METODE PERHITUNGAN ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN

PERKUATAN SHEET PILE MENGGUNAKAN PROGRAM

GEOSTRUCTURAL ANALYSIS VERSI 19 (STUDI KASUS LERENG SUNGAI KOMERING DI KABUPATEN OGAN KOMERING ILIR)

(Skripsi)

Oleh

ACHMAD WIBRIAN FITRIANSYAH

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

ABSTRACT

CALCULATION METHOD OF SLOPE STABILITY ANALYSIS WITH

SHEET PILE BY USING GEOSTRUCTURAL ANALYSIS VERSION 19

(CASE STUDY KOMERING RIVER SLOPES IN THE DISTRICT OGAN KOMERING ILIR)

By

ACHMAD WIBRIAN FITRIANSYAH

Slope stability analysis of Komering River in Ogan Komering Ilir, South Sumatra

was done to handle the problem of sliding or scouring at the cliffs which are often

found on the outside corner of the river. Komering River is a river with

meandering pattern that is very susceptible to scouring on the outside of the bend

and sedimentation on the inside of the bend. This research focuses on the study of

slope stability analysis with sheet pile used as method. Analysis was conducted

using Geostructural Analysis version 19 and was compared to manual

calculation.

Data analysis on the result of soil testing was performed to identify soil properties.

The obtained results were then used in slope stability analysis. Slope stability

analysis was performed in two conditions maximum groundwater level and

normal groundwater level using Bishop method and Fellenius method. The results

of manual calculation were then compared with the results of Geostructural

Analysis Program Version 19. Sheet pile was selected as slope stabilization

measures. Analysis after stabilization is done with the same steps as analysis

before stabilization.

The results from the two methods showed a quite significant difference. The

results obtained from Bishop method before stability measure and after stability

measure were 1,018 and 4,23 respectively. Whereas, the results obtained from

Fellenius method before stability measure and after stability measure were 0,75

and 3,42 respectively. Based on these results, it can be concluded that sheet pile is

an effective slope stability measure.

Keywords: Slope stability, Geostructural Analysis Program, Bishop, Fellenius,

Sheet Pile.

ABSTRAK

METODE PERHITUNGAN ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN

PERKUATAN SHEET PILE MENGGUNAKAN PROGRAM

GEOSTRUCTURAL ANALYSIS VERSI 19 (STUDI KASUS LERENG SUNGAI KOMERING DI KABUPATEN OGAN KOMERING ILIR)

Oleh

ACHMAD WIBRIAN FITRIANSYAH

Analisis perbaikan lereng sungai Komering di Kabupaten Ogan Komering Ilir

Sumatera Selatan ini dilakukan untuk menanggulangi masalah kelongsoran atau

gerusan tebing yang sering dijumpai pada sungai terutama pada tikungan luar.

Sungai Komering merupakan sungai dengan pola meandering yang sangat rawan

terhadap gerusan di sisi luar tikungan dan sedimentasi di sisi dalam tikungan.

Penelitian ini menitikberatkan pada kajian perhitungan angka keamanan stabilitas

lereng dengan perkuatan sheet pile menggunakan program Geostructural Analysis

Versi 19 dan membandingkannya dengan perhitungan manual.

Analisis data mekanika tanah dilakukan untuk mengidentifikasi nilai-nilai properti

tanah yang kemudian digunakan pada analisis stabilitas lereng. Analisis stabilitas

lereng dilakukan pada dua kondisi yaitu muka air banjir dan muka air normal

menggunakan metode Bishop dan Fellenius. Hasil dari perhitungan manual ini

kemudian dibandingkan dengan hasil dari program Geostructural Analysis Versi

19 konstruksi sheetpile baja dipilih sebagai langkah stabilisasi lereng. Analisis

setelah stabilisasi dilakukan dengan langkah yang sama seperti analisis sebelum

stabilisasi.

Perbedaan faktor aman yang didapatkan dari kedua metode cukup signifikan.

Untuk metode Bishop didapatkan faktor aman sebesar 1,018 pada kondisi

sebelum pengamanan dan 4.23 setelah pengamanan. Untuk metode Fellenius

didapatkan faktor aman sebesar 0.75 pada kondisi sebelum pengamanan dan 3.42

setelah pengamanan. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa

konstruksi Sheet Pile sangat efektif untuk mengamankan lereng dari bahaya

longsor.

Kata kunci : Stabilitas lereng, Geostructural Analysis Program, Bishop, Fellenius,

Sheet Pile.

METODE PERHITUNGAN ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN

PERKUATAN SHEET PILE MENGGUNAKAN PROGRAM

GEOSTRUCTURAL ANALYSIS VERSI 19 (STUDI KASUS LERENG SUNGAI KOMERING DI KABUPATEN OGAN KOMERING ILIR)

Oleh

ACHMAD WIBRIAN FITRIANSYAH

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Palembang pada tanggal 23 Maret

1994, sebagai anak pertama dari dua bersaudara dari

Bapak Ibrahim dan Ibu Wani Fitriah.

Pendidikan Taman Kanak-Kanak (TK) Azahra

diselesaikan pada tahun 2000, Sekolah Dasar (SD)

diselesaikan di SD Muhammadiyah 6 Palembang pada tahun 2006, Sekolah

Menengah Pertama (SMP) diselesaikan pada tahun 2009 di SMP Negri 18

Palembang, dan Sekolah Menengah Atas (SMA) diselesaikan di SMA

Muhammadiyah 1 Palembang pada tahun 2012. Penulis terdaftar sebagai

mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung pada

tahun 2012 melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UM)

Ujian Mandiri.

Penulis telah melakukan Kerja Praktek (KP) pada Proyek Pembangunan Hotel

Mercure Lampung selama 3 bulan. Penulis juga telah mengikuti Kuliah Kerja

Nyata (KKN) di Desa Kanoman, Kecamatan Semaka, Kabupaten Tanggamus

selama 60 hari pada periode Januari-Februari 2016. Penulis mengambil tugas

akhir dengan judul Metode perhitungan analisis stabilitas lereng dengan perkuatan

Sheet Pile menggunakan program Geostructural Analysis versi 19.

Selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam Himpunan Mahasiswa Teknik

Sipil (HIMATEKS) sebagai anggota Bidang Olahraga dan Pengembangan pada

periode tahun 2013-2014.

Persembahan

Bismillahirrahmanirrahim dengan kerendahan hati dan puji syukur atas kehadiran

allah SWT kupersembahkan skripsiku ini kepada :

Untuk Papa dan Mama tercinta yang selalu mendoakan dan

mendukungku dalam segala hal. Kalian harus bahagia.

Untuk Nur Shafira Puteri, adikku tersayang yang sedang sama-sama

berjuang demi masa depan. Semoga kita sama-sama jadi orang sukses.

Untuk saudara-saudaraku yang telah memberikan dukungan dan doa.

Untuk semua teman-temanku di sekolah, di kampus, di manapun

kalian berada. Terima kasih sudah hadir dalam hidupku dan terima

kasih telah mengizinkanku hadir dalam hidup kalian.

Untuk semua guru-guru dan dosen-dosen yang telah mengajarkan

banyak hal kepadaku. Terima kasih untuk ilmu, pengetahuan, dan

pelajaran hidup yang sudah diberikan.

Untuk teman-teman spesialku, keluarga baruku, rekan

seperjuanganku, Teknik Sipil Universitas Lampung Angkatan 2012.

Kalian luar biasa. Harus cepat menyusul semuanya biar bisa sukses

bareng-bareng biarpun di tempat yang berbeda-beda.

MOTTO

“Allah membuat perumpamaan-perumpamaan dan tiada yang memahaminya

kecuali orang-orang yang berilmu.”

(Q.S. Al’An kabuut ayat 43)

“ Sesungguhnya sesudah kesulitan itu pasti ada kemudahan, maka apabila kamu

telah selesai dari satu urusan, kerjakanlah dengan sungguh-sungguh urusan lain,

dan kepada tuhanmu, berharaplah”.

(Al Insyirah : 6-8)

“Berangkat dengan penuh keyakinan berjalan dengan penuh keikhlasan, istiqomah

dalam menghadapi cobaan “YAKIN, IKHLAS, ISTIQOMAH”

(TGKH.Muhammad Zainuddin Abdul Madjid)

“Life is like 10% what happens to us and 90% how we face to if”

(Achmad Wibrian Fitriansyah)

“The Future belongs to those who believe in the beauty of their dreams”

(Anonim)

“Don’t rush and never settle. If it is meant to be, it will be”

(Anonim)

“Raise your words not your voice. It is rain that grows flowers, not thunder”

(Anonim)

SANWACANA

رِب ِِب ِـِمْْْْْْْْْْْْْْْْْْسِب ِ َنِمـحسِب ِ َنـمحَّ

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Allhamdulilah, segala puji syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT, karena

berkat rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi

yang berjudul Metode Perhitungan Analisis Stabilitas Lereng Dengan

Perkuatan Sheet Pile Menggunakan Program Geostructural Analysis Versi

19. Skripsi ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.) pada Fakultas Teknik Universitas

Lampung.

Atas terselesainya skripsi ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Lampung.

2. Bapak Gatot Eko Susilo, S.T., M.Sc., Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung.

3. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing 1 skripsi saya yang telah

membimbing dalam proses penyusunan skripsi.

4. Bapak Amril Ma’ruf Siregar, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing 2 skripsi

saya yang telah membimbing dalam proses penyusunan skripsi.

5. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Dosen Penguji skripsi saya atas

bimbingannya dalam seminar skripsi.

6. Ibu Hasti Riakara Husni, ST., MT selaku Dosen Pembimbing Akademik yang

telah banyak membantu penulis selama masa perkuliahan.

7. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung atas

ilmu dan pembelajaran yang telah diberikan selama masa perkuliahan.

8. Keluargaku tercinta terutama orang tuaku, Ibrahim dan Wani Fitriah, adikku

Nur Shafira Putri, serta seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan

dan doa.

9. Terima kasih juga buat keluarga Pakde Nur Arifaini dan Bude Ida Savitri dan

anak-anaknya yang telah membantu saya dalam mengerjakan skripsi hingga

sampai sekarang ini.

10. Terima kasih juga buat abang dan mbak dari CV. Rama Sumber Teknik yang

telah membantu dalam skripsi saya dan terima kasih banyak buat ilmu yang

telah di berikan selama ini.

11. Teman-teman spesialku, keluarga baruku, rekan seperjuanganku, Teknik Sipil

Universitas Lampung Angkatan 2012, Eddy, Susi, Mutiara, Ratna, Sherli,

Vidya, Laras, Danu, Restu, Bagus, Pras, Andriyana, Andriansyah, Risqon,

Vera, Merida, Tasia, Philipus, George, Lexono, Kevin, Febrian, Fita, Icha,

Ikko, Della, Rizca, Milen, Lidya, Windy, Meutia, Dea, Martha, Tiffany,

Selvia, Respa, Amor, Feby, Tyka, Zaina, Ana, Cindy, Rahmi, Aini, Hasna,

Mutya, Arra, Ratih, Dita, Citra, Florince, Arya, Faizin, Firdaus, Giwa, Hedi,

Hermawan, Kevin, Ariansyah, Lutfi, Naufal, Made, Adit, Susanto,

Wahyuddin, Oktario, Rahmat, Taha, Arga, Robby, Soleh, Yota, Yudi, Ical,

Yance, Abi, Aziz, Aden, Afif, Aryodi, Datra, Edwin, Fadli, Fajar, Fazri, Fikri,

Yuda, Rinaldi, Indrawan, Anugrah, Ginanjar, Reno, Rio, Tristia, Victor,

Wiwid, Yogi, seluruh kakak-kakak, dan adik-adik yang telah mendukung

dalam penyelesaian skripsi ini.

12. Terima kasih buat Kang Agus dan Teh sisca yang telah memberikan motifasi

dan pencerahan dalam skripsi, dan terima kasih juga buat dukungan dan

semangat dari Satlat Tarung Derajat Universitas Lampung.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan dan

keterbatasan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat

diharapkan. Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan

semoga Allah SWT memberika nikmat terbaik buat kita semua.

Bandar Lampung, Februari 2017

Penulis

Achmad Wibrian Fitriansyah

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL .................................................................................................. iv

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ v

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi

I. PENDAHULUAN ............................................................................................ 1

A. Latar Belakang ............................................................................................ 1

B. Rumusan Masalah ....................................................................................... 2

C. Batasan Masalah ......................................................................................... 3

D. Tujuan Penelitian ........................................................................................ 3

E. Manfaat Penelitian ...................................................................................... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 5

A. Konstruksi Sheet Pile .................................................................................. 5

B. Tanah ........................................................................................................... 7

C. Stabilitas Lereng ......................................................................................... 8

1. Penyebaran Batuan. ............................................................................... 9

2. Struktur Geologi. ................................................................................. 10

3. Morfologi. ........................................................................................... 10

4. Iklim. ................................................................................................... 10

5. Tingkat Pelapukan. ............................................................................. 11

6. Hasil Kerja Manusia. .......................................................................... 11

D. Analisis Stabilitas Lereng Secara Manual ................................................ 12

1. Metode Bishop .................................................................................... 14

2. Metode Fellenius. ............................................................................... 20

E. Pemodelan Lereng dengan Program Geostructural Analysis Versi 19 .... 22

1. Pengaturan Awal ................................................................................. 22

F. Struktur Perkerasan Jalan .......................................................................... 31

G. Pembebanan Pada Lereng ......................................................................... 32

III. METODOLOGI PENELITIAN ...................................................................... 35

A. Wilayah Studi ............................................................................................ 35

B. Keadaan Alam ........................................................................................... 36

1. Kondisi Tofografi ................................................................................ 36

2. Kondisi Tanah ..................................................................................... 37

3. Kondisi Fisiografis .............................................................................. 37

C. Data yang Digunakan ................................................................................ 39

D. Analisis Data ............................................................................................. 39

E. Bagan Alir Penelitian ................................................................................ 40

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................... 41

A. Kondisi Eksisting Lokasi Penelitian ......................................................... 41

B. Hasil Kajian Survei Topografi .................................................................. 42

C. Pengujian Laboratorium ............................................................................ 43

D. Analisis Bidang Longsor ........................................................................... 44

E. Perhitungan Pemodelan Lereng dengan Menggunakan Program

Geostructural Analysis Versi 19 ............................................................... 53

1. Perhitungan Pemodelan Stabilitas Lereng Menggunakan Program

Geostructural Analysis Versi 19 dengan menggunakan Metode

Fellenius pada Alternatif 1 .................................................................. 53

2. Perhitungan Pemodelan Stabilitas Lereng Menggunakan Program

Geostructural Analysis Versi 19 dengan menggunakan Metode Bishop

pada Alternatif 1 ................................................................................. 60

3. Perhitungan Pemodelan Stabilitas Lereng Menggunakan Program

Geostructural Analysis Versi 19 dengan menggunakan Metode

Fellenius pada Alternatif 2 .................................................................. 67

4. Perhitungan Pemodelan Stabilitas Lereng Menggunakan Program

Geostructural Analysis Versi 19 dengan menggunakan Metode Bishop

pada Alternatif 2 ................................................................................. 74

F. Desain Konstruksi Pengamanan Tebing ................................................... 81

G. Perhitungan Perkuatan Tebing Menggunakan Struktur Sheet Pile ........... 84

H. Perhitungan Akibat Tanah Pasif ............................................................... 86

I. Perhitungan Dimensi Sheet Pile ................................................................ 89

J. Perhitungan Sheet Pile menggunakan Program Geostructural Analysis

Versi 19 ..................................................................................................... 91

V. PENUTUP ..................................................................................................... 110

A. Kesimpulan ............................................................................................. 111

B. Saran ....................................................................................................... 112

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 113

LAMPIRAN ......................................................................................................... 114

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Persamaan Yang Diketahui Pada Metode Bishop .................................... 14

Tabel 2. Persamaan Yang Tidak Diketahui Pada Metode Bishop

(Anderson dan Richards,1987) ................................................................ 15

Tabel 3. Asumsi Umum Persamaan Pada Metode Bishop ..................................... 15

Tabel 4. Tingkat Nilai FK Teoritis ......................................................................... 17

Tabel 5. Tingkat Nilai FK dalam Praktek .............................................................. 18

Tabel 6. Klasifikasi Kemiringan Lereng Menurut SNI03-1997-1995 ................... 18

Tabel 7. Hasil data tanah yang di masukan ke Tab Soil ........................................ 25

Tabel 8. Rekapitulasi Hasil Pengujian Laboratorium ............................................ 43

Tabel 9. Hubungan Nilai Faktor Keamanan dengan Intensitas Longsor ............... 45

Tabel 10. Perhitungan Stabilitas Lereng Tebing dengan Metode

Fellenius Alternatif 1 ............................................................................... 48

Tabel 11. Perhitungan Stabilitas Lereng Tebing dengan Metode

Fellenius Alternatif 2 ............................................................................. 49

Tabel 12. Perhitungan Stabilitas Lereng Tebing dengan Metode

Bishop Alternatif 1 ................................................................................ 50

Tabel 13. Perhitungan Stabilitas Lereng Tebing dengan Metode

Bishop Alternatif 2 ................................................................................ 51

Tabel 14. Rangkuman Analisa Kestabilan Lereng ................................................. 52

Tabel 15. Hasil data tanah yang di masukan ke Tab Soil Fellenius 1 .................... 55

Tabel 16. Hasil data tanah yang di masukan ke Tab Soil Bishop 1 ....................... 62

Tabel 17. Hasil data tanah yang di masukan ke Tab Soil Fellenius 2 .................... 69

Tabel 18. Hasil data tanah yang di masukan ke Tab Soil Bishop 2 ....................... 76

Tabel 19. Perhitungan Gaya Aktif ......................................................................... 85

Tabel 20. Hasil data tanah yang di masukan ke Tab Soil Setting Check ............... 93

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Peta Kabupaten Ogan Komering Ilir ................................................ 36

Lampiran 2. Lokasi Penelitian di Sungai Komering ............................................. 38

Lampiran 3. Kondisi Eksisting Lokasi Penelitian .................................................. 41

Lampiran 4. Bidang Longsor Alternatif 1 .............................................................. 46

Lampiran 5. Bidang Longsor Alternatif 2 .............................................................. 47

Lampiran 6. Rencana Penggambaran Lereng Sungai dengan Sheet Pile............... 82

Lampiran 7. Kondisi Muka Air Banjir di Lokasi Penelitian Berada Pada Elevasi +

13,107 ..................................................................................................................... 98

Lampiran 8. Hasil Running Sloop Tab External Stability dengan Konstruksi Sheet

Pile Metode Fellenius (Muka Air Banjir) ............................................................ 101

Lampiran 9. Hasil Running Sloop Tab External Stability dengan Konstruksi Sheet

Pile Metode Bishop (Muka Air Banjir) ................................................................ 102

Lampiran 10. Kondisi Muka Air Normal di Lokasi Penelitian Berada Pada Elevasi

+ 12,607 ............................................................................................................... 104

Lampiran 11. Hasil Running Sloop Tab External Stability dengan Konstruksi

Sheet Pile Metode Fellenius (Muka Air Banjir) .................................................. 107

Lampiran 12. Hasil Running Sloop Tab External Stability dengan Konstruksi

Sheet Pile Metode Fellenius (Muka Air Banjir) .................................................. 108

Lampiran 13. Layout Desain rencana Perkuatan Tebing Sungai Komering ........ 110

Lampiran 14. Dimensi Desain Rencana Perkuatan Tebing Sungai Komering .... 111

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Contoh Pemasangan Sheet Pile Baja Tipe W dan Sheet Pile

Beton Tipe I ............................................................................................ 7

Gambar 2. Gaya-gaya yang bekerja pada suatu potongan ..................................... 16

Gambar 3. Analisis Stabilitas Lereng dengan Metode Bishop ............................... 19

Gambar 4. Sistem Gaya Pada Metode Fellenius .................................................... 21

Gambar 5. Tampilan Awal Program ...................................................................... 22

Gambar 6. Pemberian nama pada Tab Project....................................................... 23

Gambar 7. Menggambar bidang longsor pada Tab Interface ................................ 24

Gambar 8. Jenis Tanah Pada Tab Soil ................................................................... 26

Gambar 9. Menetapkan Jenis Tanah yang digunakan ............................................ 27

Gambar 10. Membuat Beban yang Berkerja pada Lereng ..................................... 28

Gambar 11. Memasukkan Kondisi Air Pada Lereng ............................................. 29

Gambar 12. Menentukan Titik Bidang Longsor .................................................... 30

Gambar 13. Tipikal Struktur Jalan Raya Perkerasan Beton Semen ....................... 31

Gambar 14. Distribusi Beban Kendaraan (Giround dan Noiray, 1981) ............... 33

Gambar 15. Gambar Peta Kebupaten Ogan Komering Ilir. ................................... 36

Gambar 16. Gambar Lokasi Penelitian di Sungai Komering.

(Sumber Google Earth) ....................................................................... 38

Gambar 17. Bagan Alir Penelitian ............................................................................. 40

Gambar 18. Kondisi Eksisting Lokasi Lereng ....................................................... 41

Gambar 19. Degradasi dan Agradasi Sungai Komering di Lokasi Kegiatan ......... 42

Gambar 20. Sketsa asumsi bidang gelincir lereng ................................................. 45

Gambar 21. Bidang Longsor Alternatif 1 .............................................................. 46

Gambar 22. Bidang Longsor Alternafif 2 .............................................................. 47

Gambar 23. Tab Project untuk Dinding 1 (Fellenius) ........................................... 53

Gambar 24. Tab Interface untuk Dinding 1 (Fellenius) ........................................ 54

Gambar 25. Tab Soil untuk dinding 1 (Fellenius).................................................. 56

Gambar 26. Tab Assign untuk dinding 1 (Fellenius) ............................................. 57

Gambar 27. Tab Analysis untuk Alternatif 1 Metode Fellenius dinding 1 ............ 58

Gambar 28. Tab Project untuk Dinding 1 (Bishop) .............................................. 60

Gambar 29. Tab Interface untuk Dinding 1 (Bishop) ............................................ 61

Gambar 30. Tab Soil untuk dinding 1 (Bishop) ..................................................... 63

Gambar 31. Tab Assign untuk dinding 1 (Bishop) ................................................. 64

Gambar 32. Tab Analysis untuk Alternatif 1 Metode Bishop dinding 1 ............... 65

Gambar 33. Tab Project untuk Dinding 2 (Fellenius) ........................................... 67

Gambar 34. Tab Interface untuk Dinding 2 (Fellenius) ........................................ 68

Gambar 35. Tab Soil untuk dinding 2 (Fellenius).................................................. 70

Gambar 36. Tab Assign untuk dinding 2 (Fellenius) ............................................. 71

Gambar 37. Tab Analysis untuk Alternatif 2 Metode Fellenius dinding 2 ........... 72

Gambar 38. Tab Project untuk Dinding 2 (Bishop) ............................................... 74

Gambar 39. Tab Interface untuk Dinding 2 (Bishop) ............................................ 75

Gambar 40. Tab Soil untuk dinding 2 (Bishop) ..................................................... 77

Gambar 41. Tab Assign untuk dinding 2 (Bishop) ................................................. 78

Gambar 42. Tab Analysis untuk Alternatif 2 Metode Bishop dinding 2 ............... 79

Gambar 43. Gambar rencana pengamanan lereng sungai dengan sheet pile ......... 82

Gambar 44. Layout Desain Rencana Perkuatan Tebing Sungai Komering ........... 83

Gambar 45. Pembagian gaya aktif ......................................................................... 84

Gambar 46. Gaya yang bekerja pada tanah pasif ................................................... 86

Gambar 47. Beban lalu lintas ................................................................................. 89

Gambar 48. Profil Baja .......................................................................................... 90

Gambar 49. Tab Project (Kondisi Banjir).............................................................. 91

Gambar 50. Tab Interface (Kondisi Banjir) ........................................................... 92

Gambar 51. Tab Soil (Kondisi Banjir) ................................................................... 94

Gambar 52. Tab Assign (Kondisi Banjir) ............................................................... 95

Gambar 53. Tab Geometry (Kondisi Banjir) ......................................................... 96

Gambar 54. Tab Terrain (Kondisi Banjir) ............................................................. 97

Gambar 55. Kondisi Muka Air Banjir di Lokasi Penelitian Berada Pada Elevasi +

13,107 ..................................................................................................................... 98

Gambar 56. Tab Water (Kondisi Banjir)................................................................ 99

Gambar 57. Tab Surchange (Kondisi Banjir) ...................................................... 100

Gambar 58. Tab External Stabilty Metode Fellenius (Kondisi Banjir) ............... 101

Gambar 59. Tab External Stabilty Metode Bishop (Kondisi Banjir) ................... 102

Gambar 60. Kondisi Muka Air Normal di Lokasi Penelitian Berada Pada Elevasi

+ 12,607 ............................................................................................................... 104

Gambar 61. Tab Water (Kondisi Normal) .......................................................... 105

Gambar 62. Tab Surchange (Kondisi Normal) .................................................... 106

Gambar 63. Tab External Stabilty Metode Fellenius (Kondisi Normal) ............. 107

Gambar 64. Tab External Stabilty Metode Bishop (Kondisi Normal) ................. 108

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kegiatan transportasi merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dari

kehidupan manusia. Transportasi berperan penting dalam kehidupan manusia

antara lain dalam aspek-aspek sosial, politik, ekonomi dan keamanan. Sebagai

pemenuhan kebutuhan manusia akan sarana dan prasarana transportasi yang tinggi

maka banyak dilakukan proyek pembangunan jalan raya. Terkadang ditemui rute

jalan yang malalui daerah perbukitan dan berlereng dengan kondisi tanah yang

kurang baik. Lereng-lereng tersebut harus mampu menahan beban yang besar

akibat kendaraan yang melintas di jalan raya. Selain itu lereng tersebut juga

menerima gaya yang berasal dari aliran sungai yang menggerus tebing sungai

secara perlahan. kondisi ini dapat memicu berkurangnya tingkat keamanan lereng

yang berdampak pada terjadinya longsor yang membahayakan fasilitas jalan raya

di sebelahnya.

Untuk mencegah bencana tanah longsor perlu di lakukan adanya upaya perkuatan

pada lereng. Pada saat ini telah banyak alternatif perkuatan lereng, salah satu

diantaranya yaitu dengan sheet pile. Sheet pile adalah dinding vertikal relatif tipis

2

yang berfungsi untuk menahan tanah dan untuk menahan gaya yang di timbulkan

akibat aliran sungai terutama pada saat banjir.

Penelitian ini menitikberatkan pada kajian konstruksi sheet pile sebagai perkuatan

lereng sungai dengan menganalisis posisi bidang longsor sehingga nilai faktor

keamanan dapat tercapai. Kajian bidang longsor pada lereng sungai akan di

analisis dengan menggunakan program Geostructural Analysis Versi 19 dan

membandingkan perhitungan manual menggunakan metode Bishop dan Fellenius.

B. Rumusan Masalah

Dari uraian di atas maka diambil rumusan masalah :

1. Apakah penyebab terjadinya longsor lereng sungai?

2. Seberapa besar pengaruh kemiringan lereng terhadap besarnya nilai faktor

keamanan (SF) pada lereng?

3. Seberapa besar pengaruh struktur Sheet Pile terhadap bidang longsor pada

lereng?

4. Seberapa besar perbandingan hasil analisis stabilitas lereng dengan

menggunakan program Geostructural Analysis Versi 19 dan secara manual?

3

C. Batasan Masalah

Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak terlalu

meluas maka perlu pembatasan masalah. Batasan-batasan masalah yang diambil

dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Data tanah yang digunakan adalah data tanah hasil penyelidikan oleh pihak

terkait. Lokasi pengujian telah selesai dilaksanakan yang berada di Desa Jejawi,

Kecamatan Jejawi, Kabupaten Ogan komering Ilir, Provinsi Sumatera Selatan.

2. Analisis stabilitas lereng menggunakan bantuan program Geostructural

Analysis Versi 19 dan perhitungan manual.

3. Perkuatan sheet pile dan dimensi disesuaikan dengan kebutuhan lapangan.

4. Longsor lereng diamati dengan menggunakan permodelan dua dimensi.

5. Muka air tanah tidak ikut diperhitungkan.

D. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui penyebab terjadinya longsor tebing sungai pada lokasi penelitian

2. Membandingkan hasil analisis stabilitas lereng dengan menggunakan program

Geostructural Analysis Versi 19 dengan cara manual.

3. Menghitung angka keamanan pengaman lereng sungai dengan menggunakan

konstruksi sheet pile.

4

E. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini untuk :

1. Menambah pengetahuan tentang stabilitas lereng dengan perkuatan Sheet Pile.

2. Mendapatkan gambaran tentang visualisasi kelongsongan lereng dalam bentuk

dua dimensi.

3. Mengenal dan dapat mengoperasikan program Geostructural Analysis Versi 19.

4. Menghemat waktu dalam menyelesaikan permasalahan dalam bidang geoteknik

dengan memanfaatkan program komputer.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Konstruksi Sheet Pile

Sheet pile merupakan jenis dinding vertikal relatif tipis yang berfungsi untuk

menahan tanah dan untuk menahan masuknya air ke dalam lubang galian. sheet

pile merupakan salah satu jenis retainingwall. sheet pile terbuat dari baja, beton,

kayu atau sheet pile dari plastik yang saling berhubungan satu sama lainnya

membentuk dinding yang kontinu sepanjang tebing saluran. Dalam mendesain

sheet pile perlu diperhatikan adalah kedalaman sheet pile dan jenis tanah.

Kedalaman sheet pile menentukan kekuatan dari sheet pile tersebut. Kekuatan

dari sheet pile berada pada ujungnya dan gesekan pada selimut sheet pile. Jenis

tanah juga menentukan kekuatan sheet pile.

Analisis tegangan perpindahan dan faktor keamanan (SF) pada lereng miring

dengan perkuatan sheet pile menggunakan program Geostructural Analysis Versi

19. Hasil analisisnya nilai faktor keamanan (SF) lereng mengalami peningkatan

seiring dengan penambahan panjang sheet pile dan nilai faktor keamanan (SF)

mengalami penurunan seiring dengan penambahan sudut kemiringan lereng

(Aza,2012).

6

Analisis stabilitas lereng pada badan jalan dan perencanaan perkuatan dinding

penahan tanah pada studi kasus sungai, Desa Jejawi, Kecamatan Jejawi,

Kabupaten Ogan Komering Ilir, Provinsi Sumatera Selatan. Hasil analisisnya

nilai faktor keamanan (SF) lereng pada kontur alami kurang dari 1. Faktor

keamanan (SF) mencapai angka lebih dari 1 setelah mengurangi kecuraman

lereng dan dibangun dinding penahan tanah (Tjokorda, 2010).

Dalam metode kesetimbangan batas telah digunakan untuk stabilitas lereng

dalam waktu yang lama. Metode kesetimbangan konvensional memiliki beberapa

keterbatasan, salah satunya hanya memenuhi persamaan kesetimbangan gaya.

Metode tersebut tidak menganggap tegangan dan perpindahan dari suatu lereng.

Keterbatasan ini dapat diatasi dengan menggunakan program yang mampu

menganalisis gaya dan tegangan geser total pada permukaan longsor sehingga

dapat digunakan untuk menentukan angka keamanan (Krahn, 2003).

Penelitian ini diharapkan mampu melengkapi penelitian-penelitian sebelumnya,

analisis yang dilakukan dengan bantuan program Geostructural Analysis Versi

19 kemudian hasilnya dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan

metode Bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng

dengan perkuatan. Dilakukan pula analisis manual stabilitas eksternal terhadap

penggulingan dan kegagalan daya dukung tanah. Analisis stabilitas internal

terhadap putus tulangan dan cabut tulangan. Gambar sheet pile penahan tebing

sungai.

7

Gambar 1. Contoh Pemasangan Sheet Pile Baja Tipe W dan Sheet Pile Beton

Tipe I

B. Tanah

Tanah terdiri dari butiran-butiran mineral yang merupakan hasil dari pelapukan

batuan. Ukuran butirannya sangat bervariasi dan sifat-sifat fisik dari tanah banyak

tergantung dari factor ukuran, bentuk, dan komposisi kimia butiran. Tanah

berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik dan juga

sebagai pendukung pondasi dari bangunan.

8

C. Stabilitas Lereng

Lereng adalah permukaan bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu

dengan bidang horizontal. Lereng dapat terbentuk secara alamiah karena proses

geologi atau karena dibuat oleh manusia. Lereng yang terbentuk secara alamiah

misalnya lereng bukitdan tebing sungai, sedangkan lereng buatan manusia antara

lain yaitu galian dan timbunan untuk membuat jalan raya dan jalan kereta api,

bendungan, tanggul sungai dan kanal serta tambang terbuka. Suatu longsoran

adalah keruntuhan dari massa tanah yang terletak pada sebuah lereng sehingga

terjadi pergerakan massa tanah ke bawah dan ke luar.

Longsoran dapat terjadi dengan berbagai cara, secara perlahan-lahan atau

mendadak serta dengan ataupun tanpa tanda-tanda yang terlihat. Setelah gempa

bumi, longsoran merupakan bencana alam yang paling banyak mengakibatkan

kerugian materi maupun kematian. Kerugian dapat ditimbulkan oleh suatu

longsoran antara lain yaitu rusaknya lahan pertanian, rumah, bangunan, jalur

transportsi serta sarana komunikasi. Analisis kestabilan lereng harus berdasarkan

model yang akurat mengenai kondisi material bawah permukaan, kondisi air

tanah dan pembebanan yang mungkin bekerja pada lereng.

Tanpa sebuah model geologi yang memadai, analisis hanya dapat dilakukan

dengan menggunakan pendekatan yang kasar sehingga kegunaan dari hasil

analisis dapat dipertanyakan. Beberapa pendekatan yang dapat dilakukan adalah

dengan menggunakan metode-metode seperti : Metode Taylor, Metode janbu,

Metode Fenellius, Metode Bishop, dll.

9

Dalam menentukan kestabilan atau kemantapan lereng dikenal istilah faktor

keamanan (safety factor) yang merupakan perbandingan antara gaya-gaya yang

menahan gerakan terhadap gaya-gaya yang menggerakkan tanah tersebut

dianggap stabil, bila dirumuskan sebagai berikut :

Faktor kemanan (F) = gaya penahan / gaya penggerak

Dimana untuk keadaan :

• F > 1,0 : lereng dalam keadaan mantap

• F = 1,0 : lereng dalam keadaan seimbnag, dan siap untuk longsor

• F < 1,0 : lereng tidak mantap

Jadi dalam menganalisis kemantapan lereng akan selalu berkaitan dengan

perhitungan untuk mengetahui angka faktor keamanan dari lereng tersebut. Ada

beberapa faktor yang mempengaruhi kemantapan lereng, antara lain :

1. Penyebaran Batuan

Penyebaran dan keragaman jenis batuan sangat berkaitan dengan kemantapan

lereng, ini karena kekuatan, sifat fisik dan teknis suatu jenis batuan berbeda

dengan batuan lainnya. Penyamarataan jenis batuan akan mengakibatkan

kesalahan hasil analisis. Misalnya : kemiringan lereng yang terdiri dari pasir tentu

akan berbeda dengan lereng yang terdiri dari lempung atau campurannya.

10

2. Struktur Geologi

Struktur geologi yang mempengaruhi kemantapan lereng dan perlu diperhatikan

dalam analisis adalah struktur regional dan lokal. Struktur ini mencakup sesar,

kekar, bidang perlapisan, sinklin dan antiklin, ketidakselarasan, liniasi, dll.

Struktur ini sangat mempengaruhi kekuatan batuan karena umumnya merupakan

bidang lemah pada batuan tersebut, dan merupakan tempat rembesan air yang

mempercepat proses pelapukan.

3. Morfologi

Keadaan morfologi suatu daerah akan sangat mempengaruhi kemantapan lereng

didaerah tersebut. Morfologi yang terdiri dari keadaan fisik, karakteristik dan

bentuk permukaan bumi, sangat menentukan laju erosi dan pengendapan yang

terjadi, menent ukan arah aliran air permukaan maupun air tanah dan proses

pelapukan batuan.

4. Iklim

Iklim mempengaruhi temperatur dan jumlah hujan, sehingga berpengaruh pula

pada proses pelapukan. Daerah tropis yang panas, lembab dengan curah hujan

tinggi akan menyebabkan proses pelapukan batuan jauh lebih cepat daripada

daerah sub-tropis. Karena itu ketebalan tanah di daerah tropis lebih tebal dan

kekuatannya lebih rendah dari batuan segarnya.

11

5. Tingkat Pelapukan

Tingkat pelapukan mempengaruhi sifat-sifat asli dari batuan, misalnya angka

kohesi, besarnya sudut geser dalam, bobot isi, dll. Semakin tinggi tingkat

pelapukan, maka kekuatan batuan akan menurun.

6. Hasil Kerja Manusia

Selain faktor alamiah, manusia juga memberikan andil yang tidak kecil. Misalnya,

suatu lereng yang awalnya mantap, karena manusia menebangi pohon pelindung,

pengolahan tanah yang tidak baik, saluran air yang tidak baik, penggalian /

tambang, dan lainnya menyebabkan lereng tersebut menjadi tidak mantap,

sehingga erosi dan longsoran mudah terjadi.

Pada dasarnya longsoran akan terjadi karena dua sebab, yaitu naiknya tegangan

geser (shear strees) dan menurunnya kekuatan geser (shear strenght). Adapun

faktor yang dapat menaikkan tegangan geser adalah :

• Pengurangan penyanggaan lateral, antara lain karena erosi, longsoran terdahulu

yang menghasilkan lereng baru dan kegiatan manusia.

• Pertambahan tegangan, antara lain karena penambahan beban, tekanan air

rembesan, dan penumpukan.

• Gaya dinamik, yang disebabkan oleh gempa dan getaran lainnya.

• Pengangkatan atau penurunan regional, yang disebabkan oleh gerakan

pembentukan pegunungan dan perubahan sudut kemiringan lereng.

12

• Pemindahan penyangga, yang disebabkan oleh pemotongan tebing oleh sungai,

pelapukan dan erosi di bawah permukaan, kegiatan pertambangan dan

terowongan, berkurangnya/hancurnya material dibagian dasar.

• Tegangan lateral, yang ditimbulkan oleh adanya air di rekahan serta pembekuan

air, penggembungan lapisan lempung dan perpindahan sisa tegangan.

Sedangkan faktor yang mengurangi kekuatan geser adalah :

• Keadaan atau rona awal, memang sudah rendah dari awal disebabkan oleh

komposisi, tekstur, struktur dan geometri lereng.

• Perubahan karena pelapukan dan reaksi kimia fisik, yang menyebabkan lempung

berposi menjadi lunak, disinteggrasi batuan granular, turunnya kohesi,

pengggembungan lapisan lempung, pelarutan material penyemen batuan

• Perubahan gaya antara butiran karena pengaruh kandungan air dan tekanan air

pori.

• Perubahan struktur, seperti terbentuknya rekahan pada lempung yang terdapat di

tebing/ lereng. (Dhen Maulana, 2014).

D. Analisis Stabilitas Lereng Secara Manual

Analisis kestabilan lereng pada umumnya berdasarkan pada konsep

keseimbangan plastis batas (limit plastic equilibrium) (Hardiyantmo, 2010).

• Kelongsoran lereng terjadi disepanjang permukaan bidang longsor tertentu

dan dapat dianggap sebagai masalah bidang 2 dimensi.

• Massa tanah longsor dianggap berupa benda yang pasif.

13

• Tahanan geser dari massa tanah yang setiap titik sepanjang bidang longsor

tidak tergantung dari orientasi permukaan longsor, atau dengan kata lain kuat

geser tanah di anggap isotropis.

• Faktor aman didefinisikan dengan memperhatikan tegangan geser rata–rata

sepanjang bidang longsor yang potensial dan kuat geser tanah rata–rata

sepanjang permukaan longsoran. Jadi, kuat geser tanah mungkin terlampaui di

titik–titik tertentu pada bidang longsornya, padahal faktor aman hasil hitungan

lebih besar 1,5.

Analisis Kestabilan Lereng ditujukan untuk mendapatkan angka faktor keamanan

dari suatu bentuk lereng tertentu.Dengan diketahuinya faktor keamanan

memudahkan pekerjaan pembentukan atau perkuatan lereng untuk memastikan

apakah lereng yang telah dibentuk mempunyai risiko longsor atau cukup stabil.

Bertambahnya tingkat kepastian untuk memprediksi ancaman longsor dapat

bermanfaat untuk hal-hal sebagai berikut :

• Untuk memahami perkembangan dan bentuk dari lereng alam dan proses yang

menyebabkan terjadinya bentuk–bentuk alam yang berbeda.

• Untuk menilai kestabilan lereng dalam jangka pendek (biasanya selama

kontruksi) dan jika kondisi jangka panjang.

• Untuk menilai kemungkinan terjadinya kelongsoran yang melibatkan lereng

alam atau lereng buatan.

• Untuk menganalisis kelongsoran dan untuk memahami kesalahan mekanisme

dan pengaruh dari faktor lingkungan.

14

• Untuk dapat mendisain ulang lereng yang gagal serta perencanaan dan disain

pencegahannya, serta pengukuran ulang.

• Untuk mempelajari efek atau pengaruh dari beban gempa pada lereng dan

tanggul.

1. Metode Bishop

Metode Bishop dipakai untuk menganalisis permukaan gelincir (slip surface) yang

berbentuk lingkaran. Dalam metode ini diasumsikan bahwa gaya-gaya normal

total berada/bekerja dipusat alas potongan dan bisa ditentukan dengan

menguraikan gaya-gaya pada potongan secara vertikal atau normal. Persyaratan

keseimbangan dipakai pada potongan-potongan yang membentuk lereng tersebut.

Metode Bishop menganggap bahwa gaya-gaya yang bekerja pada irisan

mempunyai resultan nol pada arah vertikal (Bishop,1955). Untuk lereng yang

dibagi menjadi n buah slice (irisan).

Tabel 1. Persamaan yang diketahui pada Metode Bishop

No Persamaan yang ada Jumlah

1 Keseimbangan normal N 2 Keseimbangan tangensial N

3 Keseimbangan momen N Total 3n

15

Tabel 2. Persamaan yang tidak diketahui pada Metode Bishop

(Anderson dan Richards,1987).

No Persamaan yang tidak diketahui Jumlah

1 Faktor Keamanan 1

2 Gaya-gaya normal total (P) pada dasar slice n

3 Posisi gaya P n

4 Gaya-gaya horizontal antar slice n-1

5 Gaya-gaya vertical antar slice n-1

6 Tinggi gaya-gaya antar slice n-1

Total 5n-2 Sumber : Jurnal Octovian Cherianto Parluhutan Rajagukguk

Maka diperlukan asumsi sebanyak (2n -2) agar masalah bias diselesaikan secara

statis tertentu.

Tabel 3. Asumsi Umum Persamaan pada Metode Bishop

No Asumsi Umum Jumlah 1 Posisi gaya normal

padapusatslice

N

2 Gaya antar slice vertikal

adalah nol

n-1

Total 2n-1

Sumber : Jurnal Octovian Cherianto Parluhutan Rajagukguk

Secara umum ada tiga macam asumsi yang dapat dibuat :

• Asumsi mengenai distribusi tegangan normal sepanjang permukaan gelincir.

• Asumsi mengenai inklinasi dari gaya-gaya antar potongan.

• Asumsi mengenai posisi garis resultante gaya-gaya antar potongan.

Pada sebagian besar metode analisi, gaya normal diasumsi bekerja dipusat alas

dari tiap potongan, sebab potongan tipis. Ini diterapkan pada sejumlah asumsi,

16

Metode Bishop ini digunakan asumsi sebanyak (2n -1). Prinsip dasarnya sebagai

berikut :

• Kekuatan geser didefinisikan dengan menggunakan hubungan linier Mohr-

Coulomb.

• Menggunakan Keseimbangan normal.

• Menggunakan keseimbangan tangensial.

• Menggunakan keseimbangan momen.

a. Rumus Metode Bishop

Gambar 2. Gaya-gaya yang bekerja pada suatu potongan.

Keterangan:

W = Berat total pada irisan

EL, ER = Gaya antar irisan yang bekerja secara horizontal pada penampang

kiri dan kanan

XL, XR = Gaya antar irisan yang bekerja secara vertikal pada penampang kiri

dan kanan

17

P = Gaya normal total pada irisan

T = Gaya geser pada dasar irisan

b = Lebar dari irisan

l = Panjang dari irisan

α = Sudut Kemiringan lereng

Dengan memperhitungkan seluruh keseimbangan gaya maka rumus untuk faktor

keamanan Fk Metode Bishop diperoleh sebagai berikut (Anderson dan Richards,

1987) :

𝐹𝑘 =[𝑐 ′𝐼+(𝑃−𝑈𝑖)𝑇𝐴𝑁ɸ′]

𝑊 sin 𝛼 ……………………………..………………………..(1)

b. Faktor Keamanan

Faktor keamanan terhadap longsoran didefinisikan sebagai perbandingan

kekuatan geser Maksimum yang dimiliki tanah dibidang longsor yang

diandaikan (s) dengan tahanan geser yang diperlukan untuk keseimbangan (τ),

atau Fk = 𝑠

𝜏. Secara teoritis tingkat nilai faktor keamanan

Tabel 4. Tingkat nilai Fk Teoritis

Fk Keterangan

>1 Stabil

=1 Kritis

<1 Labil

Dalam praktek (Bowles, 1984) tingkat nilai faktor keamanan

18

Tabel 5. Tingkat nilai Fk dalam praktek

Fk Keterangan

>1,5 Stabil

1,07<Fk<1,5 Kritis

<1,07 Labil

(Sumber :Jurnal Sipil Statik Vol.2 No.3, 2014)

Suatu lereng dikatakan stabil jika lereng tersebut tidak mengalami pergerakan dan

tidak berpotensi mengalami pergerakan, yaitu apabila besarnya komponen gaya

penahan pada lereng lebih besar dibanding komponen gaya penggerak lereng.

Klasifikasi kemiringan lereng menurut SNI03-1997-1995 yaitu sebagai berikut :

Tabel 6. Klasifikasi Kemiringan Lereng Menurut SNI03-1997-1995

Sudut Kemiringa Lereng

(….o)

Kondisi menurut

SNI03-1997-1995

45 Sedang

60 Curam

90 Curam

(Sumber: SNI03-1997-1995)

Ada pula pendapat dari Christoper, dkk, (1990), mengklasifikasikan:

1) Struktur timbunan dengan kemiringan lereng <70o

yang lerengnya diperkuat,

disebut lereng tanah bertulang (Reinforced SoilSlope, RSS).

19

2) Struktur timbunan dengan kemiringan lereng >70o

yang lerengnya diperkuat,

disebut struktur dinding tanah distabilitas secara mekanis (Mechanically

Stabilized Earth wall, MSE-wall).

Didalam menganalisis stabilitas lereng tidaklah mudah, karena terdapat banyak

faktor yang sangat mempengaruhi hasil hitungan. Faktor-faktor tersebut misalnya,

kondisi tanah yang berlapis-lapis, kuat geser tanah yang anisotropis, aliran

rembesan air dalam tanah dan lain-lainya. Maka diperlukan ketelitian dalam proses

perhitunganya. Untuk mencari nilai faktor keamanan (SF) lereng tanpa perkuatan

pada penelitian ini dihitung menggunakan metode bishop sebagai berikut:

Gambar 3. Analisis Stabilitas Lereng dengan Metode Bishop

𝑆𝐹 =(

𝑐.Δx+W tan ᵩ

𝑚)

𝑊𝑆𝑖𝑛ᵩ …………………………………………………………(2)

m = cos α [1tan α tan ᵩ

𝐹] ...…….…………………………………………...(3)

20

Keterangan :

SF = faktor aman

C = kohesi tanah (kN/m2)

Φ = sudut gesek dalam tanah (0)

α = sudut irisan dengan bidang longsor (0)

W = berat irisan tanah ke-n+q (kN/m)

Q = beban merata (kN/m2)

∆x = panjang irisan ke-n (m)

F = faktor aman rencana

2. Metode Fellenius

Metode Fellenius (Ordinary Method of Slice) diperkenalkan pertama oleh

Fellenius (1927, 1936) berdasarkan bahwa gaya memiliki sudut kemiringan paralel

dengan dasar irisan FK dihitung dengan keseimbangan momen. Fellenius

mengemukakan metodenya dengan menyatakan asumsi bahwa keruntuhan terjadi

melalui rotasi dari suatu blok tanah pada permukaan longsor berbentuk lingkaran

(sirkuler) dengan titik O sebagai titik pusat rotasi. Metode ini juga menganggap

bahwa gaya normal P bekerja ditengah-tengah slice. Diasumsikan juga bahwa

resultan gaya-gaya antar irisan pada tiap irisan adalah sama dengan nol, atau

dengan kata lain bahwa resultan gaya-gaya antar irisan diabaikan.

21

Jadi total asumsi yang di buat oleh metode ini adalah :

Posisi gaya normal P terletak di tengah alas irisan : n.

Resultan gaya antar irisan sama dengan

Nol : n-1

Total : 2n-1

Dengan anggapan-anggapan ini maka dapat diuji persamaan kseimbangan momen

untuk seluruh irisan terhadap titik pusat rotasi dan diperoleh suatu nilai Faktor

Keamanan.

Gambar 4. Sistem Gaya Pada Metode Fellenius

Pada Gambar 1. diperlihatkan suatu lereng dengan system irisan untuk berat

sendiri massa tanah (W) serta analisis komponen gaya-gaya yang timbul dari

berat massa tanah tersebut, yang terdiri dari gaya-gaya antar irisan yang bekerja

disamping kanan irisan (Erdan Xt). Pada bagi analas irisan, gaya berat (W)

22

diuraikan menjadi gaya reaksi normal Pw yang bekerja tegak lurus alas irisan dan

gaya tangen sial Tw yang bekerja sejajar irisan. Besarnya lengan gaya (W) adalah

x = R sin α, dimana R adalah jari-jari lingkaran longsor dan sudut α adalah sudut

pada titik O yang dibentuk antara garis vertical dengan jari-jari lingkaran longsor.

(Sumber : Jurnal Sipil Statik Vol.2 No.1, 2014).

E. Pemodelan lereng dengan program Geostructural Analysis Versi 19

1. Pengaturan Awal

Pengaturan awal untuk melakukan analisis dengan program Geostructural

Analysis Versi 19 terdiri dari beberapa tahap, diantaranya pengaturan kertas

kerja, skla gambar, dan jarak grid. Kertas kerja merupakan ukuran ruang yang

disediakan untuk melakukan mendefinisikan ukuran lereng sebenarnya

perbandingan yang digunakan untuk mendefinisikan ukuran lereng sebenarnya

terhadap gambar pada program. Adapun langkah-langkah pengaturan awal

adalah sebagai berikut :

a. Memberikan judul pada tampilan awal program

Gambar 5. Memberikan judul pada tampilan awal program

23

b. Memberi sketsa gambar pada slide dengan menggunakan klik Tab Project.

Pada Tab Project ini memasukkan sketsa gambar pada bagian ini merupakan input dari data hasil survei dan

pengukuran topografi.

Gambar 6. Pemberian sketsa gambar pada Tab Project

24

c. Menggambar Potongan Bidang Longsor pada Tab Interface.

Gambar 7. Menggambar bidang longsor pada Tab Interface

25

d. Memilih Jenis Tanah dan Memasukan Data Tanah pada Tab Soil

Pada Tab Soil ini memasukkan data hasil survei dan investigasi mekanika

tanah dengan parameter table sebagai berikut :

Tabel 7. Hasil data tanah yang di masukkan ke Tab Soil

Parameter Nilai

γ (berat volume) 17,20 kN/m³

φef (sudut geser) 30°

Cef (kohesi tanah) 0,30 kpa

γsat (berat jenuh) 19,50 kN/m³

Sumber : Data Labolatorium Mekanika Tanah

26

Gambar 8. Jenis Tanah dan Data Tanah Pada Tab Soil

27

e. Memilih Menu Tab Assign

Gambar 9. Menetapkan Jenis Tanah yang digunakan

28

f. Memilih Menu Tab Surcharge

Tab Surchange adalah bagian dari Tool Geostructural Analysis untuk memasukkan beban kendaraan.

Gambar 10. Membuat Beban yang Berkerja pada Lereng

29

g. Memilih Menu Tab Water

Pada bagian Tab Water ini, input pada program yaitu menggunakan data tinggi muka air pada saat kondisi banjir dan

kondisi normal.

Gambar 11. Memasukkan Kondisi Air Pada Lereng

30

h. Memilih Menu Tab Analysis

Pada Tab Analysis ini menentukan hasil bidang longsor yang di dapat dari hasil data tanah yang telah di masukkan.

Gambar 12. Menentukan Titik Bidang Longsor

31

F. Struktur Perkerasan Jalan

Perkerasan beton semen (perkerasan kaku) adalah struktur yang terdiri atas pelat

beton semen yang bersambung (tidak menerus) tanpa atau dengan tulangan, atau

menerus dengan tulangan, terletak diatas lapis pondasi bawah atau tanah dasar,

tanpa atau dengan lapis permukaan beraspal (SNI PDT-14-2003).

Pada umumnya perkerasan beton semen dilapisi dengan perkerasan aspal di

atasnya. Namun struktur perkerasan beton semen secara tipikal sebagai mana

terlihat pada Gambar 2.13

Gambar 13. Tipikal Struktur Jalan Raya Perkerasan Beton Semen

Bahan pondasi bawah pada perkerasan beton semen berdasarkan SNI PDT-14-

2003 dapat berupa:

1) Bahan berbutir.

2) Stabilisasi atau dengan beton kurus giling padat (Lean Rolled Concrete).

3) Campuran beton kurus (Lean-Mix Concrete).

32

Tebal pondasi minimum yang mempunyai mutu sesuai dengan SNI No. 03-6388-

2000 dan AASHTO M-15 serta SNI No. 03-1743-1989 adalah 10cm. Perancangan

tebal perkerasan beton semen dapat dihitung dengan menggunakan beberapa

metode diantaranya : metode AASHTO, AUST ROAD 2000, metode Bina Marga,

metode Asphalt Institute, metode ROAD NOTE 29, dan lain-lain. Pada umumnya

tebal perkerasan beton semen berkisar antara 20-30 cm.

Bahan-bahan yang digunakan untuk perkerasan beton semen harus sesuai dengan

peraturan yang telah diterapkan. Daftar berat isi ( ) bahan-bahan yang digunakan

untuk perkerasan beton semen berdasarkan peraturan pembebanan jembatan Bab

III hal. 37 dalam Herma, dkk 2010 adalah sebagai berikut :

1) Beton bertulang : 24 kN/m3

2) Beton biasa : 22 kN/m3

3) Perkerasan jalan beraspal : 20 – 25 kN/m3

G. Pembebanan Pada Lereng

Gaya yang ditimbulkan oleh adanya struktur jalan raya di atas konstruksi lereng

harus mampu ditahan oleh lereng tersebut. Gaya tersebut yaitu gaya vertikal yang

disebabkan oleh beban perkerasan dan beban kendaraan. Gaya-gaya yang berasal

dari kendaraan nantinya akan diteruskan pada perkerasan sebagai tekanan vertikal.

Tekanan vertikal dapat ditentukan dengan menggunakan penyebaran tekanan ( 2H

33

: 1V atau α = ± 26°) dari Giroud dan Noiray (1981). Tekanan ban (p’) pada

kedalaman (h) dari permukaan dapat di peroleh dengan rumus

P’ = 𝑃

2(𝐵+2ℎ𝑡𝑔𝛼)(𝐿+2ℎ𝑡𝑔𝛼) ……………………………………….(4)

Keterangan :

P’ = tekanan ban pada kedalaman h (kN/m2)

P = beban gandar (kN)

h = tebal perkerasan (m)

α = sudut penyebaran beban terhadap vertikal (0)

L = panjang bidang kotak (m)

B = lebar bidang kotak (m)

Gambar 14. Distribusi Beban Kendaraan (Giround dan Noiray, 1981)

34

Beban gandar (P) disebarkan mengikuti penyebaran tekanan yang bersudut α

terhadap vertikal. Bidang kontak ekivalen tekanan ban di atas permukaan jalan

adalah B x L.

Untuk kendaraan berat dengan roda lebar dan ganda :

B = √𝑃√2

𝑃𝐶, 𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝐿 = 0,5 𝐵 …………….…………………...…….(5)

Giround dan Noiray,1981, menyatakan besarnya tekanan ban (pc) untuk

kendaraan proyek sebesar 620 kPa.

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Wilayah Studi

Wilayah studi pada pemelitian ini adalah Sungai Komering yang terletak di

Kabupaten Ogan Komering Ilir, Provinsi Sumatera Selatan. Kabupaten Ogan

Komering Ilir merupakan salah satu kabupaten di Provinsi Sumatera Selatan

dengan ibu kota Kayu Agung. Kabupaten Ogan komering Ilir mempunyai luas

wilayah 19.023,47 km2 atau sekitar 20 % dari luas propinsi Sumatera Selatan.

Wilayah kabupaten Ogan Komering Ilir terletak di bagian timur provinsi

sumatera selatan yaitu tepatnya antara antara 104°20’ dan 106°00’ Bujur Timur

dan 2°30’ sampai 4°S15’ Lintang Selatan, secara administrasi kabupaten Ogan

Komering Ilir berbatasan dengan :

Sebelah Utara berbatasan dengan kabupaten banyuasin, kabupaten ogan

ilir

Sebelah Selatan berbatasan dengan Kabupaten Ogan Komering Ulu

Timur

Sebelah Barat berbatasan dengan Kabupaten Ogan ilir dan kabupaten

OKU timur

Sebelah Timur berbatasan dengan Selat Bangka dan Laut jawa.

36

Gambar 15. Gambar Peta Kebupaten Ogan Komering Ilir.

B. Keadaan Alam

1. Kondisi Topografi

Dari segi topografi Kabupaten Ogan Komering ilir secara umum merupakan

dataran rendah dengan ketinggian rata-rata 10 mdpl. Lokasi tertinggi berada di

daerah Bukit Gajah kecamatan Tulung Selapan, dengan titik ketinggian sekitar

14 mdpl, sedangkan daerah terendah terletak di kawasan timur yang termasyuk

di wilayah Kecamatan Tulung Selapan juga, dengan rata-rata ketinggian sekitar

6 mdpal. Berdasarkan tingkat kemiringan, wilayah Kabupaten OKI dapat

dibedakan menjadi daerah dengan topografi datar sampai landai dengan tingkat

37

kemiringan antara 0 – 2%, dan daerah dengan topografi bergelombang dengan

tingkat kemiringan berkisar antara 2 – 15 %.

2. Kondisi Tanah

Jenis tanah di wilayah Kabupaten Ogan Komering Ilir meliputi beberapa jenis

mulai dari glei humus dan organosol, latosol, litosol, podsolik, alluvial

hidromorf, sampai hidromorf. Sedangkan jenis tanah yang paling dominan

penyebarannya adalah glei humus dan organosol yang berasosiasi dengan air

Litosol dan podsolik.

3. Kondisi Fisiografis

Kabupaten OKI secara fisiografis terletak pada bentang alam dataran rendah

yang menempati sepanjang Sumatera bagian timur. Wilayah ini sebagian besar

memperlihatkan tipologi ekologi rawa, meskipun secara lokal dapat ditemukan

dataran kering. Dengan demikian wilayah OKI dapat dibedakan menjadi

dataran lahan basah dengan topografi rendah (lowland) dan dataran lahan

kering yang memperlihatkan topografi lebih tinggi (Upland).

38

Gambar 16. Gambar Lokasi Penelitian di Sungai Komering. (Sumber Google Earth)

39

C. Data yang Digunakan

1. Data Sekunder

Data Sekunder adalah data-data yang diperoleh dari instansi-instansi terkait

pemelitian ini. Adapun data sekuder yang digunakan adalah sebagai berikut.

a. Data pengujian Tanah

b. Tinggi muka air banjir

c. Data struktur pengamanan sheet pile

d. Data hasil pengukuran Topografi

D. Analisis Data

a. Pengumpulan data sekuder.

b. Analisis stabilitas lereng dengan cara manual.

c. Analisis stabilitas lereng dengan Geostructural Analysis Versi 19.

d. Perbandingan hasil analisis.

e. Rekomendasi Penanganan Stabilitas Lereng.

f. Kesimpulan dan Saran.

40

E. Bagan Alir Penelitian

Untuk menyederhanakan kegiatan peneltian, maka dibentuklah suatu bagan alir

penelitian sebagai berikut.

Gambar 17. Bagan Alir Penelitian

Perbandingan Hasil Analisis Manual Vs

Geostructural Analysis Versi 19

Mulai

Pengumpulan Data

Analisis Stabilitas Lereng

Secara Manual dengan

Metode Bishop dan

Fellenius

Dengan Menggunakan Program

Geostructural Analysis Versi 19

Selesai

Rekomendasi Penanganan

Stabilitas Lereng

Kesimpulan Dan Saran

V. PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan dan pengolahan data, maka diperoleh

kesimpulan sebagai berikut :

1. Penyebab terjadinya longsor pada sungai di lokasi disebabkan karena

terjadinya degradasi (penurunan dasar sungai) pada bagian tikungan dalam

dan agradasi (kenaikan dasar sungai akibat sedimentasi) terjadi pada bagian

tikungan luar.

2. Dari hasil perhitungan analisis pengamanan tebing dengan Sheet Pile

menggunakan metode Fellenius yang dilakukan pada 2 kondisi diperoleh

bahwa pada saat kondisi banjir, nilai FS adalah sebesar : 3,42. Nilai

tersebut lebih tinggi dari hasil perhitungan pada saat kondisi air normal

dengan nilai FS sebesar : 2,76.

3. Hasil perhitungan analisis pengamanan tebing dengan Sheet Pile dengan

menggunakan metode Bishop pada 2 kondisi diperoleh bahwa pada kondisi

banjir nilai FS adalah sebesar : 4,23. Nilai tersebut lebih tinggi dari hasil

perhitungan pada saat kondisi air normal dengan nilai FS : 3,64.

4. Nilai FS pada saat banjir lebih tinggi dibandingkan dengan kondisi normal.

Hal ini disebabkan pada saat terjadi banjir (muka air tinggi), air perperan

111

sebagai penambah gaya pasif sehingga nilai FS tinggi, begitu juga

sebaliknya.

5. Hasil perhitungan keamanan tebing sebelum di lakukan pengaman dengan

metode fellenius sebesar : 0,750 (kondisi tidak aman). Setelah dilakukan

pengamanan Sheet Pile nilai FS metode Fellenius menjadi : 3,42 (kondisi

aman) artinya dengan struktur Sheet Pile terjadi peningkatan keamanan

sebesar 456,00 %.

6. Hasil perhitungan keamanan tebing sebelum di lakukan pengaman dengan

metode Bishop sebesar : 1,018 (kondisi tidak aman). Setelah dilakukan

pengamanan Sheet Pile nilai FS metode Bishop menjadi : 4,23 (kondisi

aman) artinya dengan struktur Sheet Pile terjadi peningkatan keamanan

sebesar 415,52 %.

7. Struktur Sheet Pile merupakan struktur yang sangat efektif untuk

mengamankan tebing dari bahaya longsor.

112

B. Saran

Saran yang dapat diberikan penulis berdasarka hasil perhitungan dan

pengolahan data yang telah dilakukan adalah sebagai berikut.

1. Perlu membandingkan antara motode perhitungan analisis stabilitas lereng

dengan perkuatan Sheet Pile menggunakan program Geostructural Analysis

Versi 19, dengan metode lain seperti Janbu, Spencer dan Mergenstren-

price.

2. Diperluakan kajian pengamanan lereng menggunakan struktur konstruksi

Bored Pile atau Retaining wall.

3. Wajib diperlukan pengujian mekanika tanah untuk menentukan kedalaman

Sheet Pile yang akan di perlukan.

DAFTAR PUSTAKA

Anderson, M.G., Richard K.S., 1987. Slope Stability, Geotechnical Engineering

and Geomorphology, John Wiley and Sons.

Bowles, J. 1984. Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Edisi

Bowles, Joseph E., Hainim Johan K., 1991. Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis

Tanah (Mekanika Tanah), Edisi Kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Brown, William D. 1994. Design Of Sheet Pile Walls, Design Of Sheet Pile

Walls.pdf.

Fauzi, Aza Nur. 2012. Analisis Tegangan-Perpindahan dan Faktor Keamanan

(SF) Pada Lereng Miring Dengan Perkuatan Soil Nailing Menggunakan

Program Plaxis 8.2. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret.

Surakarta.

Giroud, J.P. and Noiray, L. (1981) “Geotextile-reinforced unpaved road design”,

Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 107, 1233-1254.

Hardiyatmo, Hari Christady. 1992. Mekanika Tanah 1. Jakarta : Gramedia

Pustaka Utama.

Hardiyatmo, Hari Christady. 1994. Mekanika Tanah 2. Jakarta : Gramedia

Pustaka Utama.

Hidayah, S. & Gratia, Y. R., (2007), Program Analisis Stabilitas Lereng, Jurusan

Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Semarang.

Hirnawan, R.F., 1993, Ketanggapan Stabilitas Lereng Perbukitan Rawan

Gerakan tanah atas Tanaman Keras, Hujan & Gempa, Disertasi, UNPAD,

302pp.

http://dhenpharkers.blogspot.co.id/2014/08/makalah-stabilitas-lereng.html. Maulana, Dhen. Makalah Mekanika Tanah 2. Diakses 6 Agustus 2014.

http://yusriadimappeasse.blogspot.com. Tipe Dinding Penahan Tanah. Diakses 10

Maret 2014.

114

https://fadlysutrisno.wordpress.com/2010/07/20/perkuatan-lereng/. Perkuatan Tebing. Diakses 10 juli 2010.

International, Geostruktural Analysis. 2014. Stability Modeling With

Geostruktural Analysis Version 19. Pdf. Kedua. Erlangga. Jakarta.

Krahn, J. 2003. The 2001 R.M. Hardy Lecture: The Limits of Limit

EquilibriumAnalyses. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 40. pp.643-660

M.Das, Braja. 1985. Mekanika Tanah (Jilid 1). Surabaya: Erlangga.

M.Das, Braja. 1994. Mekanika Tanah (Jilid 2). Surabaya: Erlangga.

Tjokorda Gde Suwarsa Putra, Made Dodiek Wirya Ardana dan Made Aryati.

2010. Analisis Stabilitas Lereng Pada Badan Jalan Dan Perencanaan

Perkuatan Dinding Penahan Tanah (Studi Kasus Jalan Raya Selemadeg,

Desa Bantas, Kecamatan Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan).

Turangan, Octovian Cherianto Parluhutan Rajagukguk. 2014. Analisis Kestabilan

Lereng Dengan Metode Bishop.

Turangan, Violetta Gabriella Margaretha Pengemanan. 2014. Analisis Kestabilitas

Lereng Dengan Metode Fellenius.