The Test of Road Sloping Reinforcement Model of Geo Root ...

UJI MODEL PERKUATAN LERENG JALAN TIPE GEO-ROOT

DENGAN MEDIA TANAM AKAR WANGI

The Test of Road Sloping Reinforcement Model of Geo

Root Column Type with Akar Wangi Plant

ABRAHAM STEVEN BONAY

P2302213011

PROGRAM PASCASARJANA

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2018

ii

LEMBAR PENGESAHAN

UJI MODEL PERKUATAN LERENG JALAN TIPE GEO-ROOT

DENGAN MEDIA TANAM AKAR WANGI

Disusun dan diajukan oleh :

ABRAHAM STEVEN BONAY

P2302213011

Menyetujui :

Tanggal 25 April 2018

Komisi Penasihat

Mengetahui :

Ketua Program Studi S2 Teknik Sipil

Prof. Dr. Ir. H. Lawalenna Samang, MS., MEng

Ketua

Dr. Eng Tri Harianto, ST. MT.

Sekretaris

Dr. Eng. Ir. Farouk Maricar, MT.

iii

PERNYATAAN KEASLIAN TESIS

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Abraham Steven Bonay

Nomor Mahasiswa : P2302213011

Program Studi : Teknik Sipil

Konsentrasi : Sistem Transportasi

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang saya tulis ini benar-

benar merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakan

pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian hari

terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan tesis ini

hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan

tersebut.

Makassar, 2018

Yang menyatakan,

Abraham Steven Bonay

iv

PRAKATA

Puji syukur yang sangat besar dan ungkapan terima kasih yang tak

terhingga kepada Tuhan Yesus Kristus yang karena kemurahannya

sehingga saya dapat meyelesaikan tesis ini.

Sumber pemikiran yang mendasari penulisan tesis ini adalah

banyaknya pembangunan jalan di Provinsi Papua dengan cara memotong

lereng gunung sehingga mengakibatkan adanya longsoran pada badan

jalan tersebut. Saya berkeinginan menangani permasalahan longsoran

pada lereng jalan dengan cara yang efektif dan efisien serta ramah

lingkungan maka lahirlah pemikiran menggunakan tanaman akar wangi

sebagai penanganan lereng jalan secara vegetatif, ramah lingkungan juga

efisien serta efektif. Penelitian dilakukan melalui pengujian eksperimental di

laboratorium serta hasil yang di dapat dimodelkan dengan softwere Plaxis.

diharapkan hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi

pembangunan jalan di Provinsi Papua Papua serta merupakan sumbangsi

pemikiran perkembangan teknologi perkuatan lereng jalan secara vegetatif.

Banyak kendala yang di hadapi oleh saya dalam rangka penyusunan

tesis ini, berkat bantuan berbagai pihak maka tesis ini dapat selesai. Dalam

kesempatan ini saya dengan tulus menyampaikan terima kasih yang

sangat kepada bapak Prof. Dr. Ir. Lawalenna Samang, MS., M.Eng.

sebagai Ketua Komisi Penasihat yang sangat baik dan sabar dalam

menuntun saya untuk menyelesaikan tesis ini beliau sangat luar biasa saya

mendokan yang terbaik untuk beliau beserta keluarga, berikut kepada

v

bapak Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT yang sudah membimbing dan

meluangkan waktu saya ucapkan terima kasih yang sebesar besarnya dan

medoakan yang tebaik buat beliau dan keluarga. Tidak lupa kepada bapak

Dr. Eng. Ir. Farouk Maricar, MT ketua program studi S2 tekni sipil yang

dengan kemurahan hati membantu saya selama pengurusan perpanjangan

studi S2 dan berbagai hal dijurusan sipil saya juga mengucapkan terima

kasih yang sebesar besarnya dan mendoakan yang terbaik untuk keluarga

beliau serta karir beliau kedepan.

Yang berikutnya kepada kedua orang tua saya yang sangat saya cintai

bapa Y G Bonay dan mama E Rumbiak yang selalu menanyakan kapan

selesai S2 ? terima kasih karena selalu peduli dan mengingatkan untuk

meyelesaikan tesis ini, Tuhan Yesus Memberkati Kalian dimasa tua,

memberikan umur panjang dan terima kasih yang sangat besar untuk

semuanya selama ini.

Buat saudara, keluarga, hamba Tuhan, persekutuan doa, teman teman di

kampus Universitas Hassanudin dan semua pihak yang tidak dapat di sebut

satu persatu yang sudah membantu dalam penulisan tesis ini baik dalam

doa, juga secara langsung dan tidak langsung saya mengucapkan banyak

terima kasih kepada kalian semuanya Tuhan Yesus memberkati.

Dan yang sangat special dan istimewa yaitu untuk Isriku, mama tercinta

Anderfina J Karma/Bonay, kedua anak tersayang Johanis Jayden Bonay

dan Stevira Alisha Bonay, terima kasih papa ucapkan dan papa sangat

bersyukur mempunyai kalian yang selalu ada dan mama yang selalu

vi

mengingatkan. Terima kasih dan papa saying kalian mama, JJ dan Epira.

Tuhan Yesus memberkati.

Saya juga menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari

kesempurnaan,oleh karena itu sangat diharapkan kritik dan saran yang

bersifat membangun demi kesempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini dapat

bermanfaat dan digunakan untuk pengembangan wawasan serta

peningkatan ilmu pengetahuan bagi kita semua termasuk penelitian lebih

lanjut.

Makassar, April 2018

Abraham Steven Bonay

vii

1.247). 9,96% (1,134 menjadi

viii

9,96% (1,134 becomes 1,247).

ix

DAFTAR ISI

halaman

LEMBAR PENGAJUAN

LEMBAR PENGESAHAN

i

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TESIS iii

PRAKATA iv

ABSTRAK vii

ABSTRACK viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR TABEL xi

DAFTAR GAMBAR xii

I. PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang 1

B. Rumusan Masalah 4

C. Tujuan Penelitian 5

D. Batasan Masalah 6

E. Sistematika Penulisan 6

II. TINJAUAN PUSTAKA 7

A. Konsepsi Lereng dan Longsoran 7

B. Faktor Penyebab Instabilitas Lereng

C. Prinsip Proteksi dan Perkuatan Lereng

14

15

D. Tanah dan Kompos Sebagai Media Tanam 35

x

E. Asesment Parameter Desain Perkuatan Lereng 37

F. Stabilitas Lereng penerapan Numerik

G. Penelitian Terdahulu

41

47

III. METODE PENELITIAN 51

A. Lokasi dan Waktu Penelitian 51

B. Rancangan dan Metode Penelitian 51

C. Analisa Data 57

D. Bagan Alir penelitian 60

E. Definisi Operasional Variabel Penelitian 62

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 65

A. Karakteristik Tanah Media Tanam 65

B. Kuat Tekan Tanah Berkompos Perkuatan Geo-Root Akar wangi

74

C. Tingkat Stabilitas Lereng Perkuatan Geo-Root Akar Wangi

82

V. KESIMPULAN 93

A. Saran 93

B. Kesimpulan 94

Daftar Pustaka 95

xi

DAFTAR TABEL

Nomor halaman

1. Laju kecepatan gerakan tanah (Hansen, 1984) 13

2. Dampak fisik umum vegetasi pada kestabilan lereng 20

3. Pembatasan sudut kemiringan lereng pada penanaman

vegetasi 20

4. Matriks variasi tanaman dan media tanam 56

5. Jumlah sampel uji tekan bebas 56

6. Rekapitulasi hasil pemeriksaan karakteristik tanah asli 65

7. Nilai Kuat Tekan Tanah Tanpa Tanaman Akar Wangi 69

8. Klasifikasi Berdasarkan AASHTO 71

9. Klasifikasi Berdasarkan USCS 73

10. Perkembangan pertumbuhan akar tanaman akar wangi

1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan tanah asli 74


1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan kompos 10% 75


1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan kompos 20% 75

13. Nilai Kuat Tekan (qu) dan Modulus Elastisitas (E) 78

14. Lapisan Tanah Sebelum Adanya Perkuatan Tanaman Akar

Wangi 83

xii

15. Lapisan Tanah Setelah Adanya Perkuatan Tanaman Akar

Wangi 84

16. Sitem Density, Sitem Diameter, Moment of Inersia, Modulus

of Elasticity, (Dunn,1996) 89

17. Kondisi Lereng Berdasarkan Nilai Safety Factor 89

xiii

DAFTAR GAMBAR

Nomor halaman

1. Klasifikasi longsoran oleh Stewart Sharpe (1938, dalam

Hansen, 1984) 8

2. Klasifikasi longsoran (landslide) oleh Coates (dalam

Hansen, 1984) 9

3. Klasifikasi longsoran (landslide) oleh Varnes (1978,

dalam M.J. Hansen, 1984) yang digunakan oleh Higway

Reseach Board Landslide Comitte (1978, dalam

Pangular & Sudarsono 1986). 10

4. Penempatan bahan konstruksi pada perkuatan lereng 16

5. Aplikasi penempatan bahan konstruksi pada perkuatan

lereng 18

6. Aplikasi stabilitas lereng vegetative 21

7. Vetiver membentuk penyaring-alami yang tebal dan efektif 27

8. akar Vetiver menahan dinding dam ini, melindunginya dari

tersapu banjir 28

9. Model hidrolis rendaman melalui tanaman pagar vetiver 29

10. Unconfined compression test 40

11. Tipe keruntuhan lereng (R.F.Craig, 2004) 44

xiv

12. Penyelesaiaan Eksak – integral 45

13. kiri : Jendela utama dari program Masukan (modus

masukan geometri), Kanan : Jendela Pengaturan global

(lembar-tab Proyek) 58

14. Kiri : Jendela utama dari proses Perhitungan Kanan : Lembar

-tab Parameter dari jendela Perhitungan 59

15. Contoh out put gambar bidang longsor program plaxis 59

16. Toolbar dalam jendela utama pada program Kurva 60

17. Ilustrasi lereng yang akan ditangani 60

18. Bagan alir rancangan penelitian 61

19. Grafik analisa butiran tanah 67

20. Grafik hubungan kadar air dan berat isi kering tanah asli 68

21. Hubungan tegangan regangan tanpa tanaman akar wangi 69

22. Pengujian uct tanah asli 70


1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan tanah asli 77


1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan tanah + 10%

kompos 77

xv


1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan tanah + 20%

kompos 77

26. Perubahan Nilai Kuat Tekan (%) akar wangi umur 28 hari 79

27. Hubungan nilai kuat tekan bebas, tanpa kompos 80

28. Hubungan nilai kuat tekan bebas, komposisi Kompos 10% 80

29. Hubungan nilai kuat tekan bebas, komposisi Kompos 20% 80

30. Hubungan modulus elastisitas – kompos 1 rumpun 81



33. Pemodelan lereng jalan 85

34. Sketsa Lapisan Tanah Asli (Tanpa Perkuatan) 86

35. Hasil running program plaxis 87

36. Pola pergerakan tanah tanpa perkuatan dan nilai safety factor

dari hasil plaxis 88

37. Sketsa lapisan tanah dengan tanaman akar wangi 90

38. Hasil running program plaxis 91

39. Pola Pergerakan tanah dengan perkuatan akar wangi dan

nilai safety factor dari hasil plaxis 92

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pembangunan ruas jalan Kanggime – Bogonuk di Kabupaten

Tolikara dibuka pada lereng bukit sepanjang pegunungan di kawasan

tersebut. Bukaan lereng jalan pada kemiringan tertentu sepanjang kawasan

perbukitan atau pegunungan bogonuk sampai di kampung Bogonuk sejauh

5 kilometer. Pada bukaan jalan Kanggime – Bogonuk ini pada badan jalan

di beberapa STA tertentu terlihat adanya longsoran atau patahan pada area

jalan yang baru dibuka di karenakan air tanah dan juga erosi pada saat

hujan turun sehingga sangat rawan karena mudah terjadi longsoran

disebabkan erosi alur permukaan lereng yang dipotong.

Lereng pada ruas jalan pada ruas jalan Kanggime – Bogonuk adalah

lereng dengan tanah yang mudah longsong karena di daerah ini merupakan

daerah yang dingin dan curah hujan yang tinggi sehingga sangat mudah

terjadi longsoran tanah. Usaha yang sudah dilakukan saat ini yaitu

menggali saluran di sepanjang kiri jalan ini, tetapi di karena penglupasan

jalan yang cukup luas dan tingginya erosi serta kurangnnya daya dukung

tanah maka sangat mudah sekali terjadi longsoran di area sepanjang jalan

Kanggime - Bogonuk.

2

Erosi sebenarnya merupakan proses alami yang mudah dikenali,

namun di kebanyakan tempat kejadian ini diperparah oleh aktivitas manusia

dalam tata guna lahan yang buruk, penggundulan hutan, kegiatan

pertambangan, perkebunan dan perladangan, kegiatan

konstruksi/pembangunan yang tidak tertata dengan baik dan pembangunan

jalan. Permukaan lereng jalan yang dibiarkan terbuka dari pengaruh luar

(dalam hal ini curah hujan), akan berakibat rawan erosi. Apalagi bila

kemiringan lereng tersebut curam, karena derajat kemiringan lereng

merupakan salah satu faktor penyebab terjadinya erosi.

Erosi pada lereng jalan dapat merusak Daerah Manfaat Jalan,

akibatnya akan mempersingkat umur rencana jalan yang telah ditetapkan.

Untuk itu diperlukan suatu pemecahan dalam penanganan erosi

permukaan lereng jalan tersebut.

Erosi permukaan lereng jalan dapat ditangani melalui berbagai

metoda, salah satu metoda adalah dengan memanfaatkan media tanaman.

Tanaman dapat berpengaruh baik untuk mengurangi erosi permukaan

lereng, karena butir-butir hujan yang jatuh dapat diperlemah melalui daun

tanaman. Penanganan erosi permukaan lereng dengan menggunakan

media tanaman dapat memanfaatkan sumber daya manusia dan sumber

daya alam yang dimiliki, sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan dan

taraf hidup masyarakat.

http://id.wikipedia.org/wiki/Manusia

http://id.wikipedia.org/wiki/Hutan

http://id.wikipedia.org/wiki/Pertambangan

http://id.wikipedia.org/wiki/Perkebunan

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Perladangan&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Jalan

3

Beberapa tumbuhan memiliki kegunaan yang beraneka ragam,

ramah lingkungan, efektif dan mudah dipelihara seperti rumput Vetiver.

Beberapa jenis tanaman yang telah dikenal dan didayagunakan secara

diam-diam selama berabad abad telah dengan cepat diperkenalkan dan

digunakan secara mendunia dalam 20 tahun terakhir sebagaimana rumput

Vetiver. Hanya sedikit tumbuhan yang diidolakan sebagai Rumput Ajaib

yang mampu menciptakan tembok hidup, lajur penyaring hidup, dan

penguatan ‘paku hidup’.

The Vetiver System (VS), sistem Vetiver, tergantung pada tanaman

tropis yang unik, Rumput Vetiver - Vetiveria zizanioides, yang baru baru ini

diklasifikasikan sebagai Chrysopogon zizanioides. Tumbuhan ini dapat

ditanam di iklim dan tanah yang sangat berbeda-beda, dan jika ditanam

dengan benar mampu hidup di iklim tropis, semi tropis, dan Mediterranean.

Rumput ini mempunyai karakteristik yang benar-benar unik sebagai sebuah

spesies tunggal. Rumput Vetiver, ketika ditanam sebagai pagar dalam

bentuk tanaman pagar sempit swalestari, menunjukkan ciri khas khusus

yang penting dalam berbagai penerapan Sistem Vetiver. Spesies

Chrysopogon zizanioides, yang telah direkomendasikan selama hampir 100

tahun untuk aplikasi VS berasal dari India selatan, adalah steril, tidak

menyerang tanaman lain, dan harus dikembangbiakkan melalui

penanaman rumpun. Umumnya penggandaan tanaman secara cabutan

lebih disukai. Tingkat perkembangannya bermacam macam tetapi

umumnya, di kebun pembibitan sekitar 1:30 sesudah 3 bulan. Rumpun

4

dibagi dalam slip yang masing-masing terdiri dari 3 anakan, dan biasanya

ditanam dengan jarak 15cm pada kontur agar ketika sudah tumbuh tinggi

menciptakan rentangan rumput kuat yang berfungsi sebagai penyangga,

menyebarkan air kebawah, dan penyaring bagi sedimen. Pagar yang bagus

akan mengurangi erosi hujan sebanyak 70% dan sedimen sebanyak 90%.

Tanaman pagarnya akan bertahan tetapi sedimen yang menyebar pelan-

pelan akan membentuk teras yang kuat dengan perlindungan Vetiver.

Ini adalah teknologi yang murah dan lebih memanfaatkan pekerja

dengan sedikit teknologi, dengan manfaat besar yaitu: rasio biaya. Ketika

digunakan untuk perlindungan pekerjaan sipil biayanya sekitar 1/20 dari

sistem dan desain rancang bangun tradisional.

Bertitik tolak pada permasalahan diatas dan perkembangan

tanaman vegetative system vetiver sebagai penutup lereng untuk

mencegah erosi permukaan dan longsoran dangkal maka peneliti ingin

melakukan penelitian uji model media tanam dan tanaman vetiver sebagai

perkuatan tanah. Peneliti melakukan penelitian ini dengan judul “UJI

MODEL PERKUATAN LERENG JALAN TIPE KOLOM GEO-ROOT

DENGAN TANAMAN AKAR WANGI”.

B. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan di atas, maka

dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut :

5

1. Bagaimana karakteristik tanah lempung berkompos sebagai

media tanam akar wangi ?

2. Bagaimana perilaku kuat tekan tanah berkompos dengan

perkuatan geo-root akar wangi ?

3. Bagaimana tingkat stabilitas model lereng jalan dengan kolom

tanah perkuatan geo-root - akar wangi ?

C. TUJUAN PENELITIAN

Pada dasarnya tujuan penulisan ini adalah menguji Perilaku tanah

lempung berkompos tipe geo-root terhadap stabilitas lereng sebagai berikut

:

1. Menguji karakteristik tanah lempung berkompos sebagai

media tanam akar wangi.

2. Menguji perilaku kuat tekan tanah berkompos dengan

perkuatan geo-root akar wangi.

3. Menganalisis tingkat stabilitas model lereng jalan dengan kolom

tanah perkuatan geo-root - akar wangi.

D. BATASAN MASALAH

Agar penelitian ini memiliki bentuk, arah dan fokus yang jelas maka

penelitian dibatasi pada hal-hal sebagai berikut :

1. Penelitian yang diusulkan berbentuk eksperimen murni di

laboratorium.

6

2. Penelitian ini diarahkan pada uji model tipe kolom geo-root –

akar wangi sebagai perkuatan lereng.

3. Dalam melakukan pengujian tanah digunakan metode ASTM

dan AASTHO.

4. Analisis uji model menggunakan program plaxis.

E. SISTEMATIKA PENULISAN

Penulisan tesis ini disusun dalam bentuk per bab yang berisi

ringkasan secara umum berdasarkan sistematika penulisan berikut ini.

BAB I PENDAHULUAN, berisi tentang uraian latar belakang masalah,

maksud dan tujuan penulisan, ruang lingkup penelitian dan

batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA, berisi teori-teori yang digunakan sebagai

landasan atau acuan penelitian.

BAB III METODE PENELITIAN, membahas mengenai tahapan,

persiapan alat dan bahan, cara penelitian serta uraian tentang

pelaksanaan penelitian.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN, merupakan bab yang

menganalisa dan membahas hasil penelitian yang diperoleh dari

percobaan laboratorium.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN, bab ini merupakan kesimpulan

setelah melakukan analisa dan pembahasan serta berisikan

saran-saran yang didasarkan pada hasil penelitian.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Konsepsi Lereng dan Longsoran

Lereng adalah suatu permukaan tanah yang miring dan membentuk

sudut tertentu terhadap suatu bidang horisontal dan tidak terlindungi (Das

1985). Lereng yang ada secara umum dibagi menjadi dua kategori lereng

tanah, yaitu lereng alami dan lereng buatan. Lereng alami terbentuk

secara alamiah yang biasanya terdapat di daerah perbukitan. Sedangkan

lereng buatan terbentuk oleh manusia biasanya untuk keperluan

konstruksi, seperti tanggul sungai, bendungan tanah, tanggul untuk badan

jalan kereta api. Lereng alami maupun buatan masih dibagi lagi dalam dua

jenis yaitu :

a) lereng dengan panjang tak hingga (infinite slopes),

b) lereng dengan panjang hingga (finite slopes).

Keruntuhan pada lereng bisa terjadi akibat gaya dorong yang timbul

karena beban pada tanah. Lereng secara alami memiliki kekuatan geser

tanah dan akar tumbuhan yang digunakan sebagai gaya penahan. Apabila

gaya penahan lebih kecil dibandingkan gaya pendorong maka akan timbul

keruntuhan pada lereng.

1. Longsoran dan pengelompokannya

Longsoran (landslide) adalah luncuran atau gelinciran (sliding) atau

8

jatuhan (falling) dari massa batuan/tanah atau campuran keduanya

(Sharpe,1938 dalam Hansen, 1984). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat

pada Gambar 1.

Gambar 1: Klasifikasi longsoran oleh Stewart Sharpe (1938, dalam

Hansen, 1984)

Secara sederhana, Coates (1977, dalam Hansen, 1984) membagi

longsoran menjadi luncuran atau gelinciran (slide), aliran (flow) dan

jatuhan (fall). Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2. Sedangkan

Varnes (1978, dalam Hansen, 1984) membagi longsoran (landslide)

menjadi: jatuhan (fall), jungkiran (topple), luncuran (slide) dan nendatan

(slump), aliran (flow), gerak bentang lateral (lateral spread) dan gerakan

9

majemuk (complex movement). Untuk lebih jelasnya klasifikasi tersebut

disampaikan pada gambar 3.

Gambar 2: Klasifikasi longsoran (landslide) oleh Coates (dalam Hansen,

1984)

Pada umumnya klasifikasi para peneliti di atas berdasarkan kepada

jenis gerakan dan materialnya. Klasifikasi yang diberikan oleh HWRBLC,

Highway Research Board Landslide Committe (1978), mengacu kepada

Varnes (1978) seperti diberikan pada gambar 3 yang berdasarkan kepada:

a) material yang nampak,

b) kecepatan perpindahan material yang bergerak,

c) susunan massa yang berpindah,

d) jenis material dan gerakannya.

10

Gambar 3: Klasifikasi longsoran (landslide) oleh Varnes (1978, dalam M.J.

Hansen, 1984) yang digunakan oleh Higway Reseach Board Landslide

Comitte (1978, dalam Pangular & Sudarsono 1986).

Berdasarkan definisi dan klasifikasi longsoran (Varnes, 1978),

maka disimpulkan bahwa gerakan tanah (mass movement) adalah

gerakan perpindahan atau gerakan lereng dari bagian atas atau

perpindahan massa tanah maupun batu pada arah tegak, mendatar atau

miring dari kedudukan semula. Longsoran (landslide) merupakan bagian

dari gerakan tanah, jenisnya terdiri atas jatuhan (fall), jungkiran (topple),

luncuran (slide), nendatan (slump), aliran (flow), gerak horisontal atau

11

bentangan lateral (lateral spread), rayapan (creep) dan longsoran

majemuk.

Untuk membedakan longsoran, landslide, yang mengandung

pengertian luas, maka istilah slides digunakan kepada longsoran

gelinciran yang terdiri atas luncuran atau slide (longsoran gelinciran

translasional) dan nendatan atau slump (longsoran gelinciran rotasional).

Berbagai jenis longsoran (landslide) dalam beberapa klasifikasi di atas

dapat dijelaskan sebagai berikut :

a) Jatuhan (fall) adalah jatuhan atau massa batuan bergerak melalui

udara, termasuk gerak jatuh bebas, meloncat dan penggelindingan

bongkah batu dan bahan rombakan tanpa banyak bersinggungan

satu dengan yang lain. Termasuk jenis gerakan ini adalah runtuhan

(urug, lawina, avalanche) batu, bahan rombakan maupun tanah.

b) Longsoran – longsoran gelinciran (slides) adalah gerakan yang

disebabkan oleh keruntuhan melalui satu atau beberapa bidang

yang dapat diamati ataupun diduga. Slides dibagi lagi menjadi dua

jenis. Disebut luncuran (slide) bila dipengaruhi gerak translasional

dan susunan materialnya yang banyak berubah. Bila longsoran

gelinciran dengan susunan materialnya tidak banyak berubah dan

umumnya dipengaruhi gerak rotasional, maka disebut nendatan

(slump). Termasuk longsoran gelinciran adalah : luncuran bongkah

tanah maupun bahan rombakan, dan nendatan tanah.

12

c) Aliran (flow) adalah gerakan yang dipengaruhi oleh jumlah

kandungan atau kadar air tanah yang terjadi pada material tak

terkonsolidasi. Bidang longsor antara material yang bergerak

umumnya tidak dapat dikenali. Termasuk dalam jenis gerakan

aliran kering adalah sandrun (larian pasir), aliran fragmen batu,

aliran loess. Sedangkan jenis gerakan aliran basah adalah aliran

pasir – lanau, aliran tanah cepat, aliran tanah lambat, aliran

lumpur, dan aliran bahan rombakan.

d) Longsoran majemuk (complex landslide) adalah gabungan dari dua

atau tiga jenis gerakan di atas. Pada umumnya longsoran majemuk

terjadi di alam, tetapi biasanya ada salah satu jenis gerakan yang

menonjol atau lebih dominan. Menurut Pastuto & Soldati (1997),

longsoran majemuk diantaranya adalah bentangan lateral batuan,

tanah maupun bahan rombakan.

e) Rayapan (creep) adalah gerakan yang dapat dibedakan dalam hal

kecepatan gerakannya yang secara alami biasanya lambat (Zaruba

& Mencl, 1969; Hansen, 1984). Untuk membedakan longsoran dan

rayapan, maka kecepatan gerakan tanah perlu diketahui untuk

lebih jelas lihat tabel 2.4. Rayapan (creep) dibedakan menjadi tiga

jenis, yaitu: rayapan musiman yang dipengaruhi iklim, rayapan

bersinambungan yang dipengaruhi kuat geser dari material, dan

rayapan melaju yang berhubungan dengan keruntuhan lereng atau

perpindahan massa lainnya (Hansen, 1984).

13

Tabel 1: Laju kecepatan gerakan tanah (Hansen, 1984)

KECEPATAN KETERANGAN

> 3 meter/detik Ekstrim sangat cepat

0.3 meter/detik s.d. 0.3meter/menit Sangat cepat

0.3 meter/detik s.d. 1.5 meter/hari cepat

1.5 meter/hari s.d. 1.5 meter/bulan Sedang

1.5 meter/bulan s.d 1.5 meter/tahun Lambat

0.06 meter/tahun s.d. 1.5 meter/tahun Sangat lambat

< 0.06 meter/tahun Ekstrim sangat lambat

f) Gerak horisontal / bentangan lateral (lateral spread), merupakan

jenis longsoran yang dipengaruhi oleh pergerakan bentangan

material batuan secara horisontal. Biasanya berasosiasi dengan

jungkiran, jatuhan batuan, nendatan dan luncuran lumpur sehingga

biasa dimasukkan dalam kategori complex landslide – longsoran

majemuk (Pastuto & Soldati, 1997). Pada bentangan lateral tanah

maupun bahan rombakan, biasanya berasosiasi dengan nendatan,

luncuran atau aliran yang berkembang selama maupun setelah

longsor terjadi. Material yang terlibat antara lain lempung (jenis

quick clay) atau pasir yang mengalami luncuran akibat gempa

(Buma & Van Asch, 1997).

g) Pada longsoran tipe translasional maupun rotasional, ada batas

antara massa yang bergerak dan yang diam (disebut bidang

gelincir), kedalaman batas tersebut dari permukaan tanah sangat

penting bagi deskripsi longsoran.

14

B. Faktor Penyebab Instabilitas Lereng

Longsornya suatu lereng bisa disebabkan oleh faktor internal lereng

maupun faktor eksternal lereng, antara lain: terjadinya gempa, curah hujan

yang tinggi (iklim), vegetasi, morfologi, batuan/tanah maupun situasi

setempat (Anwar dan Kesumadharma, 1991; Hirnawan, 1994), tingkat

kelembaban tanah (moisture), adanya rembesan dan aktifitas geologi

seperti patahan (terutama yang masih aktif), rekahan dan liniasi

(Sukandar,1991 dalam Z. Zulfandi). Proses eksternal penyebab longsor

yang dikelompokkan oleh Brunsden (1993, dalam Dikau et.al., 1996)

diantaranya adalah :

a) pelapukan (fisika, kimia dan biologi),

b) erosi,

c) penurunan tanah (ground subsidence),

d) deposisi (fluvial, glasial dan gerakan tanah),

e) getaran dan aktivitas seismik,

f) jatuhan tepra,

g) perubahan rejim air.

Pada beberapa kasus longsor, hujan sering sebagai pemicu karena

hujan meningkatkan kadar air tanah yang menyebabkan kondisi

fisik/mekanik material tubuh lereng berubah. Kenaikan kadar air akan

memperlemah sifat fisik-mekanik tanah dan menurunkan Faktor Kemanan

lereng (Brunsden & Prior, 1984; Bowles, 1989; Hirnawan & Zakaria, 1991).

Penyebab lain dari kejadian longsor adalah gangguan-gangguan internal,

15

yaitu yang terjadi dalam tubuh lereng sendiri terutama karena ikut

sertanya peranan air dalam tubuh lereng. Kondisi ini tak lepas dari

pengaruh luar, yaitu iklim yang diwakili oleh curah hujan. Jumlah air yang

meningkat dicirikan oleh peningkatan kadar air tanah, derajat kejenuhan,

atau muka air tanah. Kenaikan air tanah akan menurunkan sifat fisik dan

mekanik tanah dan meningkatkan tekanan pori (𝜇) yang berarti

memperkecil ketahananan geser dari massa lereng. Debit air tanah juga

membesar dan erosi di bawah permukaan meningkat. Akibatnya lebih

banyak fraksi halus (lanau) dari masa tanah yang dihanyutkan, lebih jauh

ketahanan massa tanah akan menurun (Bell, 1984, dalam Hirnawan,

1993).

C. Prinsip Proteksi dan Perkuatan Lereng

Perkuatan Lereng adalah suatu bentuk bangunan konstruksi non

struktrural dan atau tanaman yang digunakan untuk melindungi

permukaan lereng galian atau timbunan akibat erosi tanah karena air dan

angin. Tetapi, perkuatan lereng tidak difungsikan untuk menahan beban.

Perkuatan lereng dengan tanaman mempunyai beberapa fungsi dan

manfaat, antara lain: Melindungi lapisan permukaan lereng terhadap

pengaruh erosi dan gangguan lain dari luar, Menambah kestabilan lereng,

Menambah estetika, dan Tidak berfungsi sebagai penahan beban.

(Spesifikasi Perkuatan Tebing, Dirjen Bina Marga 1991)

Untuk melakukan pekerjaan stabilisasi lereng dapat dipergunakan

beberapa jenis perkuatan lereng diantaranya :

16

1. Stabilitas lereng dengan bahan konstruksi

Yang dimaksud dengan bahan konstruksi adalah semua

material keras dan tidak lapuk oleh pengaruh cuaca serta

lingkungan dalam waktu yang lama, antara lain : Beton (blok beton)

Batu (batukali, batu marmer), Batu bata, Shotcrete, Rock Mass

Bonding, Rock Bolting, Drainage, Dowels, Tied-Back Walls,

Resloping, PUR Injection, Soil Nailing, Woven Wire mesh, Rock

Sheds, Buttresses, Shot-in-place Buttress, Retaining Walls,

Scaling, Triming, dan lain sebagainya. Beberapa contoh cara

penempatan bahan konstruksi pada perkuatan lereng.

Gambar 4: Penempatan bahan konstruksi pada perkuatan lereng

17

Shotcrete

Drainage

Soil Nailing

Woven Wire mesh

18

Triming

Gambar 5: Aplikasi penempatan bahan konstruksi pada perkuatan lereng.

2. Stabilisasi lereng dengan vegetatif

Vegetasi sudah digunakan sebagai alat bioteknologi alami untuk

memperbaiki tanah, mengendalikan erosi dan menstabilkan lereng

selama berabad-abad, dan semakin popular penggunaanya di

beberapa puluh tahun belakangan. Hal ini dikarenakan sekarang lebih

banyak informasi tentang vegetasi tersedia untuk para insinyur, dan

sebagian dikarenakan biayanya yang rendah dan efektifitas dari

pendekatan teknik “lembut” yang ramah lingkungan tersebut.

Dengan dampak dari beberapa faktor disebutkan diatas, lereng

akan menjadi tidak stabil dikarenakan: 1. erosi permukaan atau “sheet

erosion”; dan 2. Kelemahan struktur internal. Erosi permukaan ketika

tidak dikendalikan sering menyebabkan erosi anak sungai dan parit

yang, seiring waktu, akan melabilkan lereng; lemahnya struktur akan

menyebabkan pergerakan massal atau longsoran. Karena erosi

permukaan dapat menyebabkan longsor, perlindungan terhadap

permukaan lereng harus sungguh dipertimbangkan sebagai penguatan

19

struktur., tetapi cara ini sering terlupakan. Melindungi permukaan

lereng adalah pencegahan yang efektif, ekonomis, dan penting. Pada

banyak kasus, penerapan langkah pencegahan akan memastikan

lereng tetap stabil, dan selalu lebih murah dari perbaikan.

Tutup perlindungan vegetatif yang disediakan oleh penyemaian

rumput, pembibitan hidro atau hydro-mulching biasanya cukup efektif

melawan erosi permukaan dan erosi dari arus kecil, dan tumbuhan

berakar dalam seperti pohon dan semak dapat menguatkan struktur

tanah. Tetapi, pada lereng baru, lapisan permukaan sering tidak

terkonsolidasi dengan baik, jadi bahkan lereng yang ditanami vegetatif

dengan benar tetap tidak bisa mencegah erosi anak sungai dan parit.

Pohon berakar dalam tumbuh perlahan dan seringkali sulit ditanam

pada tanah yang tidak ramah. Dalam hal ini, para insinyur

menyesalkan ketidakefisienan dari tutup vegetatif dan membangun

perbaikan struktural langsung setelah konstruksi. Pendeknya,

perlindungan permukaan lereng dengan rumput lokal dan pohon tidak

dapat, pada banyak kasus, menjamin kestabilan yang diperlukan. Pro,

kontra dan keterbatasan penanam vegetasi pada lereng.

20

Tabel 2: Dampak fisik umum vegetasi pada kestabilan lereng

Dampak Ciri fisik

Manfaat

Penguatan akar, lengkungan tanah, penopangan, angkuran, penaangkapan, batuan yang menggelinding oleh pohon

Aerasi akar, distribusi dan morfologi; Kekuatan tarik akar; pemberian jarak, diameter dan penanaman pohon, ketebalan dan kemiringan strata hasil; sifat kekuatan geser tanah

Berkurangnya kelembapan tanah oleh serapan akar dan transpirasi

Kelembapan tanah; level air tanah; Tekanan pori/pengisapan tanah

Intersepsi curah hujan oleh dedaunan, termasuk kehilangan dalam penguapan

Curah hujan bersih pada lereng

Meningkatkan ketahanan hidolik di irigasi kanal dan parit

Manning's coefficient

Kerugian

Terganjalnya akar dari baruan dekat permukaan dan batuan besar dan tumbang ketika angin topan

Rasio area akar, distribusi dan morfologi

Terbebaninya lereng oleh pohon besar (berat) (terkadang bermanfaat, tergantung keadaan di lapangan)

Berat rata-rata vegetasi

Beban angin Rancangan kecepatan angin selama waktu yang ditentukan; tinggi pohon dewasa rata-rata untuk kelompok pohon

Mempertahankan kapasitas infiltrasi

Variasi kelembapan tanah dengan kedalaman

Tabel 3: Pembatasan sudut kemiringan lereng pada penanaman vegetasi

Sudut kemiringan

(derajat)

Jenis tumbuhan

Rumput Semak/Pohon

0 - 30 Tingkat kesulitan rendah; bisa dilakukan dengan teknik penanaman rutin

Tingkat kesulitan rendah; bisa dilakukan dengan teknik penanaman rutin

21

Sudut kemiringan

(derajat)

Jenis tumbuhan

Rumput Semak/Pohon

30 - 45

Semakin sulit untuk menanaman rizoma atau perumputan; penerapan rutin hidro-seeding

semakin sulit untuk penanaman

> 45 Diperlukan pertimbangan khusus

penanaman harus secara umum pada potongan tanah tertentu

Gambar 6: Aplikasi stabilitas lereng vegetative

a. Stabilitas Lereng Perkuatan Akar Wangi

Akar Wangi atau Sistem Vetiver (VS), yang berdasarkan penerapan

rumput Vetiver (Vetiveria zizanioides L Nash, sekarang diklasifikasikan

22

kembali sebagai Chrysopogon zizanioides L Roberty), pertama kali

dikembangkan oleh Bank Dunia untuk konservasi tanah dan air di India

pada pertengahan tahun 1980. Meskipun penerapannya masih

memegang peranan penting dalam pengaturan tanah pertanian, penelitian

dan pengembangan (R&D) yang dilaksanakan 20 tahun terakhir jelas-jelas

menunjukkan, karena adanya ciri-ciri yang mengagumkan dari rumput

Vetiver, VS sekarang digunakan sebagai teknik bioteknologi untuk

stabilisasi lereng curam, pembuangan limbah cair, fitoremediasi dari tanah

dan air yang terkontaminasi, dan tujuan perlindungan lingkungan yang

lain.

Nama latin rumput vetiver yaitu Vetiveria zizanioides STAPF atau

disebut juga Andropogon zizanioides URBAN atau A. muricatus RETZ

atau A. squarrosus LINN. Jenis rumput ini mempunyai nama berbeda

untuk daerah-daerah di wawasan Nusantara, seperti : DI Gayo : useur; di

Manado : akar babau; di Timor : akar banda; di daerah Sunda : Janur,

Narawasatu, usar; di Jawa : Larasetu, Larawastu, Rarawestu; di Madura :

Karabistu; di Bali : Anggarawastu, Padang babad sanur; di Gorontalo :

Tahele; di Makasar : Narawasatu, sare ambong; di Bugis : Nawarasatu,

sere bandong; di Ternate : Gara ma kusu batawi; di Tidore : Bara ma kusu

batai; di Halmahera utara : Ruju-ruju; di Halmahera selatan : Babuwa

mendi (weda)

Vetiver, yang di Indonesia dikenal sebagai akar wangi (Vetiveria

zizanioides), adalah sejenis rumput-rumputan berukuran besar yang

23

memiliki banyak keistimewaan. Di Indonesia rumput ajaib ini baru

dimanfaatkan sebagai penghasil minyak atsiri melalui ekstraksi akar

wangi, tetapi di mancanegara vetiver banyak dimanfaatkan untuk berbagai

keperluan ekologis dan fitoremediasi (memperbaiki lingkungan dengan

menggunakan tanaman) lahan dan air, seperti rehabilitasi lahan bekas

pertambangan, pencegah erosi lereng, penahan abrasi pantai dan

stabilisasi tebing melalui teknologi yang disebut Vetiver Grass Technology

(VGT) atau Vetiver System (VS), sebuah teknologi yang sudah

dikembangkan selama lebih dari 200 tahun di India.

Vetiver System adalah sebuah teknologi sederhana yang berbiaya

murah dengan memanfaatkan tanaman vetiver hidup untuk konservasi

tanah dan air serta perlindungan lingkungan. VS sangat praktis, tidak

mahal, mudah dipelihara, dan sangat efektif dalam mengontrol erosi dan

sedimentasi tanah, konservasi air, serta stabilisasi dan rehabilitasi lahan.

Vetiver juga mudah dikendalikan karena tidak menghasilkan bunga dan

biji yang dapat cepat menyebar liar seperti alang-alang atau rerumputan

lainnya.

Keistimewaan vetiver sebagai tanaman ekologis disebabkan oleh

sistem perakarannya yang unik. Tanaman ini memiliki akar serabut yang

masuk sangat jauh ke dalam tanah (saat ini rekor akar vetiver terpanjang

adalah 5.2 meter yang ditemukan di Doi Tung, Thailand).

Akar vetiver diketahui mampu menembus lapisan setebal 15 cm

yang sangat keras. Di lereng-lereng yang keras dan berbatu, ujung-ujung

24

akar vetiver mampu masuk menembus dan menjadi semacam jangkar

yang kuat. Cara kerja akar ini seperti besi kolom yang masuk ke dalam

menembus lapisan tekstur tanah dan pada saat yang sama menahan

partikel-partikel tanah dengan akar serabutnya.

Keajaiban vetiver lainnya adalah daya adaptasi pertumbuhannya

yang sangat luas.

1) Apa yang akar wangi lakukan dan bagaimana cara kerjanya?

VS adalah cara konservasi tanah dan air, kendali sedimen,

stabilisasi tanah dan rehabilitasi serta fitoremediasi yang sangat

sederhana, praktis, mudah pelaksanaannya, dan sangat efektif.

Karena vegetatif, VS tentu saja ramah lingkungan.

Ketika ditanam pada satu deretan, tumbuhan Vetiver akan

membentuk tanaman pagar yang sangat efektif untuk memperlambat

dan menyebarkan limpasan air, mengurangi erosi tanah,

mempertahankan kelembaban tanah dan memerangkap sedimen serta

zat-zat kimia pertanian. Meskipun tanaman pagar manapun bias

melakukannya, rumput Vetiver, karena keajaibannya dan ciri

morfologis dan fisiologis uniknya, sebagaimana disebutkan dibawah,

bisa melakukannya dengan lebih baik dibanding sistem lain yang telah

diuji coba.

Selebihnya, akar Vetiver yang sangat dalam dan masif mengikat

tanah dan pada saat yang sama membuatnya sangat sulit untuk

dihanyutkan oleh arus yang sangat deras. Akarnya yang dalam sekali

25

dan cepat tumbuh juga membuat Vetiver sangat toleran terhadap

kekeringan dan sangat cocok untuk stabilisasi lereng curam.

2) Karakteristik akar wangi sesuai untuk stabilisasi lereng

Atribut Vetiver yang unik telah diteliti, diuji, dan dikembangkan di

daerah tropis, karenanya dapat dipastikan Vetiver sangat efektif

sebagai alat bio-teknologi.

a) Meskipun secara teknis Vetiver adalah rumput, namun Vetiver

digunakan dalam aplikasi menstabilkan lahan lebih baik daripada

pohon atau semak . Karena Akar Vetiver, per unit area, lebih dalam

dan kuat dibanding akar pohon.

b) Sistem akar Vetiver yang sangat dalam dan terstruktur dengan baik

dapat mencapai sampai dua atau tiga meter (enam sampai

sembilan kaki) di tahun pertama. Pada lereng timbunan tanah,

banyak percobaan menunjukkan rumput ini dapat mencapai 3.6

meter (12 kaki) dalam 12 bulan. (harap dicatat bahwa Vetiver tidak

menembus dalam sampai ke dalam permukaan air bawah tanah.

Karenanya di area dengan level air tanah yang tinggi, sistem

akarnya tidak akan sepanjang di tanah kering). Sistem akar Vetiver

yang ekstensif dan tebal mengikat tanah sehingga sulit untuk

tersapu, dan Vetiver sangat toleran terhadap kekeringan.

c) Sekuat atau lebih kuat dari spesies kayu keras, akar Vetiver

memiliki daya tarik yang sangat tinggi yang terbukti positif untuk

penguatan lereng curam.

26

d) Akar Vetiver dapat menembus tanah padat seperti tanah padas

keras dan tanah lempung gumpal yang umumnya ada di tanah

tropis, yang menyediakan penahan yang baik untuk tanah timbunan

dan permukaan.

e) Ketika ditanam merapat, tumbuhan Vetiver membentuk pagar padat

yang mengurangi kecepatan arus, mengalihkan limpasan air,

menciptakan penyaring yang sangat efektif yang mengendalikan

erosi. Tanaman pagar mengurangi arus dan menyebarkannya,

memberi waktu bagi air untuk meresap ke dalam tanah.

f) Sebagai penyaring yang sangat efektif, pagar Vetiver membantu

mengurangi kekeruhan akibat limpasan air. Karena akar baru

berkembang dari tunas yang terkubur oleh sedimen yang

terperangkap, Vetiver akan terus tumbuh ketika level tanah naik.

Teras akan terbentuk pada tanah tanaman pagar, dan sediman

sebaiknya tidak dipindahkan. Sedimen yang subur biasanya berisi

bibit tanaman lokal yang membantu pertumbuhannya kembali.

g) Vetiver toleran terhadap iklim ekstrim dan lingkungan yang

beragam, termasuk kekeringan berkepanjangan, banjir dan

perendaman, dan suhu yang ekstrim dari -14oC sampai 55oC (7o F

sampai 131oF) (Truong et al, 1996)

h) Rumput ini tumbuh lagi dengan cepat sesudah kekeringan, beku,

asin dan keadaan tanah lain yang berbeda ketika suhu-suhu

ekstrim tadi berlalu.

27

i) Vetiver menunjukkan toleransi tinggi terhadap keasaman tanah,

salinitas, sodisitas dan kondisi asam sulfat (Le van Du and Truong,

2003).

Vetiver sangat efektif ketika ditanam berdekatan pada baris di

kontur lereng. Garis kontur Vetiver dapat menstabilkan lereng alami,

potongan lereng dan tanggul isian. Sistem akarnya yang kaku dan dalam

membantu menstabilkan struktur lereng sementara tunas-tunasnya

memencarkan limpasan, mengurangi erosi, dan menjebak sedimen agar

spesies lokal tumbuh.

Gambar 7: Vetiver membentuk penyaring-alami yang tebal dan

efektif

Hengchaovanich (1998) juga mengamati bahwa Vetiver dapat

tumbuh secara vertikal pada lereng yang lebih curam dari 150% (~56o).

Pertumbuhannya yang cepat dan penguatannya yang luar biasa

menjadikannya tumbuhan yang bagus untuk stabilisasi lereng dibanding

tumbuhan lain. Ciri kecil lain yang membedakannya dari tumbuhan akar

lainnya adalah kemampuannya menembus tanah. Kekuatannya mampu

28

menembus tanah yang sulit, lapisan keras tanah, dan permukaan berbatu

dengan titik-titik lemah. Bahkan Vetiver mampu menembus aspal jalan.

Gambar 8: akar Vetiver menahan dinding dam ini, melindunginya dari

tersapu banjir

3) Karakteristik hidrolis

Ketika ditanam berbaris, tanaman Vetiver membentuk pagar tebal;

batangnya yang kaku memungkinkan pagar semak ini berdiri setidaknya

0.6-0.8m (2-2.6’), membentuk dinding hidup untuk memperlambat dan

menyebarkan limpasan air.Jika ditanam dengan benar, pagar ini

merupakan struktur yang sangat efektif yang menyebar dan mengalihkan

limpasan air ke area yang stabil atau got pembuangan.

Uji coba saluran air dilakukan di University of Southern Queensland

untuk mempelajari desain dan penggabungan pagar Vetiver kedalam

rancang penanaman jalur untuk mitigasi banjir membuktikan adanya

karakteristik hidrolis Vetiver dibawah arus dalam. Gambar 9. Tanaman

pagar dengan baik mengurangi arus banjir dan gerakan tanah yang

terbatas; strip yang kosong mengalami sangat sedikit erosi, dan sorgum

muda benar-benar terlindungi dari kerusakan banjir ((Dalton etal, 1996).

29

Gambar 9: Model hidrolis rendaman melalui tanaman pagar Vetiver

Dimana:

q = volume unit per lebar y = kedalaman arus

y1 = kedalaman hulu So = kemiringan tanah

Sf = energi lereng NF = jumlah Froude dari arus

4) Tekanan pori air

Vegetasi pada lereng meningkatkan perembesan air. Telah

dikawatirkan bahwa kelebihan air akan meningkatkan tekanan pori air di

tanah dan menyebabkan ketidakstabilan lereng. Tetapi, pengamatan di

lapangan sebenarnya menunjukkan perbaikan. Pertama, ditanam di garis

kontur atau garis yang dimodifikasi yang menangkap dan menyebarkan

limpasan air pada lereng, sistem akar Vetiver yang ekstensif dan

menyebar mendistribusikan kelebihan air lebih rata dan bertahap serta

membantu mencegah pengumpulan air di satu tempat.

Kedua, peningkatan perembesan yang mungkin terjadi diimbangi

dengan penipisan air tanah yang bertahap dan lebih tinggi yang dilakukan

30

oleh rumput. Penelitian pada kompetisi kelembaban tanah pada tanaman

di Australia (Dalton et al, 1996) menunjukkan bahwa, pada keadaan curah

hujan rendah, pengurangan air tersebut akan mengurangi kelembaban

tanah sampai 1.5m (4.5’) pada tanaman pagar. Hal ini akan meningkatkan

rembesan air di zona tersebut, menyebabkan pengurangan limpasan air

dan tingkat erosi. Dari sudut pandang geoteknik, keadaan ini membantu

mempertahankan kestabilan lereng. Pada lereng dengan kecuraman (30-

60o), jarak antar baris pada 1m (3’) VI (Vertical Interval) sangatlah dekat.

Karenanya, berkurangnya kelembapan akan lebih meningkatkan proses

stabilisasi lereng. Meski demikian, untuk mengurangi dampak yang bisa

merusak ini, sebagai tindakan pencegahan, pagar Vetiver dapat ditanam

pada kecuraman 0.5% sebagaimana di kontur terasering untuk

menyalurkan sisa air kedalam drainase (Hengchaovanich, 1998).

b. Penerapan VS dalam mitigasi bencana alam dan perlindungan

infrastruktur

Karena karakteristiknya yang unik Vetiver umumnya berguna dalam

mengendalikan erosi pada lereng akibat kerukan maupun urukan dan

pada lereng yang terkait dengan konstruksi jalan, dan khususnya efektif

untuk tanah yang mudah terkikis dan rapuh, seperti tanah sodik, berasam,

dan mengandung asam sulfat., Penanaman Vetiver telah sangat efektif

untuk pengendalian erosi atau stabilisasi dibawah ini:

a) Stabilisasi lereng sepanjang jalan raya dan rel kereta api. Sangat

efektif di sepanjang jalan pedesaan di pegunungan, dimana

31

masyarakat mengalami kekurangan dana untuk stabilisasi lereng

dan di tempat dimana konstruksi jalan sering diperlukan.

b) Stabilisasi tanggul dan dinding/tembok bendungan, pengurangan

erosi kanal, erosi tepian sungai dan pantai, dan perlindungan

struktur keras (seperti talud batuan, dinding penahan beton,

bronjong dsb.)

c) Lereng diatas katub dan outlet gorong gorong (gorong-gorong,

penopang)

d) Pemisah antara struktur semen dan batuan dan permukaan tanah

yang mudah terkikis

e) Sebagai penyaring untuk memerangkap sedimen pada katup

gorong-gorong

f) Untuk mengurangi energi pada outlet gorong gorong.

g) Untuk menstabilkan erosi bagian atas parit, ketika pagar Vetiver

ditanam di garis kontur diatas parit.

h) Untuk menghilangkan erosi yang disebabkan oleh ombak, dengan

menanam beberapa baris Vetiver pada batas atas air pasang di

tembok penahan dam pertanian yang besar atau di tepian sungai

i) Pada penanaman hutan, Vetiver digunakan untuk menstabilkan

bahu jalan pada lereng curam dan parit (jalur penebangan) yang

dibuat untuk panen berikutnya.

Karena karakteristiknya yang unik, Vetiver dengan efektif

mengendalikan bencana air seperti banjir, erosi tepian pantai dan sungai,

32

erosi dam dan tanggul/pematang, dan ketidakstabilan lain. Juga

melindungi jembatan, penopang gorong-gorong dan penghubung antara

beton/struktur batuan dan tanah. Vetiver khususnya efektif di wilayah

dimana tanah timbunan tanggul mudah terkikis dan tidak padat, seperti

tanah sodik, alkalin, dan asam (termasuk asam sulfat).

c. Kelebihan dan kekurangan sistem vetiver

1) Kelebihan:

a) Kelebihan utama VS dibanding tindakan teknik lain adalah

biayanya yang murah dan umurnya yang panjang. Untuk

stabilisasi lereng di Cina, contohnya, penghematan

mencapai 85-90% (Xie, 1997 dan Xia et al, 1999). Di

Australia, biaya yang dihemat dengan VS dibanding metode

teknis lain berkisar antara 64% sampai 72%, tergantung

metode yang digunakan (Braken and Truong 2001).

Singkatnya, biaya maksimumnya hanya 30% dari biaya

tindakan tradisional. Selain itu biaya pemeliharaan tahunan

berkurang secara signifikan ketika tanaman pagar Vetiver

telah tumbuh.

b) Dibandingkan bio-teknologi yang lain, VS selain alami juga

merupakan cara yang ramah lingkungan untuk

mengendalikan erosi dan menstabilisasikan lahan yang

‘melembutkan’ tindakan teknis konvensional yang keras

seperti beton dan struktur batu. Hal ini utamanya penting di

33

daerah urban dan wilayah semi pedalaman dimana orang-

orang lokal tidak menyukai pembangunan prasarana “keras”

c) Biaya perawatan jangka panjangnya rendah. Tidak seperti

struktur teknik kovensional, teknologi hijau jadi lebih baik

ketika vegetatif penutup tumbuh. VS memerlukan rencana

perawatan yang matang pada saat dua tahun pertama; tetapi

ketika sudah tumbuh, pada hakekatnya sudah tidak

diperlukan perawatan. Karenanya, penggunaan Vetiver

khususnya sesuai untuk area terpencil dimana biaya

perawatan mahal dan sulit.

d) Vetiver sangat efektif pada tanah yang tidak subur dan

mudah terkena erosi serta di tanah yang tidak padat.

e) VS khususnya sesuai untuk daerah dengan biaya pekerja

yang murah.

f) Pagar Vetiver adalah alami dan merupakan bio teknologi

yang lembut, alternative yang ramah lingkungan dibanding

struktur yang kasar atau keras.

2) Kekurangan:

a) Kekurangan utama VS adalah ketidaktoleranan Vetiver

terhadap peneduh, khususnya pada saat pertumbuhan.

Peneduhan sebagian memperlambat pertumbuhannya;

peneduhan yang banyak bisa membunuhnya dalam jangka

panjang dengan mengurangi kemampuannya untuk bersaing

34

dengan spesies yang toleran terhadap keteduhan. Tetapi

kelemahan ini bisa jadi menguntungkan dalam keadaan

dimana stabilisasi awal memerlukan tanaman pelopor untuk

meningkatkan kemampuan mikro-lingkungan untuk menjadi

tempat spesies endemik asli baik yang direncanakan

maupun yang tumbuh sendiri.

b) Sistem Vetiver hanya efektif ketika tanaman benar-benar

telah tumbuh. Penanaman yang efektif memerlukan periode

pertumbuhan awal selama 2-3 bulan di cuaca hangat dan 4-

6 bulan di cuaca lebih sejuk. Kelambatan tersebut bisa

diantisipasi dengan menanam lebih awal, dan di musim

kering.

c) Pagar Vetiver sepenuhnya efektif hanya ketika tanaman

membentuk pagar rapat. Celah yang ada antar rumpun

harus ditanami ulang pada saat yang tepat.

d) Sulit untuk mengairi tanaman di lereng yang tinggi atau

curam.

e) Vetiver memerlukan perlindungan dari ternak selama masa

awal pertumbuhan.

Dengan alasan-alasan tersebut, kelebihan penggunaan VS sebagai

alat bio-teknologi lebih besar daripada kekurangannya, khususnya ketika

Vetiver digunakan sebagai spesies pelopor.

35

Bukti-bukti di dunia mendukung penggunaan VS untuk

menstabilkan tanggul. Vetiver telah dengan sukses menstabilkan sisi

jalan, diantaranya, di Australia Brazil, America Tengah, Cina, Etiopia, Fiji,

India, Italia, Madagascar, Malaysia, Filipina, Afrika Selatan, Sri Lanka,

Venezuela, Vietnam, dan West Indies. Diterapkan sesuai dengan terapan

geoteknologi, Vetiver telah digunakan untuk menstabilkan tanggul di Nepal

dan Afrika Selatan.

D. Tanah dan Kompos Sebagai Media Tanam

Tanah adalah tempat tumbuh tumbuhan di atas permukaan bumi.

Di dalam tanah terdapat air, udara dan berbagai hara tumbuhan untuk

proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Air yang berada dalam

tanah sangat penting untuk proses kimia, biologi dan fisika tanah.

Sebagian air tanah terdapat dalam bentuk lapisan tipis yang dinamakan

air kapiler. Air kapiler membentuk larutan tanah yang berfungsi sebagai

sumber unsur hata tumbuhan. Jenis tanah yang baik untuk pembibitan

akar wangi: Tanah yang lempung dan berpasir akan membuat panen

mudah dan mengecilkan resiko kerusakan pada mahkota dan akar

tumbuhan. Tanah lempung berpasir bisa dipakai tetapi lempung berat

tidak bagus.

Tanah Lempung dalam klasifikasi tanah secara umum, partikel

tanah lempung memiliki diameter 2 μm atau sekitar 0,002 mm (USDA,

AASHTO, USCS). Namun demikian, dibeberapa kasus partikel berukuran

36

antara 0,002 mm sampai 0,005 mm masih digolongkan sebagai partikel

lempung (ASTM-D-653). Disini tanah diklasifikasikan sebagai lempung

hanya berdasarkan ukuran saja, namun belum tentu tanah dengan ukuran

partikel lempung tersebut juga mengandung mineral-mineral lempung.

Jadi, dari segi mineral tanah dapat juga disebut sebagai tanah

bukan lempung (non clay soil) meskipun terdiri dari partikel-partikel yang

sangat kecil (partikel-partikel quartz, feldspar, mika dapat berukuran sub

mikroskopis tetapi umumnya tidak bersifat plastis). Partikel-partikel dari

mineral lempung umumnya berukuran koloid, merupakan gugusan kristal

berukuran mikro, yaitu < 1 μm (2 μm merupakan batas atasnya). Tanah

lempung merupakan hasil proses pelapukan mineral batuan induknya,

yang salah satu penyebabnya adalah air yang mengandung asam atau

alkali, oksigen, dan karbondioksida.

Kompos adalah hasil penguraian parsial/tidak lengkap dari

campuran bahan-bahan organik yang dapat dipercepat secara artifisial

oleh populasi berbagai macam mikroba dalam kondisi lingkungan yang

hangat, lembap, dan aerobik atau anaerobik (Modifikasi dari J.H.

Crawford, 2003).

Manfaat kompos bagi tanaman bagi tanah/tanaman: Meningkatkan

kesuburan tanah, Memperbaiki struktur dan karakteristik tanah,

Meningkatkan kapasitas penyerapan air oleh tanah, Meningkatkan

aktivitas mikroba tanah, Meningkatkan kualitas hasil panen (rasa, nilai gizi,

dan jumlah panen), Menyediakan hormon dan vitamin bagi tanaman,

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Organik&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Populasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Mikroba

http://id.wikipedia.org/wiki/Aerobik

http://id.wikipedia.org/wiki/Anaerobik

37

Menekan pertumbuhan/serangan penyakit tanaman dan Meningkatkan

retensi/ketersediaan hara di dalam tanah. Kompos juga sangat baik dan

berperan dalam pertumbuhan bibit atau tunas vetiver (Truong P, Tran tan

van, Elise Pinners dan David Booth 2011)

E. Assessment Parameter Desain Perkuatan Lereng

1. Kadar air tanah dan berat isi

Percobaan ini dilakukan untuk mengukur berat isi dengan

menggunakan uji ring gamma dan kadar air alami tanah. Besaran-besaran

lain yang dapat diturunkan adalah angka pori (e), porositas (n), dan

derajat kejenuhan (Sr). Maksud percobaan ini adalah untuk mengukur

sifat-sifat fisis tanah. Tujuan dari uji ini adalah sebagai bagian dari

klasifikasi tanah. Besaran yang diperoleh dapat digunakan untuk korelasi

empiris dengan sifat-sifat teknis tanah.

2. Berat jenis

Percobaan ini mencakup penentuan berat jenis (specific gravity)

tanah dengan menggunakan botol Piknometer. Tanah yang diuji harus

lolos saringan No. 4. Bila nilai berat jenis dan uji ini hendak digunakan

dalam perhitungan untuk uji hydrometer, maka tanah harus lolos saringan

# 200 (diameter = 0.074 mm). Berat jenis (specific gravity) tanah adalah

perbandingan antara berat isi butir tanah terhadap berat isi air pada

temperatur 4°C, tekanan 1 atmosfir. Berat jenis tanah digunakan pada

hubungan fungsional antara fase udara, air, dan butiran dalam tanah dan

38

oleh karenanya diperlukan untuk perhitungan-perhitungan parameter

indeks tanah (index properties).

3. Uji batas batas atterberg

Percobaan ini mencakup penentuan batas-batas Atterberg yang

meliputi Batas Susut, Batas Plastis, dan Batas Cair.

a) Batas Susut (Shrinkage Limit), wS adalah batas kadar air dimana

tanah dengan kadar air di bawah nilai tersebut tidak menyusut lagi

(tidak berubah volume).

b) Batas Plastis (Plastic Limit), wP adalah kadar air terendah dimana

tanah mulai bersifat plastis. Dalam hal ini sifat plastis ditentukan

berdasarkan kondisi di mana tanah yang digulung dengan telapak

tangan, di atas kaca mulai retak setelah mencapai diameter 1/8

inci.

c) Batas Cair (Liquid Limit), wL adalah kadar air tertentu di mana

perilaku berubah dari kondisi plastis ke cair. Pada kadar air

tersebut tanah mempunyai kuat geser yang terendah.

4. Uji saringan (Gradasi)

Metode ini mencakup penentuan dari distribusi ukuran butir tanah

yang tertahan oleh saringan No. 200. Tanah butir kasar (coarse grained

soils) : ukuran butirnya > 0.075 mm (tertahan oleh saringan no 200).

Tanah butir halus (fine grained soils) : ukuran butirnya < 0.075 mm

(lolos dari saringan no 200). Gradasi : distribusi ukuran butir tanah.

Percobaan ini dimaksudkan untuk menegtahu distribusi ukuran butir

39

tanah butir kasar. Tujuannya adalah mengklasifikasikan tanah butir

kasar berdasarkan nilai koefisien keseragaman (Cu) dan kurva

distribusi ukuran butir. Diperoleh perkiraan umum sifat teknis tanah

berdasarkan jenis tanah yang ditentukan dari uji ini.

5. Uji kuat tekan bebas

Uji kuat tekan bebas dimaksudkan untuk memperoleh kuat geser dari

tanah kohesif. Kuat tekan bebas (qu) adalah harga tegangan aksial

maksimum yang dapat ditahan oleh benda uji silindris (dalam hal ini

sampel tanah) sebelum mengalami keruntuhan geser. Derajat

kepekaan/sensitivitas (St) adalah rasio antara kuat tekan bebas dalam

kondisi asli (undisturbed) dan dalam kondisi teremas (remolded). Tujuan

dari percobaan ini adalah untuk mengukur kuat tekan bebas (unconfined

compressive strength) dari lempung/lanau.

Dari kuat tekan bebas dapat diketahui :

a) Kekuatan geser undrained (Cu)

b) Derajat kepekaan (degree of sensitivity)

Uji kuat tekan bebas merupakan cara memperoleh kuat geser tanah

kohesif yang cepat dan ekonomis.

40

Gambar 10: Unconfined compression test

6. Uji kompaksi

Pemadatan adalah suatu proses dimana udara pada pori-pori tanah

dikeluarkan dengan suatu cara mekanis (digilas/ditumbuk). Pada proses

pemadatan untuk setiap daya pemadatan tertentu, kepadatan yang

tercapai tergantung pada banyaknya air di dalam tanah tersebut, yaitu

kadar airnya. Apabila kadar air rendah mempunyai sifat keras atau kaku

sehingga sukar dipadatkan. Bilamana kadar airnya ditambah maka air itu

akan berlaku sebagai pelumas sehingga tanah akan lebih mudah

dipadatkan. Pada kadar air yang lebih tinggi lagi kepadatannya akan turun

karena pori-pori tanah menjadi penuh terisi air yang tidak dapat lagi

dikeluarkan dengan cara memadatkan. Berat isi kering maksimum ( max)

adalah berat isi terbesar yang dicapai pada pengujian kompaksi pada

energi tertentu. Kadar air optimum adalah nilai kadar air di mana pada

energi kompaksi tertentu dicapai dry maksimum.

41

F. Stabilitas Lereng Penerapan Numerik

1. Kapasitas dukung tanah

Tanah yang mengalami pembebanan akan mengalami penurunan

seperti pembebanan oleh pondasi. Penambahan beban pada pondasi

yang diterima oleh tanah mengakibatkan penurunan tanah yang ikut

bertambah pula, hingga pada saat dimana beban yang ada pada pondasi

tersebut mengakibatkan penurunan tanah yang sangat besar. Kondisi ini

menunjukkan bahwa keruntuhan kapasitas dukung telah terjadi

Kapasitas dukung ultimit (ultimate bearing capacity)(qu)

didefinisikan sebagai beban maksimum persatuan luas dimana tanah

masih dapat mendukung beban tanpa mengalami keruntuhan, seperti

ditunjukkan oleh persamaan berikut :

𝑞𝑢 =

𝑃𝑢𝐴

(1)

Dimana :

qu = kapasitas dukung ultimit (kN/m2)

Pu = beban ultimit (kN)

A = luas beban (m2)

Analisis keruntuhan kapasitas dukung dilakukan dengan

menganggap bahwa tanah berkelakuan sebagai material yang bersifat

plastis. Kapasitas dukung tanah menyatakan tahanan tanah terhadap

geser untuk melawan penurunan, yaitu tahanan geser yang dapat

dikerahkan tanah disepanjang bidang gesernya.

42

2. Stabilitas lereng

Tujuan dari analisis stabilitas lereng adalah untuk menentukan

faktor aman dari suatu bidang longsor yang berpotensi untuk terjadi.

Dalam analisis stabilitas lereng juga terdapat beberapa anggapan yang

dibuat yaitu dimana massa tanah yang mengalami kelongsoran dianggap

merupakan benda yang massif dan tahanan geser massa tanah

sepanjang bidang longsor tidak bergantung pada permukaan longsoran.

Beberapa tipe longsoran dapat dilihat pada Gambar 11.

Tentunya menganalisis stabilitas suatu lereng bukanlah kegiatan

yang mudah untuk dilakukan, karena terdapat banyak faktor yang

mempengaruhi hasil hitungan. Analisis stabilitas lereng memerlukan

evaluasi variabel-variabel diantaranya lapisan-lapisan tanah, sifat indeks

dan sifat teknis tanah.

Banyaknya metode untuk menganalisis stabilitas lereng diharapkan

dapat digunakan untuk menganalisis dan memeriksa sejauh mana

keamanan suatu lokasi atau suatu konstruksi berada pada kemiringan

tertentu dengan beban yang dialaminya. Adapun metode-metode yang

digunakan diantaranya:

a) Metode Irisan

b) Metode Fellenius

c) Metode Bishop

d) Metode Elemen Hingga

43

Dalam menganalisis stabilitas suatu lereng yang diharapkan adalah

bagaimana menentukan faktor keamanan, dimanafaktor keamanan

didefinisikan sebagai nilai banding antara gaya yang menahan dan gaya

yang menggerakkan, atau dapat ditunjukkan dengan persamaan berikut:

𝐹𝑠 =𝜏𝑓

𝜏𝑑 (2)

Dimana :

Fs = Angka keamanan terhadap kekuatan tanah

τf = Kekuatan geser rata-rata dari tanah (kN/m2)

τd = Tegangan geser rata-rata sepanjang bidang longsor(kN/m2)

Kuat geser tanah terdiri dari dua komponen yaitu kohesi dan geser

sehingga dituliskan kedalam persamaan berikut:

𝜏𝑓 = 𝑐 + 𝜎 tan 𝜙 (3)

Dimana:

C = kohesi

Φ = sudut geser tanah

σ = tegangan normal rata-rata permukaan bidang longsor

(kN/m2)

44

Gambar 11. Tipe keruntuhan lereng (R.F.Craig, 2004)

3. Analisa Numerik

Penyelesaian masalah di dalam dunia sains dan teknik sering

berhubungan dengan penyelesaian fungsi diferensial dan integral sebagai

bagian yang tidak terpisahkan dari penyelesaian model matematik. Jika

penyelesaian secara matematik sulit dilakukan, maka teknik pendekatan

numerik bisa menjadi pilihan. Bahkan beberapa penyelesaian persamaan

diferensial hanya dapat diselesaikan dengan cara tersebut, karena

kompleks dan besar.

(4)

45

Penyelesaian eksak integral fungsi diatas sama dengan

menghitung luasan dibawah kurva y = f (x) antara titik x = a dan titik x = b.

Gambar 12: Penyelesaiaan Eksak - Integral

Integrasi numerik untuk menghitung luasan dibawah kurva

menggunakan konsep pendekatan, luasan akan dibagi menjadi pias – pias

kecil sedemikian sehingga piasan tersebut kalau dirangkai mendekati

bentuk eksak. Pada umumnya pendekatan mempunyai ciri – ciri semakin

sederhana dan semakin sedikit proses yang dilakukan, maka hasilnya

relatif kurang teliti dibanding metode yang lebih kompleks dan prosesnya

banyak.

Stabilitas lereng Untuk menganalisis data perkuatan dan

perlindungan lereng tipe geo-root dengan metode numerik dilakukan

dengan bantuan sofwere geoteknik yaitu Plaxis.

PLAXIS adalah program komputer berdasarkan metode elemen

hingga dua-dimensi yang digunakan secara khusus untuk melakukan

analisis deformasi dan stabilitas untuk berbagai aplikasi dalam bidang

geoteknik. Kondisi sesungguhnya dapat dimodelkan dalam regangan

46

bidang maupun secara axi-simetri. Program ini terdiri dari empat buah

sub-program (Masukan, Perhitungan, Keluaran dan Kurva).

a) Program Masukan berisi seluruh fasilitas untuk membuat dan

memodifikasi suatu model geometri, untuk membentuk jaring

elemen hingga dan membentuk kondisi-kondisi awal. Untuk

menjalankan suatu analisis berdasarkan metode elemen hingga

dengan PLAXIS, pengguna harus membuat sebuah model elemen

hingga dan menentukan sifat-sifat material serta kondisi batasnya.

b) Program Perhitungan memuat semua fasilitas untuk mendefinisikan

dan memulai perhitungan elemen hingga. Setelah penyusunan

model elemen hingga, perhitungan elemen hingga sesungguhnya

dapat dilakukan. Karena itu, perlu untuk mendefinisikan jenis

perhitungan yang akan dilakukan dan jenis pembebanan atau

tahapan konstruksi mana saja yang akan diaktifkan dalam

perhitungan. Hal ini dilakukan dalam program Perhitungan.

c) Program Keluaran memuat seluruh fasilitas untuk menampilkan

hasil dari data masukan yang telah dibentuk serta hasil dari

perhitungan elemen hingga. Keluaran utama dari suatu perhitungan

elemen hingga adalah perpindahan pada titik-titik nodal dan

tegangan pada titik-titik tegangan.

d) Program Kurva memuat seluruh fasilitas untuk menggambarkan

kurva beban-perpindahan, lintasan tegangan dan diagram

tegangan-regangan. Program Kurva dapat digunakan untuk

47

menggambarkan kurva beban-perpindahan, kurva waktu-

perpindahan, diagram tegangan-regangan dan lintasan tegangan

atau lintasan regangan dari titik-titik yang telah dipilih dalam

geometri. Kurva-kurva ini menghasilkan tampilan dari perhitungan

nilai-nilai tertentu selama berbagai tahapan perhitungan dilakukan,

dan dapat memberikan gambaran mengenai perilaku global

maupun lokal dari tanah.

G. Penelitian Terdahulu

Berbagai penelitian sebelumnya yang menggunakan tumbuhan

sebagai perkuatan lereng yang telah dilakukan diantaranya :

a) Kazutoki Abe dan Robert R. Ziemer (1991) “Effect of tree roots on a

shear zone: modeling reinforced shear stress” atau Pengaruh akar

pohon di zona geser: pemodelan tegangan geser diperkuat.

menjelaskan bahwa akar akar horizontal yang menyebar di lapisan

permukaan tanah akan mencengkram tanah dan akar-akar vertikal

sebagai jangkar akan menopang tegaknya pohon sehingga tidak

mudah tumbang oleh adanya pergerakan massa tanah. Kekuatan

geser tanah tersebut bervariasi besarnya, tergantung pada

kekuatan akar, kandungan liat dan kelengasan tanahnya.

b) Rully Wijayakusuma (2007) dalam Green Design Seminar,

“Stabilisasi Lahan Dan Fitoremediasi Dengan Vetiver

System”. Vetiver menahan laju air run-off dan material erosi yang

terbawa dengan tubuhnya, Daun dan batang vetiver memperlambat

48

aliran endapan yang terbawa run-off di titik A sehingga tertumpuk di

titik B. Air terus mengalir menuruni lereng C yang lebih rendah.

Akar tanaman (D) mengikat tanah di bawah tanaman hingga

kedalaman 3 meter. Dengan membentuk “tiang” yang rapat dan

dalam di dalam tanah, akar-akar ini mencegah terjadinya erosi dan

longsor. Vetiver akan efektif jika ditanam dalam barisan membentuk

pagar.Vetiver memiliki kemampuan untuk menyerap logam berat

dari dalam tanah melalui akarnya. Bahan-bahan itu kemudian

dikonversi dan diangkut ke seluruh tubuhnya tanpa menyebabkan

kerugian pertumbuhan. Itulah sebabnya vetiver banyak digunakan

untuk menyerap logam berat dan bahan-bahan lain yang merugikan

dan terdapat di dalam tanah atau air, termasuk air lindi dan septic

tank.

c) Jagath C. Ekanayake, Michael Marden, Alex J. Watson, And Donna

Rowan (1998) Akar pohon dan stabilitas lereng: perbandingan

antara pinus radiata dan kanuka. Kekuatan geser total dari sistem

tanah-akar dikombinasikan diambil sebagai puncak geser kurva

tegangan-perpindahan yang diperoleh dari dalam uji geser

langsung in situ dilakukan pada sesuai potensi bidang geser. Oleh

karena itu, metode yang dijelaskan di sini secara tidak langsung

mengambil mempertimbangkan kemampuan tanah untuk menjalani

perpindahan geser yang besar dan memberikan yang realistis cara

untuk membandingkan kontribusi akar untuk kekuatan tanah untuk

49

spesies yang berbeda. Meskipun pohon Kanuka individu memiliki

luas penampang kurang akar per daerah geser dari individu P.

radiata pada usia yang sama, Kanuka berdiri awalnya memiliki

jumlah yang lebih tinggi cross-sectional daerah per daerah geser

dari P. radiata berdiri. Dari skenario yang dibahas dalam makalah

kami ini menyimpulkan bahwa selama 8 tahun pertama berdiri

sepenuhnya-ditebar regenerasi Kanuka akan memberikan tingkat

yang lebih baik dari perlindungan terhadap inisiasi tanah longsor

dangkal dari tegakan yang ditanam dan berhasil P. radiata. Selain

itu, lereng ditanam di sangat muda P. radiata jelas "risiko "dari

kerusakan oleh landsliding, terutama selama peristiwa hujan deras

yang rata-rata sering daerah ini pada interval 6-tahunan (Kelliher et

a]. 1995).

d) Chaobo Zhang, Lihua Chen, Dan Jing Jiang (2008) Distribusi akar

vertikal dan kohesi akar khas spesies pohon di Dataran Tinggi

Huangtu, Cina. Dalam studi ini, kami berusaha untuk menampilkan

vertikal keseluruhan distribusi akar black locust dan pinus Cina

dalam tanah semi-kering di Dataran Tinggi Huangtu dari Northwest

Cina, dan diukur kohesi akar black locust di bawah kondisi yang

berbeda SWC dan distribusi akar jenis menggunakan eksperimen

kompresi triaksial. Itu Hasil penelitian menunjukkan bahwa lebih

dari setengah dari pinus Cina dan akar black locust dibagikan di

atas lapisan tanah dari 0-40 cm. Akar belalang hitam yang secara

50

signifikan lebih besar daripada pinus Cina di panjang dan

biomassa. Akar black locust dan Pinus Cina cenderung menyebar

secara horizontal dan menusuk vertikal, masing-masing, meskipun

keduanya dua spesies adalah tanaman berakar. Hasil kohesi akar

black locust menunjukkan bahwa VR bisa menghasilkan kohesi

akar lebih besar dari HR di bawah akar yang sama panjang dan

diameter akar. Akar kohesi menurun dengan meningkatnya SWC.

SWC adalah faktor penting yang mempengaruhi kohesi akar karena

itu negatif terkait kekuatan geser tanah dan kohesi root. Hasil ini

bermanfaat bagi pemahaman perkuatan tanah oleh akar tanaman

di Dataran Tinggi Huangtu.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah penelitian

eksperimental dengan melakukan pengujian kolom geo-root-akar wangi

sebagai sebagai perkuatan tanah dalam sampel model tanah pada

permodelan skala laboratorium. Analisis data menggunakan metode

numerik dengan perengkat lunak PLAXIS.

A. Lokasi dan waktu penelitian

Kegiatan penelitian dilakukan di Laboratorium, Laboratorium Riset

Geo enviromental Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hassanuddin.

Waktu penelitian ini berlangsung selama 3 (tiga) bulan.

B. Rancangan dan Metode Penelitian

1. Studi literatur

Penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimental murni

berupa kajian laboratorium dan uji model. Studi literatur dilakukan dengan

mengkaji penelitian-penelitian sebelumnya, khususnya yang terkait

dengan karakteristik tanah lempung dan akar wangi sebagai pengendali

erosi, stabilitas lereng, serta simulasi perkuatan lereng menggunakan

metode numerik.

52

2. Persiapan alat dan bahan

a. Geo-root

Geo-root adalah tempat media tanam berupa pipa PVC

berukuran 6 inch (15,24 cm) dengan tinggi 1m (100 cm).

b. Akar wangi

Akar wangi atau Vetiveria zizanioides diambil dari daerah

bogor yang di budidayakan kemudian, ditanam kembali pada

polybag untuk proses persiapan sampel dan aklimatisasi. Proses

persiapan sampel dan aklimatisasi :

1) Pemisahan tunas dewasa dari rumpun Vetiver atau tanaman induk,

yang menghasilkan slip cabutan untuk segera ditanam atau

dibiakkan di polibag. Memisahkan tunas dari tanaman memerlukan

kehati-hatian, sehingga masing masing slip setidaknya harus berisi

satu bagian dari mahkota atau rumpun. Sesudah pemisahan, slip

dipotong panjang ujung- ujungnya.

2) Selanjutnya slip ditanam pada polybag dengan variasi tanam

sesuai rencana penelitian. Yaitu 1 rumpun, 3 rumpun dan 6

rumpun.

c. Tanah

Tanah yang digunakan adalah tanah lempung yang diambil dari

daerah gowa Tanah lempung ini selanjutnya akan diuji karakteristik

tanah yaitu uji index properties dan uji mekanis tanah.

53

d. Kompos

Kompos organik dan limbah kotoran hewan yang digunakan

dibeli dari toko pertanian. Merupakan kompos buatan pabrik. Yang

digunakan sebagai bahan tambah

3. Pengujian

a. Uji indek properties tanah

Pengujian-pengujian Karatkeristik tanah yang di lakukan

adalah sebagai berikut :

1) Pengujian kadar air Tanah menggunakan metode standar ASTM

D-2216-98. dengan alat yang digunakan adalah : wadah container,

timbangan digital, desikator dan oven.

2) Pengujian berat isi menggunakan metode standar ASTM C-29.

Dengan alat yang digunakan adalah : ring silinder, stikmaat/jangka

sorong, timbangan digital, sampel extruder, desikator, oven dan

pisau.

3) Pengujian berat Jenis menggunakan metode standar ASTM D-

854-02 – Piknometer. Dengan alat alat yang digunakan adalah :

Piknometer, timbangan digital, termometer, alat pemanas,

mangkok porselen, aquades dan oven.

4) Uji Batas – Batas Atterberg ASTM D-4318-00

a) Pengujian batas susut menggunakan metode standar ASTM D-

4318-00. Dengan alat yang digunakan adalah : Ring silinder,

timbangan digital, oven, desikator, kontainer kaca, air raksa (Hg),

54

pelat kaca yang dilengkapi 3 buah jarum cawan kaca dan Pisau.

b) Pengujian batas plastis menggunakan metode standar ASTM D-

4318-00. Dengan alat yang digunakan adalah : pelat kaca,

timbangan digital, kontainer, mangkok porselin, stikmaat/jangka

sorong, oven dan desikator.

c) Pengujian batas cair menggunakan metode standar ASTM D-

4318-00. Dengan alat yang digunakan adalah : pelat kaca, pisau

dempul, timbangan digital, container, alat cassagrande dengan

pisau pemotongnya, cawan porselin, oven, desikator aquades,

dan spatula.

5) Pengujian Saringan (Sieve Analysis) menggunakan metode standar

ASTM D-1140. Dengan alat yang digunakan adalah : Satu set

ayakan (sieve), yang lengkap dengan saringan dengan urutan

ukuran diameter lubang sesuai dengan standar, yaitu no 4, 10, 20,

40, 80, 120, 200, dan pan,stopwatch, timbangan digital, kuas,

mesin pengayak (sieve shaker) dan palu karet.

b. Uji sifat mekanis tanah

1) Pengujian Unconfined Compression Test (Uct) menggunakan

metode standar ASTM D2166-06. Dengan alat yang digunakan

adalah : alat unconfined compression test, ring silinder, stopwatch,

piston pluger, oven, timbangan digital, kontainer, desikator,

sticmaat/jangka sorong.

2) Pengujian Kompaksi menggunakan metode standar Astm D698

55

Dan Astm D1557. Dengan alat yang digunakan adalah : alat

kompaksi, ayakan no 4, pisau, scoop, palu karet, timbangan digital,

kontainer, oven dan desikator.

4. Persiapan sampel dan metode perlakuan

a. Akar wangi di rancang 3 variasi yaitu :

1) 1 rumpun (t1)

2) 3 rumpun (t2)

3) 6 rumpun (t3)

Sampel diambil dari polybag yang sebelumnya melalui proses

aklimatisasi, dipilih yang pertumbuhannya bagus dan baik.

b. Tanah lempung berkompos di rancang 3 variasi yaitu :

1) Tanah 100%:0% kompos (k1)



Tanah dicampurkan dengan kompos sesuai perbandingan diatas. Untuk

proses penentuan perbandingan persentasenya digunakan perbandingan

berat.

c. Metode perlakuan:

Lempung berkompos dimasukan kedalam geo-root yang kemudian

dipadatkan, untuk tingkat pemadatan tanah lempung dan kompos sendiri

diambil dari hasil uji kompaksi yang dilakukan sebelumnya dimana

kepadatan tanah mendekati gembur atau 70 % pemadatan. Penanaman

akar wangi kedalam geo-root. Perlakuan media tanam dan tanaman dapat

56

dilihat pada table 04 berikut.

Table 04: Matriks variasi tanaman dan media tanam.

Jumlah sampel yang akan dibuat pada penelitian ini sebanyak 27

buah Geo-root dimana setiap sampel geo- root di ambil 2 benda uji atau

sampel ujiperlakukan dengan rincian sebagai berikut :

Tabel 05: Jumlah sampel uji tekan bebas (Unconfined compression Test)

k1 = Tanah 100

% : 0% Kompos

k2 = Tanah 90%

: 10% Kompos

k3 = Tanah 80 %

: 20 % Kompos

t1 = 1

Tanaman t1k1 t1k2 t1k3

t2 = 3


t3 = 6


Uji tekan

Bebas

Minggu ke

2

Minggu ke

3

Minggu ke

4

t1k1 2 2 2

t1k2 2 2 2

t1k3 2 2 2

t2k1 2 2 2

57

C. Analisis Data

Setelah melakukan pengujian sampel diatas diperoleh data-data

parameter mekanis perkuatan lereng tipe geo-root, selanjutnya parameter

perkuatan tanah ini akan dianalisa secara numerik dengan bantuan

perangkat lunak plaxis.

Dalam menganalisa daya dukung lereng yang terjadi pada tanah

lempung dalam penelitian ini digunakan metode elemen hingga dengan

menggunakan program PLAXIS. Perilaku tanah yang diberikan adalah

Mohr-Coulomb. Perilaku tanah ini merupakan yang paling sederhana

dengan dua parameter kekakuan yaitu E’ dan v’ dan tiga parameter

kekuatan yaitu Cref, φ’ dan ψ yang umumnya biasa didapatkan dalam

penelitian dasar tanah.

Program Masukan/Input Data berisi seluruh fasilitas untuk

membuat dan memodifikasi suatu model geometri, untuk membentuk

jaring elemen hingga dan membentuk kondisi-kondisi awal. Penentuan

dan perhitungan kondisi-kondisi awal dilakukan dalam modus Input data

t2k2 2 2 2

t2k3 2 2 2

t3k1 2 2 2

t3k2 2 2 2

t3k3 2 2 2

58

yang terpisah dalam program Masukan, yaitu modus kondisi awal.

Langkah awal adalah pengaturan global yang mengatur deskripsi

permasalahan seperti yang terlihat pada Gambar 13.

Gambar 13: kiri : Jendela utama dari program Masukan (modus masukan

geometri), Kanan : Jendela Pengaturan global (lembar-tab Proyek)

Pembuatan sebuah model elemen hingga dimulai dengan pembuatan

geometri dari model, yang merupakan representasi dari masalah yang

ingin dianalisis. Jendela Pengaturan global terdiri dari dua buah 'lembar-

tab' (tab sheet) yaitu Proyek dan Dimensi. Lembar-tab Proyek memuat

nama proyek serta deskripsinya, jenis model dan data percepatan.

Lembar- tab Dimensi memuat satuan dasar untuk panjang, gaya dan

waktu.

Proses perhitungan menggunakan analisis Reduksi phi-c merupakan

pilihan yang tersedia dalam PLAXIS untuk menghitung faktor keamanan.

Selanjutnya buka parameter pengatur perhitungan, yaitu Lembar-tab

Parameter digunakan untuk mendefinisikan parameter pengatur dari

tahapan perhitungan tertentu serta prosedur penyelesaiannya. Proses

59

perhitungan dapat dimulai dengan menekan tombol Hitung pada toolbar.

Gambar 14: Kiri : Jendela utama dari proses Perhitungan Kanan : Lembar-

tab Parameter dari jendela Perhitungan

Program Keluaran/Out put menampilkan hasil dari data masukan

yang telah dibentuk serta hasil dari perhitungan elemen hingga. Pada

awal dari program Keluaran pengguna harus memilih model dan tahapan

perhitungan atau nomor langkah yang ingin ditampilkan. Setelah

pemilihan ini maka jendela keluaran akan terbuka dan menunjukkan jaring

elemen yang terdeformasi.

Gambar 15: Contoh out put gambar bidang longsor program plaxis

60

Program Kurva memuat seluruh fasilitas untuk menggambarkan

kurva beban-perpindahan, lintasan tegangan dan diagram tegangan

regangan. Pada awal dari program Kurva, pilihan harus ditentukan antara

menggunakan diagram yang telah ada dan membuat diagram baru. Saat

memilih Diagram baru, jendela Penggambaran kurva akan muncul dimana

parameter untuk penggambaran kurva dapat diatur.

Gambar 16: Toolbar dalam jendela utama pada program Kurva

Berikut Ilustrasi lereng yang akan di tangani dengan uji model geo-

root-akar wangi

Gambar 17: Ilustrasi lereng yang akan ditangani

D. Bagan Alir Penelitian

Untuk melaksanakan penelitian tersebut dirancang bagan alir

penelitian agar Iebih terarah. dan dapat dilihat pada gambar 19.

61

Gambar 18: Bagan alir rancangan penelitian

Mulai

Tanah

Pengujian Awal : Uji Karakteristik Tanah

Media Tanam Tabung (Tanah + Kompos) Tanah 100 % : 0 % Kompos (k1) Tanah 90 % : 10 % Kompos (k2) Tanah 80 % : 20 % Kompos (k3)

Kompos

Aklimatisasi Media Tanaman 3 Variasi

1 Tanaman (t1) 3 Tanaman (t2) 6 Tanaman (t3)

Rancangan Perlakuan : Sampel t1k1, t1k2, dan t1k3 Sampel t2k1, t2k2, dan t2k3 Sampel t3k1, t3k2, dan t3k3

Tanaman

Opsevasi kolom tanah perkuatan geo-root - akar wangi dan Uji mekanis

Analisis numerik model lereng perkuatan geo-root

Studi pendahuluan : Studi literatur

Persiapan alat dan bahan

Selesai

62

E. Definisi Operasional Variabel Penelitian

1. Definisi operasional

Definisi operasional dimaksudkan untuk menghindari

kesalahan pemahaman dan perbedaan penafsiran yang berkaitan

dengan istilah-istilah dalam judul tesis. Judul tesis ini adalah “Uji

Model Perkuatan Lereng Jalan Tipe Geo-root Dengan Media Tanam

Akar Wangi”. Sehingga definisi operasional yang perlu di jelaskan

adalah :

a. Uji model adalah membuat model media taman dari pipa pvc

diameter 6 Inch dengan tinggi 100 cm yang diisi tanah dan kompos

kemudian di tanam akar wangi. Yang selanjutnya di test pengaruh

kekuatan tanah sebelum dan sesudah ditanam akar wangi.

b. Tipe Geo-root media tanam, adalah pipa PVC yang dijadikan

sebagai media tanam akar wangi.

2. Variabel penelitian

Berikut variable-variabel yang digunakan dalam penelitian ini,

agar tidak terjadi kesalapahaman dalam pengertian mengenai

variable. Variable-variabel itu antara lain :

a. Kapasitas dukung ultimit (qu)

Didefinisikan sebagai beban maksimum yang diberikan persatuan

luas dimana tanah masih dapat mendukung beban tanpa

mengalami keruntuhan

63

b. Beban Ultimit (Pu)

Didefinisikan sebagai beban maksimum yang diberikan pada suatu

luasan yang didistribusikan ke tanah hingga tanah tersebut

mengalami keruntuhan

c. Luas bidang beban (A)

Didefinisikan sebagai luasan yang diberi beban. Sebagai perantara

beban yang akan didistribusikan ke tanah.

Adapun variabel-variabel yang digunakan dalam program Plaxis adalah

sebagai berikut :

a. Plane strain

Pilihan bentuk umum Plane strain didefinisikan sebagai analisis

beban yang dihitung dihasilkan dari displacement tertentu yang

menunjukkan gaya per jarak diluar dari arah sumbu z,

b. Berat volume tanah jenuh ( sat)

Didefinisikan sebagai berat tanah termasuk zat cair dalam pori per

satuan volume. Berat volume ini digunakan untuk

merepresentasikan semua material yang berada dibawah muka air

tanah.

c. Berat volume tanah tidah jenuh ( unsat)

Didefinisikan sebagai berat tanah per satuan volume. Berat volume

ini digunakan untuk mempresentasikan semua material yang

berada diatas muka air tanah.

64

d. Modulus Young Efektif (E’)

Didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dengan

regangan pada suatu material. Modulus young merupakan

kekakuan dasar pada bentuk Mohr-Coulomb.

e. Poisson’s ratio ( )

Didefinisikan sebagai rasio regangan material pada arah lateral

terhadap arah aksial.

f. Kohesi (c)

Didefinisikan sebagai lekatan-lekatan tanah. Gaya tarik menarik

antar sesame partikel sejenis.

g. Sudut geser ( )

Didefinisikan sebagai komponen kuat geser tanah akibat geseran

antara partikel. Merupakan sudut yang terbentuk saat pergeseran

dua atau lebih partikel tanah.

h. Sudut dilatansi ( )

Didefinisikan sebagai sudut yang terbentuk saat terjadi

pengembangan volume tanah akibat tegangan geser.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Karakteristik Tanah Media Tanam

Dari hasil pengujian dilaboratorium diperoleh data-data karakteristik

fisik dan mekanis tanah dapat dilihat pada tabel 6.

Tabel 6. Rekapitulasi hasil pemeriksaan karakteristik tanah asli

Jenis Pemeriksaan Hasil Pemeriksaan

Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli

Kadar Air (w)

39.07 %

Berat jenis (Gs)

2.73

Pemeriksaan Analisa Saringan

a. Berbutir Halus 64.6 %

b. Berbutir Kasar 35.4 %

Atterberg Limits

a. Batas Cair ( LL ) 46.72 %

b. Batas Plastis ( PL ) 34.27 %

c. Index Plastis ( PI ) 12.45 %

d. Batas Susut ( SL ) 25.90 %

Pengujian Sifat Mekanis

Kompasi Standar

a. Berat Volume Kering ( dry) 1.39 gram/cm³

b. Optimum Moisture Content (OMC) 25.92 %

Kuat Tekan Bebas (Kepadatan 70%)

a. Qu

0.121 Kg/cm²

Direct Shear Test Results

a. c 0.07 Kg/cm²

b. 200

66

Dari tabel 6 dapat dijelahkan sifat karakteristik dan mekanis jenis tanah

yang digunakan dalam penelitian ini.

1. Sifat Karakteristik Tanah

a. Kadar Air

Dalam pengujian kadar air didapat nilai kadar air alami dari

tanah asli yang di ambil dari lapangan sebesar 39.07 %.

b. Berat Jenis Spesifik

Dari hasil pemeriksaan berat jenis spesifikasi diperoleh nilai

berat jenis 2,73.

c. Analisa Gradasi Butiran

Dalam pelaksanaan pengujian gradasi yang dilakukan

dengan pengujian analisa saringan dan pengujian hidrometer di

dapat hasil tanah tersebut labih dari 50 % lolos saringan No. 200

yaitu 64,6 %. Tanah tersebut merupakan tanah Berbutir Halus. Hal

ini menunjukkan persentase butiran halusnya cukup dominan.

Menurut AASHTO tanah ini termasuk dalam tipe A-7-5 jenis tanah

berlempung dimana indeks plastisitasnya >11. Peninjauan

klasifikasi tanah yang mempunyai ukuran butir lebih kecil dari

0,075 mm, tidak didasarkan secara langsung pada gradasinya

sehingga penentuan klasifikasinya lebih didasarkan pada batas-

batas Atterbergnya.

67

Gambar 19. analisa butiran tanah

d. Batas – Batas Atterberg

Dalam pengujian batas-batas atterberg maka didapat hasil

sebagai berikut :

1. Batas Cair (Liquid Limit, LL) dari hasil grafik hubungan jumlah

ketukan dan kadar air diperoleh nilai batas cair (LL) = 46.72 %

2. Batas Plastis (Plastic Limit, PL) dalam pengujian diperoleh

hasil batas plastis (PL) = 34.27 %.

3. Indeks plastisitas diperoleh dari selisih antara batas cair dan

batas plastis, dengan rumus PI = LL – PL maka diperoleh nilai

Indeks Plastisitas (PI) = 12.45%.

4. Batas Susut (Shringkage Limit, SL) dari pengujian batas susut

diperoleh nilai batas susut = 25.90 %.

68

e. Pemadatan Tanah

Pengujian pemadatan standar (proctor standard test) didapat

hasil dari gambar grafis 23 dimana kadar air optimum sebesar wopt

= 13,46 % dan berat isi kering maksimumnya dmaks = 1,39

gram/cm3.

Gambar 20. hubungan kadar air dan berat isi kering tanah asli

2. Sifat Mekanis Tanah Dasar Uji Model

a. Kuat Tekan Bebas Tanah Asli

Dari hasil pemeriksaan kuat tekan bebas tanah asli

Kepadatan 70% di peroleh nilai qu = 0.121 kg/cm2, nilai modulus

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

2,20

2,40

7,00 9,00 11,00 13,00 15,00 17,00 19,00

Ber

at Is

i Ker

ing

, ϒd

ry (

gr/c

m3

Kadar Air (%)

69

elastisitas (E) sebesar 1136,36 kN/m2yang menandakan bahwa

tanah lempung tersebut berada pada kondisi konsistensi lunak.

Tabel 7. Nilai Kuat Tekan Tanah Tanpa Tanaman Akar Wangi

No. Sampel

Variasi Campuran qu

Kg/cm2

1 TA (Kepadatan 100%) 0.259

2 TA (Kepadatan 70%) + 0% Komp

0.121


0.119


0.110

Gambar 21. Hubungan tegangan regangan tanpa tanaman akar wangi

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 1,60 1,70 1,80

Tega

nga

n (

kg/c

m2)

Regangan (%)

TA (Kepadatan 100%)

TA (Kepadatan 70%)

70

Gambar 22. Pengujian uct tanah asli

3. Klasifikasi Tanah

a. AASHTO (American Association of State Highway and

Transportation Officials)

Dari hasil pengujian analisa saringan berdasarkan

presentase yang lolos saringan No. 200 diperoleh hasil tanah

tersebut lebih dari 50 % (> 35 %) sehingga tanah

diklasifikasikan dalam kelompok tanah berlanau atau

berlempung (A-4, A-5, A-6, A-7).

Berdasarkan batas cair (LL) = 46.72 % dan Indeks

plastisnya = 12.45 %, maka tanah tersebut masuk dalam

kelompok A-7-5. Tanah yang masuk kategori A-7-5 termasuk

dalam klasifikasi tanah berlempung dimana indeks

plastisitasnya > 11.

71

Tabel 8. Klasifikasi Berdasarkan AASHTO

72

b. USCS (Unified Soil Classification System)

Dari analisis saringan didapatkan tanah lolos saringan

No. 200 lebih dari 50 % sehingga masuk ke dalam klasifikasi

tanah berbutir halus. Dengan Batas cair (LL) = 46,72 % dan

Indeks Plastisitas (PI) = 12,45 %, maka tanah tergolong dalam

klasifikasi ML (Lempung pasir halus) dengan sifat plastis tinggi

73

Tabel 9. Klasifikasi Berdasarkan USCS

74

B. Kuat Tekan Tanah Berkompos Perkuatan Geo-Root Akar wangi

1. Pengamatan Pertumbuhan Akar Tanaman Akar Wangi

Pertumbuhan akar tanaman akar wangi terhadap pola variasi

tanam 1 rumpun, 3 rumpun, dan 6 rumpun terdapat sedikit

pengaruhnya terhadap pertumbuhan panjang akar tanaman akar

wangi.Tetapi pertumbuhan akar tanaman akar wangi sangat

dipengaruhi oleh penggunaan kompos sebagai unsur untuk

menyuburkan tanaman akar wangi sehingga terdapat pertumbuhan

akar yang signifikan. Sehingga dapat kita liat pada tabel berikut ini :

Tabel 10. Perkembangan pertumbuhan akar tanaman akar wangi

1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan tanah asli

No

Sampel

Umur tanaman

(hari)

Variasi Tanam +

Tanah Asli

Panjang Akar

(Cm)

1 14 1 Rumpun 20

2 14 3 Rumpun 18

3 14 6 Rumpun 17

4 21 1 Rumpun 41

5 21 3 Rumpun 40

6 21 6 Rumpun 39

7 28 1 Rumpun 50

8 28 3 Rumpun 49

9 28 6 Rumpun 48

75

Tabel 11. Perkembangan pertumbuhan akar tanaman akar wangi 1

rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan kompos 10%

No

Sampel

Umur tanaman

(hari)

Variasi Tanam +

Tanah Asli

Panjang Akar

(Cm)

1 14 1 Rumpun 34

2 14 3 Rumpun 32

3 14 6 Rumpun 31

4 21 1 Rumpun 55

5 21 3 Rumpun 52

6 21 6 Rumpun 51

7 28 1 Rumpun 66

8 28 3 Rumpun 63

9 28 6 Rumpun 62

Tabel 12. Perkembangan pertumbuhan akar tanaman akar wangi 1

rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan kompos 20%

No

Sampel

Umur tanaman

(hari)

Variasi Tanam +

Tanah Asli

Panjang Akar

(Cm)

1 14 1 Rumpun 35

2 14 3 Rumpun 34

3 14 6 Rumpun 32

4 21 1 Rumpun 56

5 21 3 Rumpun 53

6 21 6 Rumpun 51

7 28 1 Rumpun 70

8 28 3 Rumpun 68

9 28 6 Rumpun 65

76

Berikut garfik pertumbuhan akar tanaman akar wangi terlihat

bahwa pertumbuhan tanaman akar tanaman akar wangi pada 1

rumpun lebih baik dari pada 3 rumpun dan 6 rumpun dan

pertumbuhan akar tanaman akar wangi sangat dipengaruhi oleh

penambahan pupuk kompos dimana pertumbuhan akar lebih panjang

pada pemberian pupuk kompos 20% dibandingkan 10% kompos dan

tanpa kompos.

77

Gambar 23. Perkembangan pertumbuhan akar tanaman akar wangi 1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan tanah asli

Gambar 24. Perkembangan pertumbuhan akar tanaman akar wangi 1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan tanah + 10% kompos

Gambar 25. Perkembangan pertumbuhan akar tanaman akar wangi 1 rumpun, 3 rumpun dan 6 rumpun dengan tanah + 20% kompos

0

20

40

60

80

7 14 21 28

Pan

jan

g A

kar

(cm

)

Umur (hari)

Kepadatan 70%Tanpa Kompos

1 Rumpun

3 Rumpun

6 Rumpun

0

20

40

60

80

7 14 21 28

Pan

jan

g A

kar

(cm

)

Umur (hari)

Kepadatan 70%Kompos 10%

1 Rumpun

3 Rumpun

6 Rumpun

0

20

40

60

80

7 14 21 28

Pan

jan

g A

kar

(cm

)

Umur (hari)


1 Rumpun

3 Rumpun

6 Rumpun

78

2. Uji Kuat Tekan Bebas (UCT)

a. Umur tanaman Akar Wangi 14 Hari

Dari hasil uji tekan bebas (UCT) pada sampel variasi 1 rumpun

tanah asli (t1k1), 3 rumpun tanah asli (t2k1), 6 rumpun tanah asli (t3k1),

1 rumpun tanah berkompos 10% (t1k2), 3 rumpun tanah berkompos

10% (t2k2), 6 rumpun tanah berkompos 10% (t3k2), 1 rumpun tanah

berkompos 20% (t1k3), 3 rumpun tanah berkompos 20% (t2k3), 6

rumpun tanah berkompos 20% (t3k3) dapat dilihat pada tabel 12.

Tabel 13. Nilai Kuat Tekan (qu) dan Modulus Elastisitas (E)

No

Umur (hari)

Rumpun

Nilai Kuat Tekan qu (kg/cm2)

Modulus Elastisitas E(kN/m2)

Kompos (%) Kompos (%)

0 10 20 0 10 20

1 14

1 0.031 0.037 0.044 220.29 265.67 330.77

3 0.040 0.044 0.046 230.77 272.73 333.33

6 0.042 0.046 0.048 266.7 333.33 400.00

2 21

1 0.087 0.106 0.115 533.33 666.67 800.00

3 0.096 0.115 0.135 606.06 677.97 816.33

6 0.133 0.154 0.173 666.7 869.57 923.08

3 28

1 0.125 0.154 0.192 674.16 882.35 1090.91

3 0.144 0.185 0.220 704.23 925.93 1176.47

6 0.173 0.231 0.250 842.1 1008.85 1489.36

79

Dari hasil uji kuat tekan bebas (UCT) pada tabel 12 di atas terlihat

adanya peningkatan nilai kuat tekan bebas dari 14 hari sampai 28 hari

yaitu sebesar 106,5% seperti yang terlihat pada gambar 26. Peningkatan

ini berjalan seiring dengan bertambahnya panjang akar tanaman akar

wangi dan terlihat dengan jelas dipengaruhi oleh adanya pupuk kompos.

Untuk nilai kuat tekan bebas yang manggunakan tambahan kompos

nilainya lebih tinggi dibandingkan dengan yang tidak menggunakan

kompos. Hal ini disebabkan karena unsur unsur hara yang terkandung

dalam kompos sehingga menyuburkan pertumbuhan akar tanaman akar

wangi. Dapat di lihat tingkat perkembangnya dari grafik-grafik berikut.

Berikut gambar 27, gambar 28 dan gambar 29.

Berikut adalah grafik hubungan antara modulus elastisitas dan

umur tanaman akar wangi dengan variasi 1 rumpun, 3 rumpun dan 6

rumpun serta variasi kompos 0%, kompos 10% dan kompos 20%, dimana

modulus elastisitas (E) mengalami peningkatan dari umur 14 hari sampai

28 hari. Seperti yang terlihat pada gambar 30, gambar 31, dan gambar 32.

Gambar 26. Perubahan Nilai Kuat Tekan (%) akar wangi umur 28 hari

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7

Pe

nin

gkat

an (

%)

Jumlah Rumpun

Umur 28 Hari

80

Gambar 27. Hubungan nilai kuat tekan bebas, tanpa kompos

Gambar 28. Hubungan nilai kuat tekan bebas, komposisi kompos 10%

Gambar 29. Hubungan nilai kuat tekan bebas, komposisi kompos 20%

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

Tega

nga

n (

kg/c

m2)

Regangan (%)


1 RUMPUN

3 RUMPUN

6 RUMPUN

TA

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

Tega

nga

n (

kg/c

m2)

Regangan (%)


1 RUMPUN

3 RUMPUN

6 RUMPUN

TA

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

Tega

nga

n (

kg/c

m2)

Regangan (%)

Kepadatan 70% Kompos 20%

1 RUMPUN

3 RUMPUN

6 RUMPUN

TA

81

Gambar 30. Hubungan modulus elastisitas – kompos 1 rumpun



1 Rumpun

3 Rumpun

6 Rumpun

82

C. Tingkat Stabilitas Lereng Perkuatan Geo-Root Akar Wangi

Dalam memperoleh kapasitas kestabilan lereng diperlukan angka

factor keamanan (safety factor) untuk meyakinkan bahwa lereng masih

cukup aman dalam mendukung beban yang bekerja. Selain itu, safety

factor juga untuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi masih

dalam batas toleransi.

Berikut hasil analisa Plaxis pada penelitian lereng gunung, pada

jalan Kanggime – Bogonuk Kabupaten Tolikara Provinsi Papua:

1. Kondisi Tanah Asli Sebelum Adanya Perkuatan

Data lapisan tanah pada permodean Plaxis 2D yang

dipergunakan merupakan data gabungan dari hasil Analisa

laboratorium dan hasil korelasi dari nilai-nilai tanah yang diurutkan

dari perkiraan nilan N-SPT tanah secara umum.

Lapisan tanah kedua merupakan hasil dari pengujian

tanah yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah dengan

mendapatkan nilai E dari grafik tegangan regangan percobaan

Unconfined Compression Test (UCT), nilai berat isi dari pengujian

kompaksi tanah, serta nilai Kohesi (C) dan nilai sudut geser dari

pengujian Direct ShearTest.

83

Lapisan tanah pertama, ketiga dan keempat didapatkan

dari pendekatan korelasi tanah berdasarkan nilai N-SPT tanah

yang biasanya ada pada tanah dengan acuan data dari hasil

pengujian tanah lapisan kedua yang didapatkan dari pengujian

laboratorium. Data tanah lapis pertama merupakan tanah

lempung, lapisan ketiga merupakan lempung berpasir, dan lapis

keempat merupakan lempung padat. Untuk lebih jelasnya dapat

diliat pada tabel 13 berikut (untuk perhitungan pendekatan dapat

diat pada lampiran) :

Tabel 14. Lapisan Tanah Sebelum adanya Perkuatan Tanaman Akar Wangi

Lapisan Tanah 1 Lapisan Tanah 2 Lapisan Tanah 3 Lapisan Tanah 4

C : 1,5 kN/m2 C : 7 kN/m2 C : 1 kN/m2 C : 10 kN/m2

E : 1179 kN/m2 E :1764 kN/m2 E : 2x104 kN/m2 E : 1x104 kN/m2

Kx : 0,01 m/day Kx : 0,01 m/day Kx : 1 m/day Kx : 0,01 m/day

: 270 : 200 : 330 : 330

sat : 18 kN/m3 sat : 18 kN/m3 sat : 20 kN/m3 sat : 20 kN/m3

2. Kondisi Tanah Asli Sesudah Adanya Perkuatan

Setelah ada perkuatan Tanah Asli Lapisan kedua tidak

mengalami Perubahan (yang berubah hanya parameter tanah

yang digunakan sebagai pengganti Vetiver yang diasumsikan

84

sebagai elastic material dengan nilai modulus elastisitas (E)

sebesar 1489 kN/m2) sedangkan Lapisan 1, 3 dan 4 Tidak

Mengalami perubahan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

table 14 berikut :

Tabel 15. Lapisan Tanah Setelah Adanya Perkuatan Tanaman Akar Wangi


C : 1,5 kN/m2 C : 7 kN/m2 C : 1 kN/m2 C : 10 kN/m2

E : 1179 kN/m2 E : 1764 kN/m2 E : 2x104 kN/m2 E : 1x104 kN/m2

Kx : 0,01 m/day Kx : 0,01 m/day Kx : 1 m/day Kx : 0,01 m/day

: 270 : 200 : 330 : 330


85

Gambar 33. Pemodelan lereng jalan

86

Berikut sketsa lapisan tanahnya :

Gambar 34. Sketsa lapisan tanah asli (tanpa perkuatan)

87

Setelah dilakukan running program plaxis, didapatkan hasil seperti gambar berikut ini :

Gambar 35. Hasil Running Program Plaxis

Dari gambar dapat diperhatikan bahwa warna biru dari gambar menandakan pergerakan tanah yang mendekati

nol, dan semakin cerah warna yang dihasilkan maka semakin besar pergerakan tanah yang terjadi.

88

Gambar 36. Pola Pergerakan tanah tanpa perkuatan dan Nilai Safety Factor dari hasil Plaxis

Nilai Safety factor yang didapatkan dari hasil running program ini yaitu sebesar 1.134.

89

3. Perkuatan Lereng Bawah Jalan Dengan Tanaman Akar

Wangi

Pada kondisi ini, tanah asli diberikan perkuatan berupa

tanaman akar wangi dengan asumsi kedalaman akar + 5m.

(Ekawit, Veerapunth, Suraphol, Sanguankaeo 1999 Vetiver Grass

Training Manual Bangkok Thailand, Department Of Highways,

Bangkok Thailand). Dikarenakan pada program plaxis tidak

terdapat material berupa tanaman akar wangi, maka diasumsikan

geogrid yang berwarna kuning pada sketsa tanah dibawah ini

sebagai akar tanaman akar wangi dengan mengganti nilai E pada

setting material sesuai dengan nilai E dari tanaman akar wangi.

Tabel 16.Sitem Density, Sitem Diameter, Moment of Inersia, Modulus of Elasticity,(Dunn, 1996)

Tabel 17.Kondisi Lereng Berdasarkan Nilai Safety Factor

Safety Factor Kondisi Lereng

SF > 1,25 Keruntuhan jarang terjadi

1,07 > SF > 1,25 Keruntuhan pernah terjadi

SF < 1,07 Keruntuhan biasa terjadi

90

Berikut sketsa lapisan tanahnya :

Gambar 37. Sketsa lapisan tanah dengan tanaman akar wangi

91

Setelah dilakukan running program plaxis, didapatkan hasil seperti gambar berikut ini :

Gambar 36. Hasil running program plaxis

Dari gambar dapat diperhatikan bahwa warna biru dari gambar menandakan pergerakan tanah yang mendekati

nol, dan semakin cerah warna yang dihasilkan maka semakin besar pergerakan tanah yang terjadi.

92

Gambar 39. Pola Pergerakan tanah dengan perkuatan akar wangi dan nilai safety factor dari hasil plaxis

Nilai Safety factor - Sf (menggunakan software plaxis) lereng jalan yang diberi perkuatan tanaman akar wangi

mengalami peningkatan sebesar 9,96% (1.134 menjadi 1.247).

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa dan pembahasan dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut :

1. Variasi pola tanaman akar wangi berpengaruh terhadap

pertumbuhan akar tanaman tersebut dimana 1 rumpun lebih cepat

pertumbuhan akar dibandingkan dengan 3 dan 6 tumpun.

2. Pertumbuhan akar tanaman akar wangi sangat baik pada tanah di

berikan kompos 10% dan 20%. Pada pemberian kompos 20%

sangat baik sekali pertumbuhan akarnya dibandingkan dengan

tanah tanpa kompos atau 10%.

3. Dari hasil uji kuat tekan bebas (UCT) adanya peningkatan nilai kuat

tekan bebas dari 0 hari sampai 28 hari yaitu sebesar 106,5% (0.121

menjadi 0.250)

4. Nilai Safety factor - Sf (menggunakan software plaxis) lereng jalan

yang diberi perkuatan tanaman akar wangi mengalami peningkatan

sebesar 9,96% (1.134 menjadi 1.247).

94

B. Saran

Dalam pengujian dan analisa dari penelitian ini masih perlu

dilakukan penyempurnaan. Beberapa saran yang dapat dilakukan antara

lain :

1. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut dengan cara merubah atau

memvariasikan jumlah tanaman dan variasi kompos.

2. Untuk pengujian lebih lanjut diperlukan analisis lebih mendalam

untuk mengetahui kuat geser tanah akibat akar tanaman akar

wangi.

DAFTAR PUSTAKA

Anwar, H.Z., dan Kesumadhama, S., 1991, Konstruksi Jalan di daerah Pegunung-an tropis, Makalah Ikatan Ahli Geologi Indonesia, PIT ke-20, Desember1991, hal. 471- 481

Bracken, N. and Truong, P.N. (2 000). Application of Vetiver Grass Technology in the stabilization of road infrastructure in the wet tropical region of Australia. Proc. Second International Vetiver Conf. Thailand, January 2000.

Brunsden,D., Schortt,L., & Ibsen,M.L.(editor), 1997, Landslide Recognition, Identificat- ion Movement and Causes, John Wiley & Sons, England, p. 137 – 148

Buma, J, & Van Asch, T., 1997, Slide (Rotational), dalam Dikau, R. (editor) et.al., 1997, Landslide Recognition, John Willey & Sons, pp. 43-61

Chaobo Zhang, Lihua Chen, Dan Jing Jiang (2008) “Distribusi akar vertikal dan kohesi akar khas spesies pohon di Dataran Tinggi Huangtu, Cina”

Cheng Hong, Xiaojie Yang, Aiping Liu, Hengsheng Fu, Ming Wan (2003). A Study on the Performance and Mechanism of Soil-reinforcement by Herb Root System. Proc. Third International Vetiver Conf. China, October 2003.

Dalton, P. A., Smith, R. J. and Truong, P. N. V. (1996). Vetiver grass hedges for erosion control on a cropped floodplain, hedge hydraulics. Agric. Water Management: 31(1, 2) pp 91-104.

Das, Braja M.1985. Mekanika Tanah, Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis,jilid 1. Terjemahan Noor Endah & Indrasurya Mochtar. Penerbit Erlangga, 1995.

Das, Braja M.1985. Mekanika Tanah, Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis,jilid 2. Terjemahan Noor Endah & Indrasurya Mochtar. Penerbit Erlangga, 1995.

Dikau, R. (editor) et.al., 1996, Landslide Recognition, John Willey & Sons, 251 p.

Dirjen Bina Marga 1991, Spesifikasi Perkuatan Tebing

Dermawan H,Laboratoratorium Mekanika Tanah, UPI. Uji Batas – Batas Atterberg ASTM D-4318-00

96

Dermawan H,Laboratoratorium Mekanika Tanah, UPI. Uji Berat isi dan Kadar Air Tanah ASTM C-29 dan ASTM D-2216-98

Dermawan H,Laboratoratorium Mekanika Tanah, UPI. Berat Jenis ASTM D-854-02 – Piknometer

Dermawan H,Laboratoratorium Mekanika Tanah, UPI. Uji Geser Langsung (Direct Shear Test) ASTM D-3080-04

Dermawan H,Laboratoratorium Mekanika Tanah, UPI. Uji Unconfined Compression Test (Uct) ASTM D2166-06

Dermawan H,Laboratoratorium Mekanika Tanah, UPI. Uji Saringan (Sieve Analysis) ASTM D-1140

Direktorat Jenderal Bina Marga, Direktorat Pembinaan Jalan Kota. No.11/S/BNKT/1991 ; Spesifikasi Penguatan Tebing

Ekawit, Veerapunth, Suraphol, Sanguankaeo 1999 Vetiver Grass Training Manual Bangkok Thailand, Department Of Highways, Bangkok Thailand.

Hansen, M.J., 1984, Strategies for Classification of Landslides, (ed. : Brunsden, D,& Prior, D.B., 1984, Slope Instability, John Wiley & Sons, p.1-25

Hengchaovanich, D. (1998). Vetiver grass for slope stabilization and erosion control, with particular reference to engineering applications. Technical Bulletin No. 1998/2. Pacific Rim Vetiver Network. Office of the Royal Development Project Board, Bangkok, Thailand.

Hengchaovanich, D. and Nilaweera, N. S. (1996). An assessment of strength properties of Vetiver grass roots in relation to slope stabilisation. Proc. First International Vetiver Conf. Thailand pp. 153-8.

Hirnawan, R. F., 1994, Peran faktor-faktor penentu zona berpotensi longsor di dalam mandala geologi dan lingkungan fisiknya Jawa Barat, Majalah Ilmiah Universitas Padjadjaran, No. 2, Vol. 12, hal. 32-42.

Jagath C. Ekanayake, Michael Marden, Alex J. Watson, And Donna Rowan (1998) “Akar pohon dan stabilitas lereng: perbandingan antara pinus radiata dan kanuka”

Jaspers-Focks, D.J and A. Algera (2006). Vetiver Grass for River Bank Protection. Proc. Fourth Vetiver International Conf. Venezuela, October 2006.

97

Kazutoki Abe dan Robert R. Ziemer (1991) “Effect of tree roots on a shear zone: modeling reinforced shear stress”

Le Van Du, and Truong, P. (2003). Vetiver System for Erosion Control on Drainage and Irrigation Channels on Severe Acid Sulphate Soil in Southern Vietnam. Proc. Third International Vetiver Conf. China, October 2003.

Pangular, D., & Sudarsono 1986, Petunjuk Penyelidikan & Penanggulangan Gerakan Tanah, Pusat Penelitian dan Pengembangan Pengairan, Balitbang Departemen Pekerjaan Umum, 233 hal

Pasuto, A., & Soldati, M., 1997. Rock Spreading, dari Dikau, R., Brunsden, D., Schortt, L., & Ibsen, M.L. (ed.), Landslide Recognition, Identification, Movement and Causes, John Wiley & Sons, England, p. 122 – 136

Pedoman Panitia Teknis No 91-01 Bahan Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil pada Subpanitia Teknis 91-01/S2 Rekayasa Jalan dan Jembatan melalui Gugus Kerja Teknik Lalu Lintas dan Lingkungan Jalan. “Penanaman Rumput vetiver untuk pengendalian erosi permukaan dan pencegahan longsoran dangkal pada lereng jalan”

PLAXIS User Guide Ver. 8.2 Editor R.B.J. Brinkgreve. Plaxis B. V., The Netherlands. 1998

Rully Wijayakusuma (2007) dalam Green Design Seminar, “Stabilisasi Lahan Dan Fitoremediasi Dengan Vetiver System”. Truong, P. N. (1998). Vetiver Grass Technology as a bio-engineering tool for infrastructure protection. Proceedings North Region Symposium. Queensland Department of Main Roads, Cairns August, 1998.

Truong, P., Gordon, I. and Baker, D. (1996). Tolerance of Vetiver grass to some adverse soil conditions. Proc. First International Vetiver Conf. Thailand, October 2003.

Truong P, Tran tan van, Elise Pinners dan David Booth (2011) Penerapan Sistem Vetiver Buku panduan Teknis Edisi Bahasa Indonesia Diterbitkan Oleh The Indonesia Vetiver Network

Varnes, D.J., 1978, slope Movement Tyepes and Processes, Special

Report, Washington, D.C.

Xia, H. P. Ao, H. X. Liu, S. Z. and He, D. Q. (1999). Application of the Vetiver grass bio-engineering technology for the prevention of

98

highway slippage in 72 southern China. International Vetiver Workshop, Fuzhou, China, October 1997.

Xie, F.X. (1997). Vetiver for highway stabilization in Jian Yang County: Demonstration and Extension. Proceedings abstracts. International Vetiver Workshop, Fuzhou, China, October 1997.

YEAR BOOK MITIGASI BENCANA 1999, Januari 2000, Direktorat Teknologi Pengelolaan Sumerdaya Lahan dan Kawasan, Bidang Teknologi Pengembangan Sumberdaya Alam, BPPT, hal. I.105 - I.123

Zakaria, Zufialdi. Analisis Kestabilan Lereng Tanah. Bandung.

Zakaria, Z., 2000, Peran Identifikasi Longsoran dalam Studi Pendahuluan Permodelan Sistem STARLET Untuk Mitigasi Bencana Longsor.

Analisis Lapisan Tanah 1, 2, 3 dan 4 Pada Pemodelan

Plaxis Perkuatan Tanaman Akar Wangi

Data lapisan tanah pada permodean Plaxis 2D yang dipergunakan

merupakan data gabungan dari hasil Analisa laboratorium dan hasil korelasi

dari nilai-nilai tanah yang diurutkan dari perkiraan nilai N-SPT tanah secara

umum.

Lapisan tanah kedua merupakan hasil dari pengujian tanah yang

dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah dengan mendapatkan nilai E dari

grafik tegangan regangan percobaan Unconfined Compression Test

(UCT),nilai berat isi dari pengujian kompaksi tanah, serta nilai Kohesi (C) dan

nilai sudut geser dari pengujian Direct Shear Test.

Lapisan tanah pertama, ketiga dan keempat didapatkan dari

pendekatan korelasi tanah berdasarkan nilai N-SPT tanah yang biasanya ada

pada tanah dengan acuan data dari hasil pengujian tanah lapisan kedua yang

didapatkan dari pengujian laboratorium. Data tanah lapis pertama merupakan

tanah lempung, lapisan ketiga merupakan lempung berpasir, dan lapis

keempat merupakan lempung padat.

Tabel 1. Korelasi N – SPT dengan modulus elastisitas pada tanah

lempung

Tabel 2. Korelasi N – SPT dan qc dengan modulus elastisitas pada tanah pasir

Tabel 3. korelasi N-SPT dengan sudut geser dalam tanah

Tabel 4. korelasi berat jenis tanah jenuh (sat) untuk tanah non kohesif

Tabel 5. Korelasi empiris antara nilai N-SPT dengan unconfied compressive

strength dan berat jenis (sat) untuk tanah kohesif

Pada pengujian permodelan menggunakan akar wangi sebagai

perkuatan tanah, data tanah yang dipergunakan sama dengan data tanah

yang dipergunakan pada saat tanpa perkuatan, yang membedakan dari

pengujian tersebut adalah, pada lapisan tanah yang diberikian perkuatan

akar wangi merupakan “elastic material” dengan nilai E yang didapatkan dari

pengujian Unconfined Compression Test (UCT) sebesar 1489 kN/m2.

Gambar 1. Pemodelan lereng jalan

A. Lapisan Tanah 1, 2, 3 dan 4 Sebelum adanya Perkuatan :

Dapat diliat pada tabel dibawah ini :


C : 1,5 kN/m2 C : 7 kN/m2 C : 1 kN/m2 C : 10 kN/m2 E : 1179 kN/m2 E :1764 kN/m2 E : 2x104 kN/m2 E : 1x104 kN/m2 Kx : 0,01 m/day Kx : 0,01 m/day Kx : 1 m/day Kx : 0,01 m/day

: 270 : 200 : 330 : 330


Nilai-nilai yang didapatkan dari lapisan 2 merupakan hasil analisis di

laboratoium sedangkan untuk lapisan tanah 1, 3 dan 4 di asumsikan

menggunakan pendekatan nilai N – SPT sebagai Berikut :

Lapisan tanah 2

Pada lapisan tanah 2 diperoleh dari hasil analis laboratorium.

Lapisan tanah 1

- Pada tanah lapisan 1 diasumsikan nilai N-SPT nya adalah 2, sehingga

dari tabel korelasi yang didapatkan nilai kohesi (c) sebesar (1,5

kN/m2), nilai modulus elastisitas (E) sebesar 1179 kN/m2, nilai

koefisien permeabilitas 0.01 m/day, sudut geser sebesar () 270 dan

nilai gamma saturasi (sat) : 18 kN/m3.

Tabel 1. Korelasi N – SPT dengan modulus elastisitas pada tanah lempung


Tabel 7 Korelasi empiris antara nilai N-SPT dengan unconfied compressive


Asumsi Lapisan 1 adalah :

Pada lapisan 1 diasumsikan nilai N-SPTnya adalah 2 maka :

1. Nilai kohesi (c) = 0,68 x N

= 0,68 x 2

= 1,36 kN/m2

= 1,5 kN/m2

2. Nilai Modulus Elastisitas (E)

Karena diasumsikan Nilai N-SPT 2 maka dari tabel didapatkan nilai

E = 171 psi di konversi ke kN/m2 maka dikalikan 6,895

= 171 X 6,895

= 1179 kN/m2

3. Sudut geser () dari tabel diperoleh 270

4. Nilai gamma saturasi (sat) dari tabel diperoleh 18 kN/m3

Lapisan tanah 3

- Pada tanah lapisan 3 diasumsikan nilai N-SPT nya adalah 10,

sehingga nilai kohesinya tanah pasir adalah 1 kN/m2, nilai modulus

elastisitas (E) sebesar 2x104 kN/m2, nilai koefisien permeabilitas 0.01

m/day, sudut geser sebesar () 330 dan nilai gamma saturasi (sat) : 20

kN/m3

Tabel 1. Korelasi N – SPT dan qc dengan modulus elastisitas pada tanah pasir

Tabel 3. korelasi berat jenis tanah jenuh (sat) untuk tanah non kohesif



1. Nilai kohesi lapisan pasir adalah 1 kN/m2


Karena diasumsikan Nilai N-SPT 10 maka dari tabel didapatkan

nilai E = 2900 psi di konversi ke kN/m2 maka dikalikan 6,895

= 2900 X 6,895

= 19995,5 kN/m2

= 2x104 kN/m2

3. Nilai Sudut geser () dari tabel diperoleh 330


Lapisan tanah 4

- Pada tanah lapisan 4 diasumsikan nilai N-SPT nya adalah 15,

sehingga dari tabel korelasi yang didapatkan nilai kohesi sebesar 0.1

kg/cm2 (10 kN/m2), nilai modulus elastisitas (E) sebesar 1x104 kN/m2,

nilai koefisien permeabilitas 0.01 m/day, sudut geser sebesar () 330

dan nilai gamma saturasi (sat) : 20 kN/m3.

Tabel 1. Korelasi N – SPT dengan modulus elastisitas pada tanah lempung


Tabel 7 Korelasi empiris antara nilai N-SPT dengan unconfied compressive




1. Nilai kohesi (c) = 0,68 x N

= 0,68 x 15

= 10,2 kN/m2

= 10 kN/m2


Karena diasumsikan Nilai N-SPT 10 maka dari tabel didapatkan nilai E

= 1450 psi di konversi ke kN/m2 maka dikalian 6,895

= 1450 x 6,895

= 9997,75 kN/m2

= 1x104 kN/m2

3. Nilai sudut geser () dari tabel di peroleh 330


B. Lapisan Tanah 1, 2, 3 dan 4 Sebelum adanya Perkuatan :

Dapat dilihat pada tabel berikut :


C : 1,5 kN/m2 C : 7 kN/m2 C : 1 kN/m2 C : 10 kN/m2 E : 1179 kN/m2 E : 1764 kN/m2 E : 2x104 kN/m2 E : 1x104 kN/m2 Kx : 0,01 m/day Kx : 0,01 m/day Kx : 1 m/day Kx : 0,01 m/day

: 270 : 200 : 330 : 330


Lapisan tanah 2 : Tidak Mengalami Perubahan (yang berubah

hanya parameter tanah yang digunakan sebagai pengganti Vetiver

yang diasumsikan sebagai “elastic material” dengan nilai modulus

elastisitas (E) sebesar 1489 kN/m2). Lapisan tanah 1, 3 dan 4 Tidak

Mengalami perubahan.

The Test of Road Sloping Reinforcement Model of Geo Root ...

Documents

Transcript of The Test of Road Sloping Reinforcement Model of Geo Root ...