KESETIMBANGAN BATAS (LIMIT EQUILIBRIUM METHOD) SEBAGAI METODE ANALISIS KESTABILAN LERENG

Nashir Idzharul Huda21100113130090

Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas DiponegoroJalan Prof. Soedarto S.H, Tembalang, Semarang

SariLongsor merupakan pergerakan massa batuan atau tanah menuruni lereng karena pengaruh secara langsung dari gaya gravitasi (West, 2010). Longsor terbagi menjadi 4 macam menurut (Hoek dan Bray, 1981) antara lain longsoran bidang, longsoran baji, longsoran busur dan longsoran guling. Dalam analisis kestabilan lereng terdapat beberapa metode untuk mengetahui nilai kestabilan lereng tersebut, salah satunya adalah metode kesetimbangan batas. Metode ini adalah metode yang membandingkan gaya penggerak dengan gaya penahan sepanjang bidang gelincir longsoran. Dari hasil perhitungan nilai Fs didapatkan nilai 1,07 dan dari nilai tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa lereng tersebut termasuk ke dalam kondisi kritis atau tidak stabil.

Kata kunci : Pergerakan tanah, metode kesetimbangan batas, lereng kritis

PENDAHULUANLongsor merupakan pergerakan massa batuan

atau tanah menuruni lereng karena pengaruh secara langsung dari gaya gravitasi (West, 2010). Lereng stabil jika gaya penahan lebih besar dari gaya penggerak longsor. Tipe longsoran berdasarkan bidang gelincirnya dapat dibedakan menjadi empat (Hoek dan Bray, 1981), yaitu longsoran bidang, longsoran baji, longsoran busur, dan longsoran guling. Longsoran bidang adalah longsoran yang terjadi jika massa batuan bergerak menuruni lereng sejajar dengan bidang gelincir. Longsoran baji adalah longsoran yang terjadi karena perpotongan dua bidang diskontinuitas sehingga menghasilkan bentuk membaji. Longsoran busur adalah longsoran yang terbentuk karena intensitas pelapukan yang tinggi dan kerapatan bidang diskontinuitas yang rapat. Longsoran guling adalah longsoran yang terbentuk akibat arah dari bidang diskontinuitas yang acak atau tidak teratur.

Terdapat beberapa metode dalam analisis kestabilan lereng antara lain: analisis kinematika, analisis balik, dan analisis kesetimbangan batas. Analisis kinematika merupakan salah satu metode yang menggunakan parameter orientasi struktur geologi, orientasi lereng dan sudut geser dalam batuan. Analisis ini dilakukan dengan memproyeksikan parameter-parameter tersebut ke dalam stereonet ataupun software Dips. Analisis balik adalah analisis yang dilakukan untuk mengetahui parameter batuan penyusun lereng, yaitu c dan ϕ, saat lereng dalam keadaan setimbang atau sesaat sebelum longsor (Hoek dan Bray, 1981). Metode yang terakhir adalah metode analisis

kesetimbangan batas. Metode ini merupakan metode analisis kesetimbangan dari massa yang berpotensi bergerak menuruni lereng dengan membandingkan gaya penggerak dan gaya penahan sepanjang bidang gelincir longsoran.

METODOLOGIDalam penyusunan paper ini metode yang

digunakan adalah dengan studi pustaka yang diambil dari internet. Pustaka yang digunakan berupa paper-paper resmi yang membahas tentang analisis-analisis pada kestabilan lereng. Selain dari pustaka tersebut sumber soal diambil dari soal syn-praktikum di mana pada soal tersebut ditanyakan apakah lereng daerah x ini stabil atau tidak. Dari sumber-sumber tersebut dapat diambil beberapa permasalahan dan dibahas dalam penyusunan paper ini.

HASIL DAN PEMBAHASANPada analisis kestabilan lereng dengan metode

kesetimbangan batas, gaya penggerak dibandingkan dengan gaya penahan sepanjang bidang gelincir longsoran. Perbandingan kedua gaya tersebut akan menghasilkan Fs. Dari nilai Fs tersebut terdapat dua kriteria yang ditetapkan sebagai berikut: jika nilai Fs ≤ 1 maka lereng dalam kondisi tidak stabil, sedangkan Fs > 1 menunjukkan lereng dalam kondisi stabil (Hoek dan Bray, 1981). Ketetapan yang kedua, nilai 1 < Fs < 1,2 menunjukkan lereng dalam kondisi kritis dan nilai Fs ≥ 1,2 menunjukkan lereng dalam kondisi aman (Priest dan Brown,1983). Nilai Fs sendiri didapatkan dari perhitungan kohesi, panjang bidang gelincir, sudut geser dalam, dan luas tiap bidang.

Berikut rumus Fs:

Dari persamaan tersebut hal pertama yang dicari adalah nilai luas tiap bidang sayatan. Dari hasil perhitungan tersebut selanjutnya dilakukan perkalian antar bidang sayatan dengan cosinus dan sinus dari sudut bidang gelincir dan dimasukkan ke dalam persamaan F tersebut.

Dari hasil perhitungan didapatkan nilai Fs sebesar 1,07. Dari nilai Fs tersebut apabila dimasukkan ke dalam ketetapan Priest dan Brown, 1983 maka lereng dengan nilai 1 < Fs < 1,2 menunjukkan lereng dalam kondisi kritis (Priest dan Brown, 1983). Namun apabila nilai Fs tersebut dimasukkan ke dalam ketetapan Hoek dan Bray

tahun 1981 maka nilai Fs 1,07 menunjukkan lereng yang stabil. Dari kedua perbedaan tersebut karena perhitungan geologi teknik haruslah berpikir pesimis maka ketetapan yang dipakai adalah ketetapan Priest dan Brown tahun 1983 yang menetapkan nilai Fs sebesar 1,07 masuk ke dalam kriteria lereng yang kritis terhadap longsoran.

KESIMPULANJadi dari hasil analisis kestabilan lereng dengan

metode kesetimbangan batas didapatkan bahwa lereng dengan nilai Fs sebesar 1,07 ini dinilai kritis terhadap longsoran. Hal tersebut berdasarkan ketetapan Priest dan Brown, 1983. Lain hal dengan ketetapan Hoek dan Bray, 1981 menyatakan lereng yang aman. Perbedaan yang terdapat pada kedua ketetapan tersebut harus ditindak lanjuti agar dua ketetapan tersebut dapat digunakan untuk saling mendukung bukan saling bertolak belakang.

REFERENSI

Faridha Aprilia, I. G. (October 20th, 2014 ). Analisis tipe longsor dan kestabilan lereng berdasarkan orientasi struktur geologi di dinding utara tambang batu hijau, sumbawa barat . Seminar Nasional Kebumian Ke-7 dan Simposium Pendidikan Geologi Nasional. Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik,, 1-15.

LAMPIRAN

Gambar 1. Tipe Longsoran (Hoek dan Bray, 1981)

Gambar 2. Latihan soal metode kesetimbangan batas

Tabel 1. Hasil perhitungan rumus Fs

No. L (m) h (m) x (m) Sudut α

radians sin α cos α

Wt(luas x γ)

W sin α W cos α

1 2,40 2,20 2,40 0,00 0,00 0,00 1,00 41,32 0,00 41,322 2,00 3,90 1,90 3,00 0,05 0,05 1,00 90,78 4,75 90,663 1,20 4,80 1,20 5,00 0,09 0,09 1,00 81,70 7,12 81,394 2,00 6,20 2,00 10,00 0,17 0,17 0,98 172,17 29,90 169,555 2,10 7,60 2,10 17,00 0,30 0,29 0,96 226,80 66,31 216,896 0,90 8,20 0,90 23,00 0,40 0,39 0,92 111,29 43,48 102,447 1,10 7,70 1,00 24,00 0,42 0,41 0,91 124,43 50,61 113,678 2,00 6,80 1,80 25,00 0,44 0,42 0,91 204,26 86,32 185,129 2,00 5,70 1,70 32,00 0,56 0,53 0,85 166,38 88,17 141,10

10 2,00 4,50 1,65 36,00 0,63 0,59 0,81 131,79 77,46 106,6211 2,10 3,00 1,60 42,00 0,73 0,67 0,74 93,91 62,84 69,7912 4,00 0,00 2,70 47,00 0,82 0,73 0,68 63,39 46,36 43,23Σ 23,80 563,33 1361,7

9c = 15,2 γ =

15,852Fs= 1,07

φ = 10,5 tan φ=0,182