Stabilitas Lereng 1

51
Stabilitas Lereng Dr. Ir. Anwar Khatib, M. Eng. Jurusan Teknik Sipil (S1) Universitas Islam Riau

Transcript of Stabilitas Lereng 1

Page 1: Stabilitas Lereng 1

Stabilitas Lereng

Dr. Ir. Anwar Khatib, M. Eng.Jurusan Teknik Sipil (S1)Universitas Islam Riau

Page 2: Stabilitas Lereng 1

Isi

A. Stabilitas lereng kondisi statisB. Stabilitas lereng pada gempa/

seismik

Page 3: Stabilitas Lereng 1

A. Stabilitas lereng kondisi statis1. Pendahuluan2. Teori analisis stabilitas lereng3. Analisis stabilitas lereng dengan bidang

longsor datar4. Analisis stabilitas lereng dengan bidang

longsor lingkaran5. Metode irisan6. Pemilihan parameter kuat geser tanah

untuk analisis7. Perbaikan stabilitas lereng

Page 4: Stabilitas Lereng 1

1. Pendahuluan Pada permukaan tanah yang miring: jika

komponen gravitasi sedemikian besar melampaui perlawanan geser yang dapat dikerahkan oleh tanah, maka akan terjadi longsor

Gerakan tanah yaitu gerakan menuruni lereng oleh massa tanah dan atau batuan penyusun lereng akibat terganggunya kestabilan tanah atau batuan tsb (Karnawati, 2001)

Analisis stabilitas digunakan untuk mengecek keamanan lereng terhadap bahaya longsor/ keruntuhan

Page 5: Stabilitas Lereng 1

Tipe lereng

Lereng galian

Lereng alam

Lereng urugan/ timbunan

Page 6: Stabilitas Lereng 1

Bagian-bagian longsoran

Ujung Kaki

Tubuh utama

Gawir utama

Gawir minor

Zona

akumulasi

Zona

pengurangan

Mahkota

Zona patahan longitudinal

Page 7: Stabilitas Lereng 1

Jenis-jenis gerakan massa

Runtuhan Robohan Longsoran (rotasi dan translasi) Aliran Kompleks (campuran dua atau

lebih jenis gerakan)

Page 8: Stabilitas Lereng 1

Bentuk-bentuk bidang longsor

Bidang datar (planar/translation slides): longsoran pada suatu bidang atau lebih membentuk sudut dengan horizontal. Gerakan umumnya bergeser (translasi)

Bidang lengkung (rotational slides): bidang longsor berbentuk busur lingkaran cekung ke atas

Page 9: Stabilitas Lereng 1

Bidang datar (Hutchinson, 1988): Sheet slides; gerakan translasi pada

lapisan yang sangat tipis, jenis material bergradasi dan kering

Slab slides; bila terdapat perbedaan mencolok antara lapisan sangat lunak berada di atas lapisan padat

Peat slides; bidang terjadi pada lapisan gambut di antara lapisan tanah/ batuan

Rock slides; gerakan batuan pada satu bidang datar atau lebih

Page 10: Stabilitas Lereng 1

Rockslide Batuan bergerak karena tak ada yang

menahan Umumnya memerlukan suatu

permukaan yang rendah friksi

Page 11: Stabilitas Lereng 1

Rockslide like a clay layer, once it’s wet...

Page 12: Stabilitas Lereng 1

Bidang datar (Hutchinson, 1988):

Sudden spreading failure; terjadi pada lepisan lempung jenuh di atas endapan/ lapisan batuan, khususnya lapisan pasir/ lanau di antara lapisan tanah lempung (lensa-lensa) pasir akan terjadi peristiwa likuifaksi

Debris slides; terjadi pada lapisan tanah yang tipis dengan kondisi membeku

Page 13: Stabilitas Lereng 1

Conto

h d

eb

ries

Page 14: Stabilitas Lereng 1

Debries Aliran runtuhan/ debris flows

menuju dasar lereng dari material relatif granular

> 50% partikel aliran runtuhan adalah lebih kasar dari pasir

Gerakan dapat sangat lambat atau sangat cepat, bergantung kondisi topografi

Page 15: Stabilitas Lereng 1

Bidang lengkung

Tiga tipe utama bentuk longsoran (Hutchinson, 1988):

1. Satu lingkaran2. Lebih dari satu lingkaran3. Terbentuk secara berturut-turut

Page 16: Stabilitas Lereng 1

a). Longsoran melalui kaki lereng b). Longsoran melalui dasar lereng

Page 17: Stabilitas Lereng 1

a) Tipe longsoran lebih dari satu lingkaran b) Tipe longsoran terbentuk secara berturut-turut

Page 18: Stabilitas Lereng 1

Bentuk umum yang terjadi pada longsoran tanah

(a) Planar (b) Multi planar (c) Circular (d) Non circular/ komposit (Sugiharto, 2005)

Page 19: Stabilitas Lereng 1

Tipe bidang longsor yang umum terjadi di Indonesia Bid longsor lingkaran Bid longsor datar tipe slab slides atau rock

slides Kadang kala gerakan longsoran

merupakan gerakan yang sangat kompleks, misalnya kombinasi rotational slides, translational slides, atau bentuk lainnya.

Umumnya penanggulangan didasarkan atas bentuk-bentuk longsoran yang terjadi

Page 20: Stabilitas Lereng 1

Penyebab longsor (Terzaghi, 1950)

Akibat pengaruh luar (external effects)

Akibat pengaruh dalam (internal effects)

Page 21: Stabilitas Lereng 1

Akibat pengaruh luar: pengaruh yang menyebabkan bertambahnya gaya geser tanpa adanya penambahan kuat geser tanah1. Penambahan beban lereng (bangunan

baru, beban air infiltrasi/ genangan, beban dinamis tumbuhan tertiup angin, vibrasi, peledakan, injakan kaki hewan)

2. Penggalian/ pemotongan/ erosi tanah kaki lereng

3. Penggalian mempertajam kemiringan

Page 22: Stabilitas Lereng 1

Akibat pengaruh dalam: longsoran terjadi tanpa adanya perubahan kondisi luar atau gempa

1. Rapid draw-down (pengurangan gaya angkat dan penambahan beban lereng, kenaikan beban meningkatkan tegangan geser)

2. Kenaikan tekanan lateral air tanah (air yang mengisi retakan mendorong ke arah lateral)

Page 23: Stabilitas Lereng 1

3. Penurunan kuat geser tanah akibat kenaikan kadar air, kenaikan tekanan air pori, tekanan rembesan oleh genangan air dalam tanah, tanah ekspansif, dll. Gaya geser pada volume konstan dapat diikuti berkurangnya gaya inetrgranular—likuifaksi (’=0)

4. Gempa bumi

Page 24: Stabilitas Lereng 1

Pengaruh iklim Tanah dekat permukaan, kuat geser berubah

dari waktu ke waktu bergantung iklim Tanah tertentu bersifat ekspansif, kuat geser

sangat rendah di musim hujan, dipakai kuat geser tanah saat tanah jenuh air

Berpengaruh pada lamanya air/ salju pada lereng

Berpengaruh pada tipe dan jumlah vegetasi Temperatur terkait pelapukan

Page 25: Stabilitas Lereng 1

Contoh kelongsoran: Kasus Kelok Indah-Maret 2008

Perhatikan dengan seksama foto-foto berikut

Analisislah tentang penyebab longsoran

Inilah foto-fotonya

Page 26: Stabilitas Lereng 1
Page 27: Stabilitas Lereng 1
Page 28: Stabilitas Lereng 1
Page 29: Stabilitas Lereng 1
Page 30: Stabilitas Lereng 1
Page 31: Stabilitas Lereng 1
Page 32: Stabilitas Lereng 1

Penjelasan lihat slide Longsor Kelok Indah

Page 33: Stabilitas Lereng 1

Pengaruh rangkak (creep) Sangat lambat Tanah miring dipengaruhi siklus kembang

susut akibat perubahan temperatur (musim hujan, kemarau, pembekuan air di daerah dingin)

Saat mengembang, tanah melawan grafitasi, saat menyusut tanah turun dibantu grafitasi

Hasilnya, gerakan perlahan lereng turun ke arah bawah

Page 34: Stabilitas Lereng 1
Page 35: Stabilitas Lereng 1
Page 36: Stabilitas Lereng 1

Perhatikan pagar dan pangkal pohonfrom D. Schwert, NDSU

Kelas A, B, C dan D 11 – 04 - 2011

Page 37: Stabilitas Lereng 1

2. Teori analisis stabilitas lereng

Didasarkan pada batas plastis keseimbangan (limit plastic equilibrium)

Maksud analisis: menentukan faktor aman dari bidang longsor potensial

Page 38: Stabilitas Lereng 1

Anggapan-anggapan Kelongsoran terjadi di sepanjang permukaan

bidang longsor tertentu dan dapat dianggap sebagai masalah 2D

Masa tanah yang longsor dianggap sebagai benda masif

Tegangan geser pada setiap titik sepanjang bidang longsor tidak bergantung dari orientasi permukaan longsor, atau kuat geser tanah dianggap isotropis

Faktor aman didefinisikan dengan memperhatikan tegangan geser rata-rata dan kuat geser tanah rata-rata sepanjang permukaan longsoran. Jadi kuat geser tanah mungkin terlampaui di titik-titik tertentu pada bidang longsornya

Page 39: Stabilitas Lereng 1

Faktor aman Perbandingan gaya menahan dengan

gaya yang menggerakkan: SF = RF/DFSF > 1 lereng stabilSF < 1 lereng tidak stabilatau:

SF = /d = tahanan geser maksimum tanah d = tegangan geser akibat gaya berat tanah

yang akan longsor

Page 40: Stabilitas Lereng 1

tahanan geser maksimum tanah

= c + tan tegangan geser yang bekerja

d = cd + tan d

Faktor aman:

d

SFSF

SFSF

cc

c

cSF

tan

tan ,

c

c

:komponen masingmasingUntuk

tantan

:ditulis puladapat

tan

tan

dc

dd

dd

Page 41: Stabilitas Lereng 1

3. Analisis stabilitas lereng:bidang longsor datar

a) Lereng terbatas tanpa rembesan b) Lereng terbatas dengan rembesan

L

H

R

Nr

Bidang longsorTr

Na

Ta

E

E

B

A

Batu

W

a

b

c

dL

H

R

Nr

Bidang longsorTr

Na

Ta

B

A

Hcos

Hcos2

W

a

b

c

d

Garis ekipotensial

Garis aliran

Page 42: Stabilitas Lereng 1

Lereng terbatas tanpa rembesan

sinsin

coscos

bidang terhadap reaksidan ,adalah berat Reaksi

sincos

cos

sin

cos

cos

cos

)1(

2

WRT

WRN

ABRRW

HL

LH

A

T

HL

LH

A

N

LHW

r

r

a

a

Page 43: Stabilitas Lereng 1

tantancos

1

:diperolehdapat 1 Pada

tan

tan

tancos

:diperoleh dan Substitusi

tantancos

tancoscossin

tancos

tan

2

2

2

2

2

cH

SF

H

cSF

SFSF

H

c

HcH

Hc

c

cr

c

dd

dd

ddd

ddd

Page 44: Stabilitas Lereng 1

Lereng terbatas tanpa rembesan

L

H

R

Nr

Bidang longsor

Tr

Na

Ta

E

E

B

A

Batu

W

a

b

c

d

Page 45: Stabilitas Lereng 1

Lereng terbatas dengan rembesan

sinsin

coscos

bidang terhadap reaksidan ,adalah berat Reaksi

sincos

cos

sin

cos

cos

cos

)1(

2

WRT

WRN

ABRRW

HL

LH

A

T

HL

LH

A

N

LHW

r

r

satsata

satsata

sat

Page 46: Stabilitas Lereng 1

Lereng terbatas dengan rembesan

L

H

R

Nr

Bidang longsor

Tr

Na

Ta

B

A

Hcos

Hcos2

W

a

b

c

d

Garis ekipotensial

Garis aliran

Page 47: Stabilitas Lereng 1

tan

tan'

tancos

:diperoleh dan Substitusi

tan'

tancos

tancos'cossin

tancos'

tancoscos

cos pori,air tekanan

tan'

tan'

2

2

2

2

22

2

wsat

c

dwsat

d

ddsat

ddd

dwsatdd

w

ddd

ddd

H

cSF

SFSF

H

c

HcH

Hc

HHc

Hu

uc

c

Page 48: Stabilitas Lereng 1

Bidang longsor planar lereng terbatas

Dapat terjadi pada lereng dengan dasar galian pada tanah yang stabil, atau timbunan baru di atas timbunan lama atau batuan

Page 49: Stabilitas Lereng 1

2

a

a

sinsinsin

)sin(

2

1

sin

)1(

sincossinsin

)sin(

2

1

sin

)1(

bidang padageser dan normalegangan komponen t

sinsin

)sin(

2

1

cotcot2

1

))(1)((2

1

H

H

T

AC

T

H

H

N

AC

N

AB

HW

HHW

CBHW

a

a

Page 50: Stabilitas Lereng 1

cos1

cossin4

),( kritisan keseimbang pada lereng maksimum Tinggi

cossin

cos1

4dan

2

:)maksimum dimana (pada kritislongsor Bidang

sin

tancossin)sin(

2

1

tansincossinsin

)sin(

2

1sin

sinsin

)sin(

2

1

diperoleh,dan substitusi

tan

bidang pada rata-ratageser Tegangan

cr

2

cH

cc

Hc

c

Hc

HcH

c

AB

cr

dd

d

dd

d

d

dd

dd

d

ddd

Page 51: Stabilitas Lereng 1

Wassalam...