LAPOR AN KEMAJUAN PENELITIAN DOSEN PEMULA Gusti Ngurah Putu... · keamanan. Analisis keamanan...
Transcript of LAPOR AN KEMAJUAN PENELITIAN DOSEN PEMULA Gusti Ngurah Putu... · keamanan. Analisis keamanan...
K
A
ANALIS
Ketua
Anggota 1
P
SIS KEAMA
UNTUK BA
DI
T
: I Gusti N
: Dewa Ayu
UNIVE
LAPOR
PENELITIA
ANAN LER
ANGUNAN
DAERAH B
Tahun ke 1
Ngurah Putu
u Nyoman A
ERSITAS PA
RAN KEMA
AN DOSEN
RENG DAN
N PENDUKU
BERLEREN
dari rencan
u Dharmaya
Ardi Utami
PENDIDIKAAgustus 2017
AJUAN
N PEMULA
N DAYA DU
UNG PARI
NG CURAM
na 1 tahun
asa, S.T., M.
, S.T., M.T.
AN NASIO7
UKUNG PON
IWISATA
M
.T. (08
. (080
ONAL
NDASI
12077801)
06118502)
HALAMA
AN PENGE
ESAHAN
ii
iii
RINGKASAN
Perkembangan pariwisata di Bali yang sangat pesat menuntut tersedianya sarana penunjang pariwisata berupa hotel, vila, penginapan dan restoran yang memadai sehingga dapat meningkatkan pelayanan terhadap wisatawan. Karena sulitnya mencari lahan untuk pembanguan hotel dan vila serta untuk mendapatkan suasana yang menyatu dengan alam maka banyak vila dan hotel dibangun di daerah berlereng curam dan bahkan di tepi jurang. Satu diantara banyak vila dan hotel yang akan dibangun pada daerah berlereng curam adalah vila di daerah Dukuh, Tegalalang, Gianyar, Bali.
Sebelum fasilitas pariwisata dibangun dilakukan analisis terhadap keamanan lereng dan daya dukung tanah di lokasi vila yang akan dibangun sehingga dapat direncanakan kedalaman dan ukuran pondasi yang memenuhi syarat-syarat keamanan. Analisis keamanan lereng dilakukan dengan program SLOPE/W 2007 dan dengan perhitungan manual dengan metode Bishop. Untuk melakukan analisis diperlukan data SPT, data sondir, nilai sudut geser tanah (ϕ), nilai kohesi tanah (c) , berat volume tanah (γ) dan data beban struktur. Dalam penelitian ini dilakukan pada dua lokasi lereng yaitu pada potongan lereng pada arah A-A dan pada potongan lereng arah B-B serta empat macam analisis yaitu pertama analisis keamanan lereng terhadap kondisi lereng alami yaitu tanpa beban gempa dan tanpa perkuatan bore pile, kedua adalah analisis keamanan lereng tanpa beban gempa dengan perkuatan bore pile, ketiga adalah analisis terhadap lereng dengan beban gempa dan tanpa perkuatan bore pile, serta keempat adalah analisis keamanan lereng dengan beban gempa dengan perkuatan bore pile. Untuk analisis keamanan lereng dengan kondisi lereng alami tanpa perkuatan pondasi tiang bor dan gempa, hasil perhitungan dengan SLOPE/W dibandingkan dengan metode Bishop.
Berdasarkan analisis menunjukkan pada lokasi memiliki sudut kemiringan antara 25° - 33° sehingga dikategorikan cukup curam. Hasil analisis keamanan lereng setelah dilakukan analisis pada potongan lereng arah A-A untuk analisis 1, 2, 3 dan 4 adalah 1.00, 1.244, 0.533 dan 0.597. Sedangkan untuk potongan lereng arah B-B adalah 1.431, 1.681, 0.709 dan 0.774. Sedangkan dengan metode Bishop dihasilkan angka keamanan 0,91 di potongan lereng arah A-A dan 1,10 di potongan lereng arah B-B. Angka keamanan tertinggi adalah analisis 2 yaitu dengan perkuatan bore pile tanpa beban gempa dengan angka keamanan (SF) =1,681 pada potongan lereng arah B-B. Sedangkan angka keamanan terendah adalah analisis 3 yaitu analisis dengan beban gempa tanpa perkuatan bore pile dengan angka keamanan (SF) = 0.533 pada potongan lereng arah A-A. Hasil analisis struktur diperoleh beban aksial maksimum (P mak) pada pondasi adalah 68456.67 kg dan beban aksial minimum (P min) adalah 18085.26 kg.
Kata kunci: lereng curam, Tegalalang, keamanan lereng, pondasi tiang bor
iv
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa sehingga Laporan Kemajuan
Penelitian Dosen Pemula yang berjudul “Analisis Keamanan Lereng Dan Daya
Dukung Pondasi Untuk Bangunan Pendukung Pariwisata Di Daerah Berlereng
Curam” dapat diselesaikan dengan baik.
Laporan ini disusun untuk memenuhi kewajiban para peneliti untuk
melaporkan kemajuan penelitian untuk skema Penelitian Dosen Pemula tahun
2017. Dalam penyusunan laporan kemajuan penelitian ini penulis mengucapkan
terima kasih karena sejak penyusunan proposal sampai dengan proses penelitian
sangat banyak dibantu oleh berbagai pihak sehingga dapat berjalan dengan baik,
terutama kepada Bapak Dr.Ir. I Gusti Lanang Bagus Eratodi, ST, MT selaku
Dekan Fakultas Teknik dan Informatika, Universitas Pendidikan Nasional dan
rekan-rekan dosen di Fakultas Teknik dan Informatika.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Direktorat Riset dan
Pengabdian Masyarakat Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan
Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi atas bantuan hibah dosen
pemula sehingga dapat membantu dosen-dosen muda untuk menghasilkan
penelitian yang baik. dan semoga dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu
pengetahuan.
Akhir kata semoga penelitian ini dapat terselesaikan dengan baik dan
mampu memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Denpasar, 25 Agustus 2017
Penulis
v
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL............................................................................... ........... i
HALAMAN PENGESAHAN............................................................................... . ii
RINGKASAN................................................................... ..................................... iii
PRAKATA....................................................................................................... ...... iv
DAFTAR ISI............................................................................... ........................... v
DAFTAR TABEL............................................................................... ................... viii
DAFTAR GAMBAR............................................................................... .............. x
DAFTAR LAMPIRAN............................................................................... ........... xii
BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ............................... ........................................... 3
2.1 Longsor dan Angka Keamanan Pada Lereng ............................................ 3
2.2 Perhitungan Koefisien Gempa di Indonesia .............................................. 3
2.3 Klasifikasi Kemiringan Lereng dan Metode Untuk Menghitung Bidang Longsor ..................................................................................................... 4
2.4 SLOPE/W GeoStudio 2007 ....................................................................... 6
2.5 Penyelidikan Tanah ................................................................................... 7
2.5.1 Penyelidikan Tanah di Lapangan ................................................ 7
2.5.2 Penyelidikan Tanah di Laboratorium ............................................ 8
2.6 Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) .................................................................. 8
2.7 Daya Dukung Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan Daya Dukung Ujung Tiang. ................................................................................ 9
vi
2.7.1 Daya Dukung Ujung Pondasi Tiang Bor (Bor Pile) Berdasarkan Data Sondir (CPT) ......................................................................... 9
2.7.2 Daya Dukung Ujung Pondasi Tiang Bor (Bor Pile) Berdasarkan Data SPT ........................................................................................ 9
2.7.3 Daya Dukung Ujung Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan Data Laboratorium ................................................... 10
2.8 Daya Dukung Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan Gesekan Dinding Pondasi ........................................................................................ 11
2.8.1 Daya Dukung Gesek Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan Data Sondir (CPT) .................................................... 11
2.8.2 Daya Dukung Gesek Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan Data SPT ................................................................... 12
2.8.3 Daya Dukung Gesek Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan Data Laboratorium ................................................... 12
BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN............................... ............. 13
3.1 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 13
3.2 Manfaat Penelitian .................................................................................... 13
BAB 4. METODE PENELITIAN............................... .......................................... 14
4.1 Lokasi Penelitian ....................................................................................... 14
4.2 Jenis dan Sumber Data .............................................................................. 14
4.3 Teknik Pengumpulan Data ........................................................................ 15
4.4 Rancangan Penelitian ................................................................................ 15
4.5 Kerangka Penelitian .................................................................................. 17
BAB 5. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI............................... ............... 18
5.1 Lokasi Pengambilan Sample ..................................................................... 18
5.2 Data Penelitian .......................................................................................... 18
5.3 Kemiringan Lereng ................................................................................... 19
5.4 Penyelidikan Tanah ................................................................................... 21
5.4.1 Penyelidikan Tanah di Lapangan .................................................. 21
vii
5.4.2 Penyelidikan Tanah di Laboratorium ............................................ 29
5.5 Koefisien Gempa untuk Keamanan Lereng .............................................. 30
5.6 Analisis Struktur ........................................................................................ 30
5.6.1 Model Struktur .............................................................................. 31
5.6.2 Pembebanan Struktur .................................................................... 36
5.6.3 Hasil Analisis Struktur .................................................................. 38
5.7 Analisis Keamanan Lereng ....................................................................... 38
5.7.1 Analisis Keamanan Lereng Dengan Program SLOPE/W ............. 39
5.7.2 Analisis Keamanan Lereng Dengan Metode Bishop .................... 45
BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA............................... ................. 52
BAB 7. SIMPULAN DAN SARAN............................... ....................................... 54
7.1 Simpulan ................................................................................................... 54
7.2 Saran .......................................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA............................... ............................................................. 56
LAMPIRAN............................... ............................................................................ 57
viii
DAFTAR TABEL
Judul Tabel Halaman
Tabel 2.1 Hubungan nilai safety factor (SF) dan kemungkinan kelongsoran lereng tanah ............................................................................................. 6
Tabel 5.1 Hasil pengujian sondir di titik 1 (S1) ...................................................... 22
Tabel 5.2 Hasil pengujian sondir di titik 2 (S2) ...................................................... 22
Tabel 5.3 Hasil pengujian sondir di titik 3 (S3) ...................................................... 23
Tabel 5.4 Hasil pengujian sondir di titik 3 (S3) ...................................................... 24
Tabel 5.5 Rangkuman hasil sondir .......................................................................... 24
Tabel 5.6 Hasil pengujian SPT dan bor di titik 1 (B1) ........................................... 25
Tabel 5.7 Hasil pengujian SPT dan bor di titik 2 (B2) ........................................... 26
Tabel 5.8 Hasil pengujian SPT dan bor di titik 3 (B3) ........................................... 27
Tabel 5.9 Hasil pengujian SPT dan bor di titik 4 (B4) ........................................... 28
Tabel 5.10 Rangkuman hasil SPT ............................................................................. 29
Tabel 5.11 Hasil pengujian tanah di laboratorium .................................................... 29
Tabel 5.12 Rangkuman beban aksial maksimum pada pondasi untuk setiap tipe bangunan ................................................................................................. 38
Tabel 5.13 Data-data untuk analisis keamanan lereng .............................................. 39
Tabel 5.14 Rangkuman analisis keamanan lereng dengan program SLOPE/W ....... 44
Tabel 5.15 Hasil perhitungan besar gaya yang terjadi pada bidang gelincir akibat kohesi tanah pada lokasi A-A ................................................................. 46
Tabel 5.16 Hasil perhitungan berat lapisan pada bidang gelincir lereng pada lokasi A-A ............................................................................................... 46
Tabel 5.17 Hasil perhitungan nilai Mα pada bidang gelincir lereng pada lokasi A-A .............................................................................................................. 47
Tabel 5.18 Hasil perhitungan gaya pada bidang gelincir lereng pada lokasi A-A ... 47
Tabel 5.19 Hasil perhitungan besar gaya yang terjadi pada bidang gelincir akibat kohesi tanah pada lokasi B-B .................................................................. 49
ix
Tabel 5.20 Hasil perhitungan berat lapisan pada bidang gelincir lereng pada lokasi B-B ............................................................................................... 50
Tabel 5.21 Hasil perhitungan nilai Mα pada bidang gelincir lereng pada lokasi B-B .............................................................................................................. 50
Tabel 5.22 Hasil perhitungan gaya pada bidang gelincir lereng pada lokasi B-B .... 51
Tabel 5.23 Rangkuman perhitungan keamanan lereng ............................................. 51
x
DAFTAR GAMBAR
Judul Gambar Halaman
Gambar 2.1 Metode simplified Bishop ....................................................................... 5
Gambar 2.2 Variasi nilai maksimum dari Nc dan Nq dengan sudut geser tanah dari Meyerhof ................................................................................................. 11
Gambar 4.1 Lokasi penelitian ..................................................................................... 14
Gambar 4.2 Diagram alir (flow chart) analisis keamanan lereng ............................... 17
Gambar 5.1 Titik pengambilan sample tanah ............................................................. 18
Gambar 5.2 Potongan lereng arah A-A ...................................................................... 19
Gambar 5.3 Potongan lereng arah B-B ....................................................................... 20
Gambar 5.4 Model struktur untuk bangunan Gym & Swimming Pool ...................... 31
Gambar 5.5 Model struktur untuk bangunan deluxe bed room .................................. 32
Gambar 5.6 Model struktur untuk bangunan deluxe bed room tipe 1 ........................ 32
Gambar 5.7 Model struktur untuk bangunan lobby .................................................... 33
Gambar 5.8 Model struktur untuk bangunan lobby .................................................... 33
Gambar 5.9 Model struktur untuk bangunan staff room ............................................ 34
Gambar 5.10 Model struktur untuk bangunan standard bed room ............................... 34
Gambar 5.11 Model struktur untuk bangunan suite bed room ..................................... 35
Gambar 5.12 Model struktur untuk bangunan restaurant ............................................. 35
Gambar 5.13 Model struktur untuk bangunan owner paviliun ..................................... 36
Gambar 5.14 Kurva spektrum gempa rencana ............................................................. 37
Gambar 5.15 Hasil analisis lereng tanpa beban gempa dan tanpa tiang bor (bore pile) pada (a) lereng A-A dan (b) lereng B-B ......................................... 40
Gambar 5.16 Hasil analisis lereng tanpa beban gempa dengan perkuatan pondasi tiang bor (bore pile) pada (a) lereng A-A dan (b) lereng B-B ................ 41
Gambar 5.17 Hasil analisis lereng dengan beban gempa tanpa perkuatan tiang bor (bore pile) pada (a) lereng A-A dan (b) lereng B-B ............................... 42
xi
Gambar 5.18 Hasil analisis lereng dengan beban gempa dan perkuatan pondasi tiang bor (bore pile) pada (a) lereng A-A dan (b) lereng B-B ......................... 43
Gambar 5.19 Grafik hubungan kombinasi analisis dengan angka keamanan (SF) ...... 44
Gambar 5.20 Segmen untuk bidang gelincir pada potongan lereng arah A-A ............. 45
Gambar 5.21 Segmen untuk bidang gelincir pada potongan lereng arah B-B ............. 48
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Judul Lampiran Halaman
Lampiran 1 Sebagai pemakalah dalam Konteks 11 2017 (accepted) ........................ 57
Lampiran 2 Draft artikel pada jurnal Paduraksa Universitas Warmadewa................. 57
1
BAB 1 . PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pulau Bali terkenal sebagai daerah tujuan wisata utama di Indonesia yang
banyak dikunjungi wisatawan mancanegara maupun wisatawan dari dalam negeri.
Perkembangan pariwisata di Bali yang sangat pesat menuntut tersedianya sarana
penunjang pariwisata berupa hotel, vila, penginapan dan restoran yang memadai
sehingga dapat meningkatkan pelayanan terhadap wisatawan.
Pembangunan sarana penunjang pariwisata di Bali terus bertambah, salah
satunya di daerah sekitar Ubud. Karena sulitnya mencari lahan untuk pembanguan
hotel dan vila serta untuk mendapatkan suasana yang menyatu dengan alam maka
banyak vila dan hotel di daerah sekitar Ubud dibangun di daerah berlereng curam dan
bahkan di tepi jurang. Lokasi pembangunan vila dikatakan curam karena
kemiringannya mencapai lebih dari 45 %. Satu diantara beberapa vila dan hotel yang
direncanakan akan dibangun di daerah berlereng curam adalah Villa Taeji Centre di
daerah Tegalalang. Vila ini terdiri dari beberapa bangunan yaitu untuk penginapan,
restoran dan kolam renang.
Karena bangunan-bangunan ini dibangun di lokasi yang berlereng curam,
maka keamanannya harus sangat diperhatikan karena berhubungan dengan
kenyamanan wisatawan untuk berkunjung. Tidak semua daerah yang berlereng curam
mempunyai potensi untuk longsor, namun untuk memperoleh keamanan yang
memadai perlu dilakukan penyelidikan terhadap keamanan lereng di lokasi vila akan
dibangun.
Untuk melakukan analisis maka, harus dilakukan penyelidikan tanah sehingga
diperoleh data-data untuk menghitung daya dukung tanah dan bidang kelongsoran
pada lereng tersebut. Berdasarkan nilai daya dukung tanah dan bidang kelongsoran
serta posisi bangunan yang akan dibangun pada lereng maka akan dapat
direncanakan kedalaman dan ukuran pondasi yang sesuai, sehingga syarat-syarat
keamanan dapat terpenuhi.
2
1.2. Rumusan Masalah
Beberapa masalah yang akan dibahas dalam penyelidikan keamanan lereng di
lokasi pembangunan Villa Taeji Centre di daerah Dukuh, Tegalalang yang berlereng
curam adalah:
1. Perlu dilakukan penyelidikan tanah, sehingga dapat dihitung posisi bidang
longsor, sehingga dapat diketahui berapa dalam akan terjadi longsor di lokasi
pembangunan.
2. Kedalaman bidang longsor sangat penting untuk menentukan kedalaman
pemancangan pondasi, sehingga berdasarkan hasil perhitungan kelongsoran
dapat ditentukan berapa panjang pondasi yang digunakan.
3. Setelah diketahui kedalaman pemancangan, selanjutnya adalah menghitung
dimensi pondasi yang disesuaikan dengan beban struktur yang akan diterima
oleh pondasi.
1.3. Batasan Masalah
Agar penelitian ini memperoleh hasil yang optimal maka perlu dibatasai ada
permasalahan sebagai berikut:
1. Perencanaan pondasi dalam dilakukan terhadap beban aksial dan tidak
meninjau terhadap beban lateral.
2. Untuk perencanaan pondasi digunakan kombinasi beban yang maksimal
sehingga menghasilkan dimensi yang sama untuk bangunan yang sama.
3. Tidak melakukan perhitungan terhadap penulangan pondasi.
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Longsor dan Angka Keamanan Pada Lereng
Longsor pada lereng sangat berbahaya bagi keamanan bangunan yang
dibangun di atas dan di sekitarnya . Bidang keruntuhan pada lereng biasanya
berbentuk lingkaran. Untuk menganalisis faktor keamanan tanah yang keruntuhannya
berbentuk lingkaran di gunakan metode kesetimbangan gaya atau metode
kesetimbangan momen.
Pada metode kesetimbangan momen untuk bentuk gelincir berupa lingkaran
faktor keamanan dinyatakan dengan persamaan 2.1.
MdMrSF = ………………………………………………. (2.1)
dengan:
Mradalah jumlah momen penahan gelincir (momen resisting)
Mdadalah momen penyebab gelincir (momen driving)
Sedangkan kesetimbangan gaya geser yaitu faktor keamanan dari kemampuan untuk
menahan gaya penggeser yang bekerja sepanjang permukaan gelincir, yang
dinyatakan dengan persamaan 2.2.
FdFrSF = ………………………………………………. (2.2)
dengan:
Fr adalah gaya penahan geser
Fd adalah gaya penggeser
(Redana, 2010)
2.2. Perhitungan Koefisien Gempa di Indonesia
Untuk zona gempa di Indonesia digunakan tipe batuan C karena secara umum
batuan di Indonesia termasuk batuan lunak. Untuk aplikasi dalam desain bangunan
tahan gempa perlu dikoreksi pengaruh jenis tanah setempat dengan persamaan 2.3.
ad = z × ac × v………………………………………………. (2.3)
4
Dengan:
ad = percepatan gempa terkoreksi,
ac = percepatan gempa dasar (g) sesuai dengan periode ulang T (tahun) sesuai
dengan syarat dari bangunan yang dirancang,
v = faktor koreksi jenis batuan dan
z = koefisien zona gempa sesuai dengan koordinat lokasi bangunan yang dibangun.
Berdasarkan persamaan diatas maka dapat dihitung koefisien gempa dengan
persamaan 2.4 (Departemen P.U., 2004).
kh = ad/g ………………………………………………. (2.4)
dengan
kh = koefisien gempa horizontal,
ad = percepatan gempa terkoreksi dan
g = percepatan gravitasi.
2.3. Klasifikasi Kemiringan Lereng dan Metode Untuk Menghitung Bidang
Longsor
Menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum (2007), kemiringan lereng
dibagi menjadi beberapa kelas yaitu datar (0-8 %), landai (8-15 %), agak curam (15-
25 %), curam (25-45 %), dan sangat curam (≥ 45 %) dan
Untuk menghitung nilai keamanan lereng tersebut digunakan analisis
keamanan lereng oleh Bishop. Metode dari Bishop mengasumsikan bahwa tegangan
geser antar segmen adalah nol. Dalam beberapa studi stabilitas lereng menunjukkan
bahwa, resultante gaya sisi samping segmen dapat diabaikan tanpa suatu kesalahan
yang berarti pada stabilitas. Hal ini akan mengurangi kerumitan analisis sehingga
membuat analisis menjadi sederhana, analisis ini kemudian dinamakan “Simplified
Bishop Method” (Gambar 2.1).
5
Gambar 2.1 Metode simplified Bishop
Gaya vertikal yang bekerja pada irisan bidang gelincir adalah sesuai dengan
persamaan 2.5.
SF = ( )
∑∑ φ−+
ii
ii iiii
αsin WMα / tan Δx)u(WΔx c
………..…………… (2.5)
Mαi = ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
φ 1SF
α tan tan α cos iii ….……….…………… (2.6)
dengan
α = sudut antara segmen tanah dengan bidang gelincir (º),
ϕ = sudut gesek dalam tanah (º),
SF = angka keamanan,
c = nilai kohesi tanah (kg/cm2),
Δx = panjang segmen dan
W = berat segmen tanah (kg)
Δ xi
ViΔ Li
ΤiΝi
Ui
Η i+1
Τi
(Νi/F) tan φi'
(ci'/F ) ΔLi
φi'αi
Wi WiΝi
Uiαi
=(ci' ΔLi + Νi tan φi')/F
6
Perhitungan keamanan kereng terhadap gempa dilakukan dengan metode
pseudostatik yaitu memasukkan koefisien gaya gaya gempa horizontal (Fh) dan gaya
gempa vetikal (Fv) kedalam persamaan 2.5, sehingga menghasilkan persamaan 2.7
(Choudhury dkk, 2006).
SF =( )( )( )( ) cos αFh iαsin FviW
αM1
i tan sin αFh iα cos FviWiΔxic
+∑ −
∑ φ−−+× ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
… (2.7)
dengan
Fv = gaya gempa arah vertikal (W×kv),
Fh = gaya gempa arah horizontal (W×kh),
kh = koefisien gempa horizontal (berdasarkan daerah gempa) dan
kv = koefisien gempa vertikal dapat digunakan 0,5 kh
Hubungan beberapa variasi nilai faktor keamanan terhadap kemungkinan longsoran lereng maupun pada perancangan lereng menurut Bowles (1989) dapat dilihat pada tabel 2.1.
Tabel 2. 1. Hubungan nilai safety factor (SF) dan kemungkinan kelongsoran lereng tanah
Nilai SF Kemungkinan Longsor < 1,07 Kelongsoran bisa terjadi 1,07 <SF < 1,25 Kelongsoran pernah terjadi > 1,25 Kelongsoran jarang terjadi
Untuk mendapatkan nilai angka keamanan dengan metode Bishop dari
persamaan diatas dapat dilakukan dengan proses mencoba berulang-ulang (trial and
error) (Redana, 2010).
2.4. SLOPE/W GeoStudio 2007
SLOPE/W adalah sub program untuk menghitung faktor keamanan tanah dan
kemiringan batuan. Dengan SLOPE/W, kita dapat menganalisis masalah baik secara
sederhana maupun kompleks dengan menggunakan salah satu dari delapan metode
kesetimbangan batas untuk berbagai permukaan yang miring, kondisi tekanan pori-
air, sifat tanah dan beban terkonsentrasi. Kita dapat menggunakan elemen tekanan
7
pori air yang terbatas, tegangan statis atau tekanan dinamik pada analisis kestabilan
lereng.
2.5. Penyelidikan Tanah
Tujuan dari penyelidikan tanah adalah untuk mengetahui letak atau posisi
lapisan tanah yang memenuhi syarat daya dukung yang diperlukan sehingga
bangunan dapat berdiri dengan stabil dan tidak terjadi penurunan yang terlalu besar.
Penyelidikan tanah meliputi penyelidikan lapangan (lokasi pembangunan) dan
penyelidikan laboratorium.
2.5.1. Penyelidikan Tanah di Lapangan
Penyelidikan lapangan yang sering dilakukan adalah:
1. Pengeboran (drilling)
Pengeboran sangat penting dalam penyelidikan tanah karena dengan
mengebor dapat diketahui lapisan – lapisan tanah yang berada di bawah lokasi
tempat berdirinya bangunan.
2. Pengambilan contoh tanah (soil sampling)
Pengambilan contoh tanah dilakukan untuk selanjutnya dilakukan pengujian
di laboratorium. Ada dua macam contoh tanah untuk dilakukan pengujian di
laboratorium: 1). contoh tanah yang tidak terganggu (undisturb sample), yaitu
contoh tanah yang mempuyai sifat-sifat aslinya sesuai dengan kondisi tanah di
tempat pengambilan contoh tanah, 2.) contoh tanah yang terganggu (disturb
sample), yaitu contoh tanah yang diambil tanpa harus mempertahankan sifat-
sifat aslinya.
3. Pengujian penetrasi (penetration test) dilakukan untuk mengetahui daya
dukung tanah secara langsung dilapangan. Pengujian penetrasi ini dilakukan
dengan dua metode yaitu:
a. Metode pegujian statis dengan alat sondir
b. Metode pegujian dinamis dengan alat SPT (Standard Penetration Test)
(Gunawan, 2010)
8
2.5.2. Penyelidikan Tanah di Laboratorium
Selain penyelidikan tanah di lapangan juga perlu dilakukan penelitian tanah di
laboratorium untuk menghitung daya dukung tanah yang meliputi uji fisik tanah dan
uji mekanik. Uji fisik tujuannya untuk mengetahui sifat-sifat fisik tanah dan uji
mekanik untuk memperoleh nilai sudut geser dan kohesi tanah. Uji fisik tanah terdiri
dari: uji kadar air (water content), uji berat volume (γ) dan uji berat jenis (specific
gravity). Uji mekanik yang dilakukan adalah uji geser langsung (direct shear test).
Uji Geser langsung merupakan salah satu cara penyelidikan tanah yang dilakukan di
laboratorium dengan maksud untuk mengetahui kekuatan tanah terhadap gaya
horisontal. Melalui uji geser langsung ini akan didapatkan besarnya nilai kohesi (c)
dan sudut gesek dalam tanah (φ) dari contoh tanah yang diuji.
2.6. Pondasi Tiang Bor (Bore Pile)
Pondasi tiang bor (bore pile) termasuk kedalam jenis pondasi dalam. Fungsi
pondasi bored pile sama dengan pondasi dalam lainya yaitu seperti pondasi tiang
pancang. Perbedaannya adalah pada cara pengerjaanya, yaitu pondasi tiang bor (bore
pile) dimulai dengan melubangi tanah dahulu sampai kedalaman yang dibutuhkan,
kemudian pemasangan tulangan besi yang dilanjutkan dengan pengecoran beton.
Dalam perhitungannya daya dukung pondasi tiang bor (bore pile) sama dengan
perhitungan pondasi tiang.
Daya dukung vertikal pondasi tiang diperoleh dari menjumlahkan daya
dukung ujung tiang dan tahanan geser dinding tiang. Besarnya daya dukung diijinkan
adalah sebagai berikut (Das, 1990):
Qa = SFQu
= SF
Qs)(Qp + …................................................................ (2.8)
dengan:
Qa = daya dukung ijin pondasi
Qu = daya dukung batas pondasi
9
Qp = daya dukung ujung tiang pondasi
Qs = daya dukung geser dinding tiang
SF = faktor keamanan
2.7. Daya Dukung Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan Daya Dukung
Ujung Tiang.
2.7.1 Daya Dukung Ujung Pondasi Tiang Bor (Bor Pile) Berdasarkan Data
Sondir (CPT)
Daya dukung ijin pondasi terhadap tahanan ujung tiang berdasarkan data
sondir :
Qap = SF
q A cp ............................................................................ (2.9)
dengan:
Qap = nilai kapasitas daya dukung ijin ujung tiang
qc = nilai konus rata-rata 3D diatas ujung tiang dan D dibawah ujung tiang
Ap = luas penampang pondasi
SF = angka keamanan
2.7.2. Daya Dukung Ujung Pondasi Tiang Bor (Bor Pile) Berdasarkan Data
SPT
Daya dukung ijin pondasi terhadap tahanan ujung tiang berdasarkan data SPT
(Das, 1990):
Qup = D
40NL ≤ 400N….......................................................... (2.10)
Qap = SFQup ….......................................................................... (2.11)
Dengan:
N= jumlah nilai SPT rata-rata di ujung tiang (kira-kira 10D di atas dan 4D
di bawah ujung tiang)
Qup = nilai kapasitas daya dukung batas (ultimate) ujung tiang
10
Qap = nilai kapasitas daya dukung ijin ujung tiang
L = panjang tiang
D = diameter tiang
SF = angka keamanan
2.7.3. Daya Dukung Ujung Tiang Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan
Data Laboratorium
Daya dukung ujung pondasi tiang bor (bore pile) berdasarkan data laboratorium (Das,
1990) adalah:
Qup = )N qN (cA qcp + …......................................................... (2.12)
Qap = SFQup
…............................................................... (2.13)
Dengan:
Qup = daya dukung batas (ultimate) pondasi
Ap = luas penampang pondasi
c = nilai kohesi tanah
q = tekanan overburden tanah
Nc& Nq = faktor daya dukung tanah yang berkaitan dengan faktor bentuk dan
kedalaman
Qup = daya dukung pondasi yang diijinkan
SF = angka keamanan (safety factor)
G
2
2
(
N
d
Q
Q
c
p
S
Gambar 2.2
2.8. Daya
Dind
2.8.1. Daya
Sond
Daya
(Sardjono, 19
Q us
Nilai daya d
Q as
dengan
Qus = daya d
Qas = daya du
c = nilai le
p = kelilin
SF = faktor
Variasi nil
Meyerhof
a Dukung
ding Pondas
a Dukung G
dir (CPT)
a dukung ges
984):
= c × p
dukung ijin p
= SF
pc ×
dukung ultimi
ukung ijin ge
ekatan pada
ng penampang
keamanan.
Sudut
ai maksimum
Pondasi T
si
Gesek Pond
sek pondasi t
…......
pondasi terha
…......
it gesek dindin
sek dinding p
g pondasi,
geser tanah
m dari Nc d
Tiang Bor
dasi Tiang
tiang bor (bo
....................
adap tahanan
....................
ng pondasi,
pondasi,
,φ (derajat)
dan Nq deng
(Bore Pile)
Bor (Bore
ore pile) berd
....................
n ujung:
....................
gan sudut ge
) Berdasar
Pile) Berda
dasarkan dat
....................
....................
eser tanah d
kan Gesek
asarkan Da
a sondir (CP
. (2.14)
. (2.15)
11
ari
an
ata
PT)
12
2.8.2. Daya Dukung Gesek Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan Data
SPT
Daya dukung gesek pondasi tiang bor (bore pile) berdasarkan data SPT (Das, 1990)
Qas = SF
ΔL avf p∑ …............................................................... (2.16)
Dengan:
fav = 2N (tiang dengan tingkat perpindahan besar)
fav = N (tiang dengan tingkat perpindahan rendah)
p = keliling penampang tiang untuk bagian yang ditinjau
fav = faktor gesekan antara tiang dengan tanah yang merupakan fungsi kedalaman dari
tiang
N = nilai SPT pada ujung tiang
ΔL = panjang bagian tiang yang ditinjau
SF = faktor keamanan.
2.8.3. Daya Dukung Gesek Pondasi Tiang Bor (Bore Pile) Berdasarkan Data
Laboratorium
Daya dukung gesek pondasi tiang bor (bor pile) berdasarkan data laboratorium untuk
tanah pasir c= 0 (Das, 1990):
Qas =SF
f L p avΔ
…............................................................... (2.17)
fav = tanδ'Kσ v …............................................................... (2.18)
Dengan:
p =keliling penampang tiang untuk bagian yang ditinjau
fav = faktor gesekan antara tiang dengan tanah yang merupakan fungsi kedalaman dari tiang
ΔL = panjang bagian tiang yang ditinjau
K = koefisien tekanan tanah lateral = φ− sin 1
σv’ = tekanan tanah efektif pada kedalaman yang ditinjau = zγ'
δ = sudut geser antara tiang dengan tanah = φ32
SF = faktor keamanan
13
BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
Suatu penelitian dilakukan untuk mencapai suatu tujuan dan memberikan
keluaran yang bermanfaat.
3.1. Tujuan Penelitian
Penelitian terhadap keamanan lereng pada proyek pembangunan vila di daerah
Tegalalang tujuannya adalah
1. untuk memperoleh nilai kedalaman bidang longsor di lokasi pembangunan,
2. merencanakan panjang pondasi tiang bor (bore pile) yang cukup untuk
menghindari keruntuhan bangunan
3. merencanakan dimensi pondasi tiang bor (bore pile) sehingga mampu
menerima beban struktur bangunan di atasnya.
3.2. Manfaat Penelitian
Melalui penelitian ini diharapkan dari penelitian sebagai berikut:
1. Memperoleh desain pondasi yang memadai sehingga dapat digunakan sebagai
pertimbangan atau acuan apabila dilakukan pengembangan pembangunan di
daerah Dukuh, Tegalalang, Kabupaten Gianyar.
2. Dapat memberikan sumbangan bagi ilmu pengetahuan dan manfaat bagi
masyarakatdengan mempublikasikan di jurnal nasional ber ISSN.
14
BAB 4. METODE PENELITIAN
4.1. Lokasi Penelitian
Untuk melakukan penelitian ini diperlukan data pendukung. Data untuk
menganalisis daya dukung pondasi diambil dari data pembangunan Villa Taeji Centre
yang terletak di Banjar Dukuh, Kecamatan Tegalalang, Kabupaten Gianyar, Propinsi
Bali.
Gambar 4.1 Lokasi penelitian
4.2. Jenis dan Sumber Data
Data untuk analisis keamanan lereng dan daya dukung pondasi berupa data
primer dan data sekunder. Data primer yang digunakan berupa hasil pengujian sondir
dan SPT yang tujuannya untuk mengetahui daya dukung tanah secara langsung
dilapangan, serta contoh tanah diambil dengan mengebor sehingga diperoleh data-
data lapisan tanah, selanjutnya contoh tanah tersebut diuji di laboratorium yang
meliputi :
a. Data pengujian mekanis timbunan: tes geser langsung (direct shear test).
b. Data pengujian sifat fisik timbunan: pegujian kadar air, berat jenis, dan
berat volume (γ)
15
Sedangkan data-data sekunder berupa gambar desain bangunan, denah bangunan dan
data kontur lahan untuk analisis diperoleh dari pemilik proyek.
4.3. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data dalam penelitian ini adalah melalui observasi dan
penelitian lapangan, karena untuk memperoleh data dilakukan dengan meninjau
lokasi pembangunan dan mengambil data daya dukung tanah dan contoh tanah di
lapangan selanjutnya dilakukan pengujian di laboratorium.
4.4 Rancangan Penelitian
Suatu penelitian harus dilakukan berdasarkan tahapan atau rencana, sehingga
dalam pelaksanaan penelitian dapat dilakukan dengan sebaik mungkin sehingga
memperoleh hasil yang maksimal.
Dalam penelitian keamanan lereng dan daya dukung pondasi untuk
pembangunan vila di daerah berlereng curam diawali dengan pengamatan di lokasi
pembangunan untuk mengidentifikasi masalah yang selajutnya diikuti dengan
pengumpulan data-data yang diperlukan untuk menunjang penelitian.
Untuk menghitung kelongsoran lereng dan angka keamanan lereng diperlukan
data kontur tanah, peta situasi (site plan), data pengeboran (bor log), berat volume
tanah (γ) dan sifat mekanis tanah berupa nilai sudut geser tanah (φ) dan kohesi tanah
(c). Selanjutnya berdasarkan data tersebut dilakukan penghitungan keruntuhan lereng
dan angka keamanan lereng dengan program SLOPE/W Geostudio 2007 dan dengan
perhitungan manual dengan metode Bishop sesuai dengan persamaan (2.9).
Setelah posisi garis longsor diketahui selanjutnya menghitung daya dukung
pondasi bor. Berdasarkan posisi garis longsor yang diperoleh dan perhitungan
pembebanan, maka dapat ditentukan kedalaman pemancangan pondasi dan ukuran
pondasi. Data-data yang digunakan untuk menghitung daya dukung pondasi adalah
data perhitungan beban struktur, data SPT, data sondir, nilai sudut geser tanah (φ),
nilai kohesi tanah (c) dan nilai berat volume tanah (γ). Data beban struktur diperoleh
dari perhitungan struktur dari bangunan yang akan dibangun.
16
Perhitungan daya dukung pondasi dilakukan berdasarkan data pengujian di
lapangan dan di laboratorium. Berdasarkan data pengujian tanah di lapangan dihitung
daya dukung pondasi terhadap ujung tiang dan gesekan pada tiang. Daya dukung
terhadap ujung tiang berdasarkan data sondir (CPT) dihitung dengan persamaan 2.9
dan berdasarkan data SPT dihitung dengan persamaan 2.10. Terhadap gesekan
dinding tiang,untuk daya dukung berdasarkan data sondir dihitung dengan persamaan
2.14 dan untuk daya dukung berdasarkan data SPT dihitung dengan persamaan 2.16.
Daya dukung berdasarkan data laboratorium terhadap ujung tiang dihitung
dengan persamaan 2.12 dan daya dukung terhadap gesekan pada dinding tiang
dihitung dengan persamaan 2.17.
Setelah dilakukan perhitungan, hasil dari beberapa metode diatas
dibandingkan untuk memperoleh angka keamanan terkecil berdasarkan perhitungan
dengan program SLOPE/W dan metode Bishop. Untuk perhitungan keamanan lereng
dengan beban gempa dan dengan perkuatan pondasi tiang bor (bore pile) dgunakan
program SLOPE/W. Nilai keamanan terkecil dipakai dalam perhitungan. Untuk nilai
daya dukung pondasi digunakan nilai daya dukung terkecil berdasarkan perhitungan
berdasarkan data uji lapangan dan laboratorium. Hasil yang diperoleh adalah nilai
angka keamanan, panjang pondasi dan dimensi pondasi untuk setiap bangunan
berdasarkan beban pada pondasi.
17
4.5 Kerangka Penelitian
Gambar 4.2 Diagram alir (flow chart) analisis keamanan lereng
Identifikasi masalah dan mengumpulkan data
Proses penghitungan: 1. Keruntuhan lereng (kedalaman garis keruntuhan) dan angka keamanan 2. Menghitung beban struktur bangunan 3. Perhitungan daya dukung tanah dan desain pondasi (kedalaman dan
ukuran)
Mulai
Hasil penghitungan: 1. Angka keamanan keruntuhan lereng 2. Daya dukung dan dimensi pondasi
Selesai
1. Mengolah data hasil uji lapangan: data uji sondir 2.Mengolah data hasil uji laboratorium: a.Data pengujian mekanis: tes geser langsung b.Data pengujian sifat fisik: pegujian kadarair, berat
jenis, dan berat volume 3.Mengolah data hasil perhitungan struktur atas
bangunan sebagai beban pada pondasi.
18
BAB 5. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI
5.1. Lokasi Pengambilan Sample
Pengambilan sample tanah dilakukan di daerah Banjar Dukuh, Kecamatan
Tegalalang, Kabupaten Gianyar, Bali. Banjar Dukuh ini terletak di perbukitan dekat
dengan daerah Ubud yang menjadi salah satu daerah tujuan wisata di Bali.
Sample diambil dari empat titik di lokasi penelitian seperti yang ditunjukkan
pada gambar 5.1. Pada empat titik tersebut juga dilakukan pengujian dengan sondir
dan SPT.
Gambar 5.1 Titik pengambilan sample tanah
5.2. Data Penelitian
Data yang digunakan untuk penelitian ini berupa data kontur, data tanah dan
data bangunan yang akan dibangun. Data kontur digunakan untuk membuat potongan
bentuk lereng, tujuannya adalah digunakan dalam simulasi stabilitas lereng.
Selanjutnya data tanah digunakan untuk simulasi keamanan lereng dan untuk
BM4
NK
TL
TL
B3= Bor 3B4= Bor 4S3= Sondir 3S4= Sondir 4
BA
B
AB1= Bor 1B2= Bor 2S1= Sondir 1S2= Sondir 2
19
menghitung daya dukung tanah di lokasi penelitian. Sedangkan data-data tipe
bangunan digunakan sebagai model beban yang akan bekerja pada lereng dan
pondasi. Pengujian tanah di lapangan dilakukan pada empat titik di lokasi, dua titik
pada potongan A-A dan dua titik pada potongan B-B.
5.3. Kemiringan Lereng
Berdasarkan hasil pengukuran kontur tanah maka diperoleh kondisi lereng
pada lokasi penelitian sesuai pada gambar 5.2 dan gambar 5.3.
Gambar 5.2 Potongan lereng arah A-A
20
Gambar 5.3 Potongan lereng arah B-B
Untuk menghitung sudut kemiringan lereng (α) digunakan perbandingan antara tinggi
dan jarak horizontal pada potongan lereng sehingga diperoleh nilai tangen sudut
kemiringan.
Pada potongan lereng arah A-A sudut kemiringan adalah:
Jarak vertikal = 300 – 248
= 52 m
Jarak horizontal = 80 m
horisontaljarak ikaljarak vert αtan =
8052
= = 0.65
α = 33º
Pada potongan lereng arah B-B sudut kemiringan adalah:
Jarak vertikal = 308 – 248
= 60 m
21
Jarak horizontal = 126.5 m
horisontaljarak ikaljarak vert αtan =
126.5
60= = 0.47
α = 25º
Sehingga lereng di lokasi penelitian merupakan lereng yang tergolong curam karena
sudah mencapai 25°.
5.4 Penyelidikan Tanah
Penyelidikan tanah dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Penyelidikan
tanah di lapangan dilakukan untuk mengetahui daya dukung tanah secara langsung di
lapangan serta untuk mengetahui lapisan tanah di lapangan. Sedangkan pengujian
tanah di laboratorium dilakukan untuk mengetahui data – data tanah yaitu kekuatan
mekanis tanah dengan tes geser langsung (direct shear test) dan siaft fisik tanah
meliputi kadar air, berat jenis, dan berat volume (γ)
5.4.1 Penyelidikan Tanah di Lapangan
Penyelidikan tanah di lapangan berupa pengujian dengan sondir (CPT) dan
dengan pengujian SPT. Berikut adalah hasil pengujian CPT (sondir) untuk tanah pada
potongan lereng arah A-A yaitu pada titik S.1 dan S.2 serta pada potongan lereng aah
B-B yaitu pada titik S.3 dan S.4 ditampilkan pada tabel 5.1 – tabel 5.4.
22
Tabel 5.1. Hasil pengujian sondir di titik 1 (S1)
Kedalaman Nilai
Konus Rata-rata
Konus Jumlah
Perlawanan Perlawanan
Gesek Hambatan Setempat
Hambatan Pelekat
Total Hambatan
(Cw) (qc) (Tw) (Kw) (Lcf) (Lcf)*20cm (Tf) (meter) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm) (kg/cm)
0.00 0.20 5 10 5 0.5 10 10 0.40 10 15 5 0.5 10 20 0.60 15 14.38 20 5 0.5 10 30 0.80 15 30 15 1.5 30 60
1.00 20 23.75 20 0 0 0 60 1.20 15 20 5 0.5 10 70 1.40 20 30 10 1 20 90 1.60 15 60.00 20 5 0.5 10 100 1.80 10 20 10 1 20 120
2.00 80 70.63 90 10 1 20 140 2.20 90 100 10 1 20 160 2.40 120 130 10 1 20 180 2.60 130 66.88 150 20 2 40 220 2.80 70 80 10 1 20 240
3.00 50 49.38 60 10 1 20 260 3.20 40 50 10 1 20 280 3.40 20 30 10 1 20 300 3.60 15 50.63 25 10 1 20 320 3.80 20 30 10 1 20 340
4.00 50 81.88 55 5 0.5 10 350 4.20 60 70 10 1 20 370 4.40 90 100 10 1 20 390 4.60 110 148.75 150 40 4 80 470 4.80 150 160 10 1 20 490
5.00 160 173.33 170 10 1 20 510 5.20 170 200 30 3 60 570 5.40 200 250 50 5 100 670 5.60 250 206.67 250 0 0 0 670 5.80
6.00 250.00
Tabel 5.2. Hasil pengujian sondir di titik 2 (S2)
Kedalaman Nilai
Konus Rata-rata
Konus Jumlah
Perlawanan Perlawanan
Gesek Hambatan Setempat
Hambatan Pelekat
Total Hambatan
(Cw) (qc) (Tw) (Kw) (Lcf) (Lcf)*20cm (Tf) (meter) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm) (kg/cm)
0.00 0.20 50 60 10 1 20 20 0.40 50 90 40 4 80 100 0.60 120 134.00 130 10 1 20 120 0.80 200 250 50 5 100 220
1.00 250 190.00 250 0 0 0 220 1.20 1.40 1.60 250.00 1.80
2.00
23
Tabel 5.3. Hasil pengujian sondir di titik 3 (S3)
Kedalaman Nilai
Konus Rata-rata
Konus Jumlah
Perlawanan Perlawanan
Gesek Hambatan Setempat
Hambatan Pelekat
Total Hambatan
(Cw) (qc) (Tw) (Kw) (Lcf) (Lcf)*20cm (Tf) (meter) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm) (kg/cm)
0.00 0.20 5 10 5 0.5 10 10 0.40 5 5 0 0 0 10 0.60 5 11.25 10 5 0.5 10 20 0.80 20 30 10 1 20 40
1.00 20 13.75 20 0 0 0 40 1.20 15 20 5 0.5 10 50 1.40 10 15 5 0.5 10 60 1.60 10 14.38 15 5 0.5 10 70 1.80 10 15 5 0.5 10 80
2.00 20 15.63 30 10 1 20 100 2.20 15 25 10 1 20 120 2.40 25 30 5 0.5 10 130 2.60 10 18.13 15 5 0.5 10 140 2.80 15 20 5 0.5 10 150
3.00 20 20.63 20 0 0 0 150 3.20 20 30 10 1 20 170 3.40 20 20 0 0 0 170 3.60 20 23.75 30 10 1 20 190 3.80 25 30 5 0.5 10 200
4.00 35 26.88 40 5 0.5 10 210 4.20 20 30 10 1 20 230 4.40 30 40 10 1 20 250 4.60 20 28.75 30 10 1 20 270 4.80 15 20 5 0.5 10 280
5.00 50 31.25 60 10 1 20 300 5.20 40 50 10 1 20 320 5.40 30 40 10 1 20 340 5.60 25 38.75 35 10 1 20 360 5.80 30 40 10 1 20 380
6.00 40 37.50 50 10 1 20 400 6.20 50 60 10 1 20 420 6.40 60 70 10 1 20 440 6.60 35 48.75 45 10 1 20 460 6.80 20 30 10 1 20 480
7.00 40 91.25 50 10 1 20 500 7.20 35 40 5 0.5 10 510 7.40 50 60 10 1 20 530 7.60 100 127.00 120 20 2 40 570 7.80 200 250 50 5 100 670
8.00 250 183.33 250 0 0 0 670
24
Tabel 5.4. Hasil pengujian sondir di titik 4 (S4)
Kedalaman Nilai
Konus Rata-rata
Konus Jumlah
Perlawanan Perlawanan
Gesek Hambatan Setempat
Hambatan Pelekat
Total Hambatan
(Cw) (qc) (Tw) (Kw) (Lcf) (Lcf)*20cm (Tf) (meter) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm) (kg/cm)
0.00 0.20 10 20 10 1 20 20 0.40 20 30 10 1 20 40 0.60 30 57.50 50 20 2 40 80 0.80 50 60 10 1 20 100
1.00 60 91.25 70 10 1 20 120 1.20 50 60 10 1 20 140 1.40 60 80 20 2 40 180 1.60 180 140.00 190 10 1 20 200 1.80 100 150 50 5 100 300
2.00 200 182.50 230 30 3 60 360 2.20 250 250 0 0 0 360 2.40 2.60 250.00 2.80
3.00
Sesuai dengan hasil sondir maka terlihat untuk potongan lereng arah A-A pada titik 1
(S1), tanah keras berada pada kedalaman 6 meter dan pada titik 2 (S2) , tanah keras
berada pada kedalaman 2 meter. Untuk potongan lereng arah B-B pada titik 3 (S3),
tanah keras berada pada kedalaman 8 meter dan pada titik 4 (S4), tanah keras ada
pada kedalaman 3 meter. Berikut ini adalah rangkuman hasil sondir yang dapat dilihat
pada tabel 5.5.
Tabel 5.5. Rangkuman hasil sondir
No Titik sondir
Kedalaman tanah keras
Nilai rata-rata konus (qc)
(m) (kg/cm2)
1 S1 6 250 2 S2 1.6 250 3 S3 8 183.33 4 S4 2.6 250
25
Untuk hasil SPT untuk tanah pada potongan lereng arah A-A yaitu pada titik B.1 dan
B.2 serta pada potongan lereng arah B-B yaitu pada titik B.3 dan B.4 ditampilkan
pada tabel 5.6 – tabel 5.9.
Tabel 5.6. Hasil pengujian SPT dan bor di titik 1 (B1)
26
Tabel 5.7. Hasil pengujian SPT dan bor di titik 2 (B2)
27
Tabel 5.8. Hasil pengujian SPT dan bor di titik 3 (B3)
28
Tabel 5.9. Hasil pengujian SPT dan bor di titik 4 (B4)
29
Berdasarkan hasil SPT maka diperoleh hasil pada potongan lereng arah A-A yaitu di
titik 1 (B1) tanah keras berada pada kedalaman 8 meter dan di titik 2 (B2) tanah keras
berada pada kedalaman 2 meter. Sedangkan untuk potongan lereng arah B-B yaitu
pada titik 3 (B3) tanah keras berada pada kedalaman 8 meter dan di titik 4 (B4) tanah
keras berada pada kedalaman 2 meter. Hasil SPT dirangkum pada tabel 5.10.
Tabel 5.10 Rangkuman hasil SPT
No Titik Kedalaman
Tanah Keras (m)
Jumlah Pukulan (N)
Jenis tanah
1 B1 8 77 Batuan cadas padat dan keras warna coklat kehitaman
2 B2 2 65 Batuan cadas padat dan keras warna coklat kehitaman
3 B3 8 47 Batuan cadas padat dan keras warna coklat kehitaman
4 B4 2 85 Batuan cadas padat dan keras warna coklat
5.4.2 Penyelidikan Tanah di Laboratorium
Penyelidikan tanah di laboratorium sangat penting untuk mengetahui kekuatan
mekanis dan sifat fisik tanah.Pengujian tanah yang dilakukan di laboratorium
meliputi: pengujian kadar air (moisture content), berat volume (γ), berat jenis (Gs)
dan pengujian geser langsung (direct shear test). Berikut adalah hasil pengujian tanah
di laboratorium dirangkum pada tabel 5.11.
Tabel 5.11 Hasil pengujian tanah di laboratorium
No Lokasi Lubang
bor Kedalaman Kadar
Air Berat volume
(γ) Berat Jenis
(Gs) Sudut geser Kohesi
(m) (%) (g/cm3) (°) (kg/cm2) 1 A-A B1 1 17.29 1.686 2.678 21.8 0.042 A-A B1 9 14.48 1.677 2.594 33.8 0.033 A-A B2 1 14.62 1.632 2.688 38.6 0.014 A-A B2 7.5 13.95 1.629 2.636 38.6 0.015 B-B B3 2.5 19.70 1.660 2.637 10.2 0.086 B-B B3 7 16.46 1.630 2.61 36.9 0.027 B-B B4 1 17.23 1.648 2.683 12.4 0.038 B-B B4 3 12.60 1.598 2.663 41 0
30
5.5. Koefisien Gempa untuk Keamanan Lereng
Untuk perhitungan gempa di Indonesia digunakan batuan tipe C karena secara
umum batuan di Indonesia adalah batuan lunak dengan periode ulang gempa 100
tahun.
Koefisien zona gempa untuk lokasi penelitian:
z = 1,3
Percepatan gempa dasar untuk periode ulang 100 tahun :
ac = 0,289g
= 0,289 × 981
= 283,509 cm/detik2
Faktor koreksi jenis batuan :
v = 1,2
Percepatan gempa terkoreksi :
ad = z × ac × v
= 1,3 × 283,509 × 1,2
= 442,274 cm/detik2
Koefisien gempa horizontal:
kh = ad/g
= 442,274/981
= 0,45
kv = 0,5 kh
= 0,5 × 0,45
= 0,225
5.6 Analisis Struktur
Tujuan dari analisis struktur adalah untuk mendapatkan beban maksimum
yang bekerja pada perletakan atau pondasi sehingga dapat diperoleh ukuran pondasi
yang sesuai dengan beban bangunan yang akan dibangun.
31
5.6.1. Model Struktur
Beban yang bekerja pada pondasi diambil dari beban struktur dari bangunan
yang akan dibangun. Bangunan yang dihitung strukturnya adalah Gym & Swimming
Pool, Deluxe Bed Room, Deluxe Bed Room Type 1, Lobby, Spa, Staft Room,
Standard Bed Room, Suite Bed Room, Restaurant. Analisis struktur dilakukan
dengan software ETABS 9.7 dengan pemodelan struktur tiga dimensi. Untuk analisis
digunakan analisis dinamik (Response Spektrum Analysis) dan struktur dirancang
untuk mampu menahan gempa sesuai peraturan SNI 03-1726-2002 tentang Tatacara
Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung.
Struktur yang akan dibangun elemen strukturnya (balok, kolom dan pelat)
adalah dari beton bertulang dengan mutu beton fc’ = 20 Mpa. Baja tulangan lentur
digunakan baja dengan tegangan leleh fy = 400 Mpa dan tulangan geser dengan
tegangan leleh fy’ = 240 Mpa.
Gambar 5.4 Model struktur untuk bangunan Gym & Swimming Pool
32
Gambar 5.5 Model struktur untuk bangunan deluxe bed room
Gambar 5.6 Model struktur untuk bangunan deluxe bed room tipe 1
33
Gambar 5.7 Model struktur untuk bangunan lobby
Gambar 5.8 Model struktur untuk bangunan spa
34
Gambar 5.9 Model struktur untuk bangunan staff room
Gambar 5.10 Model struktur untuk bangunan standard bed room
35
Gambar 5.11 Model struktur untuk bangunan suite bed room
Gambar 5.12 Model struktur untuk bangunan restaurant
36
Gambar 5.13 Model struktur untuk bangunan owner paviliun
5.6.2 Pembebanan Struktur
Beban struktur memperhitungkan terhadap beban mati (DL) dan beban hidup
(LL) serta beban gempa yang disesuaikan dengan percepatan gempa sesuai dengan
zona gempa di Bali sehingga menghasilkan kurva spectrum gempa rencana. Nilai
respon spektrum (spectrum respons) tersebut harus dikalikan dengan suatu faktor
skala (scale factor) yang dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu nilai percepatan
gravitasi (g), faktor reduksi gempa (R), dan faktor keutamaan struktur (I).
37
Gambar 5.14 Kurva spektrum gempa rencana
Komponen struktur juga dirancang untuk memiliki kemampuan untuk
menahan kombinasi beban yang bekerja pada struktur yaitu:
COMBO 1 = 1,4 DL
COMBO 2 = 1,2 DL + 1,6 LL
COMBO 3 = 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 EX
COMBO 4 = 1,2 DL + 1,0 LL - 1,0 EX
COMBO 5 = 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 EY
COMBO 6 = 1,2 DL + 1,0 LL - 1,0 EY
COMBO 7 = 0,9 DL + 1,0 EX
COMBO 8 = 0,9 DL - 1,0 EX
COMBO 9 = 0,9 DL + 1,0 EY
COMBO 10 = 0,9 DL - 1,0 EY
38
5.6.3 Hasil Analisis Struktur
Setelah melakukan permodelan maka dilakukan running terhadap model yang
telah dirancang sesuai dengan metode respon spektrum (spectrum response) sehingga
memperoleh momen, gaya geser serta gaya aksial yang bekerja pada struktur. Dan
yang paling utama pada perancangan pondasi adalah kombinasi beban yang bekerja
pada perletakan yang akan menentukan ukuran pondasi yang akan digunakan.
Berikut ini adalah rangkuman beban aksial yang bekerja pada pondasi untuk
setiap bangunan yang ditampilkan pada tabel 5.12.
Tabel 5.12 Rangkuman beban aksial maksimum pada pondasi untuk setiap tipe bangunan
No Bangunan Kombinasi Beban
Beban Aksial Maksimum (P)
(kg) 1 Gym & Swimming Pool Comb2 55129.71 2 Deluxe Bedroom Comb1 44612.85 3 Deluxe Bedroom Tipe 1 Comb5 46085.28 4 Lobby Comb5 68456.67 5 Spa Comb5 28961.63 6 Staft Room Comb2 18085.26 7 Standard Bed Room Comb5 45865.29 8 Suite Bed Room Comb5 35676.43 9 Restaurant Comb5 30144.68
10 Owner Paviliun Comb2 25025.55
5.7. Analisis Keamanan Lereng
Analisis keamanan lereng dilakukan untuk mengetahui bentuk longsor pada
lereng dan angka keamanan pada suatu lereng. Pada penelitian ini dilakukan analisis
keamanan lereng dengan menggunakan software SLOPE/W dan dengan perhitungan
manual dengan metode Bishop tanpa memperhitungkan beban gempa. Berikut ini
adalah data-data tanah yang digunakan untuk analisis yang dirangkum dalam tabel
5.13.
39
Tabel 5.13 Data-data untuk analisis keamanan lereng No Lokasi Lapis tanah Berat volume Sudut geser Kohesi (kg/m3) (°) (kg/m2)
1 A-A 1 1659 21.8 250 2 A-A 2 1653 33.8 200 3 A-A 3 1629 38.6 100 4 B-B 1 1654 10.2 550 5 B-B 2 1614 36.9 100 6 B-B 3 1598 41 0
5.7.1 Analisis Keamanan Lereng Dengan Program SLOPE/W
Analisis keamanan lereng dengan program SLOPE/W menggunakan data-data
dari penyelidikan tanah di laboratorium.
Analisis 1: Keamanan Lereng Pada Kondisi Alami (Tanpa Beban Gempa dan
Tanpa Perkuatan)
Dari hasil analisis untuk lereng kondisi alami tanpa beban gempa dan tanpa
pemasangan pondasi tiang bor (bore pile) dengan program SLOPE/W dihasilkan
bidang longsor sedalam 10 meter dari permukaan lereng untuk potongan lereng arah
A-A dan untuk potongan lereng arah B-B. Sedangkan angka keamanan (SF) yang
diperoleh untuk potongan lereng arah A-A adalah 1,00 dan untuk potongan lereng
arah B-B angka keamanan (SF) yang diperoleh 1.431 seperti yang diperlihatkan pada
gambar 5.15.
40
(a) lereng A-A
(b) lereng B-B
Gambar 5.15. Hasil analisis lereng tanpa beban gempa dan tanpa tiang bor (bore
pile) pada (a) lereng A-A dan (b) lereng B-B
Analisis 2: Keamanan Lereng Tanpa Beban Gempa dan Dengan Pondasi
Tiang Bor (Bore Pile)
Untuk pemasangan pondasi tiang bor (bore pile) pada lereng digunakan panjang
pondasi tiang bor tunggal (single bore pile) sampai ke lapisan tanah keras yaitu pada
kedalaman 10 meter, beban yang bekerja pada pondasi tiang bor (bore pile) adalah
beban maksimum dari hasil analisis struktur yaitu 68456.67 kg. Jarak antar pondasi
41
tiang bor (bore pile) adalah 4 m dengan posisi tiang sesuai dengan rencana pondasi
bangunan yang akan dibangun seperti terlihat pada gambar 5.16.
(a) lereng A-A
(b) lereng A-A
Gambar 5.16. Hasil analisis lereng tanpa beban gempa dengan perkuatan pondasi
tiang bor (bore pile) pada (a) lereng A-A dan (b) lereng B-B
Hasil analisis keamanan lereng dengan SLOPE/W dengan perkuatan pondasi tiang
bor tanpa memperhitungkan beban gempa menghasilkan angka keamanan (SF) pada
potongan lereng arah A-A sebesar 1.244 dan pada potongan lereng arah B-B sebesar
1.681.
42
Analisis 3: Keamanan Lereng Dengan Beban Gempa dan Tanpa Pondasi
Tiang Bor (Bore Pile)
Analisis keamanan lereng tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bore pile) terhadap beban gempa digunakan koefisien gempa horizontal (kh) = 0.45 dan koefisien gempa vertikal (kv) = 0.225. Hasil analisis ditampilkan pada gambar 5.17.
(a) lereng A-A
(b) lereng B-B
Gambar 5.17 Hasil analisis lereng dengan beban gempa tanpa perkuatan tiang bor
(bore pile) pada (a) lereng A-A dan (b) lereng B-B
Berdasarkan hasil analisis keamanan lereng dengan program SLOPE/W
diperoleh angka keamanan (SF) pada potongan lereng arah A-A dengan beban gempa
sebesar 0.533 dan pada potongan lereng arah B-B sebesar 0.709.
43
Analisis 4: Keamanan Lereng Dengan Beban Gempa dan Dengan Pondasi
Tiang Bor (Bore Pile)
Pada analisis keamanan lereng dengan beban gempa dan dengan pondasi tiang
bor (bore pile), pemasangan pondasi tiang bor (bore pile) pada lereng digunakan
pondasi tiang bor tunggal (single bore pile) seperti pada analisis 1 dan koefisien
gempa seperti pada analisis 3. Hasil analisis diperlihatkan pada gambar 5.18.
(a) lereng A-A
(a) lereng B-B
Gambar 5.18 Hasil analisis lereng dengan beban gempa dan perkuatan pondasi tiang
bor (bore pile) pada (a) lereng A-A dan (b) lereng B-B
44
Dari hasil analisis keamanan lereng dengan program SLOPE/W diperoleh angka keamanan (SF) pada lereng 1 dengan beban gempa sebesar 0.597 dan pada lereng 2 sebesar 0.774.
Hasil seluruh analisis keamanan lereng dirangkum pada tabel 5.13 dan hubungan kombinasi analisis dan angka keamanan (SF) diperlihatkan pada gambar 5.8.
Tabel 5.14 Rangkuman analisis keamanan lereng dengan program SLOPE/W
No Kombinasi Analisis Angka keamanan (SF) Lereng 1 Lereng 2
1 Tanpa beban gempa dan tanpa bore pile 1.000 1.431 2 Tanpa beban gempa dan dengan bore pile 1.244 1.681 3 Dengan beban gempa dan tanpa bore pile 0.533 0.709 4 Dengan beban gempa dan dengan bore pile 0.597 0.774
Gambar 5.19. Grafik hubungan kombinasi analisis dengan angka keamanan
(SF)
45
5.7.2 Analisis Keamanan Lereng Dengan Metode Bishop
Potongan Lereng Arah A-A
Gambar 5.20 Segmen untuk bidang gelincir pada potongan lereng arah A-A
Hasil perhitungan keamanan lereng pada potongan lereng arah A-A
diperlihatkan pada tabel 5.15 – tabel 5.18.
21°
23°
25°
28°
50 60 70 80 90 100 110 120 130
30°
32°
35°
38°
40°
43°
46°
49°
Distance
0 10 20 30 40
Elev
atio
n
245
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295
300
305
310
315
5,31 5,575,59
5,775,92
6,10
6,32
6,56
6,87
7,23
4,72
1211
109
8
7
6
5
43
21
3,611,82
46
Tabel 5.15 Hasil perhitungan besar gaya yang terjadi pada bidang gelincir akibat kohesi tanah pada lokasi A-A
Δ x c (t/m2) c × Δ x Σ(c × Δ x) No Zona Zona Zona
Segmen 1 2 3 1 2 3 1 2 3 (ton) 1 4.7 0 0 0.3 0.2 0.1 1.18 0 0 1.18 2 0 7.23 0 0.3 0.2 0.1 0 1.45 0 1.45 3 0 6.87 0 0.3 0.2 0.1 0 1.37 0 1.37 4 0 0 6.57 0.3 0.2 0.1 0 0 0.66 0.66 5 0 0 6.32 0.3 0.2 0.1 0 0 0.63 0.63 6 0 0 6.1 0.3 0.2 0.1 0 0 0.61 0.61 7 0 0 5.93 0.3 0.2 0.1 0 0 0.59 0.59 8 0 0 5.77 0.3 0.2 0.1 0 0 0.58 0.58 9 0 0 5.59 0.3 0.2 0.1 0 0 0.56 0.56
10 0 5.57 0 0.3 0.2 0.1 0 1.11 0 1.11 11 1.8 3.61 0 0.3 0.2 0.1 0.46 0.72 0 1.18 12 5.3 0 0 0.3 0.2 0.1 1.33 0 0 1.33
Tabel 5.16 Hasil perhitungan berat lapisan pada bidang gelincir lereng pada lokasi A-A
Luas Area (m2) Berat Volume (γ) (t/m3) Berat (Wi) (ton) No Zona Zona Zona
Segmen 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 4.21 0 0 1.659 1.653 1.629 6.98 0 0 2 12.7 9.75 0 1.659 1.653 1.629 21.07 16.12 0 3 11.51 21.6 0 1.659 1.653 1.629 19.10 35.70 0 4 9.75 27.2 5.59 1.659 1.653 1.629 16.18 44.91 9.11 5 10.05 29.9 8.25 1.659 1.653 1.629 16.67 49.34 13.44 6 7.81 34.4 15.4 1.659 1.653 1.629 12.96 56.83 25.09 7 13.99 18.6 9.29 1.659 1.653 1.629 23.21 30.73 15.13 8 12.18 19.6 6.89 1.659 1.653 1.629 20.21 32.37 11.22 9 13.92 18.5 3.33 1.659 1.653 1.629 23.09 30.65 5.42
10 16.26 18.3 0 1.659 1.653 1.629 26.98 30.23 0 11 21.84 4.42 0 1.659 1.653 1.629 36.23 7.31 0 12 7.03 0 0 1.659 1.653 1.629 11.66 0 0
47
Tabel 5.17 Hasil perhitungan nilai Mα pada bidang gelincir lereng pada
lokasi A-A α (°) coba ϕ (°) Mα Mα
No FS Zona Zona rata-rata Segmen 1 2 3 1 2 3
1 49 0.9 21.8 33.8 38.6 0.99 1.22 1.33 1.178 2 46 0.9 21.8 33.8 38.6 1.01 1.23 1.33 1.192 3 43 0.9 21.8 33.8 38.6 1.03 1.24 1.34 1.203 4 40 0.9 21.8 33.8 38.6 1.05 1.24 1.34 1.211 5 38 0.9 21.8 33.8 38.6 1.06 1.25 1.33 1.214 6 35 0.9 21.8 33.8 38.6 1.07 1.25 1.33 1.216 7 32 0.9 21.8 33.8 38.6 1.08 1.24 1.32 1.215 8 30 0.9 21.8 33.8 38.6 1.09 1.24 1.31 1.212 9 28 0.9 21.8 33.8 38.6 1.09 1.23 1.30 1.208
10 25 0.9 21.8 33.8 38.6 1.09 1.22 1.28 1.199 11 23 0.9 21.8 33.8 38.6 1.09 1.21 1.27 1.191 12 21 0.9 21.8 33.8 38.6 1.09 1.20 1.25 1.181
Tabel 5.18 Hasil perhitungan gaya pada bidang gelincir lereng pada lokasi A-A
α
(°) Berat (Wi) (ton) Wi tan ϕ ΣWi tan ϕ Σ Wi ΣW sin α Σ(c × Δ x + Wi tan ϕ)/Mα No Zona Zona
Segmen 1 2 3 1 2 1 49 6.98 0 0 2.79 0 0 2.794 6.98 5.27 3.552 2 46 21.07 16.12 0 8.43 10.79 0 19.216 37.19 26.75 17.564 3 43 19.10 35.70 0 7.64 23.90 0 31.540 54.80 37.37 27.589 4 40 16.18 44.91 9.11 6.47 30.07 7.27 43.805 70.19 45.12 36.838 5 38 16.67 49.34 13.44 6.67 33.03 10.73 50.429 79.45 48.92 42.175 6 35 12.96 56.83 25.09 5.18 38.04 20.03 63.253 94.87 54.42 52.631 7 32 23.21 30.73 15.13 9.28 20.57 12.08 41.935 69.07 36.60 35.118 8 30 20.21 32.37 11.22 8.08 21.67 8.96 38.709 63.80 31.90 32.518 9 28 23.09 30.65 5.42 9.24 20.52 4.33 34.083 59.16 27.78 28.781
10 25 26.98 30.23 0 10.79 20.24 0 31.029 57.21 24.18 27.000 11 23 36.23 7.31 0 14.49 4.89 0 19.383 43.54 17.01 17.455 12 21 11.66 0 0 4.66 0 0 4.665 11.66 4.18 5.277
Jumlah 359.49 326.496
SF = ( )
∑∑ φ+
ii
ii iii
αsin WMα / tan WΔx c
= 49359
26.4963.
= 0.91
48
Hasil perhitungan keamanan lereng memperoleh nilai 0.91, sehingga sangat beresiko
akan terjadi longsor.
Potongan Lereng Arah B-B
Gambar 5.21 Segmen untuk bidang gelincir pada potongan lereng arah B-B
5.15015.1867
5.18715.3365
3.97041.3416
5.3128
5.3562
5.4545
5.4549
5.5700
5.63513.2361
2.4712
5.7822
5.8653
4.0751
1.8832
6.0533
6.1626
2.094112
345
678
910
1112
13141516171819
1.8804
3.4731
13°
15°
16°
17°
18°
20°
21°
22°
23°
25°
26°
27°
29°
30°
32°
33°
34°
36°
37°
Distance0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Elev
atio
n
245
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295
300
305
310
315
49
Hasil perhitungan keamanan lereng pada potongan B-B diperlihatkan pada
tabel 5.19 – tabel 5.22.
Tabel 5.19 Hasil perhitungan besar gaya yang terjadi pada bidang gelincir
akibat kohesi tanah pada lokasi B-B Δ x c (t/m2) c × Δ x Σ(c × Δ x)
No Zona Zona Zona Segmen 1 2 3 1 2 3 1 2 3
1 2.09 0 0 0.55 0.1 0 1.15 0 0 1.15 2 6.16 0 0 0.55 0.1 0 3.39 0 0 3.39 3 6.05 0 0 0.55 0.1 0 3.33 0 0 3.33 4 1.88 4.08 0 0.55 0.1 0 1.04 0.41 0 1.44 5 0 5.87 0 0.55 0.1 0 0 0.59 0 0.59 6 0 5.78 6.1 0.55 0.1 0 0 0.58 0 0.58 7 0 2.47 3.24 0.55 0.1 0 0 0.25 0 0.25 8 0 0 5.63 0.55 0.1 0 0 0 0 0 9 0 0 5.57 0.55 0.1 0 0 0 0 0
10 0 5.46 0 0.55 0.1 0 0 0.55 0 0.55 11 0 5.46 0 0.55 0.1 0 0 0.55 0 0.55 12 0 5.36 0 0.55 0.1 0 0 0.54 0 0.54 13 0 5.31 0 0.55 0.1 0 0 0.53 0 0.53 14 0 1.34 3.97 0.55 0.1 0 0 0.13 0 0.13 15 0 0 5.34 0.55 0.1 0 0 0 0 0 16 0 0 5.19 0.55 0.1 0 0 0 0 0 17 0 0 5.19 0.55 0.1 0 0 0 0 0 18 0 0 5.15 0.55 0.1 0 0 0 0 0 19 1.88 3.47 0 0.55 0.1 0 1.03 0.35 0 1.38
50
Tabel 5.20 Hasil perhitungan berat lapisan pada bidang gelincir lereng pada lokasi B-B
Luas Area (m2) Berat Volume (γ) (t/m3) Berat (Wi) (ton) No Zona Zona Zona
Segmen 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 0.41 0 0 1.654 1.614 1.598 0.68 0 0 2 5.664 0 0 1.654 1.614 1.598 9.37 0 0 3 12.58 0 0 1.654 1.614 1.598 20.81 0 0 4 21.63 2.2 0 1.654 1.614 1.598 35.78 3.55 0 5 17.34 11.1 0 1.654 1.614 1.598 28.68 17.87 0 6 19.32 18.5 0 1.654 1.614 1.598 31.96 29.80 0 7 15.33 22.7 1.47 1.654 1.614 1.598 25.35 36.60 2.34 8 13.21 24.1 9.34 1.654 1.614 1.598 21.85 38.92 14.92 9 19.19 28.4 5.43 1.654 1.614 1.598 31.73 45.85 8.68
10 33.69 13.2 0 1.654 1.614 1.598 55.72 21.38 0 11 18.39 2.69 0 1.654 1.614 1.598 30.42 4.34 0 12 13.8 7.56 0 1.654 1.614 1.598 22.82 12 0 13 13.13 7.87 0 1.654 1.614 1.598 21.71 13 0 14 6.136 9.34 2.84 1.654 1.614 1.598 10.15 15 5 15 6.152 9.25 10.6 1.654 1.614 1.598 10.18 15 17 16 6.209 10.5 17.1 1.654 1.614 1.598 10.27 17 27 17 9.637 10.7 13.6 1.654 1.614 1.598 15.94 17 22 18 7.199 10.5 7.04 1.654 1.614 1.598 11.91 17 11 19 9.391 7.05 0 1.654 1.614 1.598 15.53 11 0
Tabel 5.21 Hasil perhitungan nilai Mα pada bidang gelincir lereng pada lokasi B-B
α (°) coba FS φ (°) Mα M No Zona rata-rata
Segmen 1 2 3 1 2 3 1 37 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.90 1.21 1.27 1.127 2 36 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.91 1.21 1.27 1.130 3 34 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.92 1.21 1.27 1.134 4 33 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.93 1.21 1.27 1.136 5 32 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.93 1.21 1.27 1.137 6 30 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.95 1.21 1.26 1.139 7 29 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.95 1.21 1.26 1.139 8 27 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.97 1.20 1.25 1.139 9 26 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.97 1.20 1.25 1.138
10 25 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.98 1.19 1.24 1.137 11 23 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.98 1.19 1.23 1.134 12 22 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.99 1.18 1.22 1.132 13 21 1.1 0.1799 0.751 0.869 0.99 1.18 1.22 1.129 14 20 1.1 0.1799 0.751 0.869 1.00 1.17 1.21 1.126 15 18 1.1 0.1799 0.751 0.869 1.00 1.16 1.20 1.120 16 17 1.1 0.1799 0.751 0.869 1.00 1.16 1.19 1.116 17 16 1.1 0.1799 0.751 0.869 1.01 1.15 1.18 1.112 18 15 1.1 0.1799 0.751 0.869 1.01 1.14 1.17 1.107 19 13 1.1 0.1799 0.751 0.869 1.01 1.13 1.15 1.097
51
Tabel 5.22 Hasil perhitungan gaya pada bidang gelincir lereng pada lokasi B-B
α
(°) Berat (Wi) (ton) Wi tan ϕ Σ Wi tan ϕ Σ Wi ΣW sin α Σ(c × Δ x + Wi tan ϕ)/Mα No Zona Zona
Segmen 1 2 3 1 2 1 37 0.68 0 0 0.12 0 0 0.122 0.68 0.41 1.260 2 36 9.37 0 0 1.69 0 0 1.686 9.37 5.51 4.882 3 34 20.81 0 0 3.74 0 0 3.744 20.81 11.64 6.630 4 33 35.78 3.55 0 6.44 2.67 0 9.104 39.33 21.42 9.459 5 32 28.68 17.87 0 5.16 13.41 0 18.574 46.54 24.66 16.921 6 30 31.96 29.80 0 5.75 22.38 0 28.128 61.76 30.88 25.279 7 29 25.35 36.60 2.34 4.56 27.48 2.04 34.077 64.29 31.17 30.164 8 27 21.85 38.92 14.92 3.93 29.22 12.97 46.122 75.69 34.36 40.506 9 26 31.73 45.85 8.68 5.71 34.42 7.55 47.680 86.26 37.82 41.901
10 25 55.72 21.38 0 10.03 16.05 0 26.076 77.10 32.58 23.483 11 23 30.42 4.34 0 5.47 3.25 0 8.728 34.75 13.58 8.244 12 22 22.82 12 0 4.11 9.16 0 13.272 35.03 13.12 12.265 13 21 21.71 13 0 3.91 9.53 0 13.437 34.40 12.33 12.433 14 20 10.15 15 5 1.83 11.31 3.94 17.091 29.76 10.18 15.309 15 18 10.18 15 17 1.83 11.20 14.79 27.828 42.12 13.01 24.855 16 17 10.27 17 27 1.85 12.66 23.78 38.294 54.50 15.93 34.321 17 16 15.94 17 22 2.87 12.98 18.82 34.677 54.89 15.13 31.195 18 15 11.91 17 11 2.14 12.75 9.78 24.680 40.15 10.39 22.293 19 13 15.53 11 0 2.79 8.53 0 11.332 26.90 6.05 11.711
Jumlah 340.18 373.11
SF = ( )
∑∑ φ+
ii
ii iii
αsin WMα / tan WΔx c
= 1834011373
.
.
= 1.1
Hasil perhitungan keamanan lereng memperoleh nilai 1.1, sehingga kemungkinan
akan pernah terjadi longsor.
Berikut adalah hasil rangkuman perbandingan perhitungan keamanan lereng
alami tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bore pile) dan beban gempa untuk
perhitungan manual dan dengan program SLOPE/W ditampilkan pada tabel 5.23.
Tabel 5.23 Rangkuman perhitungan keamanan lereng
No Lokasi Angka Keamanan SLOPE/W Metode Bishop
1 A-A 1 0.91 2 B-B 1.431 1.1
52
BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA
Tahapan yang akan dilanjutkan setelah laporan kemajuan ini adalah
menghitung daya dukung pondasi tiang bor (bor pile). Perhitungan daya dukung
dilakukan berdasarkan data tanah hasil dari pengujian di laboratorium, data CPT,
data SPT dan dari analitis keamanan lereng. Berdasarkan analisis keamanan
lereng diketahui bahwa posisi tanah keras berada pada kedalaman 10 meter
sehingga akan dihitung daya dukung tanah untuk kedalaman tersebut dan
selanjutnya direncanakan pondasi tiang bor yang sesuai. Maka akan didesain
pondasi tiang bor (bore pile) untuk kedalaman 10 meter. Diameter pondasi yang
digunakan mulai dari mulai dari 20 cm – 50 cm.
Tahapan-tahapan yang akan dilakukan adalah:
1. Menghitung daya dukung ujung pondasi tiang bor (bor pile) berdasarkan
data sondir (CPT)
2. Menghitung daya dukung ujung pondasi tiang bor (bor pile) berdasarkan
data SPT
3. Menghitung daya dukung ujung pondasi tiang tiang bor (bore pile)
berdasarkan data laboratorium
4. Membuat tabel rangkuman daya dukung ijin terhadap ujung tiang pondasi
tiang bor (bore file) berdasarkan nilai sondir (CPT), SPT dan data
laboratorium
5. Menghitung daya dukung gesek pondasi tiang bor (bor pile) berdasarkan
data sondir (CPT)
6. Menghitung daya dukung gesek pondasi tiang bor (bor pile) berdasarkan
data SPT
7. Menghitung daya dukung terhadap gesekan dinding pondasi tiang bor (bor
pile) berdasarkan data laboratorium
8. Membuat tabel rangkuman daya dukung ijin geser pondasi tiang bor (bore
file) berdasarkan nilai sondir (CPT), SPT dan data laboratorium
9. Membuat grafik hubungan antara ukuran diameter pondasi dengan kapasitas
daya dukung berdasarkan data sondir (CPT), SPT dan data laboratorium.
53
10. Setelah melakukan analisis keamanan lereng, analisis daya dukung pondasi
dan analisis struktur maka dapat ditentukan ukuran pondasi tiang bor
tunggal (single bored pile) yang memenuhi syarat sesuai dengan beban pada
struktur bangunan yang akan dibangun.
54
BAB 7. SIMPULAN DAN SARAN
7.1 Simpulan
Setelah melakukan analisis terhadap lokasi penelitian di daerah Dukuh,
Kecamatan Tegalalang, Kabupaten Gianyar, Bali, maka dapat dihasilkan
kesimpulan yaitu:
1 Lokasi penelitian memang berada di daerah berlereng curam karena memiliki
sudut kemiringan 33º pada lokasi A-A dan pada lokasi B-B sudut
kemiringannya 25°.
2 Hasil penyelidikan tanah berupa sondir (CPT) dan SPT memperoleh hasil
tanah keras di lokasi penelitian berada pada kedalaman lebih dari 8 meter.
3 Analisis terhadap keamanan lereng tanpa perkuatan pondasi tiang bor dan
beban gempa memperoleh nilai keamanan lereng (SF) = 1.00 pada lokasi A-A
dan (SF) = 1.431 pada lokasi B-B berdasarkan simulasi dengan program
SLOPE/W. Sedangkan dengan hitungan manual dengan metode Bishop
memperoleh hasil (SF) = 0.91 pada lokasi A-A dan (SF) = 1.1 pada lokasi B-
B, sehingga lereng pada lokasi penelitian cukup rawan terhadap longsor.
4 Posisi garis gelincir hasil simulasi keruntuhan lereng mendekati hasil
pengujian sondir dan SPT yaitu pada kedalaman 10 meter.
5 Untuk hasil analisis yang dilakukan yaitu analisis 1, analisis 2, analisis 3 dan
analisis 4, diperoleh angka keamanan tertinggi adalah analisis 2 yaitu analisis
dengan perkuatan pondasi tiang bor (bor pile) tanpa beban gempa dengan
angka keamanan (SF) =1.244 pada lereng 1 dan angka keamanan (SF) pada
lereng 2 = 1.681. Sedangkan angka keamanan terendah adalah analisis 3
yaitu analisis dengan beban gempa tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bore
pile) dengan angka keamanan (SF) = 0.533 pada lereng 1 dan angka
keamanan (SF) = 0.709 pada lereng 2.
6 Pemasangan pondasi tiang bor (bore pile) dapat meningkatkan nilai angka
keamanan. Dapat dilihat dari hasil analisis dengan perkuatan pondasi tiang
bor (bore pile) pada analisis 2 lebih besar terhadap analisis 1 yaitu analisis
keamanan lereng tanpa perkuatan. Hal ini dapat juga dibandingkan antara
analsis 4 dengan analisis 3. Pada analisis 4 keamanan lereng dengan beban
55
gempa dan dengan perkuatan pondasi tiang bor menghasilkan angka
keamanan yang lebih besar daripada pada analisis 3 yaitu analisis keamanan
lereng dengan beban gempa tanpa perkuatan pondasi tiang bor (bore pile).
Kondisi ini mengurangi terjadinya resiko longsor karena angka keamanan
(SF) > 1.25.
7 Pengaruh beban gempa terhadap keamanan lereng cukup besar mengurangi
angka keamanan yaitu dapat dilihat dari perbandingan analisis 1 dan analisis
3 atau analisis 2 dan analisis 4. Walaupun telah diperkuat dengan pondasi
tiang bor (bore pile) sangat menurunkan nilai angka keamanan (SF) <1
sehingga dapat meningkatkan peluang terjadinya longsor.
8 Hasil analisis struktur diperoleh beban aksial maksimum (P mak) pada
pondasi adalah 68456.67 kg dan beban aksial minimum (P min) adalah
18085.26 kg.
7.2 Saran
Beberapa hal yang perlu dilakukan untuk lebih menyempurnakan penelitian
ini:
1 Perlu dilakukan penelitian di wilayah yang yang lebih luas, sehingga akan
dihasilkan data-data yang lebih akurat.
2 Penelitian keamanan lereng ini perlu dilakukan untuk mencegah terjadinya
bencana karena akan berdampak pada perkembangan pariwisata di Bali
khususnya dan keamanan masyarakat secara lebih luas.
56
DAFTAR PUSTAKA
Badan Standardisasi Nasional.(2012).Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung. SNI 1726:2012.
Bowles, J. E., (1989). Sifat-sifat Fisik & Geoteknis Tanah, Erlangga, Jakarta, 562 hal.
Das, B. M., (1991). Principles of Foundation Engineering. PWS-Kent. Boston. Choudhury D., Nimbalkar S.S., dan Mandal J.N.(2006). “Comparison of Pseudo-
Static and Pseudo-Dynamic Methods for Seismic Earth Pressure on Retaining Wall”, J. Ind. Geophys.Union( October 2006 ),10(4),263-271
Departemen P.U. (2004). Peta Zona Gempa Indonesia Sebagai Acuan Dasar Perencanaan dan Perancangan Bangunan, Puslitbang Sumber Daya Air, Bandung
Departemen P.U. (2007). Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No.41/PRT/M/2007: Pedoman Kriteria Teknis Kawasan Budi Daya
Dharmayasa, I. G., Redana, I. W., & Suwarsa Putra, T. G. (2014). “Analisis Kemanan Lereng Bendungan Utama Pada Bendungan Benel di Kabupaten Jembrana”. Jurnal Spektran, 2(2).68-77
Dharmayasa, I., & Eratodi, I. (2017). Analisis Dinding Penahan Tanah Dengan Pondasi Tiang Bor (Studi Kasus Tower Pln No. 71 Sutt 150 Kv Di Jalan Gatot Subroto Barat Denpasar). Dinamika Rekayasa, 12(2), 71-78.
Google (2017). Map Data@2017 Google Indonesia. Retrieved August 25, 2017, from https://www.google.co.id/maps/search/banjar dukuh desa kendran tegalalang gianyar bali/@-8.4601036,115.2809802,338m/data=!3m1!1e3?hl=en
Gunawan, R. (1991). Pengantar Teknik Fondasi. Cetakan Kelima, Penerbit Kanisius, Yogyakarta.
Redana. I W. (2010). Teknik Pondasi. Udayana University Press. Denpasar
Sardjono. H. S. (1984). Pondasi Tiang Pancang (Jilid I). Penerbit Sinar Wijaya. Surabaya
.
57
LAMPIRAN
Lampiran 1. Sebagai pemakalah dalam Konteks 11 2017 (accepted)
Lampiran 2. Draft artikel pada jurnal Paduraksa Universitas Warmadewa.
1
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
ANALISIS KEAMANAN LERENG DAN DAYA DUKUNGPONDASI UNTUK DAERAH BERLERENG CURAM DI
TEGALALANG, GIANYAR-BALI
I Gusti Ngurah Putu Dharmayasa1), Dewa Ayu Nyoman Ardi Utami2)
1) Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional, Jl. Bedugul 39, Denpasar, Bali2) Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional, Jl. Bedugul 39, Denpasar, Bali
ABSTRACT
The rapid development of tourism in Bali demands the availability of tourism facilitiessuch as hotels, villas, inns and restaurants that can improve services to tourists. Due to thedifficulty of finding land to build hotels and villas as well as to get a natural atmosphere, manyvillas and hotels are built on steep slopes and even on the edge of a cliff. One of the many villasand hotels planned to be built on steep slopes is a villa in Dukuh, Tegalalang, Gianyar, Bali.
Before the tourism facilities are built it is necessary to analyze the safety of the slope andthe soil bearing capacity in the location of the villa so it can be planned the depth and the size ofthe foundation that meet the safety requirements. Slope safety analysis has been done usingSLOPE/W 2007 program and with manual calculation using Bishop method. For this analysis isrequired some data ie SPT data, CPT data, soil shear angle (ϕ), soil cohesion value (c), soil density(γ) and load on the building.
The results of the analysis show that the location has a slope of 25 ° - 33 ° so that it is quitesteep. The slope safety value (SF) obtained with the SLOPE / W is 1.00 in the location A-A and1,431 in the B-B location, whereas the Bishop method is 0.91 in the location A-A and 1.10 in thelocation B-B, and it is quite vulnerable to the landslide. Analysis of foundation bearing capacity isplanned with single bored pile with length of pile is 10 meters and using pile diameter 20 cm, 25cm, 30 cm, 35 cm, 40 cm and 50 cm, is obtained the lowest allowable pile capacity based on dataCPT and the highest allowable pile capacity based on laboratory data. Based on the structuralanalysis is obtained the maximum axial load (P max) on the foundation is 68456.67 kg and the pilediameter is 30 cm. The minimum axial load (P min) is 18085.26 kg and the pile diameter is 20 cm.
Keywords: steep slope, Tegalalang, slope safety, bored pile
2
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
ABSTRAK
Perkembangan pariwisata di Bali yang sangat pesat menuntut tersedianya sarana penunjangpariwisata berupa hotel, vila, penginapan dan restoran yang memadai sehingga dapat meningkatkanpelayanan terhadap wisatawan. Karena sulitnya mencari lahan untuk pembanguan hotel dan vilaserta untuk mendapatkan suasana yang menyatu dengan alam maka banyak vila dan hoteldibangun di daerah berlereng curam dan bahkan di tepi jurang. Satu diantara banyak vila dan hotelyang akan dibangun pada daerah berlereng curam adalah vila di daerah Dukuh, Tegalalang,Gianyar, Bali.
Sebelum fasilitas pariwisata dibangun dilakukan analisis terhadap keamanan lereng dan dayadukung tanah di lokasi vila yang akan dibangun sehingga dapat direncanakan kedalaman danukuran pondasi yang memenuhi syarat-syarat keamanan. Analisis keamanan lereng dilakukandengan program SLOPE/W 2007 dan dengan perhitungan manual dengan metode Bishop. Untukmelakukan analisis diperlukan data SPT, data sondir, nilai sudut geser tanah (ϕ), nilai kohesi tanah(c) , berat volume tanah (γ) dan data beban struktur.
Hasil analisis menunjukkan pada lokasi memiliki sudut kemiringan antara 25° - 33°sehingga dikategorikan cukup curam. Nilai keamanan lereng (SF) yang diperoleh dengan programSLOPE/W adalah 1,00 di lokasi A-A dan 1,431 di lokasi B-B, sedangkan dengan metode Bishopdihasilkan 0,91 di lokasi A-A dan 1,10 di lokasi B-B, sehingga lereng cukup rawan terhadaplongsor. Analisis daya dukung pondasi direncanakan dengan pondasi tiang bor tunggal (singlebored pile) dengan panjang 10 meter dan diameter pondasi 20 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, 40 cm dan50 cm, menghasilkan daya dukung ijin pondasi terendah berdasarkan data sondir (CPT) dan dayadukung ijin tertinggi berdasarkan data laboratorium. Hasil analisis struktur diperoleh beban aksialmaksimum (P mak) pada pondasi adalah 68456.67 kg dan diameter pondasi yang memenuhiadalah 30 cm. Beban aksial minimum (P min) adalah 18085.26 kg dan diameter pondasi yangmemenuhi adalah 20 cm.
Kata kunci: lereng curam, Tegalalang, keamanan lereng, pondasi tiang bor
3
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
1 PENDAHULUANPerkembangan pariwisata di Bali yang
sangat pesat menuntut tersedianya saranapenunjang pariwisata berupa hotel, vila,penginapan dan restoran yang memadaisehingga dapat meningkatkan pelayananterhadap wisatawan. Pembangunan saranapenunjang pariwisata di Bali terus bertambah,salah satunya di daerah sekitar Ubud. Karenasulitnya mencari lahan untuk pembanguan hoteldan vila serta untuk mendapatkan suasana yangmenyatu dengan alam maka banyak vila danhotel di daerah sekitar Ubud dibangun di daerahberlereng curam dan bahkan di tepi jurang.
Satu diantara beberapa vila dan hotelyang direncanakan akan dibangun di daerahberlereng curam adalah villa di daerah banjarDukuh, Tegalalang, Gianyar, Bali. Vila initerdiri dari beberapa bangunan yaitu untukpenginapan, restoran dan kolam renang. Karenabangunan-bangunan ini dibangun di lokasi yangberlereng curam, maka keamanannya harussangat diperhatikan karena rawan terhadaplongsor. Hal ini berhubungan dengankenyamanan wisatawan yang berkunjung.
Untuk memperoleh keamanan yangmemadai perlu dilakukan analisis terhadapkeamanan lereng dan daya dukung tanah dilokasi vila yang akan dibangun. Untukmelakukan analisis perlu dilakukanpenyelidikan tanah sehingga diperoleh data-datauntuk menghitung daya dukung tanah danbidang kelongsoran pada lereng tersebut.Berdasarkan nilai daya dukung tanah danbidang kelongsoran serta beban bangunan yangakan dibangun pada lereng maka akan dapatdirencanakan kedalaman dan ukuran pondasitiang bor (bore pile) yang sesuai. Pondasi tiangbor (bore pile) digunakan karena tipe pondasiini dapat digunakan untuk menjaga stabilitastanah, sehingga dapat memenuhi syarat-syaratkeamanan (Dharmayasa & Eratodi, 2017)
2 TINJAUAN PUSTAKA2.1 Kemiringan Lereng dan Metode
Untuk Menghitung Bidang LongsorKemiringan lereng dibagi menjadi
beberapa kelas yaitu datar (0-8 %), landai (8-15%), agak curam (15-25 %), curam (25-45 %),dan sangat curam (≥ 45 %) (Dep. PU, 2007).Untuk menghitung nilai keamanan lerengtersebut digunakan metode analisis keamanan
lereng dari Bishop. Metode dari Bishopmengasumsikan bahwa tegangan geser antarsegmen adalah nol. Dalam beberapa studistabilitas lereng menunjukkan bahwa, resultantegaya sisi samping segmen dapat diabaikantanpa suatu kesalahan yang berarti padastabilitas. Hal ini akan mengurangi kerumitananalisis sehingga membuat analisis menjadisederhana, analisis ini kemudian dinamakanSimplified Bishop Method (Dharmayasa dkk,2014).
Δ xi
ViΔ Li
ΤiΝi
Ui
Η i+1
Τi
(Νi/F) tan φi'
(ci'/F ) ΔLi
φi'αi
Wi WiΝi
Uiαi
=(ci' ΔLi + Νi tan φi')/F
Gambar 1. Metode simplified Bishop(Redana,2010)
Penghitungan keamanan lerengdigunakan rumus:
Mαi = ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
+φ
1SF
αi tan i'tan αi cos (1)
SF =( )
∑
α∑ φ+
iαsin iW
iM / i tan WiiΔx ic(2)
dengan :α = sudut antara segmen tanah dengan
bidang gelincir (º)ϕ = sudut gesek dalam tanah (º),SF = angka keamanan,c = nilai kohesi tanah (kg/cm2),Δx = panjang segmen danW = berat segmen tanah (kg).
Hubungan antara angka keamanan dankemungkinan terjadinya longsor ditampilkanpada tabel 1.
Tabel 1. Hubungan nilai safety factor (SF) dankemungkinan kelongsoran lereng tanah(Bowles, 1989)
Nilai SF Kemungkinan Longsor< 1,07 Kelongsoran bisa terjadi1,07 < SF < 1,25 Kelongsoran pernah terjadi> 1,25 Kelongsoran jarang terjadi
4
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
Untuk mempercepat proses penghitungankeamanan lereng digunakan programSLOPE/W 2007.
2.1 Penyelidikan TanahTujuan dari penyelidikan tanah adalah
untuk mengetahui letak atau posisi lapisantanah yang memenuhi syarat daya dukung yangdiperlukan sehingga bangunan dapat berdiridengan stabil dan tidak terjadi penurunan yangterlalu besar (Gunawan, 1991). Penyelidikantanah meliputi penyelidikan lapangan (lokasipembangunan) yaitu penyondiran (CPT), SPTdan pengeboran serta penyelidikan laboratoriummeliputi uji kadar air (water content), uji beratvolume (γ) dan uji berat jenis (specific gravity)dan uji geser langsung (direct shear test).
2.2 Pondasi Tiang Bor (Bore Pile)Pondasi tiang bor (bore pile) termasuk
kedalam jenis pondasi dalam. Daya dukungvertikal pondasi tiang diperoleh darimenjumlahkan daya dukung ujung tiang dantahanan geser dinding tiang. Besarnya dayadukung yang diijinkan adalah sebagai berikut(Das, 1990):
Qa =SF
Qu=
SF
Qs)(Qp +(3)
denganQa = daya dukung ijin pondasi,Qu = daya dukung batas pondasi,Qp = daya dukung ujung tiang pondasi,Qs = daya dukung geser dinding tiang, dan SF= faktor keamanan.
Daya dukung ujung ijin pondasi tiang bor (borepile) bedasarkan data hasil CPT (Sardjono,1984).
Qap =SF
cq pA(4)
Dengan:Qap = daya dukung ijin pondasi,Ap = luas penampang pondasi, danqc = daya dukung ujung tiang pondasi
Daya dukung ujung pondasi tiang bor (bore pile)berdasarkan data hasil SPT (Das, 1990).
Qap =SF
D40NL
Ap ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
≤SF
N400Ap × (5)
Dengan:N = jumlah nilai SPT rata-rata di ujung tiang
(kira-kira 10D di atas dan 4D di bawahujung tiang)
Qup= nilai kapasitas daya dukung batas(ultimate) ujung tiang
Qap= nilai kapasitas daya dukung ijin ujungtiang
L = panjang tiangD = diameter tiangSF = faktor keamanan.
Daya dukung ujung pondasi tiang bor (bore pile)berdasarkan data laboratorium (Das, 1990):
Qap =SF
)qN qcN (cpA +(6)
Dengan:Qap = daya dukung ijin ujung pondasiAp = luas penampang pondasic = nilai kohesi tanahq = tekanan overburden tanahNc & Nq = faktor daya dukung tanah yang
berkaitan dengan faktor bentuk dankedalaman
Daya dukung gesek pondasi tiang bor (bore pile)berdasarkan data sondir (CPT) (Sardjono, 1984):
Q as =SF
pc ×
(7)denganQas =daya dukung ijin gesek dinding pondasi,c = nilai lekatan padap = keliling penampang pondasi,SF = faktor keamanan.
Daya dukung gesek pondasi tiang bor (bore pile)berdasarkan data SPT (Das, 1990)
Qas =SF
ΔL avf p∑(8)
fav = 2N (tiang dengan tingkat perpindahanbesar)
fav = N (tiang dengan tingkatperpindahan rendah)
Dengan:p = keliling penampang tiang untuk bagian
yang ditinjaufav = faktor gesekan antara tiang dengan tanah
yang merupakan fungsi kedalaman daritiang
N = nilai SPT pada ujung tiangΔL = panjang bagian tiang yang ditinjau
5
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
SF = faktor keamanan.
Daya dukung gesek pondasi tiang bor (bor pile)berdasarkan data laboratorium (Das, 1990):
Qas =SF
f L p avΔ
fav = tanδ'Kσv (9)Dengan:p = keliling penampang tiang untuk bagian
yang ditinjaufav = faktor gesekan antara tiang dengan tanah
yang merupakan fungsi kedalaman daritiang
ΔL = panjang bagian tiang yang ditinjauK = koefisien tekanan tanah lateral
= φ− sin 1σv’ = tekanan tanah efektif pada kedalaman
yang ditinjau= zγ'
δ = sudut geser antara tiang dengan tanah= φ3
2
SF = faktor keamanan
3. METODE PENELITIAN3.1 Lokasi Penelitian
Data untuk menganalisis daya dukungpondasi diambil dari data pembangunan villayang terletak di Banjar Dukuh, KecamatanTegalalang, Kabupaten Gianyar, Propinsi Bali.
Gambar 2. Lokasi Penelitian (Sumber: Google Map,2017)
BM4
NK
TL
TL
B3= Bor 3B4= Bor 4S3= Sondir 3S4= Sondir 4
BA
B
AB1= Bor 1B2= Bor 2S1= Sondir 1S2= Sondir 2
Gambar 4. Titik pengambilan sample tanah
3.2 Rancangan PenelitianSuatu penelitian harus dilakukan
berdasarkan tahapan atau rencana, sehinggadalam pelaksanaan penelitian dapat dilakukandengan sebaik mungkin sehingga memperolehhasil yang maksimal.
Untuk menghitung kelongsoran lerengdan angka keamanan lereng diperlukan datakontur tanah, peta situasi (site plan), datapengeboran (bor log), berat volume tanah (γ)dan sifat mekanis tanah berupa nilai sudut gesertanah (ϕ) dan kohesi tanah (c). Selanjutnyaberdasarkan data tersebut dilakukanpenghitungan keruntuhan lereng dan angkakeamanan lereng dengan program SLOPE/W2007 dan dengan perhitungan manual denganmetode Bishop.
Setelah posisi garis longsor diketahuiselanjutnya dihitung daya dukung pondasi bor.Berdasarkan posisi garis longsor yang diperolehdan perhitungan pembebanan, maka dapatditentukan kedalaman pemancangan pondasidan ukuran pondasi.
Data-data yang digunakan untukmenghitung daya dukung pondasi adalah dataperhitungan beban struktur, data SPT, datasondir, nilai sudut geser tanah (ϕ), nilai kohesitanah (c) dan nilai berat volume tanah (γ). Databeban struktur diperoleh dari perhitunganstruktur dari bangunan yang akan dibangun.
Hasil dari beberapa metode diatasdibandingkan untuk memperoleh angkakeamanan terkecil berdasarkan perhitungandengan program SLOPE/W dan metode Bishop.Nilai keamanan lereng terkecil dipakai dalamperhitungan. Untuk nilai daya dukung pondasidigunakan nilai daya dukung terkecilberdasarkan perhitungan berdasarkan data uji
6
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
lapangan dan laboratorium. Berdasarkan hasilanalisis keamanan lereng dan daya dukungtanah maka dapat diperoleh adalah nilai angkakeamanan lereng, panjang pondasi dan dimensipondasi yang disesuaikan dengan beban padapondasi dari bangunan diatasnya.
3 HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Kemiringan Lereng
(a)
(b)
Gambar 2. Potongan lereng (a) lokasi A-A dan (b)lokasi B-B
Hasil pengukuran kemiringan lereng dirangkumpada tabel 1.
Tabel 1. Rangkuman pengukuran kemiringanlereng
Lokasi
Jarak
vertikal
Jarak
horizontal
Sudut
Kemiringan
Persentase
kemiringan
(m) (m) (°) (%)
A-A 52 80 33 65
B-B 60 126.5 25 47
Sehingga lereng di lokasi penelitian merupakanlereng yang tergolong curam karena sudahmencapai 25° atau kemiringan > 45%.4.2 Penyelidikan Tanah di Lapangan
Sesuai dengan hasil sondir maka terlihatuntuk lokasi A-A pada titik 1 (S1), tanah kerasberada pada kedalaman 6 meter dan pada titik 2(S2) tanah keras berada pada kedalaman 2meter. Untuk lokasi B-B pada titik 3 (S3) tanahkeras berada pada kedalaman 8 meter dan padatitik 4 (S4) tanah keras ada pada kedalaman 3meter. Berikut ini adalah rangkuman hasilsondir yang dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Rangkuman hasil sondir
No Titiksondir
Kedalamantanah keras
Nilai rata-ratakonus (qc)
(m) (kg/cm2)1 S1 6 2502 S2 1.6 2503 S3 8 183.334 S4 2.6 250
Sumber: Data pengujian laboratorium MektanUndiknas 2017
Berdasarkan hasil SPT maka diperoleh hasilpada lokasi A-A yaitu di titik 1 (B1) tanah kerasberada pada kedalaman 8 meter dan di titik 2(B2) tanah keras berada pada kedalaman 2meter. Sedangkan untuklokasi B-B yaitu pada titik 3 (B3) tanah kerasberada pada kedalaman 8 meter dan di titik 4(B4) tanah keras berada pada kedalaman 2meter. Hasil SPT dirangkum pada tabel 3.
Tabel 3. Rangkuman hasil SPT
No TitikKedalamanTanahKeras (m)
JumlahPukulan(N)
Jenis tanah
1 B1 8 77 Batuan cadas padat dan keraswarna coklat kehitaman
2 B2 2 65 Batuan cadas padat dan keraswarna coklat kehitaman
3 B3 8 47 Batuan cadas padat dan keraswarna coklat kehitaman
4 B4 2 85 Batuan cadas padat dan keraswarna coklat
Sumber: Data pengujian laboratorium MektanUndiknas 2017
4.3 Penyelidikan Tanah di LaboratoriumPengujian tanah yang dilakukan di
laboratorium meliputi: pengujian kadar air(moisture content), berat volume (γ), beratjenis (Gs) dan pengujian geser langsung (directshear test). Berikut adalah hasil pengujian tanahdi laboratorium dirangkum pada tabel 4.
7
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
4.4 Analisis Keamanan Lereng DenganSoftware SLOPE/W
(a)
(b)
Tabel 4. Hasil pengujian tanah di laboratorium
NoLokasilereng Bor Kedalaman Kadar Air
Berat volume(γ) Berat Jenis (Gs) Sudut geser Kohesi
(m) (%) (g/cm3) (°) (kg/cm2)1 1 Bor 1 1 17.29 1.686 2.678 21.8 0.042 1 Bor 1 9 14.48 1.677 2.594 33.8 0.033 1 Bor 2 1 14.62 1.632 2.688 38.6 0.014 1 Bor 2 7.5 13.95 1.629 2.636 38.6 0.015 2 Bor 3 2.5 19.70 1.660 2.637 10.2 0.086 2 Bor 3 7 16.46 1.630 2.61 36.9 0.027 2 Bor 4 1 17.23 1.648 2.683 12.4 0.038 2 Bor 4 3 12.60 1.598 2.663 41 0
Sumber: Data pengujian laboratorium Mektan Undiknas 2017
Gambar 3. Hasil simulasi keamanan lereng dengan software SLOPE/W (a) adalah untuk pada potongan A-A dan (b) untuk potongan B-B
(a)
(b)
8
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
4.5 Analisis Keamanan Lereng DenganMetode Bishop
15°16°
17°18°
20°21°
22°23°
25°
26°
27°
29°30°
32°33°
34°
36°
37°
250255260265270275280285290295300305310315
Distance0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Elev
atio
n
245
123456
78910
111213
1415161718
19
13°
21°23°
25°28°
30°
32°35°
38°
40°43°
46°
49°
Distance
0 10 20 30 40
Elev
atio
n
245
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295
300
305
310
315
1211
109
87
65
43
2 1
50 60 70 80 90
(a)
(b)
Gambar 4. Segmen pada lereng untuk melakukan perhitungan manual (a) adalah untuk potongan A-A dan(b) adalah untuk potongan B-B
9
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
Rangkuman dari perhitungan keamanan lerengdapat dilihat pada tabel 5 dan hasil perhitungannilai daya dukung pondasi berdasarkan hasilsondir (CPT), SPT dan uji laboratorium, dapatdilihat pada tabel 6. Untuk hubungan antarahasil pengujian sondir (CPT), SPT dan ujilaboratorium diperlihatkan pada gambar 5.
Tabel 5. Rangkuman perhitungan keamananlereng
No Lokasi Angka KeamananSLOPE/W Metode Bishop
1 A-A 1,000 0,9102 B-B 1,431 1,100
Gambar 5. Grafik hubungan antara daya dukung pondasi dengan hasil pengujian sondir (CPT), SPTdan data laboratorium.
Tabel 6. Rangkuman daya dukung ijin geser pondasi tiang bor (bore pile) berdasarkan nilai sondir(CPT), SPT dan data laboratorium
No
diameter
(d)
Daya dukung ijin ujung tiang (Qap)
Daya dukung terhadap gesekan
(Qas) Kombinasi daya dukung (Qap+Qas)
Sondir
(CPT)(SPT)
data
lab.
Sondir
(CPT)(SPT)
data
lab.
Sondir
(CPT)(SPT)
data
lab.
(cm) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton)
1 20 26.180 50.265 56.663 7.006 4.702 0.789 33.186 54.967 57.451
2 25 40.906 78.540 88.536 8.757 5.877 0.986 49.663 84.417 89.521
3 30 58.905 113.097 127.491 10.509 7.053 1.183 69.413 120.150 128.674
4 35 80.176 153.938 173.530 12.260 8.228 1.380 92.436 162.166 174.910
5 40 104.720 201.062 226.651 14.012 9.404 1.577 118.731 210.466 228.228
6 45 132.536 254.469 286.855 15.763 10.579 1.774 148.299 265.048 288.630
7 50 163.625 314.159 354.143 17.514 11.755 1.971 181.139 325.914 356.114
Sumber: Data laboratorium Mektan Undiknas 2017
10
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
Berdasarkan hasil analisis daya dukungpondasi dapat dilihat bahwa hasil dari datasondir (CPT) memberikan tingkat daya dukungyang terendah diikuti oleh data SPT dan datalaboratorium, sehingga data hasil sondir (CPT)memberikan tingkat keamanan yang palingtinggi dari pada data hasil SPT dan datalaboratorium. Karena itu untuk desain pondasidigunakan hasil daya dukung pondasiberdasarkan data sondir (CPT).
4.6 Analisis StrukturTujuan dari analisis struktur adalah untuk
mendapatkan beban maksimum yang bekerjapada perletakan atau pondasi sehingga dapatdiperoleh ukuran pondasi yang sesuai denganbeban bangunan yang akan dibangun. Analisisstruktur dilakukan dengan software analisisstruktur untuk mempercepat proses analisis.Analisis yang digunakan adalah analisis responspektrum (Response Spektrum Analysis) danstruktur dirancang untuk mampu menahangempa sesuai dengan SNI 1726:2012 tentangTata Cara Perencanaan Ketahanan Gempauntuk Bangunan Gedung dan Non Gedung.Struktur yang akan dibangun elemenstrukturnya (balok, kolom dan pelat) adalah daribeton bertulang dengan mutu beton fc’ = 20Mpa. Baja tulangan lentur digunakan bajadengan tegangan leleh fy = 400 Mpa dantulangan geser dengan tegangan leleh fy’ = 240Mpa.
Beban struktur diperhitungkan terhadapbeban mati (DL) dan beban hidup (LL) sertabeban gempa yang disesuaikan denganpercepatan gempa sesuai dengan zona gempa diBali sehingga menghasilkan kurva spectrumgempa rencana. Nilai respon spektrum(spectrum respons) tersebut dikalikan dengansuatu faktor skala (scale factor) yangdipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu nilaipercepatan gravitasi (g), faktor reduksi gempa(R), dan faktor keutamaan struktur (I).
4.7 Desain PondasiSetelah melakukan analisis keamanan
lereng, analisis daya dukung pondasi dananalisis struktur maka dapat ditentukan ukuranpondasi tiang bor tunggal (single bored pile)yang memenuhi syarat sesuai dengan bebanpada struktur bangunan yang akan dibangun.Rangkuman beban maksimum pada pondasi
dan diameter pondasi untuk setiap tipebangunan yang akan dibangun ditampilkanpada tabel 7
Tabel 7. Rangkuman diameter (d) pondasi tiangbor tunggal (single bored pile) untukbeban aksial maksimum pada setiap tipebangunan
No Bangunan
BebanAksialMaksimum (P)
DiameterPondasi(d)
(kg) (cm)
1 Gym & Swimming Pool 55129.71 302 Deluxe Bedroom 44612.85 253 Deluxe Bedroom Tipe 1 46085.28 254 Lobby 68456.67 305 Spa 28961.63 206 Staff Room 18085.26 207 Standard Bed Room 45865.29 258 Suite Bed Room 35676.43 259 Restaurant 30144.68 20
10 Owner Paviliun 25025.55 20
5. SIMPULAN DAN SARAN5.1 Simpulan
Setelah melakukan analisis terhadaplokasi penelitian di daerah Dukuh, KecamatanTegalalang, Kabupaten Gianyar, Bali, makadapat dihasilkan kesimpulan:1 Lokasi penelitian memang berada di
daerah berlereng curam karena memilikisudut kemiringan 33º pada lokasi A-A danpada lokasi B-B sudut kemiringannya 25°.
2 Hasil penyelidikan tanah berupa sondir(CPT) dan SPT memperoleh hasil tanahkeras di lokasi penelitian berada padakedalaman lebih dari 8 meter.
3 Analisis terhadap keamanan lerengmemperoleh nilai keamanan lereng (SF) =1.00 pada lokasi A-A dan (SF) = 1.431pada lokasi B-B berdasarkan simulasidengan program SLOPE/W. Sedangkandengan hitungan manual dengan metodeBishop memperoleh hasil (SF) = 0.91 padalokasi A-A dan (SF) = 1.1 pada lokasi B-B,sehingga lereng pada lokasi penelitiancukup rawan terhadap longsor.
4 Posisi garis gelincir hasil simulasikeruntuhan lereng mendekati hasilpengujian sondir dan SPT yaitu padakedalaman 10 meter.
5 Analisis daya dukung pondasi yangdirencanakan dengan pondasi tiang bortunggal (single bored pile) dengan panjang
11
PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa, Volume X Nomor Y, Juni/DesemberABCDP-ISSN: 2303-2693
E-ISSN: XXXX-XXXX
10 meter dan dengan ukuran diameter 20cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, 40 cm dan 50cm, menghasilkan nilai daya dukung ijinpondasi terendah berdasarkan data sondir(CPT) dan daya dukung ijin tertinggiberdasarkan data laboratorium.
6 Hasil analisis struktur diperoleh bebanaksial maksimum (P mak) pada pondasiadalah 68456.67 kg dan diameter pondasitiang bor (bored pile) yang memenuhiadalah 30 cm. Beban aksial minimum (Pmin) adalah 18085.26 kg dan diameterpondasi tiang bor (bored pile) adalah 20cm.
5.2 SaranBeberapa hal yang perlu dilakukan untuk
lebih menyempurnakan penelitian ini:1 Perlu dilakukan penelitian di wilayah yang
yang lebih luas, sehingga akan dihasilkandata-data yang lebih akurat.
2 Penelitian keamanan lereng ini perludilakukan untuk mencegah terjadinyabencana karena akan berdampak padaperkembangan pariwisata di Balikhususnya dan keamanan masyarakatsecara lebih luas.
UCAPAN TERIMA KASIHUcapan terima kasih kepada Direktorat
Riset dan Pengabdian Masyarakat DirektoratJenderal Penguatan Riset dan PengembanganKementerian Riset, Teknologi dan PendidikanTinggi atas bantuan hibah dosen pemulasehingga dapat menghasilkan penelitian ini dansemoga dapat bermanfaat bagi pengembanganilmu pengetahuan.
DAFTAR PUSTAKABadan Standardisasi Nasional.(2012).Tata Cara
Perencanaan Ketahanan Gempa untukBangunan Gedung dan Non Gedung. SNI1726:2012.
Bowles, J. E., (1989). Sifat-sifat Fisik &Geoteknis Tanah, Erlangga, Jakarta, 562hal.
Das, B. M., (1991). Principles of FoundationEngineering. PWS-Kent. Boston.
Departemen P.U. (2007). Peraturan MenteriPekerjaan Umum No.41/PRT/M/2007:Pedoman Kriteria Teknis Kawasan BudiDaya
Dharmayasa, I., & Eratodi, I. (2017). AnalisisDinding Penahan Tanah Dengan PondasiTiang Bor (Studi Kasus Tower Pln No. 71Sutt 150 Kv Di Jalan Gatot Subroto BaratDenpasar). Dinamika Rekayasa, 12(2), 71-78.
Dharmayasa, I. G., Redana, I. W., & SuwarsaPutra, T. G. (2014). Analisis KemananLereng Bendungan Utama PadaBendungan Benel di Kabupaten Jembrana.Jurnal Spektran, 2(2).
Google (2017). Map Data@2017 GoogleIndonesia. Retrieved August 25, 2017,fromhttps://www.google.co.id/maps/search/banjar dukuh desa kendran tegalalang gianyarbali/@-8.4601036,115.2809802,338m/data=!3m1!1e3?hl=en
Gunawan, R. (1991). Pengantar TeknikFondasi. Cetakan Kelima, PenerbitKanisius, Yogyakarta.
Redana. I W. (2010). Teknik Pondasi. UdayanaUniversity Press. Denpasar
Sardjono. H. S. (1984). Pondasi TiangPancang (Jilid I). Penerbit Sinar Wijaya.Surabaya.