitas (PI) merupakan interval kadar

air dimana tanah masih bersifat plastis.

Indeks plastisitas menunjukkan sifat

keplastisan tanah. Jika tanah mempunyai

(PI) tinggi, maka tanah mengandung

banyak butiran lempung. Jika (PI)

rendah, seperti lanau, sedikit

pengurangan kadar air mengakibatkan

tanah menjadi kering.

2.1.3 Kekuatan Geser Tanah (Shear

Strength)

Kuat geser tanah adalah gaya

perlawanan yang dilakukan oleh butir-

butir tanah terhadap desakan atau tarikan.

Dengan dasar pengertian ini, bila tanah

mengalami pembebanan maka akan

ditahan oleh :1. Kohesi tanah yang

bergantung pada jenis tanah dan

kepadatannya, tidaktergantung dari

tegangan normal yang bekerja pada

bidang geser. 2. Gerakan antara butir-

butir tanah yang besarnya berbanding

lurus dengan tegangan normal pada

bidang geser. Menurut teori Mohr (1910)

kondisi keruntuhan suatu bahan terjadi

oleh akibat adanya kombinasi keadaan

kritis dari tegangan normal dan tegangan

geser, sehingga dapat diambil hubungan

fungsi antar tegangan normal dan

tegangan geser pada bidang runtuhnya.

Adapun persamaan yang menyatakan

hubungan fungsi tersebut adalah :

. Tegangan efektif yang terjadi

di dalam tanah sangat dipengaruhi oleh

tekanan pori. Terzaghi (1935) mengubah

persamaan Coloumb dengan bentuk

tegangan efektif sebagai berikut : dengan, = kekuatan geser (kN/m

2)

= kohesi tanah (kN/m2)

= sudut geser dalam tanah ( 0

)

= tegangan normal total yang

bekerja pada bidang geser (kN/m2)

u = tegangan air pori

Ada bermacam-macam percobaan

untuk menentukan kekuatan geser tanah

(Direct Shear), misalnya saja pengujian

triaxial (Triaxial Test), pengujian geser

langsung, dan pengujian kekuatan geser

unconfined.

2.1.4 Permeabilitas Tanah

Permeabilitas Tanah dapat dibedakan

menjadi dua yaitu air dalam tanah dan air

yang merembes melalui tanah. Air dalam

tanah adalah air yang bebas dalam zone

jenuh (saturation zone) yang selanjutnya

dapat dibedakan atas air tanpa tekanan

dengan permukaan yang bebas dan air

tanah yang terkekang tanpa permukaan

bebas. Air yang merembes melalui tanah

adalah air yang bergerak karena gravitasi.

2.1.5 Pemadatan Tanah (Compaction of

Soil)

Dengan adanya pemadatan tanah,

berat isi dan kekuatan tanah akan

meningkat sedangkan permeabilitas tanah

berkurang.Untuk menguji kekuatan tanah

yang dipadatkan biasanya dilakukan uji

tahanan penetrasi. Pada umumnya

kekuatan tanah segera setelah pemadatan

selesai menunjukkan harga maksimum

pada kadar air yang sedikit lebih rendah

dari kadar air optimum.

2.2 Definisi Longsor

2.2.1 Pengertian Longsor

Yang dimaksud dengan longsor

adalah suatu pergerakan tanah dari atas

ke bawah pada ketinggian tertentu.Pada

umumnya suatu longsor mempunyai

bidang kelongsoran, dan pada umumnya

terdapat dua macam bentuk bidang

longsor, yaitu: 1.Bidang Longsor

Berbentuk Datar ; 2.Bidang Longsor

berbentuk Lingkaran

2.2.2 Klasifikasi Longsor

MenurutVarnes (1978), dan Hansen

(1984) longsoran (landslide) dapat

diklasifikasikan menjadi:Jatuhan (Fall),

Longsoran-longsoran gelinciran (Slides),

Aliran (Flow), Longsoran majemuk

(Complex landslide).

2.2.3 Penyebab Longsor

Faktor-faktor penyebab Longsor

dapat dikategorikan sebagai berikut

:Perubahan lereng suatu tebing,

perubahan tinggi suatu tebing,

peningkatan beban permukaan,

perubahan kadar air, aliran air tanah,

pengaruh getaran, penggundulan daerah

tebing, pengaruh pelapukan secara teknis

dan kimia.

2.3 Lereng

Lereng adalah suatu tepian yang

terletak antara landasan dan tanjakan,

berdasarkan macamnya lereng dibagi

menjadi tiga macam, yaitu: Lereng alam,

Lereng buatan tanah asli, Lereng buatan

tanah yang dipadatkan.

2.4 Analisis Stabilitas Lereng

Analisis stabilitas lereng merupakan

suatu perhitungan analisis yang dilakukan

pada daerah lereng suatu konstruksi

bangunan atau pada kondisi tanah asli

untuk memberikan gambaran mengenai

tingkat kestabilan lereng yang sering kali

dinyatakan dalam suatau koefisien

dengan membandingkan jumlah gaya

atau momen yang mendorong dan jumlah

gaya atau momen yang menahan.Dalam

perhitungan stabilitas lereng dipengaruhi

oleh beberapa faktor, yaitu: adanya faktor

beban dan adanya rembesan yang melalui

tanah.Analisa Stabilitas Lereng dibagi

menjadi 2 macam, yaitu: 1.Analisa

Stabilitas Lereng Tak Terbatas (Infinite

Slope); 2.Analisa Stabilitas Lereng

Terbatas (Finite Slope).

2.4.1 Analisa Stabilitas Lereng Tak

Terbatas (Infinite Slope)

Lereng tak terbatas adalah suatu

kondisi dimana panjang permukaan

bidang miring dari lereng lebih panjang

dari kedalamnnya.

2.4.2 Analisa Stabilitas Lereng

Terbatas (Finite Slope)

Lereng terbatas adalah suatu lereng

jika harga tinggi kritis (Hcr) mendekati

tinggi lereng.analisa stabilitas lereng

terbatas berdasarkan bidang

keruntuhannya dibagi menjadi 2 macam

yaitu, : 1.Analisa Stabilitas Lereng

Dengan Bidang Keruntuhan Datar;

2.Analisa Stabilitas Lereng Dengan

Bidang Keruntuhan Lingkaran Silindris.

2.5 Angka Keamanan

Faktor keamanan (Fs) didefinisikan

sebagai perbandingan dari kekuatan geser

yang diperlukan agar seimbang terhadap

kekuatan geser material yang ada.

Menurut Suyono Sosrodarsono faktor

keamanan dirumuskan sebagai berikut :

Fs = , dengan :

Fs = Angka keamanan terhadap

kekuatan tanah

= Kekuatan geser rata-rata tanah

=Tegangan geser rata-rata yang

bekerja sepanjang bidang longsor.

Fs = 1 , maka tanah dalam keadaan akan

longsor. Umumnya, harga 1,5 untuk

angka keamanan terhadap kekuatan geser

dapat diterima untuk merencanakan

stabilitas suatu lereng.

2.6 Pengujian Sifat Material Pada

Lereng Perumahan

2.6.1 Umum

Salah satu parameter sifat mekanis

yang didapat dari pengujian

dilaboratoriumadalah parameter kuat

geser tanah.

2.6.2 Metode Untuk Menentukan

Faktor Keamanan Pada Lereng

2.6.2.1 Uji Triaksial

Uji laboratorium ini sering dilakukan

untuk mengetahui nilai-nilai dari

parameter kekuatan geser tanah yaitu

nilai kohesi (c) serta nilai sudut

perlawanan geser (φ) dengan cara

menvisualisasikan grafik lingkaran Mohr,

lalu tegangan geser ini digunakan untuk

mengetahui bidang keruntuhan tanah

yang diuji.

Pengujian triaksial ini dapat dilakukan

dengan 3 cara, yaitu pengujian dengan

cara unconsilidated-undrained (tanpa

terkonsolidasi-tanpa drainase / UU),

consolidated-undrained (terkonsolidasi-

tanpa drainase / CU), dan consolidated-

drained (terkonsolidasi dengan drainase /

CD).

2.6.2.2 Uji Direct Shear (Uji Kuat

Geser Langsung)

Harga parameter-parameter kekuatan

geser tanah dapat ditentukan dengan

pengujian uji kuat geser langsung.

Pengujian ini hanya dilakukan pada tanah

yng mempunyai sifat tanah non kohesif

atau tanah berpasir.

2.6.2.3 Uji Tekan Bebas (Unconfined

Compression Test)

Uji tekan bebas termasuk hal yang

khusus dari uji triaksial unconsolidated-

undrained, UU (tak terkonsolidasi – tak

terdrainase). Pengujian ini hanya cocok

untuk jenis tanah lempung jenuh, dimana

pada pembebanan cepat, air tidak sempat

mengalir ke luar dari benda uji. Pada

lempung jenuh, tekanan air pori dalam

benda uji pada awal pengujian negatif

(tegangan kapiler).

2.6.2.4 Metode Bishop Bishop mengembangkan cara yang

lebih kompleks lagi dengan memasukkan

gaya yang bekerja di sekitar bidang

irisan, namun tetap melakukan

perhitungan dengan kesetimbangan

momen. Cara analisa yang dibuat oleh A.

W. Bishop (1995) menggunakan cara

elemen dimana gaya yang bekerja pada

setiap elemenmerupakan metode yang

paling sering digunakan dalam analisa

stabilitas lereng dikarenakan

perhitungannya sederhana, cepat dan

memberikan hasil perhitungan faktor

keamanan yang cukup teliti. Kesalahan

metode ini dibandingkan metode lainnya

jarang yang lebih dari 5%.

2.6.2.5 Metode Elemen Hingga (Finite

Element Method)

Dalam metoda elemen hingga atau FEM,

tidak dilakukan asumsi bidang longsor.

Faktor keamanan dicari dengan mencari

bidang lemah pada struktur lapisan

tanah.Faktor keamanan didapatkan

dengan cara mengurangi nilai kohesi (c)

dan sudut geser dalam tanah ( ), secara

bertahap hingga tanah mengalami

keruntuhan. Nilai faktor keamanan

kemudian dihitung sebagai berikut :

∑

, dengan

∑ MSF = faktor keamanan, creduced dan

reduced = nilai c dan terendah yang

didapat pada saat program Plaxis

mengatakan tanah mengalami keruntuhan

(soil body collapse).

2.7 Program Plaxis 8.2 2 Dimensi

Program Plaxis merupakan

rangkaian program untuk menganalisa

deformasi dan stabilitas dalam geoteknik.

Prosedur input data (rock properties)

yang sederhana memudahkan

menciptakan model elemen yang

kompleks dan tersedianya tampilan

output secara detail berupa hasil

perhitungan. Diharapkan dengan

kelebihan ini didapat mempermudah

analisa dan mendapat hasil yang akurat.

Oleh karena itu, penulis memilih program

Plaxis untuk menganalisa kelongsoran

yang terjadi di perumahan Royal Sigura-

gura Malang.

Dalam analisis, data yang dibutuhkan

sebagai input-an program Plaxis

diantaranya :

1. Nilai parameter tanah yang

didapat dari hasil penyelidikan

tanah

2. Beban yang ada dilokasi

kelongsoran

3. Rembesan air yang meluber

dilokasi kelongsoran

2.7.1 Bagian-Bagian Jendela Utama

Program Masukan Plaxis

Berikut ini merupakan bagian-bagian dari

Jendela utama Program Plaxis:

Gambar 1 Bagian jendela utama program

Plaxis

Sumber : Pedoman Plaxis 8.2 Indonesia

Berikut ini fungsi dari bebarapa bagian-

bagian utama program masukan Plaxis :

1. Menu Utama : Menu utama memuat

seluruh pilihan masukan dan fasilitas

operasional dari program masukan.

2. Toolbar Umun : Toolbar ini

memuat tombol-tombol untuk

aktivitas khusus yang berhubungan

dengan berkas, pencetakan, zooming

(memperbesar atau memperkecil

tampilan obyek) ataupun untuk

pemilihan obyek.

3. Toolbar Geometri: Toolbar ini

memuat tombol-tombol untuk

aktivitas khusus yang berhubungan

dengan pembuatan model geometri

4. Mistar : Pada sisi kiri dan sisi atas

dari bidang gambar terdapat mistar

yang menunjukkan koordinat x dan y

dari model geometri. Mistar ini

secara langsung akan menunjukkan

dimensi dari geometri.

5. Bidang Gambar : Bidang gambar

adalah area gambar dimana model

geometri dibuat dan dimodifikasi.

Pembuatan dan model geometri

umumnya dilakukan dengan

menggunakan bantuan mouse.

6. Sumbu : Jika koordinat awal atau

salib sumbu berada dalam rentang

dimensi yang ditentukan maka pusat

sumbu tersebut akan digambarkan

sebagai sebuah lingkaran kecil

dengan sumbu x dan y diindikasikan

oleh anak panah.

7. Masukan Manual : Jika

penggambaran dengan menggunakan

mouse tidak dapat memberikan

tingkat keakurasian atau ketepatan

yang diinginkan maka baris Masukan

manual dapat digunakan.

8. Indikator Posisi Kursor : Indikator

posisi kursor menunjukkan posisi

saat ini dari kursor mouse baik dalam

satuan fisik (koordinat x dan y)

maupun dalam satuan piksel layar

tampilan.

3. METODOLOGI

Lokasi studi terletak di Perumahan

Royal Sigura-gura, yang terletak di

Kelurahan Sumbersari, Kecamatan

Lowokwaru, Kota Malang, Provinsi Jawa

Timur. Pendugaan jenis tanah dan

karakteristik tanah dalam studi ini

didasarkan pada hasil pengujian

laboratorium. Uji yang akan dilakukan

yaitu (Uji Ayakan, Uji Hydrometer, Uji

Berat Jenis Tanah, Uji Pemadatan, Uji

Triaxial, Uji Falling Head, Uji Plastisitas

Tanah). Analisis stabilitas lereng

dilakukan dengan menggunakan dua cara

yang pertama yaitu perhitungan secara

manual dengan menggunakan dua cara

yang pertama yaitu perhitungan secara

manual dengan menggunakan Metode

Bishop, yang kedua yaitu perhitungan

dengan menggunakan Software Plaxis

dengan metode Elemen Hingga. Simulasi

yang dilakukan dalam perhitungan

analisis stabilitas lereng ada empat

kondisi yaitu:

1. Kondisi kering

2. Kondisi kering dan beban

3. Kondisi rembesan

4. Kondisi rembesan dan beban

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Untuk analisis stabilitas lereng perlu

diketahui jenis tanah serta karakteristik

dari tanah tersebut. Hasil dari pendugaan

jenis dan karakteristik tanah berdasarkan

hasil uji laboratorium yang telah

dilakukan dapat dilihat pada Tabel 1, 2

dan 3 berikut:

Tabel 1 Hasil uji laboatorium dan

klasifikasi jenis tanah

Sumber: Hasil Uji Laboratorium

Tabel 2 Lanjutan Hasil uji laboatorium

dan klasifikasi jenis tanah Jenis

Tanah Gs

γwet

(gr/cm3)

OMC

(%) e

PL

(%)

Tanah

A 2,629 1,45 34 1,55 46,31

Tanah

B 2,428 1,41 29 1,271 42,93

Tanah

C 2,35 1,38 16 1,002 37,68


Tabel 3 Lanjutan Hasil uji laboatorium

dan klasifikasi jenis tanah Jenis

Tanah LL (%) SL (%) IP (%)

k

(cm/detik)

Tanah

A 63,16 39,92 16,84

4,67029 x

10-06

Tanah

B 52,94 22,48 10,01

2,3508 x

10-07

Tanah

C 53,85 20,62 16,16

1,17705 x

10-05


Dari hasil uji laboratorium tersebut

dapat diketahui bahwa tanah tersebut

lebih didominasi oleh lempung ataupun

lanau. Selain pendugaan jenis serta

karakteristik tanah, perlu adanya

perhitungan beban serta sketsa pola

rembesan yang juga sangat berpengaruh

terhadap stabilitas lereng tersebut.

Perhitungan beban berdasarkan

rumah yang ada di sepanjang lereng

tersebut yaitu sebanyak 10 rumah dengan

luas masing-masing 60 m2, sedangkan

panjang lereng tersebut 60 m. Maka

beban terpusat yang ada dilereng tersebut

dapat dilihat pada Gambar 2 berikut:

Gambar 2 Penggambaran beban terpusat

pada lereng

Sumber : Simulasi Tugas Akhir

Sketsa penggambaran pola

rembesan didasarkan pada keadaan yang

ada di lokasi studi dimana di bawah

perumahan tersebut terdapat gorong-

gorong dengan pola sebagai berikut:

Gambar 3 Penggambaran pola rembesan


Jenis

Tanah AASHTO Unified

MDD

(gr/cm3)

c

(kg/cm2)

φ

(o)

Tanah

A

A-7-5 &

A-7-6 OH 1,011 0,158 6

Tanah

B A-2-6 SC 1,049 0,12 7

Tanah

C

A-7-5 &

A-7-6 OH 1,139 0,345 9

Analisis stabilitas lereng secara manual

dengan menggunakan Metode Bishop

dilakukan dengan empat simulasi yaitu:

Kondisi Kering, Kondisi ada rembesan,

Kondisi kering beban, Kondisi ada

rembesan dan beban.

Sedangkan untuk kondisi tanah dilakukan

dalam dua simulasi yaitu: Stratifikasi

Tanah Homogen, Stratifikasi Tanah

Heterogen.

Dari beberapa simulasi tersebut, maka

hasil analisis stabilitas lereng tersebut

dapat dilihat pada Tabel 4 – 5:

Tabel 4 Hasil Analisis stabilitas lereng

stratifikasi tanah homogen :

Sumber : Hasil Perhitungan

Tabel 5 Hasil Analisis stabilitas lereng

stratifikasi tanah heterogen :


Dari analisis tersebut dapat dilihat

bahwa Faktor Keamanan terkecil dapat

dilihat pada simulasi ke-4.

Analisis stabilitas lereng yang kedua

dilakukan dengan menggunakan Software

Plaxis, dalam Software ini metode yang

digunakan yaitu metode Elemen Hingga,

Simulasi yang dilakukan yaitu :

1. Analisis Tanah C (Tanah Ladang)

pada saat kondisi kering yaitu kondisi

tanpa rembesan dan tanpa beban.


pada saat kondisi ada rembesan.

3. Analisis Tanah A (Tanah Atas) dan

Tanah B (Tanah Bawah) pada saat

kondisi ada rembesan dan ada beban.



kondisi kering yaitu kondisi tanpa

rembesan dan tanpa beban.



kondisi ada rembesan.



kondisi ada beban namun tanpa

rembesan.

Hasil dari analisis stabilitas lereng


dapat dilihat pada Tabel 6

Tabel 6 Tabulasi hasil perhitungan


Simulasi Software Plaxis 8.2

1 1,5364

2 1,2109

3 0,6845

4 0,5222

5 0,6842

6 0,5217

Sumber : Hasil Running Software Plaxis

Berikut ini merupakan contoh gambar

hasil dari Running Software Plaxis pada

saat kondisi ada beban dan ada rembesan.

Gambar 4 Kondisi jaring-jaring elemen

hingga terdeformasi


Kondisi ini merupakan kondisi dimana

jaring-jaring elemen hingga mengalami

deformasi. Deformasi yang dimaksud

bisa dalam bentuk penurunan dan dalam

bentuk pengembangan seperti yang

terlihat pada gambar diatas. Nodal-nodal

yang bekerja pada gambar diatas

Simulasi

Manual dengan

mensimulasikan

tanah homogen

1 0,930

2 0,760

3 0,810

4 0,700

Simulasi

Manual dengan

mensimulasikan

tanah heterogen

1 0,850

2 0,720

3 0,750

4 0,680

mengalami penurunan. Hal ini bisa

dianalogikan elemen-elemen tanah yang

mengalami pergerakan atau penurunan ke

bawah akibat adanya beban yang bekerja

diatasnya. Untuk total perpindahan nodal

yang terbesar bisa dilihat pada bagian

bawah gambar, dengan total perpindahan

nodal sebesar 1620 m. Ini bisa

dianalogikan sebagai perpindahan total

elemen-elemen tanah yang terjadi akibat

adanya faktor-faktor yang bekerja, seperti

tegangan horizontal, tegangan vertikal,

tegangan efektif dan tekanan air pori.

Gambar 5. Perpindahan nodal secara

horizontal (Ux)


Perpindahan nodal secara horizontal (Ux)

merupakan akumulasi atau total dari

perpindahan nodal dalam arah horizontal.

Dilihat dari kondisi yang ada perpindahan

nodal terbesar terdapat pada daerah yang

ditandai, pada nodal nomor 1347 (dilihat

dari tabel perpindahan horizontal) dengan

perpindahan horizontal sebesar 1620 m.

Hal ini bisa ianalogikan sebagai elemen-

elemen tanah yang mengalami

perpindahan menuju arah horizontal atau

menuju lereng dengan nilai perpindahan

sebesar 1620 m. Elemen-elemen tanah

yang mengalami perpindahan menuju

arah horizontal dipengaruhi oleh

beberapa faktor diantaranya : tekanan

horizontal yang disebabkan oleh tekanan

air pori berlebih dan beban tanah itu

sendiri.

Gambar 6 Perpindahan nodal secara

vertikal (Uy)


Perpindahan nodal secara vertikal (Uy)

merupakan akumulasi atau total dari

perpindahan nodal dalam arah vertikal.

Dilihat dari kondisi yang ada perpindahan

nodal terbesar terdapat pada daerah yang

ditandai, pada nodal nomor 1 (dilihat dari

tabel perpindahan vertikal) dengan

perpindahan vertikal sebesar -1470 m

(mengalami perpindahan tekanan vertikal

menuju ke arah gravitasi).Elemen-elemen

tanah yang mengalami perpindahan

menuju arah vertikal dipengaruhi oleh

beberapa faktor diantaranya : tekanan

vertikal yang disebabkan oleh beban

eksternal yang bekerja. Kondisi ini sesuai

dengan keadaan di lokasi studi.

Gambar 7 Perpindahan total (Utot) nodal


Perpindahan total (Utot) merupakan

perpindahan yang dibentuk dari

perpindahan nodal yang bergerak secara

vertikal (Uy) dengan perpindahan nodal

yang bergerak secara horizontal (Ux).

Dilihat dari kondisi gambar diatas, bahwa

perpindahan total nodal yang terjadi

berada pada daerah yang sudah ditandai

dengan nilai perpindahan total sama

dengan perpindahan secara horizontal.

Hal ini bisa dianalogikan bahwa, elemen-

elemen tanah mengalami perpindahan

total sama dengan perpindahan

horizontal. Karena didaerah ini

merupakan daerah yang mempunyai

potensi longsor besar, akibat perpindahan

elemen tanah yang besar pula.

Gambar 8 Kondisi tegangan efektif


Tegangan efektif merupakan tegangan

yang bekerja akibat adanya pengaruh dari

tekanan air pori. Semakin besar tegangan

efektifnya, maka semakin besar pula

angka keamanannya, begitu pula

sebaliknya. Jika dilihat pada kondisi

diatas tegangan efektif yang besar

terletak pada nodal bagian bawah mampu

menahan tekanan yang ada diatasnya

karena mempunyai tegangan efektif yang

besar. Nilai dari tegangan efektif ini

sebesar -132,27 kN/m2. Sedangkan niali

tegangan efektif terkecil berada pada

daerah lereng yang berwarna biru. Pada

kondisi ini menunjukkan elemen-elemen

tanah bagian lereng tidak bisa menahan

tekanan yang bekerja akibat adanya

tegangan normal dan tekanan air pori

berlebih. Jika nilai tekana air pori

melebihi nilai tegangan normal, maka

akan mengakibatkan niali dari tegangan

efektif menjadi minus (tanah dalam

keadaan jenuh sempurna) yang bisa

mengakibatkan tanah menjadi longsor.

Dari kedua analisis stabilitas lereng

yang telah dilakukan dapat diketahui

perbandingan hasil Faktor Keamanan

antar hasil perhitungan secara manual dan

perhitungan dengan Software Plaxis.

Berikut ini merupakan perbandingan hasil

analisis stabilitas lereng :

Tabel 7 Perbandingan hasil Faktor

Kemanan secara Manual dan dengan

menggunakan Software Plaxis

Sumber : Hasil Perhitungan dan Hasil

Running Software Plaxis

Berikut ini merupakan grafik

perbandingan Faktor Keamanan pada

kondisi kering :

Gambar 9 Grafik Faktor Keamanan

kondisi ada rembesan


Dari grafik tersebut bisa dilihat angka

keamanan terkecil terletak pada saat

melakukan perhitungan dengan

menggunakan Software Plaxis untuk

Tanah A dan Bpada saat kondisi kering

dan beban sebesar 0,6842<1.

Berikut ini merupakan grafik

perbandingan Faktor Keamanan pada

kondisi ada rembesan :

Gambar 10 Grafik Faktor Keamanan

kondisi ada rembesan


Dari grafik tersebut bisa dilihat angka

keamanan terkecil terletak pada saat

melakukan perhitungan dengan


Tanah A dan B pada saat kondisi

rembesan dan beban sebesar 0,5217<1.

Dari hasil perhitungan tersebut juga

bisa dilihat prosentase penurunan nilai

faktor keamanan dengan berbagai

kondisi, yaitu kondisi adanya rembesan,

kondisi kering beban dan yang terakhir

kondisi adanya rembesan dan beban

ketiga kondisi tersebut dibandingkan

terhadap nilai faktor keamanan dalam

kondisi kering :

Tabel 8 Prosentase penurunan nilai

Faktor Keamanan


Dari hasil tersebut bisa diketahui

bahwa prosentase terkecil terletak pada

kondisi 3 dimana kondisi tersebut

merupakan kondisi adanya beban dan

rembesan. Maka bisa disimpulkan bahwa

kondisi adanya beban dan rembesan

tersebut bisa mengakibatkan adanya

longsor tersebut, sesaui dengan kondisi

yang ada di lokasi studi.

Dari simulasi yang telah dilakukan

dapat diketahui bahwa nilai Faktor

Keamanan yang dihasilkan < 1 atau dlam

kondisi Tidak Aman, maka dari itu

rekomendasi yang diajukan agar nilai

Faktor Keamanannya menjadi aman atau

> 1 sesuai dengan kriteria yaitu :

1. Membuat lereng trap alami (tanpa

plengsengan)

2. Geodrid

3. Bio-grouting

Ketiga metode tersebut bisa

menaikkan Faktor Keamanan hingga ± 50

% dari Faktor Keamanan awal.

5. KESIMPULAN

1. Kondisi lapisan geologi di lokasi

studi terdiri dari dua lapis tanah yaitu

Tanah A (Tanah Atas) dan Tanah B

(Tanah Bawah), hal ini terlihat secara

visual bahwa Tanah A (Tanah Atas)

merupakan tanah timbunan yang tebalnya

3 meter dari atas. Sedangkan Tanah C

(Tanah Ladang) dikondisikan sebagai

tanah asli daerah tersebut untuk

mengetahui kondisi asli sebelum

dibangunnya Perumahan.

Berikut ini merupakan uraian lapisan

geologi tanah di lokasi berdasarkan hasil

Uji Laboratorium :

Tanah A merupakan jenis tanah lempung

organik dengan plastisitas sedang sampai

tinggi menurut klasisfikasi Unified dan

merupakan jenis tanah berlempung

menurut AASHTO. Memiliki niali batas

cair sebesar 63,2 % dan indeks plastisitas

sebesar 16,89%.

Tanah B merupakan jenis tanah pasir

berlanau menururt klasifikasi Unified dan

merupakan jenis tanah pasir berlanau

menurut AASHTO. Memiliki nilai batas

cair sebesar 52,9 % dan indeks plasitistas

sebesar 9,97 %

Tanah C merupakan jenis tanah lempung

organik dengan plastisitas sedang sampai

tinggi menurut klasisfikasi Unified dan

merupakan jenis tanah berlempung

menurut AASHTO. Memiliki niali batas

cair sebesar 53,8 % dan indeks plastisitas

sebesar 16,12 %.

2. Hasil analisis faktor keamanan

stabilitas lereng dilakukan dengan enam

simulasi yaitu :


pada saat kondisi kering yaitu kondisi

tanpa rembesan dan tanpa beban.


pada saat kondisi ada rembesan.



kondisi ada rembesan dan ada beban.



kondisi kering yaitu kondisi tanpa

rembesan dan tanpa beban.



kondisi ada rembesan.



kondisi ada beban namun tanpa

rembesan.

Menurut Metode Bishop untuk kodisi

tanah heterogen nilai Faktor

Keamanannya sebesar 0,85 dan tanah

homogen sebesar 0,93; kondisi rembesan

tanah heterogen faktor keamanannya

sebesar 0,72 dan tanah homogen sebesar

0,76; kondisi kering dan beban tanah

heterogen faktor keamanannya sebesar

0,75 sedangkan tanah homogen sebesar

0,81; kondisi rembesan dan beban tanah

heterogen faktor keamanannya sebesar

0,68 sedangkan tanah homogen sebesar

0,7. Menurut perhitungan dengan


simulasi pertama nilai Faktor

Keamanannya sebesar 1,5364; sedangkan

simulasi kedua Faktor Keamanannya

sebesar 1,2109; untuk simulasi ketiga

Faktor Keamanannya sebesar 0,6845;

simulasi keempat Faktor Keamanannya

sebesar 0,5222; simulasi kelima Faktor

Keamanannya sebesar 0,6842 dan untuk

simulasi keenam Faktor Keamanannya

sebesar 0,5217.

Dilihat dari nilai Faktor Keamanan

yang telah dianalisis secara manua dan


maka didapat nilai Faktor Keamanan

terkecil disebabkan oleh adanya kondisi

beban dan rembesan pada tanah yang

disimulasikan baik homogen maupun

heterogen.

Rekomendasi yang disarankan untuk

perbaikan lereng tersebut terdapat

beberapa cara diantaranya dapat

menggunakan sistem trap alami (tanpa

plengsengan); geogrid dan bio-grouting.

Rekomendasi tersebut dapat menaikan

Faktor Keamanan hingga ± 50 % dari

Faktor Keamanan awal.

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis mengucapkan terimakasih

kepada Bapak Dr. Runi Asmaranto,

ST.MT selaku dosen pembimbing skripsi

dan penelitian ini yang telah memberikan

bimbingan, arahan serta bantuan selama

berlangsungnya penelitian ini. Bapak

Dr.Eng Andre Primantyo H, ST.,MTyang

telah memberikan bimbingan selama

berlangsungnya pelaksanaan penelitian

dan skripsi ini. Bapak Prasetyo

Rubiantoro selaku Laboran Tanah dan

Air Tanah Jurusan Teknik Pengairan

Universitas Brawijaya Malang yang

banyak membantu selama

berlangsungnya penelitian. Tyas selaku

asisten Laboratorium Mekanika Tanah

Teknik Sipil Universitas Brawijaya

Malang yang banyak membantu selama

berlangsungnya penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

----------------, Peraturan Menteri

Pekerjaan Umum Republik Indonesia

Nomor 63 Tahun 1993 Tentang

Garis Sempadan Sungai, Daerah

Manfaat Sungai, Daerah Penguasaan

Sungai dan Bekas Sungai.

Brinkgreve R.B.J. 2007. Acuan Plaxis.

Pdf :Microsoft Corp.

Brinkgreve R.B.J. 2007. Dasar Teori

Plaxis. Pdf:Microsoft Corp.

Brinkgreve R.B.J. 2007. Informasi Umum


Brinkgreve R.B.J. 2007. Latihan Plaxis.

Pdf:Microsoft Corp.

Brinkgreve R.B.J. 2007. Model Material


Christady, Hary. 2010. Mekanika Tanah

1 (Edisi Kelima). Yogyakarta: Gajah

Mada University Press.

Hadi, Samsul. 2014. Pengembang

diminta beli rumah Sigura-gura.

http://www.surya.co.id(diakses 23

Juli 2014).

Hadi, Samsul. 2014. REI Malang : Lokasi

Perumahan Sigura-gura tidak tepat

untuk Bangunan .


Juli 2014).

M.Das, Braja. 1985. Mekanika Tanah

(Jilid 1). Surabaya: Erlangga.

M.Das, Braja. 1994. Mekanika Tanah

(Jilid 2). Surabaya: Erlangga.

Malang News. 2014. Syaiful Rusdi,

Dukung Infra Struktur Kota Malang

Semakin Baik dan Tertata .

http://www.malangnews.co.id(diakse

s 23 Juli 2014).

Murthy, V.N.S. Geotechnical

Engineering Principles and

Practices of Soil Mechanics and

Foundations Engiineering. USA :

270 Madison Avenue.

Nurisma, Daru. 2014. Perencanaan

Drainase Vertikal (Vertical Drain)

Untuk Mempercepat Waktu

Konsolidasi Pada Pembangunan

PLTU IPP Kaltim 3 (2 x 100 MW)

http://www.surya.co.id/


http://www.malangnews.co.id/

Skripsi tidak dipublikasikan.

Malang: Jurusan Teknik Pengairan,

Fakultas Teknik,

UniversitasBrawijaya.

Ramadhan, Zaid. 2014. Analisa Stabilitas

Lereng Bendungan Jatigede Dengan

Parameter Gempa Termodifikasi.

Skripsi tidak dipublikasikan.

Malang: Jurusan Teknk Pengairan,

Fakultas Teknik, Universitas

Brawijaya.

Sosrodarsono, Suyono dan Nakazawa,

Kazuto. 1981. Mekanika Tanah dan

Teknik Pondasi. Jakarta: PT. Pradnya

Paramita.

Suroso. 2006. Mekanika Tanah. Jurusan

Teknik Pengairan, Fakultas Teknik,

Universitas Brawijaya.

Tjie Liong, Juven Dave. 2012. Analisa

Stailitas Lereng Limit Equilibrum vs

Finite Element Method. Pdf .

Universitas Bina Nusantara.

Yohanes David. 2014. Beban Bangunan

dinilai Penyebab Longsor.


Juli 2014).

Yomanda, Mutiara. 2011. Studi Analisa

Stabilitas Lereng Dengan

Menggunakan Metode Irisan Bidang

Luncur Bundar Dan Metode Bishop

Yang Disederhanakan Pada Embung

Kedung Gogor Kabupaten Ngawi

Jawa Timur. Skripsi tidak

dipublikasikan. Malang: Jurusan

Teknik Pengairan, Fakultas Teknik,

Universitas Brawijaya.


aplikasi software plaxis untuk analisis penyebab kelongsoran di ...

Documents

Transcript of aplikasi software plaxis untuk analisis penyebab kelongsoran di ...