TUGAS AKHIR PUTER U NTUK ANALISIS S TABILITAS LERENG ...thesis.umy.ac.id/datapublik/t11156.pdf ·...

PROGR

INFI

RAM KOM

(COMP

ILTRATIO

UNIVER

MPUTER U

AKIBAT I

PUTER PR

ON - INDU

BO

PROGRA

FA

RSITAS MU

Y

i

TUGAS A

UNTUK AN

INFILTRA

ROGRAMM

UCES STAB

disusun o

ONIE WIB

20040110

AM STUDI

AKULTAS T

UHAMMA

YOGYAKA

2010

KHIR

NALISIS S

ASI AIR HU

MING FOR

BILITY OF

oleh:

BISONO

0015

TEKNIK S

TEKNIK

ADIYAH YO

ARTA

0

STABILITA

UJAN

R RAINFA

F INFINIT

SIPIL

OGYAKAR

AS LEREN

LL

E SLOPE)

RTA

NG

)

PROGR

INFI

RAM KOM

(COMP

ILTRATIO

Diajukan U

Pada

U

UNIVER

MPUTER U

AKIBAT I

PUTER PR

ON - INDU

Untuk Mem

a Program S

Universitas

BO

PROGRA

FA

RSITAS MU

Y

ii

TUGAS A

UNTUK AN

INFILTRA

ROGRAMM

UCES STAB

menuhi Persy

Studi Teknik

Muhamma

disusun o

ONIE WIB

2004 011

AM STUDI

AKULTAS T

UHAMMA

YOGYAKA

2010

KHIR

NALISIS S

ASI AIR HU

MING FOR

BILITY OF

yaratan Gela

k Sipil Faku

adiyah Yogy

oleh:

BISONO

0015

TEKNIK S

TEKNIK

ADIYAH YO

ARTA

0

STABILITA

UJAN

R RAINFA

F INFINIT

ar Sarjana T

ultas Teknik

yakarta

SIPIL

OGYAKAR

AS LEREN

LL

E SLOPE)

Teknik

k

RTA

NG

)

PROGR

INFI

Dr.Eng. A

Ketua Pe

Ir. Anita

Anggota

Wilis Dia

Anggota

RAM KOM

(COMP

ILTRATIO

Nam

NIM

Agus Setyo M

enguji/Dosen

Widianti, M

Penguji I/D

ana S.T, M.T

Penguji II

LEM

MPUTER U

AKIBAT I

PUTER PR

ON - INDU

ma

M

Telah di

Muntohar, S

n Pembimbi

M.T.

osen Pembi

T.

iii

MBAR PENG

TUGAS A

UNTUK AN

INFILTRA

ROGRAMM

UCES STAB

Oleh

: BONIE

: 2004 01

isetujui dan

Tim Peng

S.T, M.Eng.

ing I

mbing II

GESAHAN

KHIR

NALISIS S

ASI AIR HU

MING FOR

BILITY OF

:

WIBISONO

1 0015

disahkan ol

guji,

.Sc.

N

STABILITA

UJAN

R RAINFA

F INFINIT

O

leh:

Tangg

Tangg

Tangg

AS LEREN

LL

E SLOPE)

gal:

gal:

gal:

NG

)

iv

Karya ini kupersembahkan untuk ibu dan

bapakku serta saudara-saudariku dan untuk

orang-orang yang membaca karya sederhana ini.

v

Kata Pengantar

Assalamu’laikum wr .wb.

Pertama-tama, penulis ingin menghaturkan puji dan syukur yang tak

terkira ke hadirat Allah SWT atas segala berkah, rahmat dan karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir berjudul "Program

Komputer Untuk Analisis Stabilitas Lereng Akibat Infiltrasi Air Hujan" ini

dengan cukup baik.

Kemudian, penulis menyadari bahwa proses penulisan Tugas Akhir ini

tidak terlepas dari bantuan dan masukan banyak pihak. Oleh karena itu, pada

kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada :

1. Heri Zulfiar ST, MT. selaku Ketua Jurusan Program Studi Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

2. Dr. Eng. Agus Setyo Muntohar, ST, M.Eg.Sc. dan Ir. Anita Widianti, MT.

selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang telah menuntun penulis dengan

sabar, memberikan masukan penting selama proses penulisan skripsi dan

mendorong penulis untuk selalu membidik pencapaian yang lebih.

3. Dosen Penguji II. yang telah berkenan menguji Tugas Akhir saya dan

memberikan masukan-masukan penting untuk memperkaya skripsi saya.

4. Segenap dosen-dosen Fakultas Teknik UMY untuk semua ilmu yang telah

ditransfer pada penulis sepanjang penulis mengikuti perkuliahan dan

terkadang bahkan di luar jam kuliah.

vi

5. Para karyawan Fakultas Teknik UMY yang telah memberikan bantuan

pada penulis selama proses penulisan skripsi dan perkuliahan.

6. Kedua orang tua penulis yang terkasih, Papa (Darjo) dan mama (Sukarni).

Tidak ada kata-kata lain yang dapat diucapkan selain, cinta dan kasih

sayang.

7. Kakaku tercinta, Wury Nilasary. Terima kasih atas semua kegilaan,

keindahan, peperangan, perdamaian serta pahit dan manisnya sebuah kaka-

kata cinta.

Tak ada gading yang tak retak, karya sederhana ini tentu dalam

penyusunannya tidak luput dari kekurangan ataupun kesalahan yang disebabkan

oleh keterbatasan ilmu dan pengalaman penulis. Namun, penulis tetap berharap

bahwa karya ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Semoga

karya ini dapat memberikan konstribusi berupa tambahan manfaat untuk

kepentingan pembangunan dibidang infrastruktur maupun teknologi, khususnya

geoteknologi.

Wassalamu’alaikum wr.wb.

Yogyakarta, Juni 2010

Penulis

vii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .......................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................ iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................... iv

KATA PENGANTAR ........................................................................ v

DAFTAR ISI ...................................................................................... vii

DAFTAR TABEL .............................................................................. x

DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................... xviii

INTISARI ........................................................................................... xxi

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

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

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

C. Tujuan Penelitian .................................................................... 3

D. Manfaat Penelitian .................................................................. 4

E. Batasan Penelitian ................................................................... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI .......... 6

A. Model Infiltrasi Green and Ampt ........................................... 6

B. Model Stabilitas Lereng ......................................................... 13

viii

Halaman

C. Metode Secant ........................................................................ 16

BAB III. PERANCANGAN APLIKASI ............................................ 21

A. Spesifikasi Program Komputer .............................................. 21

B. Algoritma Program ................................................................. 22

C. Desain Antarmuka Program ................................................... 29

D. Validasi dan Pengujian Program Komputer ........................... 31

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................... 33

A. Pembuatan Aplikasi ................................................................ 33

1. Database .......................................................................... 33

2. Antarmuka Program Komputer ....................................... 37

3. Prosses Perhitungan ......................................................... 39

B. Pemakaian Program Komputer ............................................... 55

1. Menjalankan Program Komputer .................................... 56

2. Input ................................................................................ 58

3. Analisis ............................................................................ 61

4. Output .............................................................................. 62

5. Editing dan Analisis Ulang (Reanalyzing) ...................... 63

6. Save dan Open Project .................................................... 65

7. Eksport File ..................................................................... 66

8. Pengaturan Program ........................................................ 70

C. Pengujian Program Komputer ................................................ 71

1. Lokasi Completely Deposit Vulkanik (CDV) Rock ......... 72

ix

Halaman

2. Lokasi Colluvial (Col) ..................................................... 83

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................ 91

A. Kesimpulan ............................................................................. 91

B. Saran ....................................................................................... 92

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................... 93

LAMPIRAN ....................................................................................... 94

x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2. 1 Parameter yang Diperlukan Dalam Model Infiltrasi

Green and Ampt (Rawls dkk., 1983 dalam

Muntohar dkk., 2008) ............................................... 8

Tabel 2. 2 Hasil Hitungan dengan Metode Secant

(Triatmodjo, 1992) .................................................... 18

Tabel 3. 1 Spesifikasi Piranti Keras ........................................... 21

Tabel 3. 2 Spesifikasi Piranti Lunak .......................................... 22

Tabel 3. 3 Contoh Data Rekaman Hujan

(dimodifikasi dari Muntohar, 2006) ......................... 25

Tabel 3. 4 Bentuk Tabel Output ................................................. 27

Tabel 4. 1 Bentuk Database Lereng .......................................... 34

Tabel 4. 2 Nilai Database Lereng Secara Default ..................... 34

Tabel 4. 3 Bentuk Database Rekaman Hujan ............................ 35

Tabel 4. 4 Bentuk Database Analisis Sementara ...................... 36

Tabel 4. 5 Bentuk Database Analisis Akhir .............................. 37

Tabel 4. 6 Variasi Nilai F(t) Pada Kenaikan 0,1 mm ................. 46

Tabel 4. 7 Pendekatan Nilai F(t) yang Digunakan Pada

Metode Secant .......................................................... 48

xi

Halaman

Tabel 4. 8 Parameter Hidraulik dan Gaya Geser Tanah yang

Diperlukan Untuk Analisis Keruntuhan Lereng

Pada Beberapa Titik Lokasi yang Berbeda


Tabel 4. 9 Tabel Data Rekaman Hujan


Tabel 4. 10 Hasil Perhitungan Secara Manual

Pada Lokasi Completely Deposit Volkanic (CDV)

Rock .......................................................................... 73

Tabel 4. 11 Hasil Perhitungan Menggunakan Program

Komputer Pada Lokasi Completely Deposit

Volkanic (CDV) Rock ............................................... 78

Tabel 4. 12 Perbandingan Hasil Perhitungan Secara Manual dan

Hasil Perhitungan Menggunakan Progrm Komputer

GA Slope Pada Lokasi Completely Deposit Volkanic

(CDV) Rock ............................................................... 79

Tabel 4. 13 Kesalahan Relatif dan Kesalahan Absolut Hasil

Hitungan Secara Manual dan Hasil Hitungan

Menggunakan Program Komputer Pada

Perhitungan Faktor Keamanan (SF) Pada Lokasi

Completely Deposit Volkanic (CDV) Rock …........... 82

xii

Halaman

Tabel 4. 14 Hasil Perhitungan Secara Manual Pada Lokasi

Colluvial (Col) .......................................................... 83

Tabel 4. 15 Hasil Perhitungan Secara Manual Pada Lokasi

Colluvial (Col) (Lanjutan) ........................................ 84

Tabel 4. 16 Hasil Perhitungan Menggunakan Program

Komputer Pada Lokasi Colluvial (Col) .................... 84

Tabel 4. 17 Perbandingan Hasil Perhitungan Secara Manual dan

Hasil Perhitungan Menggunakan Komputer Pada

Lokasi Colluvial (Col) ............................................. 85

Tabel 4. 18 Kesalahan Relatif dan Kesalahan Absolut Hasil

Hitungan Secara Manual dan Hasil Hitungan

Menggunakan Program Komputer Pada

Perhitungan Faktor Keamanan (SF) Pada Lokasi

Coluvial (Col) Rock .................................................. 89

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2. 1 Profil Green and Ampt (Chow dkk., 1988) ............... 6

Gambar 2. 2 Infiltrasi Air Hujan Dan Intensitas Hujan Pada

Model Infiltrasi Green and Ampt (Muntohar dan

Liao, 2008) ................................................................ 13

Gambar 2. 3 Model Lereng Tak Terhingga (Infinity Slope Model)

(Muntohar dan Liao, 2008) ....................................... 14

Gambar 2. 4 Gambar 2.4 Metode Secant (Triatmodjo, 1992) ...... 17

Gambar 3. 1 Algoritma Program Komputer ................................ 23

Gambar 4. 1 Desain Form yang Digunakan Sebagai Antarmuka

Program G.A Slope ................................................... 38


Input Parameter Tanah .............................................. 38


Input Rekaman Hujan ............................................... 39

Gambar 4. 4 Diagram Alir Perulangan Perhitungan dan

Pengisian Data Pada Database Analisis Sementara .. 41

Gambar 4. 4 Diagram Alir Perulangan Perhitungan dan

Pengisian Data Pada Database Analisis Sementara

(Lanjutan) ................................................................. 42

xiv

Halaman

Gambar 4. 5 Diagram Alir Perhitungan Akumulasi Intensitas

Hujan (R(t)) ............................................................... 44

Gambar 4. 6 Diagram Alir Laju Potensial Infiltrasi (f(t)) Awal 45

Gambar 4. 7 Diagram Alir Untuk Mendapatkan Dua Nilai

Pendekatan x1 dan x2 dengan Variasi Nilai

Komulatif Infiltrasi (F(t)) Pada Kenaikan 0,1 mm ... 47

Gambar 4. 8 Pendekatan Nilai Komulatif Infiltrasi (F(t))

Menggunakan Metode Secant ................................... 49

Gambar 4. 9 Diagram Alir Pendekatan Akhir Nilai Komulatif

Infiltrasi (F(t)) Menggunakan Metode Secant .......... 50

Gambar 4. 10 Diagram Alir Perhitungan Komulatif Infiltrasi

(F(t’p)) Pada Kasus 2 ................................................ 51

Gambar 4. 11 Diagram Alir Perhitungan Komulalif Infiltrasi

(F(t)) Pada Kasus 3 ................................................... 53

Gambar 4. 12 Tampilan Program G.A Slope Ketika Dijalankan ..... 57

Gambar 4. 13 Tampilan Lingkungan Kerja Program G.A Slope ..... 57

Gambar 4. 14 Tapilan Form yang Digunakan Sebagai Input

Parameter Tanah ....................................................... 59

Gambar 4. 15 Tampilan Form yang Digunakan Sebagai Input

Rekaman Hujan ........................................................ 60

Gambar 4. 16 Contoh Grafik Input Rekaman Hujan Pada

Lingkungan Kerja Program G.A Slope ..................... 61

xv

Halaman

Gambar 4. 17 Contoh Laporan Proses Perhitngan Pada Form

Analisis ..................................................................... 62

Gambar 4. 18 Contoh Tabel Output Pada Hasil Perhitungan

Program Komputer G.A Slope .................................. 63

Gambar 4. 19 Contoh Grafik Output Pada Hasil Perhitungan

Program Komputer G.A Slope .................................. 63

Gambar 4. 20 Tampilan Form Eksport File Gambar Grafik

Rekaman Hujan ........................................................ 67

Gambar 4. 21 Form Export Output Data Hasil Perhitungan ........... 68

Gambar 4. 22 Pilihan Gambar Pada Form Eksport Gambar ........... 69

Gambar 4. 23 Pengaturan Bahasa Pada Form Pengaturan .............. 70

Gambar 4. 24 Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan Komulatif

Infiltrasi (F(t)) Secara Manual dan Perhitungan

Menggunakan Program Komputer Pada Lokasi

Completely Deposit Volkanic (CDV) Rock ............... 80

Gambar 4. 25 Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan Potensial

Infiltrasi (f(t)) Secara Manual dan Perhitungan



xvi

Halaman

Gambar 4. 26 Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan Kedalaman

Zona Pembasahan (zw) Secara Manual dan

Perhitungan Menggunakan Program Komputer

Pada Lokasi Completely Deposit Volkanic (CDV)

Rock .......................................................................... 81

Gambar 4. 27 Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan Faktor

Keamanan (SF) Secara Manual dan Perhitungan



Gambar 4. 28 Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan Komulatif

Infiltrasi (F(t)) Secara Manual dan Perhitungan

Menggunakan Program G.A Slope Pada Lokasi

Colluvial (Col) .......................................................... 86

Gambar 4. 29 Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan Potensial

Infiltrasi (f(t)) Secara Manual dan Perhitungan


Colluvial (Col) .......................................................... 87

Gambar 4. 30 Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan Kedalaman

Zona Pembasahan (zw) Secara Manual dan

Perhitungan Menggunakan Program G.A Slope

Pada Lokasi Colluvial (Col) ..................................... 87

xvii

Halaman

Gambar 4. 31 Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan Faktor

Keamanan (SF) Secara Manual dan Perhitungan


Colluvial (Col) .......................................................... 88

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran A Desain dan Kode Program ........................................ 94

1. User Control TextBox Numerik ........................ 94

2. Splash Screen .................................................... 98

3. Form Main ........................................................ 101

4. Form Slope ........................................................ 197

5. Form Rain ......................................................... 207

xix

INTISARI

Tanah longsor adalah perpindahan material pembentuk lereng berupa batuan, bahan rombakan, tanah, atau material campuran tersebut, bergerak ke bawah atau keluar lereng. Penyebab tanah longsor dapat disebakan oleh beberapa faktor, salah satu faktor penyebab tanah longsor adalah hujan. Oleh karena itu suatu lereng perlu dievaluasi tingkat kestabilannya terhadap pengaruh air hujan. Untuk mengevaluasi tingkat kestabilan suatu lereng diperlukan metode analisis yang dapat memodelkan mekanisme infiltrasi dan stabilitas lereng. Pada kebanyakan metode analisis memerlukan simulasi yang berulang-ulang, sehingga membutuhkan bantuan komputer.

Pada kajian ini perhitungan infiltrasi air hujan kedalam tanah digunakan metode Green and Ampt dan analisis stabilitas lereng tak terhingga, sedangkan bahasa pemrograman yang dipakai adalah Microsoft Visual Basic .NET (Visual Studio 2005) dengan sistem operasi Windows XP dan sistem kebutuhan tambahan adalah NET Framework 2.0. Untuk proses pengujian program komputer, dilakukan dengan cara runtime dan instalasi program.

Berdasarkan program komputer yang dibuat (G.A Slope), analisis dan perhitungan stabilitas lereng dapat dilakukan untuk lereng (slope) dan data rekaman hujan yang berbeda-beda. Lan dkk (2003) melakukan investigasi terhadap kelongsoran tanah berdasarkan infiltrasi air hujan di daerah Thung Chung East, di pulau Lantau, Hong Kong. Pada lokasi tersebut diambil titik pengujian dan didapat jenis tanah : Completely Deposit Volkanic (CDV) Rock, Colluvial (Col), dan Residual (Res) (Muntohar, 2009). Hasil analisis menggunakan program komputer pada contoh tersebut, jika dibandingkan dengan hasil perhitungan secara manual ada beberapa perbedaan hasil hitungan. Pada lokasi Completely Deposit Volkanic (CDV) dan Colluvial (Col) ketidakcocokan hasil hitungan secara manual dan hasil hitungan menggunakan program komputer ditemukan pada faktor kemanan (SF) ketika nilai intensitas hujan bernilai 0 mm/jam. Sehingga dapat ditarik kesimpulan rata-rata kesalahan relatif hasil hitungan menggunakan program komputer terhadap perhitungan secara manual dan pada hasil perhitungann faktor keamanan (SF) pada lokasi Completely Deposit Volkanic (CDV) Rock adalah 5,534 % dan pada lokasi Colluvial (Col) adalah 5,087 %

Kata Kunci : Longsoran, Green and Ampt, Visual Basic .NET, G.A Slope

TUGAS AKHIR PUTER U NTUK ANALISIS S TABILITAS LERENG ...thesis.umy.ac.id/datapublik/t11156.pdf ·...

Documents

Transcript of TUGAS AKHIR PUTER U NTUK ANALISIS S TABILITAS LERENG ...thesis.umy.ac.id/datapublik/t11156.pdf ·...