Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas ...

7
ISSN 2685-0605 15 Journal of The Civil Engineering Student Vol. 2. No. 1, April 2020, Halaman 15-21 Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas Lereng Dan Tinggi Kritis Timbunan Pada Perencanaan Escape Hill Dengan Pemodelan Material Set Novia Afrianti 1 Munirwansyah 2 1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia 2 Dosen, jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia. email : [email protected] Abstract Aceh province is the prone areas to the threat of earthquake and tsunami. Therefore, the government needs to build the rescue construction fot the evacuation center to the community as a form of quick action of disaster response considering to the potential tsunami aftershocks can still occur. This study aims to analyze the ability of the ground soil (bearing capacity) in holding the hill load and the stability of the hillside using Plaxis software with the modeling of material sets varying the value of cohesion and soil shear angle. From this research, it is found that the escape hill height is 12 m with the total decrease of 9,117 cm and the security factor 1,507 for the result of the existing analysis. Maximum decrease of 9,112 cm and safety factor 1,850 for result of material model set analysis by combining value (cnature + 100%) and (φnature + 30%). Based on these values it is concluded that the value of the security factor increases every cohesion value and the shear angle of the improved material set (improve) and the slope to be stable and secure against landslide. Keywords: earthquake, tsunami, evacuation, escape hill, slope stability, plaxis, safety factor. Abstrak Provinsi Aceh merupakan daerah yang rawan terhadap ancaman gempa bumi dan tsunami. Untuk itu, pemerintah perlu membangun suatu konstruksi penyelamatan untuk pusat evakuasi bagi masyarakat sebagai bentuk aksi cepat tanggap bencana mengingat gempa susulan berpotensi tsunami masih dapat terjadi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan tanah dasar dalam menahan beban bukit timbunan dan stabilitas lereng bukit menggunakan software Plaxis dengan pemodelan material set memvariasikan nilai kohesi dan sudut geser tanah. Dari hasil penelitian didapat tinggi timbunan escape hill sebesar 12 m dengan penurunan total 9,117 cm dan faktor keamanan 1,507 untuk hasil analisis existing. Penurunan total maksimal 9,112 cm dan faktor keamanan 1,850 untuk hasil analisis pemodelan material set dengan dengan mengkombinasikan nilai (c nature + 100%) dan (φ nature + 30%) . Berdasarkan nilai tersebut disimpulkan bahwa nilai faktor keamanan meningkat setiap nilai kohesi dan sudut geser dari material set yang di naikkan (improve) sehingga lereng menjadi stabil dan aman terhadap longsor. Kata kunci: gempa, tsunami, evakuasi, escape hill, stabilitas lereng, plaxis, faktor keamanan. 1. Pendahuluan Provinsi Aceh merupakan daerah yang rawan terhadap ancaman gempa bumi dan tsunami. Tsunami sendiri pernah terjadi di Aceh pada tanggal 26 Desember 2004 yang disebabkan oleh gempa bumi berkekuatan 9,3 SR yang berpusat di 3,3 LU - 95,98 BT. Merujuk data dari BNPB sebanyak 173.741 jiwa meninggal, 116.368 orang dinyatakan hilang, ribuan rumah dan bangunan rusak, serta hampir 500.000 orang menjadi pengungsi. Tingginya angka korban jiwa pada saat itu dikarenakan rendahnya kesiapsiagaan pemerintah dan kesadaran masyarakat akan ancaman bencana tsunami. Untuk itu pemerintah perlu membangun sistem peringatan dini serta suatu konstruksi penyelamatan untuk pusat evakuasi bagi masyarakat sebagai bentuk aksi cepat tanggap apabila sewaktu- waktu bencana tsunami dating. Salah satu bentuk dari konstruksi penyelamatan tersebut adalah escape building atau gedung penyelamatan yang didesain khusus untuk dapat menahan beban dan goncangan besar. Dalam penelitian ini lokasi pembangunan escape hill direncanakan di desa Deah Baro, Kec. Meuraxa, Kota Banda Aceh dengan tinggi run up 7,0 m. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan tanah dasar (bearing capacity) dalam menahan beban bukit timbunan dan stabilitas lereng bukit menggunakan program Plaxis.

Transcript of Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas ...

Page 1: Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas ...

ISSN 2685-0605

15

Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 2. No. 1, April 2020, Halaman 15-21

Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas Lereng Dan Tinggi

Kritis Timbunan Pada Perencanaan Escape Hill Dengan Pemodelan Material Set

Novia Afrianti1 Munirwansyah2

1Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia 2Dosen, jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia.

email : [email protected]

Abstract

Aceh province is the prone areas to the threat of earthquake and tsunami. Therefore, the government needs to build

the rescue construction fot the evacuation center to the community as a form of quick action of disaster response

considering to the potential tsunami aftershocks can still occur. This study aims to analyze the ability of the ground

soil (bearing capacity) in holding the hill load and the stability of the hillside using Plaxis software with the

modeling of material sets varying the value of cohesion and soil shear angle. From this research, it is found that the

escape hill height is 12 m with the total decrease of 9,117 cm and the security factor 1,507 for the result of the

existing analysis. Maximum decrease of 9,112 cm and safety factor 1,850 for result of material model set analysis by

combining value (cnature + 100%) and (φnature + 30%). Based on these values it is concluded that the value of the

security factor increases every cohesion value and the shear angle of the improved material set (improve) and the

slope to be stable and secure against landslide.

Keywords: earthquake, tsunami, evacuation, escape hill, slope stability, plaxis, safety factor.

Abstrak

Provinsi Aceh merupakan daerah yang rawan terhadap ancaman gempa bumi dan tsunami. Untuk itu, pemerintah

perlu membangun suatu konstruksi penyelamatan untuk pusat evakuasi bagi masyarakat sebagai bentuk aksi cepat

tanggap bencana mengingat gempa susulan berpotensi tsunami masih dapat terjadi. Penelitian ini bertujuan untuk

menganalisis kemampuan tanah dasar dalam menahan beban bukit timbunan dan stabilitas lereng bukit

menggunakan software Plaxis dengan pemodelan material set memvariasikan nilai kohesi dan sudut geser tanah.

Dari hasil penelitian didapat tinggi timbunan escape hill sebesar 12 m dengan penurunan total 9,117 cm dan faktor

keamanan 1,507 untuk hasil analisis existing. Penurunan total maksimal 9,112 cm dan faktor keamanan 1,850 untuk

hasil analisis pemodelan material set dengan dengan mengkombinasikan nilai (cnature + 100%) dan (φnature + 30%) .

Berdasarkan nilai tersebut disimpulkan bahwa nilai faktor keamanan meningkat setiap nilai kohesi dan sudut geser

dari material set yang di naikkan (improve) sehingga lereng menjadi stabil dan aman terhadap longsor.

Kata kunci: gempa, tsunami, evakuasi, escape hill, stabilitas lereng, plaxis, faktor keamanan.

1. Pendahuluan

Provinsi Aceh merupakan daerah yang rawan

terhadap ancaman gempa bumi dan tsunami. Tsunami

sendiri pernah terjadi di Aceh pada tanggal 26

Desember 2004 yang disebabkan oleh gempa bumi

berkekuatan 9,3 SR yang berpusat di 3,3 LU - 95,98

BT. Merujuk data dari BNPB sebanyak 173.741 jiwa

meninggal, 116.368 orang dinyatakan hilang, ribuan

rumah dan bangunan rusak, serta hampir 500.000

orang menjadi pengungsi.

Tingginya angka korban jiwa pada saat itu

dikarenakan rendahnya kesiapsiagaan pemerintah dan

kesadaran masyarakat akan ancaman bencana

tsunami. Untuk itu pemerintah perlu membangun

sistem peringatan dini serta suatu konstruksi

penyelamatan untuk pusat evakuasi bagi masyarakat

sebagai bentuk aksi cepat tanggap apabila sewaktu-

waktu bencana tsunami dating. Salah satu bentuk dari

konstruksi penyelamatan tersebut adalah escape

building atau gedung penyelamatan yang didesain

khusus untuk dapat menahan beban dan goncangan

besar.

Dalam penelitian ini lokasi pembangunan escape

hill direncanakan di desa Deah Baro, Kec. Meuraxa,

Kota Banda Aceh dengan tinggi run up 7,0 m.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis

kemampuan tanah dasar (bearing capacity) dalam

menahan beban bukit timbunan dan stabilitas lereng

bukit menggunakan program Plaxis.

Page 2: Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas ...

ISSN 2685-0605

16

Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 2. No. 1, April 2020, Halaman 15-21

1. Tinjauan kepustakaan

2.1 Kuat Geser Tanah

Hardiyatmo[1] mengatakan bahwa kuat geser

tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh

butiran tanah terhadap desakan atau tarikan. Berikut

rumus mencari nilai kuat geser.

tan c

di mana :

τ = kuat geser tanah (kg/cm2);

c = kohesi tanah (kg/cm2);

σ = tegangan normal pada bidang runtuh (kg/cm2)

ϕ = sudut geser dalam tanah (o).

2.2 Daya Dukung Tanah

Daya dukung tanah merupakan kemampuan tanah

untuk menahan beban pondasi tanpa mengalami

keruntuhan akibat geser yang juga ditentukan oleh

kekuatan geser tanah. Berikut rumus daya dukung

tanah berdasarkan teori Terzaghi.

qult = c.Nc + γ.D.Nq + 0,5 .γ.B.Nγ

dimana :

qult = daya dukung ultimit tanah (kPa)

c = kohesi (kPa)

γ = berat isi tanah (kN/m³)

D = kedalaman tanah yang ditinjau (m)

B = lebar pondasi atau timbunan (m)

Nc,Nq,Nγ= faktor daya dukung berdasarkan

besarnya sudut geser dalam tanah

(ϕ)

Setelah mendapatkan nilai daya dukung ultimit

tanah (qult), langkah selanjutnya menghitung daya

dukung izin tanah (qall) yaitu :

qult = c.Nc + γ.D.Nq + 0,5 .γ.B.Nγ

dimana :

qall = daya dukung izin tanah (kPa)

qult = daya dukung ultimit tanah (kPa)

FK = faktor keamanan

Munirwansyah,dkk[2] mengatakan bahwa

frekuensi getaran bangunan (f) tidak boleh sama

dengan frekuensi getaran alami tanah (fn)

dikarenakan apabila frekuensi getaran tersebut sama

maka akan terjadi resonansi yang mengakibatkan

bangunan tersebut runtuh saat getaran yang

disebabkan gempa terjadi. Sehingga untuk

pembangunan escape hill perlu dilakukan identifikasi

tanah agar tidak terjadi resonansi yang

mengakibatkan bangunan runtuh.

2.3 Penurunan Timbunan

Teori konsolidasi Terzaghi banyak digunakan

dalam memperkirakan penurunan jangka panjang

pada timbunan yang dibangun di atas tanah lunak.

Apabila besarnya penurunan konsolidasi melebihi

kriteria yang ditetapkan, maka kemungkinan

stabilisasi dangkal dibutuhkan untuk mengurangi

penurunan tersebut.

2.4 Tinggi Timbunan Kritis (Hcrit)

Tanah yang di atasnya akan didirikan suatu

konstruksi harus mendapatkan perlakuan khusus atau

harus direkayasa sedemikian rupa sehingga daya

dukung tanah mencukupi sesuai beban yang

direncanakan. Untuk mencegah terjadi gelinciran

(sliding) dan jembulan tanah (spreading) disekitar

timbunan pada tanah dasar dalam kondisi jenuh,

maka perlu mengetahui keruntuhan daya dukung

tanah dasar akibat timbunan tanah, hal yang paling

mudah adalah dengan memperhitungkan tinggi

timbunan kritis (Hcrit).

Hcrit = 𝐶𝑢.𝑁𝑐

𝛾𝑡𝑖𝑚𝑏𝑢𝑛𝑎𝑛

dimana :

Hcrit = Tinggi timbunan kritis (m)

Cu = cohesion undrained

Nc = Fellenius(1921) = 5,50

Terzaghi (1943) = 5,70

Atkinson (1980) = 6,00

γtimbunan = berat isi tanah timbunan

Gambar 1. Tinggi timbunan kritis (Hcrit)

2.5 Konsep Kestabilan Lereng

Sejalan dengan meningkatnya penggunaan lereng

untuk berbagai kepentingan manusia maka

diperlukan pengembangan konsep kestabilan lereng

yang bertujuan untuk mengatasi masalah keruntuhan

lereng. Untuk dapat mencapai tujuan tersebut

qult = c.Nc + γ.D.Nq + 0,5 .γ.B.Nγ

Page 3: Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas ...

ISSN 2685-0605

17

Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 2. No. 1, April 2020, Halaman 15-21

diperlukan pemahaman terhadap faktor-faktor yang

berhubungan dengan keruntuhan lereng, analisis

lereng, dan pemilihan metoda perkuatan lereng yang

efektif.

2.6 Keruntuhan Lereng

Berdasarkan Highway Research Board (1978)

yang dikutip oleh Sundary[3] mengemukakan

beberapa penyebab keruntuhan lereng, yaitu:

Faktor penyebab meningkatnya tegangan geser

pada lereng:

1. Berkurangnya daya dukung lereng disebabkan

erosi, gerakan lereng alami dan aktifitas

manusia.

2. Penambahan beban yang berlebih disebabkan

kondisi alam dan aktifitas manusia

3. Pengaruh terjadinya gempa atau sumber getaran

lainnya

4. Pemindahan material pada keliling dasar lereng

disebabkan aliran sungai maupun gelombang

laut.

5. Meningkatnya tekanan tanah lateral disebabkan

retakan-retakan tanah.

Faktor penyebab berkurangnya kuat geser pada

lereng:

1. Faktor yang melekat pada material tersebut:

komposisi, struktur, dan struktur keduanya atau

stratifikasi.

2. Perubahan akibat iklim dan phisiokimia: proses

pengeringan, pembasahan dan hidrasi.

3. Pengaruh tekanan air pori

4. Perubahan strukturnya: penurunan tegangan dan

degradasi struktur.

2.7 Konsep Faktor Keamanan

Bowles[4] menyebutkan bahwa pada umumnya

nilai faktor keamanan lebih besar sama dengan satu

(FK 1,25) adalah desain normal untuk memberikan

perkiraan faktor keamanan dalam analisis stabilitas

lereng. Hal ini penting untuk menyakinkan bahwa

desain lereng aman dan untuk mencegah faktor yang

tidak terduga selama analisis dan konstruksi.

Bowles[4] juga mengeluarkan angka keamanan

lereng dengan hubungan intensitas longsor seperti

diperlihatkan pada tabel berikut.

Tabel 1. Hubungan nilai faktor keamanan lereng

dan intensitas longsor

No. Nilai Faktor Keamanan

Kejadian Intensitas Longsor

1 FK < 1,07 Longsor terjadi biasa/sering

(lereng labil)

2 1,07 < FK < 1,25 Longsor pernah terjadi (lereng

kritis)

3 FK > 1,25 Longsor jarang terjadi (lereng

relatif stabil)

Sumber: Bowles (1989)

Hasyim[5] menunjukkan nilai faktor keamanan

desain yang diperlihatkan pada tabel berikut.

Tabel 2. Nilai Faktor Keamanan untuk Desain

No Faktor Keamanan Arti

1 Kurang dari 1,0 Tidak aman

2 1,0 – 1,2 Keamanan yang diragukan

3 1,3 – 1,4 Aman untuk galian, timbunan

diragukan

4 1,5 – 1,75 Aman

Sumber: Hasyim (2007 : 9)

2.8 Konsep Program Komputer Plaxis

Menurut Brinkgreve dan Vermeer[6] model

Mohr-Coloumb sangat dianjurkan untuk digunakan

sebagai analisis awal suatu permasalahan. Model ini

juga dapat digunakan untuk menghitung faktor

keamanan dengan pendekatan ‘Reduksi Phi-c’. Pada

model ini, kekakuan tanah dianggap konstan

sehingga analisis menggunakan model ini dianggap

sebagai analisis pendekatan awal untuk

menggambarkan perilaku mekanis pada tanah. Akibat

kekakuan yang konstan perhitungan dalam program

akan lebih cepat dan dapat menghasilkan perkiraan

deformasi dari perhitungan tersebut. Model Mohr-

Coloumb termasuk dalam model elasto plastic

dengan dua parameter kuat geser yaitu kohesi (c) dan

sudut geser (ϕ).

Parameter yang digunakan untuk model Mohr-

Coloumb adalah kohesi (c). program Plaxis akan

dapat menangani model dengan nilai parameter

kohesi (c), sudut geser (ϕ), sudut dilatasi (Ѱ) di mana

pada pasir sudut dilatasi tergantung pada kerapatan

dan sudut geser, konstanta modulus young (E), dan

poison ratio (v) yang umumnya nilai poison ratio

berkisar 0,3-0,4 tergantung pada jenis dan kondisi

tanah.

3. Metodelogi penelitian 3.1 Lokasi Studi Kasus

Berdasarkan data dan peninjauan di lapangan

terhadap Tsunami Height Memorial Poles yang

diperoleh dari penelitian Iemura[7] lokasi tinjauan

dilakukan pada Desa Deah Baro, Kecamatan

Meuraxa dengan tinggi Run Up maksimum pada saat

tsunami 2004 mencapai 7,0 m, lebih besar dari

daerah lainnya di Kecamatan Meuraxa dimana tinggi

Run Up < 7,0 m.

Page 4: Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas ...

ISSN 2685-0605

18

Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 2. No. 1, April 2020, Halaman 15-21

Karan[8] dalam bukunya mengatakan bahwa

tinggi tsunami run up wave pada Kecamatan

Meuraxa adalah 10 m, sehingga escape hill yang

dibangun adalah setinggi > 10 m.

3.2 Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian mencakup pengambilan

sampel tanah, dilanjutkan dengan pekerjaan

penelitian di laboratorium, yaitu pengukuran sifat

fisis dan sifat mekanis tanah. Hasil dari pengujian

kuat geser yang tediri dari nilai kohesi (c), dan sudut

geser tanah (φ) dipakai sebagai data parameter tanah

dalam pemodelan menggunakan program plaxis.

3.3 Proses Pengolahan dan Analisis Data

Analisis stabilitas lereng dilakukan dengan trial

dan error pada program Plaxis. Permodelan dibuat

dengan memvariasikan tinggi timbunan dengan

parameter tanah. Adapun analisis pada program

plaxis memiliki tiga tahapan yaitu:

1. Tahapan masukan data (Input)

2. Tahapan kalkulasi data (Calculation)

3. Tahapan keluaran data (Output)

4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Parameter Tanah

Parameter tanah dasar dan tanah timbunan yang

digunakan dalam analisis ini dari hasil uji sampel

tanah di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas

Syiah Kuala.

Tabel 3. Parameter Tanah Dasar Hasil Uji

Laboratorium Tanah Existing pada Desa Deah

Baro Kec.Meuraxa

Parameter Tanah

Depth 1,6

m

Depth 3,0

m Satuan

Material model MC MC

Type of behaviour Undrained Undrained

Dry soil weight

(ϒdry) 10.3 9.7 kN/m³

Wet soil

weight(ϒwet) 13.9 13.9 kN/m³

Horizontal

permeability (kx) 8.64E-01 8.64E-01 m/hari

Vertical

permeability (ky) 8.64E-01 8.64E-01 m/hari

Young's modulus

(Eref) 10000 19610 kN/m²

Poisson's ratio (v) 0.3 0.3

Cohession (c) 10.7 0.4 kN/m²

Friction angle (φ) 32.3 37.6 °

Dilatacy angle (ᴪ) 0 0 °

Tanah yang dijadikan sebagai tanah timbunan

mengacu pada kriteria klasifikasi material dalam

pedoman pelaksanaan kostruksi bangunan dan bukit

tes tsunami.

Tabel 4. Parameter Tanah Timbunan kategori A-

1-b (AASHTO) dan SW (USCS).

Parameter Tanah

Tanah

Timbunan Satuan

Material model MC

Type of behaviour Drained

Dry soil weight (ϒdry) 1.61 gr/cm³

Wet soil weight(ϒwet) 1.924 gr/cm³

Horizontal permeability (kx) 4.53E-03 cm/sec

Vertical permeability (ky) 4.53E-03 cm/sec

Young's modulus (Eref) 1000 Kg/cm²

Poisson's ratio (v) 0.3

Cohession (c) 0.0434 Kg/cm²

Friction angle (φ) 30.923 °

Dilatacy angle (ᴪ) 0 °

4.2 Geometri Esacpe hill

Koordinat pemodelan geometri yang digunakan

dalam analisis stabilitas lereng pada tahap masukan

data pada program plaxis dibuat berdasarkan kriteria

desain bukit buatan dalam pedoman pelaksanaan

konstruksi bangunan dan bukit tes tsunami. Sudut

lereng escape hill sebesar 23◦ dengan lebar timbunan

35 m dan tinggi timbunan 12 m.

Gambar 2. Penampang Melintang Escape Hill

23°

(0:0) (40:0)

(40:3)(35:3)

(7:15)(0:15)

Page 5: Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas ...

ISSN 2685-0605

19

Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 2. No. 1, April 2020, Halaman 15-21

Tabel 5. Koordinat Pemodelan Geometri Escape

Hill

Point x y Satuan

0 0,00 0,00 m

1 40,0 0,00 m

2 40,0 3,00 m

3 35,0 3,00 m

4 7,00 15,0 m

5 0,00 15,0 m

4.3 Hasil Analisis Pemodelan Escape Hill Dengan

Program Plaxis

Perhitungan dengan menggunakan program

Plaxis menggunakan delapan pemodelan. Pemodelan

parameter tanah timbunan untuk escape hill

dilakukaan dengan memvariasikan nilai kohesi (c)

dan sudut geser (◦) asli dari parameter tanah

timbunan dengan meninjau bidang gelincir lereng

yang paling aman. Pemodelan pertama menggunakan

parameter tanah timbunan asli dari tanah di Desa

Desa Laelangge Kota Subulussalam dengan

ketinggian timbunan escape hill sebesar 12 m,

dimana tahap perhitungan pembebanan tanah

dihitung disetiap kenaikan 2 m.

Dari pemodelan pertama didapat angka

penurunan sebesar 9,117 cm dengan angka faktor

keamanan sebesar 1,577. Pemodelan kedua dengan

menambah nilai kohesi sebesar 25%, didapat angka

penurunan sebesar 9,112 cm dan angka faktor

keamanan 1,598. Pemodelan ketiga dengan

menambah nilai kohesi sebesar 50%, didapat angka

penurunan sebesar 9,112 dan angka faktor keamanan

1,621.

Pemodelan keempat dengan menambah nilai

kohesi sebesar 100%, didapat angka penurunan

sebesar 9,112 cm dan angka faktor keamanan sebesar

1,660. Pemodelan kelima dengan nilai kohesi asli

namun dengan menambah nilai sudut geser sebesar

10%, didapat angka penurunan sebesar 9,112 cm dan

angka faktor keamanan sebesar 1,646. Pemodelan

keenam dengan menambah nilai sudut geser sebesar

20%, didapat angka penurunan sebesar 9,112 cm dan

angka factor keamanan sebesar 1,747.

Pemodelan ketujuh dengan menambah nilai

sudutgeser sebesar 30%, didapat angka penurunan

9,112 cm dan angkat factor keamanan sebesar 1,771.

Pemodelan kedelapan dengan mengkombinasikan

nilai (cnature + 100%) dengan (φnature + 30%), didapat

angka penurunan sebesar 9,112 cm dan angka faktor

keamanan 1,850. Berdasarkan hasil analisis

pemodelan dengan plaxis tersebut dapat dilihat pada

Tabel 6.

Tabel 6. Pemodelan Varian Kohesi Dengan Sudut

Geser

Kohesi

(kg/cm²) Sudut geser (°)

Utot

( m )

Safety

Factor

c 0.04 φ 30.923

91,17E

-03 1.507

c +

25% 0.05 φ 30.923

91,12E

-03 1.598

c +

50% 0.06 φ 30.923

91,12E

-03 1.621

c +

100% 0.08 φ 30.923

91,12E

-03 1.660

c 0.04

φ +

10

% 34.015

91,12E

-03 1.646

c 0.04

φ +

20

% 38.035

91,12E

-03 1.747

c 0.04

φ +

30% 40.199

91,12E-03 1.771

`C +

100% 0.08

φ + 30

% 40.199

91,12E

-03 1.850

4.4 Output dengan parameter tanah timbunan asli

Analisis dilakukan menggunakan tanah dasar

dilokasi (natural subgrade) dan nilai parameter asli

tanah timbunan (natural embakment), dengan jenis

tanah timbunan yaitu pasir. Tinggi timbunan

pemodelan adalah 12 m yang dibuat secara

bertahapper 2 m.

Jaringan Elemen Terdeformasi

Perpindahan Total Ekstrim 91.17 x 10-3 m

Perpindahan diskalakan 20.00 kali

Pada gambar 3 diperlihatkan bahwa penurunan

total yang terjadi adalah 91,17 x 10-3 m dengan angka

faktor keamanan diambang batas izin yaitu 1,507.

Gambar 3. Deformasi

Page 6: Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas ...

ISSN 2685-0605

20

Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 2. No. 1, April 2020, Halaman 15-21

Perpindahan Total (Utot)

Nilai ekstrim Utot 91.17 x 10-3 m

Pada gambar 4 memperlihatkan potensi gelinciran

pada timbunan, dan kondisi lapisan tanah dasar

sanggup menahan beban. Timbunan masih aman

namun dalam keadaan diambang batas stabil.

Pada gambar 5 memperlihatkan kondisi dari

bagian lapisan tanah timbunan yang terganggu akibat

pendistribusian beban.

Tegangan total Tegangan utama total ekstrim -234.70 kN/m

Pada gambar 6 diperlihatkan timbunan dan tanah

dasar mampu menahan beban dan mendistribusikan

secara merata keseluruh lapisan.

4.5 Output dengan parameter tanah timbunan

pemodelan

Analisis dilakukan menggunakan tanah dasar

dilokasi (natural subgrade) dengan pemodelan

parameter tanah timbunan, dengan jenis tanah

timbunan yaitu pasir. Nilai kohesi di naikkan 100%

dari nilai kohesi asli dan nilai sudut geser di naikkan

30% dari nilai sudut geser asli. Tinggi timbunan

pemodelan adalah 12 m yang dibuat secara bertahap

per 2 m.

Pada gambar 7 diperlihatkan bahwa penurunan

total yang terjadi adalah 91,12 x 10-3 m dengan angka

faktor keamanan yaitu 1,850.

Pada gambar 8 memperlihatkan potensi gelinciran

pada timbunan, dan kondisi lapisan tanah dasar

sanggup menahan beban. Timbunan aman dan stabil.

Perpindahan Total (Utot)

Nilai ekstrim Utot 91.17 x 10-3 m

Gambar 5. Total Displacements (shadings)

Gambar 4. Total Displacements (arrows)

Gambar 6. Total Streses

Jaringan Elemen Terdeformasi

Perpindahan Total Ekstrim 91.12 x 10-3 m

Perpindahan diskalakan 20.00 kali

Gambar 7. Deformasi

Perpindahan Total (Utot)

Nilai ekstrim Utot 91.12 x 10-3 m

Gambar 8. Total Displacements (arrows)

Perpindahan Total (Utot)

Nilai ekstrim Utot 91.17 x 10-3 m

Gambar 9. Total Displacements (shadings)

Page 7: Penggunaan Software Plaxis Dalam Menganalisis Stabilitas ...

ISSN 2685-0605

21

Journal of The Civil Engineering Student

Vol. 2. No. 1, April 2020, Halaman 15-21

Pada gambar 9 memperlihatkan kondisi dari

bagian lapisan tanah timbunan yang terganggu akibat

pendistribusian beban.

Pada gambar 10 diperlihatkan timbunan dan tanah

dasar mampu menahan beban dan mendistribusikan

secara merata keseluruh lapisan.

4.6 . Pembahasan

Dari hasil Analisa kestabilan lereng dengan

program plaxis menggunakan tanah dasar dilokasi

(natural subgrade) dan tanah timbunan pasir dengan

kategori tanah A-1-b, didapatkan penurunan total

sebesar 91,17 x 10-3 m dengan angka faktor

keamanan diambang batas izin yaitu 1,507 dimana

batas izin faktor keamanan untuk perencanaan

perkuatan lereng 1,5. Untuk itu dilakukan perkuatan

dengan pemodelan material set dari parameter tanah

timbunan dengan menaikkan nilai kohesi dan sudut

geser. Geometri escape hill dibuat setinggi 12 m (>

tsunami run up wave) dengan perhitungan

pembebanan yang dibuat secara bertahap per 2 m.

Hasil output yang menjadi tinjauan adalah angka

penurunan dan faktor keamanan stabilitas lereng

tersebut.

Dari hasil output pemodelan didapatkan angka

penurunan maximal sebesar 9,112 cm dan faktor

keamanan maximal 1,850 dimana telah memenuhi

batas izin faktor keamanan untuk perencanaan

perkuatan lereng yaitu ≥1,5.

5. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis dapat diambil

kesimpulan antara lain:

1. Tanah timbunan yang dipakai sebagai material

timbunan untuk bukit escape hill adalah tanah

pasir yang termasuk dalam kategori A-1-b

(AASHTO) dan SW (USCS);

2. Dari hasil analisis menggunakan program plaxis

dengan pemodelan material set tanah timbunan,

nilai faktor keamanan meningkat setiap nilai

kohesi dan sudut geser dari material set yang di

naikkan (improve). Hal ini menunjukan bahwa

dengan adanya perkuatan menggunakan

pemodelan parameter tanah pada lereng

menjadi stabil dan aman terhadap longsor;

3. Pemodelan paling aman yang dicapai adalah

pemodelan material set dengan

mengkombinasikan nilai (cnature + 100%) dan

(φnature + 30%);

4. Tinggi timbunan escape hill adalah 12 m

dengan hasil output pemodelan dari program

plaxis yaitu penurunan maximal 9,112 cm dan

faktor keamanan 1,850.

6. Daftar pustaka

[1] Hardiyatmo, H.C., 2006, Mekanika Tnajah 1,

Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

[2] Munirwansyah dkk, 2017, Analisa Resiko

Gempa dan Studi Akurasi Perambatan

Gelombang Geser Dengan Variasi Modulus

Geser Berpengaruh Kondisi Lokal, Profesor

Scheme Research 2017 Universitas Syiah Kuala,

Laporan Penelitian Skim Profesor

KEMENRISTEKDIKTI-LPPM Unsyiah No.

1442/UN11/SP/PNBP 2017.

[3] Sundary, D., 2005, Studi Kestabilan Lereng

Dengan Perkuatan Bored Pile Menggunakan

Metode Elemen Hingga, Tesis Magister ITB

Bidang Khusus Geoteknik Program Studi

Rekayasa Sipil, Bandung.

[4] Bowles, J.E., 1993, Sifat Fisis Dan Geoteknis

Tanah, terjemahan J.K Hainim, Edisi Kedua,

Erlangga, Jakarta.

[5] Hasyim, A., 2007, Slope Stability Analysis in

Saturated Slope, Faculty of Civil Engineering

University of Teknologi Malaysia,

inside.mindes.edu.Malaysia.

[6] Brinkgreve, R. B.J, Vermeer, P. A., 1998, Finite

Element Code for Soil and Rock Analysis,

Version 7, A.A Balkema, Rotterdam.

[7] Iemura dkk., 2008, Information Dissemination

For Reality-Based Tsunami Disaster Education,

The 14th World Conference on Earthquake

Engineering, Beijing, China.

[8] Karan. P.P, 2011, The Indian Ocean Tsunami:

The Global Response to a Natural Disaster,

University Press of Kentucky.

Tegangan total Tegangan utama total ekstrim -234.69 kN/m2

Gambar 10. Total Streses