BAB III DATA DAN ANALISA TANAH -...

III - 1

BAB III

DATA DAN ANALISA TANAH

3.1. Tinjauan Umum

Perencanaan suatu pekerjaan diperlukan tahapan-tahapan atau metodologi yang

jelas untuk menentukan hasil yang ingin dicapai sesuai dengan tujuan yang ada.

Berdasarkan data-data yang diperoleh dan diolah sehingga diketahui sifat dan karakteristik

yang ada, kemudian dilakukan analisa untuk pemecahan masalah dari data tersebut

3.2. Metode Pembuatan Tugas Akhir

Hasil penyelidikan yang didapat untuk mengetahui kondisi tanah asli di ruas jalan

Menganti - Wangon adalah sebagai berikut :

1. Dari hasil analisa data pada laboratorium akan didapat sifat, jenis dan karakteristik

tanah asli serta susunan tanah asli pada ruas jalan tersebut.

2. Dari hasil analisa dengan program PLAXIS V. 7.11 akan diketahui permasalahan yang

terjadi sehingga dapat dilakukan penanganan di lapangan.

3. Dari hasil perhitungan manual sebagai pembanding dengan hasil perhitungan dengan

program PLAXIS V. 7.11.

III - 2

Bagan Alir Metodologi Pembuatan Tugas Akhir ini : Tidak Ya

Gambar 3.1 Bagan alir pembuatan tugas akhir

Perhitungan dan Perencanaan Konstruksi

Rencana dan Gambar Alternatif

Terpilih

Spesifikasi dan RAB

Stop

Start

Analisa Data Tanah

Permasalahan

III - 3

3.3. Metode Pengumpulan Data

Tahap pengumpulan data merupakan sarana pokok untuk menentukan penyelesaian

suatu masalah secara ilmiah. Data-data yang dikumpulkan meliputi data primer dan data

sekunder. Adapun hal-hal yang diperhatikan dalam pengumpulan data adalah :

1. Jenis data

2. Tempat diperolehnya data

3. Jumlah data yang diperlukan

Berkaitan dengan studi kasus kelongsoran pada ruas jalan Menganti – Wangon maka

diperlukan data primer, data sekunder, juga didukung dengan data-data penunjang lainnya.

Tujuan yang hendak dicapai melalui pengumpulan data yang memadai adalah

mengevaluasi metode yang diperlukan dalam mengatasi kelongsoran tanah tersebut.

Data-data yang dikumpulkan meliputi data primer dan data sekunder.

3.3.1. Data Primer

Data tanah yang diperoleh secara langsung dari Laboratonium Mekanika Tanah

Universitas Diponegoro di Semarang, di mana data tersebut diambil berdasarkan hasil

penyelidikan di lapangan maupun di laboratorium. Data primer tersebut meliputi :

a. Data Tanah

Diperoleh dari pengambilan sampel di lokasi kemudian dilakukan pengujian di

Laboraturium Mekanika Tanah untuk mendapatkan sifat fisik tanah. Data tanah yang

diperlukan pada penyelidikan tanah untuk analisa longsor pada ruas jalan Menganti –

Wangon meliputi :

• Data Bor Mesin, meliputi : muka air tanah (MAT), Standart Penetration Test (SPT)

• Soil Properties, meliputi : kohesi (c), sudut geser (ø), berat lsi (γ) tanah, water

content (w), void ratio (e)

• Engineering properties, meliputi : hasil dari Triaxial Test, Unconfined Test, maupun

Consolidation Test.

III - 4

• Penyelidikan tanah dengan metode Tes Geolistrik. Penyelidikan ini didasarkan atas

konduktifitas listrik lapisan-lapisan yang berbeda dan penyelidikan dengan metode

ini akan memberikan hasil yang handal, bila lapisan tanah yang memiliki perbedaan

struktur tanah yang nyata, khususnya secara kimia dan biologi.

b. Data Batuan

Diperoleh dari pengambilan sampel di lokasi kemudian dilakukan pengujian di

Laboratorium Mekanika Tanah untuk mendapatkan sifat fisik dan mekanika batuan.

3.3.2. Data Sekunder

Data yang diperoleh melalui studi literatur sebagai data pendukung dan pelengkap

yaitu mengumpulkan referensi dari bahan kuliah maupun buku-buku umum, serta data-data

yang diperlukan dari instansi-instansi yang terkait.

3.4. Evaluasi dan Pengolahan Data

Evaluasi dan pengolahan data dilaksanakan dari data-data yang diperlukan sesuai

identifikasi permasalahan. Analisa data serta langkah-langkah dalam penyusunan Tugas

Akhir ini adalah :

1. Menentukan lokasi terjadinya kelongsoran dan gejala kelongsoran pada ruas jalan

Menganti – Wangon.

2. Dari peta kontur dibuat penampang melintang untuk memperoleh geometri lokasi yang

rawan terkena longsor.

3. Pengambilan data, baik data primer seperti elevasi lokasi, peta kontur, pengujian tanah

dan batuan untuk mendapatkan sifat fisik dan sifat mekanik.

4. Pembuatan Stratifikasi tanah pada ruas jalan Menganti – Wangon.

III - 5

5. Kriteria desain sebagai bahan acuan sebagai analisa stabilitas lereng dan longsor.

6. Perhitungan FK (faktor keamanan) longsor pada ruas jalan Menganti – Wangon.

7. Analisa stabilitas lereng dan longsor dengan menggunakan aplikasi program PLAXIS

V 7.11.

8. Analisa stabilitas lereng dan longsor dengan menggunakan metode Bishop’s.

3.5. Evaluasi Geoteknik

3.5.1 Geologi Regional a. Fisiografi Karakteristik fisiografi suatu wilayah mencakup beberapa aspek seperti

kenampakan geomorfologi, kondisi struktur geologi, jenis batuan penyusun dan kondisi

lapisan atmosfir (curah hujan, angin, sedimentasi, erosi, longsoran dan proses pelapukan).

Berdasarkan pembagian zona fisiografi jawa dan Madura yang telah dikemukakan

oleh Van Bernmelen (1949) maka daerah penelitian terletak pada Zona North Seraju

Montain. Zona ini pada umumnya mempunyai karakteristik berupa morfologi, perbukitan

sampai pegunungan yang tersusun oleh material hasil erupsi gunungapi di bagian barat

yang berbatasan dengan Gunung Slamet dan batuan hasil gunungapi muda dari rangkaian

pegunungan Rogojembangan, Kompleks Dieng dan Ungaran yang, berumur kuarter.

III - 6

Gambar 3.2. Peta fisiografi daerah jawa dan Madura

(sumber : Van Bernmelen, 1949)

b. Stratigrafi

Berdasarkan pada peta geologi yang sudah. terbit (Peta Geologi Lembar Banyumas

(1308 - 3), skala 1 : 100.000 yang disusun oleh S. Asikin, dkk, 1992 dan Lembar Majenang

(13 08 – 5), skala 1 : 100.000 yang disusun oleh Kastowo dan N. Suwarna, 1996)

Stratigrafi regional dapat dibagi menjadi 6 (enam) satuan stratigrafi tidak resmi. Satuan-

satuan ini berurutan dari umur tua sampai muda, terdiri dari :

• Satuan Basal (Tmb) berupa retas atau retas lempeng berumur Pliosen Atas.

• Satuan Batupasir gampingan (Tmp) termasuk dalam Formasi Rambatan yang terdiri

dari batupasir gampingan, bersisipan Napal, Batulempung dari Breksi, umumnya

berstruktur turbidit, berumur Miosen tengah bagian bawah.

• Satuan Batupasir (Tmhs) yang merupakan anggota dan Formasi Halang yang

merupakan endapan turbidit, terdiri dari perselingan Batupasir, Konglomerat dengan

Batulempung.

• Napal dan Serpih dengan sisipan Diamiktit, berumur Miosen Tengah, Bagian Atas,

Satuan Batupasir Formasi Halang (Tmph) yang merupakan perselingan Batupasir,

Batulempung, Napal dan Tuf dengan sisipan Breksi, dipengaruhi oleh arus turbid dan

pelengseran bawah air laut, berumur Pliosen Akhir hingga Miosen Akhir.

III - 7

• Satuan Batupasir Formasi Tapak (Tpt) terdiri dari Batupasir dengan cangkang Moluska,

bersisipan Napal dan Breksi, berumur Pliosen, dan Satuan Aluvium (Qa) yang terdiri

dari lempung, pasir, lanau, kerikil dan kerakal.

c. Struktur Geologi

Sesar didefinisikan sebagai suatu struktur rekahan yang telah mengalami

pergeseran. Sifat pergeserannya dapat bemacam-macam, mendatar, miring (oblique), naik

dan turun/normal (Gambar 3.3). Di dalam mempelajari struktur sesar, di samping

geometrinya yaitu; bentuk, ukuran, arah dan polanya, yang penting juga untuk diketahui

adalah mekanisme pergerakannya.

Gambar 3.3. Hubungan antara pola tegasan dan jenis-jenis sesar yang terbentuk

(sumber : Laporan Geoteknik Wangon)

III - 8

Pola struktur pulau jawa banyak dipengaruhi oleh perkembangan tektonik kawasan

Paparan/Kraton Sunda, pergerakan sub-benua India dari Selatan ke Utara, serta gerak

lempeng Samudera India. Kecepatan penunjaman lempeng Samudera India ke bawah

pulau jawa dan Sumatera pada saat ini diperkirakan sekitar 6 cm pertahun (Le Pichon,

1968 op.cit di Hamilton, 1979). Secara umum terdapat tiga pola kelurusan struktur utama

di Pulau jawa, dari tua ke muda yaitu pola Meratus yang berarah Timurlaut-Baratdaya,

pola Sunda yang berarah Utara-Selatan, dari pola Jawa yang berarah Barat-Timur

(Pulunggono dan Martodjojo, 1994), lihat Gambar 3.4. berikut ini:

Gambar 3.4. Pola struktur umum Pulau Jawa (sumber : Pulunggono dan Martodjojo, 1994)

Berdasarkan umur dan data penyebaran batuan plutonik dan volkanik di Pulau Jawa

dapat disimpulkan bahwa terdapat dua episode kegiatan magmatik Pratersier sampal

Tersier Awal di Jawa (Suparka, dkk., 1991). Periode pertama terjadi pada 112 - 65,1 juta

tahun yang lalu (Kapur Awal - Kapur Akhir) dan menghasilkan busur magmatik yang

berarah Timurlaut - Baratdaya. Periode kedua terjadi pada 65,1 - 47 juta tahun yang lalu

(Kapur Akhir - Miosen Awal) dengan pola penyebaran produk batuannya berarah Barat-

Timur.

Struktur geologi yang berkembang di daerah Banyumas, Majenang dan sekitarnya

dikontrol dan tidak terlepas dari pengaruh struktur besar dan tektonik regional yang

berkembang di Jawa Tengah dan sekitarnya.

III - 9

Menurut Kastowo dan N. Suwarna, 1996, struktur geologi yang dijumpai di daerah

kajian, berupa sesar, lipatan, kelurusan dan kekar, melibatkan batuan berumur oligo

miosen sampai holosen. Sesar yang dijumpai umumnya berarah Baratlaut - Tenggara

sampai Timurlaut – Baratdaya. Jenis sesar berupa sesar naik, sesar normal, dan sesar geser

menganan dan mengiri, yang melibatkan batuan berumur oligo - miosen sampai plistosen.

Sesar naik, secara umum membentuk busur yang memperlihatkan variasi kemiringan

bidang sesar ke arah Selatan sampai Barat, sedangkan sesar normal terdapat secara

setempat. Pola lipatan yang terdapat di daerah ini berarah Baratlaut - Tenggara, dengan

sumbu yang menyelinap.

Kelurusan yang sebagian diduga sesar mempunyai pola penyebaran seperti pola

sesar, dan umumnya berarah Barat Baratlaut - Timur Tenggara, dengan beberapa

Timurlaut - Baratdaya, yang di beberapa tempat saling memotong. Kekar umumnya

dijumpai dan berkembang baik pada batuan berumur tersier dan plistosen.

Kegiatan tektonik yang tenjadi di daerah Banyumas, Majenang dan sekitarnya

berlangsung paling tidak ada dua periode, yang menghasilkan struktur berbeda. Yang

pertama, terjadi pada kala miosen tengah dan menghasilkan pengangkatan yang diikuti

oleh penerobosan andesit dan basal. Formasi Jampang, Pemali, Rambatan, Lawak dan

Batugamping Kalipucang terlipat dan tersesarkan, terutama membentuk sesar normal yang

berarah Baratlaut - Tenggara dan Timurlaut - Baratdaya. Periode kedua, yang berlangsung

pada kala plio-plistosen menghasilkan sesar geser-jurus dan sesar naik berarah dari

baratlaut - tenggara sampai timurlaut – baratdaya. Simandjuntak ( 1979 ) menjelaskan

bahwa pada periode tektonik plio-plistosen sesar yang terbentuk umumnya berupa sesar

bongkah. Data geofisika memperlihatkan bahwa kegiatan tektonik yang terakhir ini

menggiatkan kembali sebagian sesar normal (Wiriosudarmo, 1979).

d. Geohidrologi

Berdasarkan pada pengamatan lapangan dan Peta Fisiografi/Geomorfologi daerah

sepanjang ruas jalan Menganti - Wangon, maka diketahui terdapat beberapa sungai yang

mengalir pada daerah kajian dengan pola aliran sungai bercabang-cabang (dendritik dan

subrektangular), arah aliran sungai relatif berarah Barat - Timur.

III - 10

Pada beberapa lokasi, aliran sungai ini memotong trase jalan. Aliran air dan sungai

tersebut dialirkan melalui jembatan dan gorong-gorong. Di sepanjang jalan eksisting sudah

ada drainase pada bagian kiri/kanan jalan, namun tidak cukup efektif.

Seperti sudah dijelaskan pada sub bab-geologi lokal bahwa daerah kajian disusun

oleh setidaknya 2 (dua) satuan batuan yaitu Tuf (Halus-Pasiran) dan Serpih yang keduanya

merupakan anggota dari Formasi Halang (Tmph). Tuf dan Serpih yang tersingkap di

lapangan sebagian telah mengalami proses pelapukan (DP IV/ lapuk kuat (batuan asal

masih dapat terdeteksi) – VI / lapuk sempurna (batuan yang melapuk telah berubah

menjadi tanah)) utamanya yang tersingkap di permukaan sedangkan bagian tubuh batuan

yang tidak tersingkap relatif segar. Adapun permeabilitas dari kedua jenis batuan ini (jika

segar) adalah rendah/kedap, sehingga dapat berfungsi sebagat batas akuifer. Lapisan

akuifer di lapangan tidak terdeteksi, sehingga diperlukan pemboran untuk mengetahui

berapa kedalalaman lapisan akuifer tersebut. Sedangkan jika lapuk permeabilitas jadi

tinggi sehingga tingkat meloloskan airnya menjadi tinggi pula. Sementara itu kondisi tanah

dan rembesannya tidak dijumpai di lapangan, karena pada saat pelaksanaan rekonesan di

daerah kajian sudah lebih dari 1 (satu) minggu tidak turun hujan.

e. Iklim dan Curah Hujan

Iklim di daerah ini seperti daerah lainnya di Indonesia sangat dipengaruhi oleh

bertiupnya angin muson dan digolongkan sebagai iklim tropis basah. Menurut data curah

hujan tahun 1990 sampai 2002 yang diterbitkan oleh BMG (Badan Meterorologi dan

Geofisika) daerah di sekitar Menganti - Wangon mempunyai curah hujan rata-rata tahunan

berkisar 151 mm. Intensitas curah hujan tertinggi, berkisar 250 mm sedangkan yang

terendah berkisar 86 mm. Curah hujan rata-rata tahunan yang terjadi di daerah kajian dapat

dikatakan relatif tinggi, hal ini secara langsung mempengaruhi tinggi, muka air tanah dan

tekanan air pori. Sehingga tingkat pelapukan yang terjadl pada batuan penyusun daerah ini

cukup tinggi.

f. Resiko Gempa

III - 11

Berdasarkan Peta Wilayah Rawan Bencana Gempa Bumi Indonesia (E.K.Kertapati

et al, 2001) wilayah Menganti - Wangon dan sekitarnya termasuk ke dalam intensitas skala

Modified Mercalli Intensity (MMI) dengan nilai antara V - VI, artinya jika terkena gempa

getarannya hanya terasa jika di dalam rumah. Informasi dari Peta Bahaya Goncangan

Gempa Bumi Indonesia (E.K.Kertapati et al., 1999) yang. ditunjukkan oleh Gambar 2.6,

nilai percepatan tanah pada batuan dasar, untuk selang waktu 500 tahun, berkisar antara

0.15g - 0.20g (g adalah gravitasi bumi). Dari keterangan-keterangan di atas bisa

disimpulkan bahwa faktor gempa bukan merupakan suatu yang menentukan di dalam

desain.

g. Letak Geografis

Ruas jalan Menganti – Wangon terletak diantara 108050’ – 109005’ Bujur Timur

dan 7o20’ – 7o35’ Lintang Selatan.

h. Tata Guna Lahan Ruas jalan Wangon - Batas Jawa Barat yang merupakan lokasi terjadinya

longsoran melewati daerah dengan relief yang bervariasi (perbukitan dengan punggungan

tak beraturan hingga perbukitan dengan punggungan sejajar). Penggunaan lahan di daerah

ini sebagian besar untuk perkebunan palawija dan pesawahan.

3.5.2. Geologi Lokal a. Fisiografi

Analisis geomorfologi daerah ruas jalan Menganti - Wangon dan sekitarnya

didasarkan pada peta fisiografi/geomorfologi daerah Banyumas dan Majenang Jawa

Tengah dan Jawa Barat), pengamatan bentang alam dan proses pembentukan morfologi,

seperti tahapan sungai dan jentera erosi, pengamatan litologi serta struktur yang

berkembang di lapangan.Geomorfologi daerah ruas jalan Menganti - Wangon berdasarkan

pada ciri morfologi dan proses geologi yang mempengaruhinya dapat diklasifikasikan

sebagai satu satuan geomorfologi perbukitan vulkanik. Satuan geomorfologi, tersebut

berada pada ketinggian berkisar 740 sampai dengan 840 m di atas permukaan laut. Sudut

III - 12

lereng pada ketinggian tersebut berkisar antara 40o sampai dengan 85o baik pada lereng

alam, maupun lereng buatan, namun demikian pada beberapa tempat dapat pula dijumpai

adanya lereng yang sangat terjal akibat adanya erosi/kikisan tebing oleh sungai.

Sebagian besar dari satuan geomorfologi tersebut disusun oleh batuan Tuf halus

pasiran dan serpih yang umumnya telah mengalami pelapukan meliputi dari derajat

pelapukan I (fresh rock) sampai dengan derajat pelapukan VI (residual soil). Aktifitas erosi

berjalan cukup intensif, diindikasikan oleh tingginya tingkat pelumpuran pada sungai -

sungai di daerah kajian. Pola aliran sungai adalah bercabang-cabang dan mendaun

(dendritik dan subrektangular), bentuk lembah berbentuk huruf "U", bermeander dan

terdapat dataran banjir (floodplain) di sekitar aliran sungai.

Gambar 3.5. Morfologi perbukitan bergelombang landai, yang menempati bagian selatan daerah kajian (sumber : Laporan Geoteknik Wangon)

III - 13

Gambar 3.6. Morfologi sungai di daerah kajian (sumber : Laporan Geoteknik Wangon)

b. Stratigrafi

Berdasarkan hasil penyelidikan dan pengamatan di lapangan serta data-data

penelitian terdahulu, maka stratigrafi daerah ruas jalan Menganti - Wangon dibagi menjadi

4 (empat) satuan batuan utama, yaitu :

• Satuan Tuf Halus - Pasiran (Formasi Halang - Tmph)

• Satuan Serpih (Formasi Halang -Tmph)

• Satuan Aluvium (Qa)

• Material Debris dan Timbunan

Di mana satuan Tuf Halus-Pasiran dan satuan Serpih merupakan satuan yang dominan

secara regional di daerah kajian.

c. Satuan Tuf (Tmph)

Satuan tuf terdiri dari yang berbutir halus hingga kasar/pasiran, merupakan anggota

dari Formasi Halang. Satuan ini pada umumnya benwarna putih kekuningan, mengandung

mineral mafik, felspar, gelas, oksida besi dan kuarsa. Pada lapisan bagian atas/pemukaan

(Horison A), Tuf di jumpai dengan ketebalan sekitar 1 - 2 meter, dalam kondisi lapuk kuat

(DPIV).

III - 14

Sebagian lapisan ini telah terubah menjadi tanah, bersifat lunak - agak keras,

struktur sedimen laminasi, ukuran butir lempung - pasiran, sortasi baik, tingkat kebundaran

baik, komposisi mineral fragmen dan matriks berupa material volkanik dengan semen

silika. Kedudukan lapisan batuan (strikel / dip) adalah N 120o E / 35o, dengan kemiringan

lereng berkisar antara 45o – 55o, disamping itu dijumpai pula. Tuf dengan tingkat

pelapukan rendah (DP I – II). Lapisan Tuf ini kontak dengan Serpih pada bagian

bawahnya.

d. Satuan Serpih (Tmph)

Satuan serpih, merupakan anggota dari Formasi Halang. Pada umumnya berwama

abu-abu kehitaman - kekuningan, mengandung mineral lempung, felspar, oksida besi dan

kuarsa. Pada lapisan bagian atas/permukaan (Horison A) Serpih di jumpai dengan

ketebalan sekitar 0.5 - 1 meter, kondisi lapuk kuat (DP IV) sebagian telah terubah menjadi

tanah, sifat lunak-agak keras, struktur sedimen yang dijumpai berupa mud crack, ukuran

butir lempung-lanauan, sortasi baik, tingkat kebundaran baik, komposisi mineral fragmen

dan matriks berupa mineral lempung dengan semen silika namun terdapat juga sebagian

kecil semennya berupa karbonat. Kedudukan lapisan batuan (strike/dip) adalah N 260o – E

/ 27o, dengan kemiringan lereng berkisar antara 45o – 85o. Disamping itu dijumpai pula

Serpih dengan tingkat pelapukan rendah (DP I-II). Lapisan Serpih ini, kontak dengan Tuf

pada bagian atasnya.

3.5.3. Struktur Geologi

Menurut Price and Cosgrove, 1990, geologi struktur adalah bagian dari ilmu

geologi yang mempelajari tentang bentuk (arsitektur) batuan sebagai hasil dari proses

deformasi. Proses deformasi adalah perubahan bentuk dan ukuran pada batuan akibat dari

gaya (force) yang terjadi di dalam bumi. Gaya dapat didefinisikan sebagai sesuatu yang

merubah atau cenderung untuk merubah sesuatu tubuh batuan, sedangkan tegasan

berhubungan dengan tempat di mana gaya tersebut bekerja. Beberapa penulis menganggap

bahwa geologi struktur lebih ditekankan pada studi mengenai unsur-unsur struktur geologi,

misaInya; perlipatan (fold), rekahan (fracture), sesar (fault) dan sebagainya, sebagai bagian

III - 15

dari satuan tektonik (tertonic unit). Sesar juga dapat didefinisikan sebagai suatu struktur

rekahan yang telah mengalami pergeseran. Sifat pergeserannya dapat bermacam-macam,

mendatar, miring (oblique), naik dan turun / normal. Dalam mempelajari strutur sesar,

disamping geometrinya yaitu: bentuk, ukuran, arah dan polanya, yang penting juga untuk

diketahui adalah mekanisme pergerakanya. Struktur geologi yang berkembang pada daerah

kajian, ditentukan berdasarkan pada gejala-gejala yang dijumpai di lapangan dan Peta

Geologi Lembar Banyumas dan Majenang yang ditebitkan oleh P3P, tahun 1992 dan 1996,

dengan skala 1:100.000

III - 16

Gambar 3.7. Kesebandingan Stratigrafi Regional dengan Stratigrafi daerah Kajian (sumber : Laporan Geoteknik Wangon)

Dari hasil analisis dan interprestasi yang didasarkan pada beberapa tahapan, maka

dapat diketahui bahwa struktur geologi yang terdapat di daerah ini , adalah:

1. Struktur Perlipatan

2. Struktur Kekar

3. Struktur Sesar

Berikut ini rincian struktur geologi yang berkembang pada daerah kajian.

• Struktur Perlipatan

Berdasarkan hasil analisis Peta Geologi Lembar Banyumas dan Majenang

diterbitkan oleh P3G, tahun 1992 dan 1996, dengan skala 1 : 100.000 dan pengamatan

langsung di lapangan, struktur lipatan yang berkembang di daerah kajian berupa antiklin

yang terdapat di bagian tengah daerah kajian dengan arah sumbu utama relatif Barat -

Timur. Satuan batuan yang terlipat adalah satuan batuan dari Formasi Halang (Tmph).

• Struktur Kekar Struktur kekar yang diamati di lapangan berupa kekar-kekar sistematik, jenisnya

adalah kekar gerus. Kekar-kekar ini diakibatkan oleh proses tektonik dan dijumpai pada

seluruh satuan batuan yang ada di daerah penelitian kecuali pada satuan aluvial. Struktur

kekar int sebagian terisi oleh kuarsa dan setempat-setempat dijumpai juga kalsit. Lebar

dan bukaan kekar ini sekitar 0,5 -3 cm, dengan arah umum relatif Barat - Timur.

• Struktur Sesar Struktur sesar yang berkembang, ditentukan berdasarkan pada hasil interprestasi

peta topografi berupa bukit, pembelokan sungai, gawir terjal, dan pengamatan langsung

dilapangan dengan mengacu pada peta Geologi Regional.

Hasil dari perpaduan ketiga hal tersebut, dliketahui bahwa struktur sesar yang,

berkembang adalah struktur sesar mendatar, normal, dan naik, skala dari sesar tersebut

sifatnya regional. Berdasarkan hasil, rekonesan tidak dijumpai adanya gejala-gejala

struktur sesar di sepanjang ruas Jalan Menganti – Wangon, namun untuk memastikan

kebenaranya perlu dilakukan penelitian lebih lanjut sehingga analisis sesar dapat dilakukan

dengan sebaik-baiknya.

III - 17

Pengkajian mengenai sesar ini perlu dilakukan karena sesar ini dapat juga

mempengaruhi kestabilan dari batuan – batuan penyusun daerah kajian yang pada akhirnya

berpengaruh pada bangunan teknik yanga dibangun diatasnya

3.6. Parameter Desain

Dalam pemilihan tipe penanggulangan yang cocok, akan terdapat satu atau

beberapa alternatif yang penentuannya tergantung dari tipe longsoran dan kemudian

pelaksanaannya di lapangan. Di samping itu juga tergantung pada dana yang tersedia.

Setelah tipe penanggulangan dipilih, selanjutnya adalah membuat desainnya. Desain

penanggulangannya meliputi perencanaan, analisis kemantapan dan dimensi bangunan.

3.6.1. Stratifikasi Tanah

Stratifikasi tanah adalah penggambaran jenis lapisan tanah berdasarkan hasil

pengujian tanah dari tes Bore Log dan Sondir. Hasil stratifikasi tanah pada kasus longsoran

ini adalah sebagai berikut :

Penyelidikan Sondir

Sondir diambil dalam dua lokasi, yaitu pada STA 6 + 646 dan 6 + 689. Pada STA 6

+ 646 diambil dua titik sondir, yaitu sondir 2 dan sondir 3. Pada STA 6 + 689 diambil dua

titik sondir, yaitu sondir 4 dan sondir 1. STA 6 + 646 dan STA 6 + 689 merupakan

alinyemen horizontal, sehingga antara sondir 2 dengan STA 6 + 689 berada pada jarak

yang berdekatan sedemikian rupa. Berikut adalah hasil analisa lapisan tanah berdasarkan

sondir menurut konsistensinya.

III - 18

• STA 8 + 646

Tabel 3.1. Hasil Sondir 2 (bawah) kanan

Kedalaman

(m)

Jenis Tanah qc

(kg/cm2)

0.2 – 10 Tanah konsistensi sangat lunak sampai

lunak

1 - 7

10 – 14.2 Pasir sangat lepas sampai setengah padat 10 – 60

14.2 - 24 Tanah konsistensi lunak sampai kaku 7 - 38

Tabel 3.2. Hasil Sondir 3 (atas) kiri

Kedalaman

(m)

Jenis Tanah qc

(kg/cm2)

0.6 – 17.4 Tanah konsistensi sangat lunak sampai

lunak

1 - 7

17.4 – 24 Tanah konsistensi teguh sampai kaku 10 – 35

Dengan menggunakan grafik Schmertman, 1969, yang mengkorelasikan antara

nilai qc dan FR dengan jenis tanah, maka dapat ditentukan jenis tanah yang menyusun

daerah permodelan untuk tiap kedalaman.

Dari sondir di STA 8 + 646 di titik S3 dan S2 dapat kita buat stratifikasi tanah

untuk STA 8 + 646 berikut :

III - 19

Gambar 3.8. Stratifikasi tanah STA 8 + 646 dengan S2 dan S3

• STA 8 + 689

Tabel 3.3. Hasil Sondir 4 (depan rumah) kiri

Kedalaman

(m)

Jenis Tanah qc

(kg/cm2)

0.2 – 17.6 Tanah konsistensi sangat lunak sampai

lunak

2 – 12

17.6 – 24 Tanah konsistensi teguh sampai kaku 12 – 35

Tabel 3.4. Hasil Sondir 1 (atas) kanan

Kedalaman

(m)

Jenis Tanah qc

(kg/cm2)

0.4 – 2.4 Tanah timbunan lepas sampai setengah 5 - 50

III - 20

padat

2.4 – 7 Tanah konsistensi sangat lunak sampai lunak 1 - 5

7 - 17.2 Tanah konsistensi lunak sampai teguh 3 - 15

17.2 - 24 Tanah konsistensi kaku 20 - 40

Dari sondir di STA 8 + 689 di titik S4 dan S1 dapat kita buat stratifikasi tanah

untuk STA 8 + 689 berikut :

Gambar 3.9. Stratifikasi tanah STA 8 + 689 dengan S4 dan S1

III - 21

Gambar 3.10. Stratifikasi tanah STA 8 + 689 dengan S4, S1 dan S2

Penyelidikan Boring

Jumlah titik / lokasi boring untuk lokasi Menganti – Wangon ada 4 titik bor. Di

mana BH 4, BH 1, dan BH 2 terletak pada KM 31 + 700. Dari data bore log ini kita bisa

mendapatkan data jenis tanah dan sifat-sifat fisiknya.

Tabel 3.5. Hasil bore log pada km 31 + 700

BH 1

Kedalaman

(m)

Jenis Tanah N SPT

0 – 0.5 Lempung kepasiran mengandung boulder, coklat -

0.5 – 4.8 Lanau kepasiran plastisitas tinggi, mengandung krikil,

lunak, coklat

6

4.8 – 16 Lempung lunak, mengandung sampah, abu-abu

sampai abu-abu kecoklatan

3 - 5

16 - 25 Lempung kepasiran, teguh sampai kaku, mengandung

sedikit pasir halus, abu-abu

6

III - 22

BH 2

Kedalaman

(m)

Jenis Tanah N SPT

0 – 2 Lanau lunak, coklat kekuningan -

2 – 10 Lempung lunak, abu-abu kecoklatan 2 – 3

10 – 16.5 Pasir kelempungan, lepas sampai agak padat, butiran

halus sampai sedang, abu-abu kehitaman

6

16.5 - 20 Lempung kepasiran, teguh sampai kaku, mengandung

sedikit pasir halus, abu-abu

8 – 12

BH 3

Kedalaman (m) Jenis Tanah N SPT

0 – 2 Lanau, lunak sampai teguh, coklat kekuningan -

2 – 5.5 Lempung, lunak, mengandung sedikit pasir halus,

abu-abu kecoklatan

3

5.5 – 12 Lempung, lunak, butiran halus, abu-abu 3 – 4

12 – 16 Pasir kelempungan, lepas sampai agak padat, butiran

halus sampai sedang, abu-abu kehitaman

6

16 – 20 Lempung kepasiran, teguh sampai kaku, mengandung

sedikit pasir halus, abu-abu kehitaman

7 - 14

BH 4

Kedalaman (m) Jenis Tanah N SPT

0 – 3 Lanau, kaku, butiran halus, coklat kekuningan -

3 – 10 Lempung kepasiran, butiran halus, abu-abu

kecoklatan

4 – 6

10 – 19 Pasir kelempungan, lepas, butiran halus, abu-abu

kehitaman

3 – 6

19 – 25 Pasir, lepas, butiran halus sampai sedang, abu-abu 8 - 9

III - 23

kecoklatan

Kemudian dari data-data boring di atas kita bisa membuat stratifikasi tanah sebagai

berikut.

Gambar 3.11. Stratifikasi tanah KM 31 + 700 dengan B4, B1 dan B2

3.6.2. Perilaku Karakteristik Tanah

Dari data profil tanah yang berasal dari Laboraturium Mekanika Tanah Universitas

Diponegoro pada Ruas Jalan Menganti – Wangon, data sondir dan boring di atas, diperoleh

kesimpulan bahwa jenis tanah pada badan jalan adalah tanah lanau (lempung organik).

Material tanah yang berupa lempung mempunyai ukuran butiran yang sangat kecil serta

menunjukkan sifat kohesi dan sifat plastisitas. Kohesi menunjukkan sifat saling melekat

antar butirannya, sedangkan sifat plastis menunjukkan kemungkinan berubah bentuk tanpa

terjadi perubahan isi atau tanpa kembali kebentuk semula.

Berdasarkan survey lapangan yang telah dilakukan diketahui bahwa longsoran

terutama terjadi pada musim penghujan. Dugaan longsoran yang terjadi pada musim hujan

untuk banyak kasus adalah karena tanah mempunyai sifat ekspansif yang akan

mengembang pada waktu terkena air.

III - 24

Tanah lempung ekspansif adalah tanah yang tersusun dari mineral lempung yang

mengandung mineral montnorrilonite yang mempunyai sifat kembang susut yang tinggi

jika perubahan kadar air, sehingga banyak terjadi kerusakan jalan pada jalan yang

melewati tanah ekspansif akibat dari proses kembang susut yang berulang setiap perubahan

musim kemarau ke musim penghujan atau sebaliknya.

a. Mengidentifikasi potensi mengembang tanah lempung

Chen (1975) menggunakan indeks plastisitas untuk mengetahui potensi

mengembang tanah, sebagaimana telah dibahas pada bab II tabel 2.6. Hubungan potensi

mengembang dengan indeks plastisitas.

Tabel 3.6. Hasil liquid dan plastic limit test

Bore Hole Kedalama

n

LL PL PI Potensi

Mengembang

BH 1 4 – 4.5

8 – 8.5

14 – 14.5

17 – 17.5

24.5 - 25

45.8

60.5

69

66.8

56

30

28.57

35.38

36.03

29.25

15.8

31.93

33.62

30.77

26.75

Sedang

Tinggi

Tinggi

Tinggi

sedang

BH 2 4 – 4.5

8 – 8.5

17 – 17.5

67.8

67.7

66.15

34.65

35.14

34.82

33.15

32.56

31.33

Tinggi

Tinggi

Tinggi

BH 3 4 – 4.5

8 – 8.5

17 – 17.5

50.8

48.3

69.9

30.12

26.15

35.42

20.68

22.15

34.48

Sedang

Sedang

Tinggi

BH 4 4 – 4.5

8 – 8.5

60.40

65.7

30.95

31.97

29.45

33.73

Sedang

Tinggi

Berdasarkan data diatas, nilai indeks plastisitas yang dimiliki pada ruas Jalan

Menganti – Wangon adalah antara 15.8 sampai 34.48, sehingga tanah lempung pada ruas

III - 25

jalan tersebut mempunyai potensi mengembang yang sedang sampai pada kedalaman 5 m

dan tinggi untuk kedalaman di bawahnya.

.

b. Mengidentifikasi tingkat ekspansi tanah lempung

Pada table 2.7. pada bab 2, Altmeyer (1955), menghubungkan nilai batas susut (SL)

dan susut linier (LS) dengan tingkat ekspansi.

Tabel 3.7. Hasil shrinkage limit test

Bore

Hole

Kedalama

n

Shrinkage Limits Susut

Linear

Tingkat

Ekspansi

BH 1 -4

-8

-14

-17

-24.5

12.97

11.21

18.94

18.37

17.08

16.05

17.29

17.10

17.58

16.57

Kritis

Kritis

Kritis

Kritis

Kritis

BH 2 -4

-8

-14

-17

6.76

9.22

pasir kelempungan (tidak dapat

dicetak)

12.58

21.52

15.05

18.79

Kritis

Kritis

Kritis

BH 3 -4

-8

-14

-17

13.06

11.66

psir kelempungan (tidak dapat

dicetak)

10.40

17.19

17.13

16.35

Kritis

Kritis

Kritis

BH 4 -4

-8

-14

-17

9.44

8.03


dicetak)


18.21

17.73

Kritis

Kritis

III - 26

-24.5

dicetak)


dicetak)

Berdasarkan data yang telah ada, nilai batas susut yang dimiliki tanah pada ruas

Jalan Menganti – Wangon adalah sekitar 6.76 sampai 18.94 dan nilai susut linier adalah

sekitar 15.05 sampai 18.79, sehingga tanah lempung termasuk dalam kategori mempunyai

tingkat ekspansi yang kritis.

Dari identifikasi menurut Chen (1975) dan Altmeyer (1955) dapat diketahui bahwa

tanah lempung pada ruas jalan Menganti-Wangon mempunyai pengembangan yang tinggi

dan tingkat ekspansi yang kritis.

3.6.3. Parameter Tanah

Parameter tanah digunakan untuk mendeskripsikan sifat-sifat tanah dan perilaku

karakteristik tanah. Setelah mendapatkan stratifikasi dari penampang melintang bidang

longsoran yang mewakili daerah kajian, maka kita harus mendapatkan data-data yang

menjelaskan properties dari tiap-tiap strata dalam steratifikasi tersebut, baik itu soil

properties (kohesi (c), sudut geser (ø), berat lsi (γ) tanah, water content (w), void ratio

(e)), maupun engineering properties (triaxial test, unconfined test, dan consolidation test)

III - 27

Tabel 3.8. Summary Of Soil Test

No. No. Lokasi Depth Berat Isi Berat Kadar Porosity Void Plasticity Test Shrinkage Bore Hole Tanah Jenis Air (n) Ratio LL PL PI Limits γ Tanah (w) Test (m) (gr/cm3) (Gs) % % (e) % % % %

1,00 BH 1 -4,00 1,72 2,69 48,26 56,85 1,32 45,80 30,00 15,80 12,97 -8,00 1,62 2,61 49,36 58,34 1,40 60,50 28,57 31,93 11,21 -14,00 1,60 2,61 62,04 62,12 1,64 69,00 35,38 33,62 18,94 -17,00 1,66 2,66 64,36 61,39 1,63 66,80 36,03 30,77 18,37 -24,50 1,65 2,66 59,72 61,11 1,67 56,00 29,25 26,75 17,08

2,00 BH 2 -4,00 1,60 2,61 64,03 62,64 1,68 67,80 34,65 33,15 6,76 -8,00 1,62 2,62 65,28 62,68 1,68 67,70 35,14 32,56 9,22 -14,00 1,63 2,62 58,74 60,83 1,55 TIDAK DAPAT DICETAK - -17,00 1,65 2,65 28,89 51,85 1,08 66,15 34,82 31,33 12,58

3,00 BH 3 -4,00 1,68 2,69 48,83 57,39 1,35 50,80 30,12 20,68 13,06 -8,00 1,69 2,68 61,49 60,58 1,54 48,30 26,15 22,15 11,66 -14,00 1,67 2,66 25,05 49,68 0,99 TIDAK DAPAT DICETAK - -17,00 1,66 2,62 286,89 51,00 1,04 69,90 35,42 34,48 10,40

4,00 BH 4 -4,00 1,64 2,62 37,37 54,34 1,19 60,40 30,95 29,45 9,44 -8,00 1,65 2,63 46,93 57,33 1,34 65,70 31,97 33,73 8,03 -14,00 1,65 2,62 30,57 51,65 1,07 TIDAK DAPAT DICETAK - -17,00 1,67 2,65 35,58 53,64 1,16 TIDAK DAPAT DICETAK - -24,50 1,68 2,69 25,12 50,22 1,01 TIDAK DAPAT DICETAK -

III - 28

Tabel 3.9. Summary of Engineering Properties

No. No. Lokasi Depth Dirrect Shear Test Triaxial Test U - U Bore Hole c Ø Total Effective c Ø c Ø (m) kg/cm2 (°) kPa (°) kPa (°) 1 BH 1 -4,00 0,20 14,00 20,40 14,10 30,10 18,40 -8,00 0,12 9,00 60,00 6,40 60,00 8,30 -14,00 0,15 9,00 19,00 8,10 18,80 12,20 -17,00 0,20 15,00 22,40 6,20 22,50 9,90 -24,50 0,13 16,00 21,60 3,40 21,50 5,30 2 BH 2 -4,00 0,12 5,00 34,70 6,00 35,50 8,90 -8,00 0,13 6,00 65,30 7,10 65,30 9,60 -14,00 0,09 20,00 - - - - -17,00 0,10 19,00 - - - - 3 BH 3 -4,00 0,16 13,00 48,20 4,30 44,80 7,80 -8,00 0,17 15,00 23,40 13,00 20,00 19,70 -14,00 0,12 20,00 - - - - -17,00 0,18 20,00 - - - - 4 BH 4 -4,00 0,12 6,00 - - - - -8,00 0,14 12,00 15,70 3,00 15,30 4,90 -14,00 0,09 21,00 - - - - -17,00 0,10 20,00 - - - - -24,50 0,08 22,00 - - - -

Untuk analisa longsoran dengan menggunakan Plaxis V. 7. 11 pada ruas jalan raya

Menganti - Wangon pada STA 8 + 400 s/d 8 + 750 diperlukan parameter tanah yang didapat

dari data-data tanah hasil penyelidikan yang diperoleh secara langsung dari laboratorium

mekanika tanah Universitas Diponegoro Semarang. Data tanah yang diperlukan sebagai

parameter tanah dalam program Plaxis V. 7. 11 dengan model material Mohr-Coloumb adalah

sebagai berikut :

• Kohesi ( c )

Kohesi merupakan gaya tarik menarik antar partikel tanah. Bersama dengan sudut geser

tanah, kohesi merupakan parameter kuat geser tanah yang menentukan ketahanan tanah

terhadap deformasi akibat tegangan yang bekerja pada tanah. Deformasi dapat terjadi akibat

III - 29

adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser. Nilai dari kohesi

didapat dari engineering properties, yaitu dengan Triaxial Test dan Direct Shear Test.

Tabel 3.10. Nilai Kohesi dari Direct Shear Test dan Triaxial Test U - U

Jenis Tanah Bore

Hole

Kedalaman

(m)

Nilai c

Direct

Shear

Test

(kN/m2)

Triaxial

Test U - U

(kN/m2)

Lempung

Organik 1

BH 4

BH 1

BH 2

0 – 5.6

0 – 7

0 – 3

11.70

19.61

-

-

26.4

50

Lempung

Organik 2

BH 4

BH 1

BH 2

5.6 – 16.6

7 – 16.8

3 – 10

11.28

13.24

12.23

15.7

39.59

50

Lempung

Kepasiran

BH 4

BH 1

BH 2

> 16.6

> 16.8

> 14.2

8.83

16.18

9.81

-

22

-

Pasir

Kelempungan

BH 4

BH 1

BH 2

-

-

10 – 14.20

-

-

8.83

-

-

- Nilai kohesi yang diambil :

a. Lempung Organik 1 : 11.7 kN/m2

b. Lempung Organik 2 : 11.28 kN/m2

c. Lempung Kepasiran : 8.83 kN/m2

d. Pasir Kelempungan : 8.83 kN/m2

III - 30

• Sudut Geser Dalam ( φ )

Sebagaimana telah dibahas dalam bab sebelumnya, sudut geser dalam bersama dengan

kohesi merupakan factor dari kuat geser tanah. Nilai dari sudut geser dalam juga didapat

dari engineering properties tanah, yaitu dengan Triaxial Test dan Direct Shear Test.

Tabel 3.11. Nilai Sudut Geser Dalam dari Triaxial Test dan Direct Shear Test

Jenis Tanah Bore

Hole

Kedalaman

(m)

Nilai Ø

Direct Shear

Test (º)

Triaxial Test

U – U (º)

Lempung

Organik 1

BH 4

BH 1

BH 2

0 – 5.6

0 – 7

0 – 3

6

14

-

-

14.1

-

Lempung

Organik 2

BH 4

BH 1

BH 2

5.6 – 16.6

7 – 16.8

3 – 10

16.5

9

5.5

3

7.25

6.55

Lempung

Kepasiran

BH 4

BH 1

BH 2

> 16.6

> 16.8

> 14.2

21

15.5

20

-

4.8

-

Pasir

Kelempungan

BH 4

BH 1

BH 2

-

-

10 – 14.20

-

-

19

-

-

-

Nilai sudut geser dalam yang diambil :

a. Lempung Organik 1 : 14.1 °

b. Lempung Organik 2 : 3 °

c. Lempung Kepasiran : 4.8 °

d. Pasir Kelempungan : 19 °

• Modulus Young ( Eref )

III - 31

PLAXIS menggunakan Modulus Young sebagai modulus kekakuan dasar dalam model

Mohr-Coloumb. Nilai parameter kekakuan yang diambil dalam perhitungan membutuhkan

perhatian yang khusus di mana material tanah memperlihatkan sifat non-linear sejak dari

awal pembebanan.

Ada beberapa data yang dapat digunakan untuk mendapatkan nilai modulus young, antara

lain :

o Diagram tegangan – regangan dari Triaxial Test

o Data N-SPT

o Data sondir

Tabel 3.12. Nilai Modulus Young dari Triaxial Test dan Bore Log

Jeni

s Tan

ah

Bore

Hole

Kedalaman

(m)

(σ1-σ 3

) 50

(kN

/m2 )

ε rat

a-ra

ta

(in/m

in)

N-S

PT

Modulus Young

(E)

(kN/m2)

Triaxial

Test

Bore

Log

Lem

pung

Org

anik

1 BH 4

BH 1

BH 2

0 – 5.6

0 – 7

0 – 3

-

50

-

-

0.02

-

4

4.5

2

-

2500

-

2585.53

2729.17

2010.97

Lem

pung

Org

anik

2 BH 4

BH 1

BH 2

5.6 – 16.6

7 – 16.8

3 – 10

19.3

52.08

50

0.02

0.02

-

5

4.33

2.5

965

2604

2500

2872.81

2680.33

2154.61

Lem

pung

Kep

asira

n BH 4

BH 1

BH 2

> 16.6

> 16.8

> 14.2

-

33.83

-

-

0.02

-

7.67

6

8.67

-

1691.5

-

3639.85

3160.09

3927.13

III - 32

Pasi

r

Kel

empu

ngan

BH 4

BH 1

BH 2

-

-

10 – 14.20

-

-

-

-

-

-

-

-

6

-

-

-

-

-

3160.09

Tabel 3.13. Nilai Modulus Young dari Sondir

Jenis

Tanah Sond

ir Kedalaman

(m) qc

Modulus Young (E)

(kN/m2)

Lempung

Organik 1

S 4

S 1

S 2

0 – 5.6

0 – 7

0 – 3

5.62

10.47

2.75

1102.27

2053.51

539.37

Lempung

Organik 2

S 4

S 1

S 2

5.6 – 16.6

7 – 16.8

3 – 10

7.47

10.27

2.89

1465.11

2014.29

566.82

Lempung Kepasiran

S 4

S 1

S 2

> 16.6

> 16.8

> 14.2

26.94

28.56

18.88

5283.82

5601.56

3702.99

Pasir

Kelempungan

S 4

S 1

S 2

-

-

10 – 14.20

-

-

38.62

-

-

11361.98

Nilai modulus young yang diambil :





• Poisson’s Ratio ( ν )

III - 33

Pemilihan Poisson’s Ratio pada model Mohr-Coloumb relatif sederhana apabila digunakan

pada Gravity Loading (peningkatan nilai ΣMWeight dari 0 sampai 1 pada perhitungan

plastis). Nilai Poisson’s Ratio adalah antara 0,3-0,4. Pada model plastis nilai Poisson’s

Ratio diambil nilai yang rendah, sebaliknya menggunakan model Mohr-Coloumb nilai

Poisson’s Ratio diambil nilai yang besar. Karena pengaruh sifat undrained nilai Poisson’s

Ratio nilai terbesar yang dapat diambil 0.35. Untuk lempung organik atas dan lempung

organik bawah digunakan 0.35, sedangkan untuk lempung kepasiran dan pasir kelempungan

digunakan 0.3.

• Sudut Dilatansi ( ψ )

Pada tanah lempung nilai ψ = 0o, sudut dilatansi untuk tanah pasir tergantung pada kerapatan

dan sudut gesernya, pada umumnya 30o. Pada sebagian besar kasus nilai ψ = 0o , untuk nilai

sudut geser kurang dari 30o.

• Berat Isi Tanah Kering ( γdry )

Nilai dari berat isi tanah kering juga didapat dari hasil pengujian tanah dengan Triaxial Test

dan juga Soil Test.

Tabel 3.14. Berat Isi Tanah Kering dari Triaxial Test dan Soil Test

Jenis Tanah Bore

Hole

Kedalaman

(m)

γdry (kN/m3)

Triaxial

Test

Soil

Test

Lempung

Organik 1

BH 4

BH 1

BH 2

0 – 5.6

0 – 7

0 – 3

-

11.1

-

11.74

11.39

-

Lempung

Organik 2

BH 4

BH 1

BH 2

5.6 – 16.6

7 – 16.8

3 – 10

8.6

10.27

10.20

11.71

10.17

9.58

III - 34

Lempung Kepasiran

BH 4

BH 1

BH 2

> 16.6

> 16.8

> 14.2

-

10.05

-

12.74

10.14

12.54

Pasir

Kelempungan

BH 4

BH 1

BH 2

-

-

10 – 14.20

-

-

-

-

-

10.08

Nilai berat isi tanah kering yang diambil :





• Berat Isi Tanah Jenuh Air ( γsat )

Nilai dari berat isi tanah jenuh air didapat dengan menggunakan rumus:

wsat eeGs γγ ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

++

=1

Di mana :

Gs : Specific Gravity

e : Angka Pori

γw : Berat Isi Air (10 kN/m3)

Nilai-nilai dari Gs, e dan γw didapat dari hasil pengujian tanah dengan Triaxial Test dan juga

Soil Test.

III - 35

Tabel 3.15. Berat Isi Tanah Jenuh dari Triaxial Test dan Soil Test

Nilai berat isi tanah jenuh yang diambil :





• Permeabilitas Arah Vertikal ( ky ) dan Permeabilitas Arah Horizontal ( kx )

Nilai dari e untuk mencari permeabilitas didapat dari hasil Triaxial Test dan juga Soil Test.

Jenis

Tanah

Bore

Hole

Depth

(m)

Triaxial Test Soil Test

Gs e γsat

(kN/m3) Gs e

γsat

(kN/m3)

Lempung

Organik 1

BH 4

BH 1

BH 2

0 – 5.6

0 – 7

0 – 3

-

2.65

-

-

1.346

-

-

17.033

-

2.6218

2.6927

-

1.1901

1.3175

-

17.405

17.304

-

Lempung

Organik 2

BH 4

BH 1

BH 2

5.6 – 16.6

7 – 16.8

3 – 10

2.65

2.65

2.65

2.029

1.539

1.560

15.447

16.499

16.445

2.6235

2.6247

2.6156

1.9751

1.5557

1.6783

15.457

16.357

16.032

Lempung

Kepasiran

BH 4

BH 1

BH 2

> 16.6

> 16.8

> 14.2

-

2.65

-

-

1.598

-

-

16.351

-

2.6924

2.6595

2.6545

1.0090

1.5711

1.0766

18.424

16.454

17.967

Pasir

Kelempungan

BH 4

BH 1

BH 2

-

-

10 – 14.2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.6326

-

-

1.5533

-

-

16.394

III - 36

Tabel 3.16. Nilai Permeabilitas Arah Vertikal dan Arah Horizontal

Jenis

Tanah

Bore

Hole

Kedalaman

(m)

Triaxial test Soil Test

e KH

(kN/m3)

Kv

(kN/m3)

e KH

(kN/m3)

Kv

(kN/m3)

Lempung

Organik 1

BH 4

BH 1

BH 2

0 – 5.6

0 – 7

0 – 3

-

1.346

-

-

1.039

-

-

1.039

-

1.1901

1.3175

-

0.769

0.987

-

0.769

0.987

-

Lempung

Organik 2

BH 4

BH 1

BH 2

5.6 – 16.6

7 – 16.8

3 – 10

2.029

1.539

1.560

2.7577

1.577

1.216

2.7577

1.542

1.169

1.189

1.556

1.1783

0.626

1.689

1.755

0.626

1.589

1.767

Lempung

Kepasiran

BH 4

BH 1

BH 2

> 16.6

> 16.8

> 14.2

-

1.598

-

-

1.581

-

-

1.514

-

1.009

1.571

1.0766

0.5113

1.5083

0.6009

0.5113

1.5083

0.6009

Pasir

Kelempun

gan

BH 4

BH 1

BH 2

-

-

10 – 14.2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1.553

-

-

1.468

-

-

1.468

III - 37

Nilai permeabilitas arah horisontal yang diambil :





Tabel 3.17. Material Properties Tanah

III - 38

PROPERTIES NAMA Lempung

1

Lempung

2

Lempung

Pasir

Pasir

Lempung UNIT

Kedalaman - 0-7 7-16.8 16.8 < 10-14.2 m

Material model Model Mohr-

Coloumb

Mohr-

Coloumb

Mohr-

Coloumb

Mohr-

Coloumb -

Type of material

behaviour Type Undrained Undrained Undrained Undrained -

Soil unit weight

above phreatic level γdry 11.1 8.6 10.05 10.08 kN/m3

Soil unit below

phreatic level γsat 17.033 15.447 16.351 16.394 kN/m3

Permeability in

horizontal direction Kx 0.769 0.626 0.511 1.468 m/day

Permeability in

vertical direction Ky 0.769 0.626 0.511 1.468 m/day

Young’s modulus

(constant) Eref 593.37 566.82 1691.5 3160.09 kN/m2

Poisson’s ratio ν 0.35 0.35 0.3 0.3 -

Cohession

(constant) cref 11.7 11.28 8.83 8.83 kN/m2

Friction angle φ 14.1 3 4.8 19 o

Dilatancy angle ψ 0 0 0 0 o

3.7. Bidang Longsoran

III - 39

Pergerakan tanah tetlah terjadi selama bertahun-tahun dan permukaan jalan terlihat

secara nyata mengalami deformasi. Longsoran terjadi pada debris lereng yang tidak seragam

yang terletak di atas formasi serpih yang lemah. Di atas lereng batu tuf muncul ke permukaan

(outcrop) dari formasi haling membentuk lipatan patah di atas jalan. Bidang gelincir biasanya

terletak diantara batu tuf lapuk dan serpih lapuk yang menumpang di atas serpih segar dalam

kedudukan miring yang keseimbangannya terganggu akibat air yang keluar dari mata air atau

naiknya permukaan air tanah. Kondisi ini menyebabkan kenaikan tekanan air pori yang

kemudian mengakibatkan turunnya momen tahanan dari tanah.

Pada lokasi kajian selain karena lapisan tanah yang lunak berupa lempung ekspansif

kritis, terganggunya keseimbangan lereng juga disebabkan oleh perubahan tekanan air pori

akibat dari resapan air hujan, sistem drainase yang buruk yang akan menurunkan nilai c dan Ø

yangmenurunkan momen tahanan tanah dam menurunkan angka keamanan.

Bentuk dan kedalaman bidang longsoran sangat penting dalam analisis kemantapan lereng

untuk menentukan dimensi dan stabilitas penanggulangan yang dipilih. Bidang longsoran juga

penting dalam menentukan letak dan kedalaman struktur penanggulangan.

Bentuk bidang longsor dipengaruhi oleh letak kedalaman tanah keras. Apakah nantinya

bidang longsor akan berada pada muka lereng, pada kaki lereng atau pada dasar lereng. Letak

kedalaman tanah keras itu digunakan untuk menentukan factor kedalaman (Df).

Berdasarkan data-data dari sondir dan bore log, diketahui bahwa sampai pada kedalaman

25 m di lokasi kajian tidak terdapat tanah keras. Jadi nilai faktor kedalamannya adalah :

H

HDD f+

=

Karena nilai D (kedalaman tanah keras) di atas 25 m, maka bentuk bidang longsor yang dipakai

adalah melalui dasar lereng :

III - 40

Gambar 3.12. Tipe bidang busur longsor di lokasi kajian

Dengan mempertimbangkan nilai-nilai qc dan N-SPT, maka dapat dibuat bidang busur

longsor sebagai berikut :

Gambar 3.13. Bidang busur longsor di lokasi kajian

Dari bidang busur longsor di atas kemudian dicari titik perkiraan pusat busur lingkaran

longsor. Pendekatan ini dilakukan dengan menggunakan sudut-sudut pendekatan Fellenius dalam

III - 41

bab 2. Setelah ditentukan titik pendekatannya kemudian dengan metode trial and error dicari

faktor keamanan untuk titik di sekitar titik tersebut. Proses tersebut terus diulang sampai

ditemukan titik dengan angka keamanan yang terkecil. Titik tersebut adalah titik perkiraan letak

pusat busur lingkaran longsor, yang kemudian diselesaikan dengan menggunakan metode

Bishop.

BAB III DATA DAN ANALISA TANAH -...

Documents

Transcript of BAB III DATA DAN ANALISA TANAH -...