bab 2 tinjauan pustaka geoslope

24
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Lereng d an L ongsoran Kond isi permu kaan tanah di bumi sebagi an besar memiliki ketinggian yang tidak sama. Perbedaan ketinggian ini bisa disebabkan oleh mekanisme alam maupun oleh rekayasa manusia. Kondisi yang disebabkan oleh mekanisme alam misalnya gunu ng, lembah, jurang dan lain-la in. Sedan gkan kondisi yang disebabka n oleh rekayasa manusia biasanya berupa hasil penggalian dan hasil penimbunan untuk tujuan yang beraneka ragam, misalnya pembuatan bendungan, irigasi, jalan raya dan lain sebagainya. Pada permukaan tanah yang tidak horizontal atau rata, komponen gravitasi cenderung untuk menggerak an tanah keba wah. Ji ka komp onene gr aviat asi sedemikian besar sehingga perlawanan terhadap geseran yang dapat dikerahkan oleh tanah pada bidang longsornya terlampaui, maka akan terjadi kelongsoran lereng. na lisis stab ilit as pad a permukaan tanah ya ng mir ing disebu t dengan ana lisi s stabilitas lereng. 2.2.1. Definisi !empat yang terdapa t dua permukaan tanah yang memiliki ketinggia n yang  berbeda dihubungkan oleh suatu permukaan yang disebut sebagai lereng. Suatu lereng yang terjadi secara alamiah maupun hasil rekayasa manusia, akan terdapat di dalamnya gaya-gaya yang bekerja mendorong ke bawah yang disebabkan oleh gaya gravitasi, sehingga tanah yang lebih tinggi akan cenderung bergerak ke arah bawah. "i sis i lain terdap at pula gay a-ga ya dal am tanah yan g men ahan atau mel awan dorong an gaya -gaya ya ng berg era k ke ba wah. Ked ua gaya ini bi la me nca pai keseimbangan tertentu maka akan menimbulkan kestabilan pada kedudukan tanah tersebut. 2.2.2. Jenis-Jenis Pergerakan L ereng ##-$

Upload: uhezby-sukarna

Post on 01-Jun-2018

237 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 1/24

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Lereng dan Longsoran

Kondisi permukaan tanah di bumi sebagian besar memiliki ketinggian yang

tidak sama. Perbedaan ketinggian ini bisa disebabkan oleh mekanisme alam maupun

oleh rekayasa manusia. Kondisi yang disebabkan oleh mekanisme alam misalnya

gunung, lembah, jurang dan lain-lain. Sedangkan kondisi yang disebabkan oleh

rekayasa manusia biasanya berupa hasil penggalian dan hasil penimbunan untuk 

tujuan yang beraneka ragam, misalnya pembuatan bendungan, irigasi, jalan raya dan

lain sebagainya.

Pada permukaan tanah yang tidak horizontal atau rata, komponen gravitasi

cenderung untuk menggerakan tanah kebawah. Jika komponene graviatasi

sedemikian besar sehingga perlawanan terhadap geseran yang dapat dikerahkan oleh

tanah pada bidang longsornya terlampaui, maka akan terjadi kelongsoran lereng.

nalisis stabilitas pada permukaan tanah yang miring disebut dengan analisis

stabilitas lereng.

2.2.1. Definisi

!empat yang terdapat dua permukaan tanah yang memiliki ketinggian yang

 berbeda dihubungkan oleh suatu permukaan yang disebut sebagai lereng. Suatu

lereng yang terjadi secara alamiah maupun hasil rekayasa manusia, akan terdapat di

dalamnya gaya-gaya yang bekerja mendorong ke bawah yang disebabkan oleh gaya

gravitasi, sehingga tanah yang lebih tinggi akan cenderung bergerak ke arah bawah."i sisi lain terdapat pula gaya-gaya dalam tanah yang menahan atau melawan

dorongan gaya-gaya yang bergerak ke bawah. Kedua gaya ini bila mencapai

keseimbangan tertentu maka akan menimbulkan kestabilan pada kedudukan tanah

tersebut.

2.2.2. Jenis-Jenis Pergerakan Lereng

##-$

Page 2: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 2/24

Peninjauan jenis pergerakan lereng sangat menentukan dalam pemilihan

metode analisa kestabilan yang paling tepat dan %aktor-%aktor yang perlu diketahui

untuk melakukan perhitungan dalam mencari nilai Safety Factor  dari lereng tersebut.

a. &untuhan ' Falls(

Sejumlah masa tanah yang jatuh terlepas dari lereng curam dan tidak ada

gaya yang menahan pada saat geseran dengan material yang berbatasan. Pada jenis

runtuhan bebatuan umumnya terjadi dengan cepat dan hampir tidak didahului oleh

gerakan awal.

 b. Pengelupasan 'Topples(

)erakan ini berupa rotasi keluar dari suatu unit massa yang berputar terhadap

suatu titik akibat gaya gravitasi atau gaya-gaya lain seperti adanya air dalam

rekahan.

c. *ongsoran 'Slide(

"alam longsoran, gerakan ini terdiri dari peregangan secara geser dan

 peralihan sepanjang suatu bidang atau beberapa bidang gelincir yang dapat nampak 

sevara visual. )erakan dapat bersi%at progresi% yang berarti bahwa keruntuhan geser 

terjadi seketika pada seluruh bidang gelincir melainkan merambat dari suatu titik.

+asa yang bergerak menggelincir diatas lapisan batuantanah asli dan terjadi

 pemisahan 'separasi( dari kedudukan semula. Si%at gerakan, biasanya lambat sampai

amat lambat.

##-

Page 3: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 3/24

)ambar .$. #lustrasi Pergerakan !anah

d. liran !anah

Jenis gerakan tanah ini tidak dapat dimasukkan ke dalam katagori di atas

karena merupakan %onomena yang berbeda. Pada umumnya jenis gerakan tanah ini

terjadi pada kondisi tanah yang amat sensiti% atau sebagai akibat daripada gempa.

idang gelincir terjadi karena gangguan mendadak dan gerakan tanah yang terjadi

umumnya bersi%at cepat tetapi dapat juga lambat

2.2.3. Jenis-Jenis Longsoran

a. *ongsoran translasi

 translasi adalahbergeraknya tanah dan batuan pada bidang gelincir berbentuk 

rata atau menggelombang landai.

##-/

Page 4: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 4/24

)ambar .. #lustrasi *ongsoran !ranslasi

 b. *ongsoran &otasi

*ongsoran rotasi adalah bergeraknya masa tanah dan batuan pada bidang

gelincir berbentuk cekung.

)ambar ./. #lustrasi *ongsoran &otasi

c. *ongsoran Pergerakan lok 

*ongsoran pergerakan blok adalah perpindahan batuan yang bergerak pada

 bidang gelincir berbentuk rata. *ongsoran ini disebut juga longsoran translasi blok 

 batu.

)ambar .0. #lustrasi *ongsoran Pergerakan lok 

d. *ongsoran &untuhan atu

&untuhan batu terjadi ketika sejumlah besar batuan atau material lain

 bergerak ke bawah dengan cara jatuh bebas. 1mumnya terjadi pada lereng yang

terjal hingga menggantung, terutama di daerah pantai. atu-batu besar yang jatuh

dapat menyebabkan kerusakan yang parah.

##-0

Page 5: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 5/24

)ambar .2. #lustrasi *ongsoran &untuhan atu

e. *ongsoran &ayapan !anah

&ayapan tanah adalah jenis tanah longsor yang bergerak lambat. Jenis

tanahnya berupa butiran kasar dan halus. Jenis tanah longsor ini hampir tidak dapat

dikenali. Setelah waktu yang cukup lama, longsor jenis rayapan ini bisa

menyebabkan tiang-tiang telepon, pohon, atau rumah miring ke bawah.

)ambar .3. #lustrasi *ongsoran &ayapan !anah

%. *ongsoran liran ahan &ombakan

Jenis tanah longsor ini terjadi ketika massa tanah bergerak didorong oleh air.

Kecepatan aliran tergantung pada kemiringan lereng, volume dan tekanan air, dan

 jenis materialnya. )erakannya terjadi di sepanjang lembah dan mampu mencapai

ratusan meter jauhnya. "i beberapa tempat bisa sampai ribuan meter, seperti didaerah aliran sungai di sekitar gunungapi. liran tanah ini dapat menelan korban

cukup banyak.

)ambar .4. #lustrasi *ongsoran liran ahan &ombakan

##-2

Page 6: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 6/24

2.2.4. Fakor Pen!e"a" Longsoran

!erzaghi '$526( membagi penyebab longsoran lereng terdiri dari akibat

 pengaruh dalam ' Internal Effect ( dan pengaruh luar ' Eksternal Effect (.

a. 7aktor Pengaruh *uar ' Eksternal Effect (

7aktor pengaruh luar yaitu pengaruh yang menyebabkan bertambahnya gaya geser 

dengan tanpa adanya perubahan kuat geser tanah. Sehingga menyebabkan %aktor 

kemamanan 'Safety Factor ( kurang dari satu.

$. !egangan 8orizontal !urun

!egangan horizontal trurun diakibatkan kaki lereng tererosi oleh aliran air sungai

atau aliran air hujan, pembongkaran sheetpile atau tembok penahan lainnya, dll.

. Peningkatan !egangan 9ertikal

Peningkatan tegangan vertikal terjadi karena air hujan tertahan diatas lereng,

timbunan deposit halus, timbunan tanah, berat bangunan yang menumpu

 pada lereng, dll.

/. Pergerakan !ektonik 

Pergerakan tektonik yang timbul dapat merubah keadaan geeometri lereng.

Jika pergerakan lereng tersebut menyebabkan lereng semakin landai, maka

lereng semakin stabil, namun jika peregerakan tektonik menyebabkan lereng

semakin curam, maka lerengpun idak akan stabil.

0. )empa umi

Saat terjadi gempa bumi, dua buah gelombang merambat naik dari

 permukaan batuan ke permukaan tanah. Sebelum mencapai perkuatan tanah,

rambatan gelombang melewati berbegai lapisan, sehingga menimbulkan

 perubahan pada sistem tegangan semula.

 b. 7aktor Pengaruh "alam ' Internal Effect (

7aktor pengaruh dalam adalah longsoran yang terjadi dengan tanpa adanya

 perubahan kondisi luaratau gempa bumi. Penurunan kekuatan geser tanah yang

sering sekali terjadi pada longsoran tanah merupakan bagian yang paling sulit di

 perkirakan secara teliti dan penyebab-penyebabnya adalah:

$. Kondisi awal

7aktor yang dapat menurunkan kekuatan geser tanah dari keadaan semula

adalah kondisi struktur geologi dan geometri lereng.

. Pelapukan dan reaksi physicochemical/. Perubahan berat volume dan tekanan air pori

##-3

Page 7: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 7/24

2.1.#. Pengar$% Karakerisik Tana% er%ada& Longsor

a. !anah berkohesi

Kestabilan lereng dari tanah berkohesi seperti tanah lempung tergantung

kepada:

• Kekuatan geser yang dinyatakan dalam sudut gesek dalam dan kohesi tanah.

Parameter tersebut diperoleh dari hasil uji laboratorium.

• Kelandaian lereng

• !inggi lereng

• erat volume tanah

•!ekanan air pori

 b. !anah tak berkohesi

Kestabilan lereng dari tanah tak berkohesi seperti kerikil, pasir dan lanau

 banyak tergantung kepada:

• Sudut geser dalam yang di peroleh dari uji laboratorium 'tria;ial atau direc

shear( atau secara empiris menggunakan hasil uji sondir atau Standar 

Penetrasi !est 'SP!(.

• Kelandaian lereng

• erat volume tanah.

"alam perencanaan kestabilan lereng dari tanah tak berkohesi, beberapa si%at penting

yang harus di perhatikan, yakni:

• !anak tak berkohesi mudah tererosi oleh limpasan permukaan 'sur%ace run

o%%(, sehingga geometri lereng mudah berubah. Pencegahan dapat dilakukan

dengan pembuatan berm dikombinasikan dengan saluran gendong dan

 penanaman rumput yang dapat mengurangi kecepatan aliran.

• !anah tak berkohesi yang jenuh air mempunyai potensi tinggi terhadap

 bahaya li<ue%action 'adalah suatu proses atau kejadian berubahnya si%at tanah

dari keadaan padat menjadi keadaan cair, yang disebabkan oleh beban siklik 

 pada waktu terjadi gempa sehingga tekanan air pori meningkat mendekati

atau melampaui tegangan vertikal(.

• !anah berkohesi yang kering mudah mengalami penurunan bila terkena

 beban siklik 'vibrasi(.

2.2. Ana'isis Sa"i'ias Lereng

##-4

Page 8: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 8/24

nalisa Kestabilan *ereng ditujukan untuk mendapatkan angka %aktor 

keamanan dari suatu bentuk lereng tertentu. "engan diketahuinya %aktor keamanan

memudahkan pekerjaan pembentukan atau perkuatan lereng untuk memastikan

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

nalisis stabilitas lereng didasarkan pada konsep keseimbangan plastis batas

' Limit Plastic Equilibrium(. dapun maksud analisis stabilitas adalah untuk 

menentukan %actor aman dari bidang lonsor yang potensial. "alam analisi stabilitas

lereng, berlaku asumsi-asumsi sebagai berikut :

a. Kelongsoran lereng terjadi disepanjang permukaan bidang longsor tertentu

dan dapat dianggap sebagai masalah bidang dimensi.

 b. +assa tanah yang longsor dianggap berupa benda yang pasi%.

c. !ahanan geser dari massa tanah yang setiap titik sepanjang bidang longsor 

tidak tergantung dari orientasi permukaan longsoran, atau dengan kata lain

kuat geser tanah dianggap isotropis

d. 7actor aman dide%inisikan dengan meperhatikan tegangan geser rata-rata

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

sepanjang permukaan longsoran. Jadi, kuat geser tanah mungkin terlampaui

di titik-titik tertentu pada bidang longsornya, padahal %actor aman hasil

hitungan lebih besar satu.

2.2.1.  Limit Equilibrium Method 

 Limit Equilibrium Method  atau disebut juga dengan metode tua yang hingga

saat ini sudah jarang digunakan, karena tergantikan oleh metoda baru yakni metode

7inite =lemen +ethod. 7inite =lemen +ethod menggunakan bantuan so%ware untuk 

memudahkan perhitungan. Limit Equilibrium Method   ini salah satunya adalah metode irisan atau sering juga

disebut dengan  Method Of Slice. nalisis metode ini adalah gaya normal yang

 berkerja pada suatu titik di lingkaran bidang longsor, terutama dipengaruhi oleh berat

tanah diatas titik tersebut. "alam metode ini inipun, masa tanah yang longsor 

dipecah-pecah menjadi beberapa irisan vertikal. Kemudian, keseimbangan dari setiap

irisan ditinjau. )ambar .> memperlihatkan satu irisan dengan gaya-gaya yang

 bekerja. )aya-gaya ini terdiri dari gaya geser ' ? r  dan ?$ ( dan gaya noral e%ekti% ' = r 

dan =$ ( disepanjang irisannya, dan juga resultan gaya geser e%ekti% ' !i ( dan resultan

##->

Page 9: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 9/24

gaya normal e%ekti% ' @i ( yang bekerja disepanjang sisi irisan. !ekanan air pori ' 1$

dan 1r   ( bekerja di kedua sisi irisan, dan tekanan air pori ' 1 i  ( berkerja pada

dasarnya. "ianggap bhawa tekakan air pori telah diketahui sebelumnya.

)ambar .>. )aya-)aya yang erkerja pada #risan

a. (eode Bis%o& Diseder%anakan )Simplified Bishop Method *

+etode ishop "isederhanakan 'Simplified Bishop Method (, ishop $522,

menganggap bahwa gaya-gaya yang bekerja pada sisi-sisi irisan mempunyai resultan

nol pada arah vertikal.

Persamaan kuat geser dalam tinjauan tegangan e%ekti% yang dikerahkan tanah, hingga

tercapainya kondisi keseimbangan batas dengan memperhatikan %aktor aman, adalah:

τ = c

 F  +( σ −u ) tgφ

 F …(2.1)

"engan A adalah tegangan normal total pada bidang longsor dan u adalah tekanan air 

 pori.

1ntuk irisan ke-i, nilai !i  B C ai  , yaitu gaya geser yang dikerahkan tanah pada

 bidang longsor untuk keseimbangan batas, karena itu:

##-5

Page 10: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 10/24

T =c' ai

 F   + ( N i−uiai )

 tgφ' 

 F …(2.2)

Kondisi keseimbangan momen dengan pusat rotasi D antara berat masa tanah yang

akan longsor dengan gaya geser total yang dikerahkan tanah pada dasar bidang

longsor, dinyatakan oleh persamaan './(.

W i xi=¿∑ T i R  …(2.3)

∑¿

"engan ;i adalah jarak Ei ke pusat rotasi D. "ari persamaan '.$( dan persamaan

'./(, dapat diperoleh:

 F =∑i=1

i=n

[cai+( N i−ui ai )tg φ ]

∑i=1

i=n

W i xi

…(2.4)

Pada kondisi keseimbangan vertikal, jika ?$ B ?i dan ?r  B ?iF$ :

 N i cosθi+T i sinθi=W i+ X i− X i+1

 N i=W i+ X i− X i+1−T i sinθi

cosθ i

…(2.5)

"engan  N i' = N i−ui ai  , substitusikan persamaan '.( ke persamaan '.2(, dapat

diperoleh persamaan:

 N i=W i+ X i− X i+1−ui aicos θi−c

' aisinθ i/ F 

cos θi+sinθi tg φ' / F 

  …(2.6)

##-$6

Page 11: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 11/24

Substitusi persamaan '.3( ke persamaan '.0(, maka diperoleh:

 F =

 R∑i=1

i=n

(c ' a i+ tgφ'  W i+ X i− X i+1−uiai cosθi−c

' ai sinθi / F 

cosθi+sinθi tg φ' / F    )

∑i=1

i=n

W i xi

  …(2.7)

1ntuk penyederhanaan dianggap  X i− X i+1=0  dan dengan mengambil:

 x i= R sinθi…(2.8)

bi=ai cosθi…(2.9)

Substitusikan persamaan '.>( dan persamaan '.5( ke persamaan '.4(, maka

diperoleh persamaan '.$6( %aktor keamanaan:

 F =

∑i=1

i=n

[c ' bi+(W i−ui b i) tgφ' ]( 1

cosθi(1+tgθ i tgφ' / F ))∑i=1

i=n

W i sinθi

  …(2.10)

"engan,

7 B %aktor aman

cG B kohesi tanah e%ekti% 'k@m(

HG B sudut gesek dalam tanah e%ekti% 'derajat(

 bi B lebar irisan ke-i 'm(

Ei B berat isrisan tanah ke-i 'k@(

Ii B sudut yang dide%inisikan 'derajat(

ui B tekanan air pori pada irisan ke-i 'k@m(

&asio tekanan air pori ' pore pressure ratio( dide%inisikan sebagai:

##-$$

Page 12: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 12/24

ru=ub

W  =

 u

γh  …(2.11)

"engan,

r u  B rasio tekanan air pori

u B tekanan air pori 'k@m(

 b B lebar irisan 'm(

B berat volume tanah 'k@m/(

h B tinggi iriisan rata-rata 'm(

dari substitusi persamaan '.$$( ke persamaan '.$6( bentuk lain dari persamaan

%aktor aman untuk analisis stabilitas lereng metode Simplified Bishop Method :

 F =

∑i=1

i=n

[c ' bi+W i(1−ru)tgφ'  ]( 1

cosθ i(1+ tgθi tgφ' / F ))∑i=1

i=n

W i sinθ i

  …(2.12)

Persamaan %aktor aman ishop ini lebih sulit pemakaiannya dibandingkan dengan

metode 7ellinius, karena membutuhkan cara coba-coba 'Trial and Error (. 8al ini

dikarenakan nilai %aktor amannya 7 nampak di kedua sisi persamaannya. kan

tetapi, cara ini telah terbukti menghasilkan nilai %aktor aman yang mendekati hasil

hitungan dengan cara lain yang lebih teliti. 1ntuk mempermudah hitungan secara

manual, )ambar .5 dapat digunakan untuk menentukan nilai %ungsi +i dengan:

 M i=cosθi(1+tg θi tgφ' / F )   …(2.13)

##-$

Page 13: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 13/24

Page 14: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 14/24

Sumber! "ohn #illey$Sons% Soil Mechanics SI &ersion'

"alam analisis stabilitas lereng tersebut perlu dilakukan cara coba-coba

untuk menemukan bidang longsor dengan nilai %aktor aman yang terkecil. Jika

 bidang longsor dianggap lingkaran, maka lebih baik jika dibuat kotak-kotak diaman

tiap titik potong garis-garisnya merupakan tempat kedudukan pusat lingkaran

longsor, dituliskan nilai %aktor aman terkeil pada titik tersebut 'gambar .$6(. gambar 

.$6 menunjukan contoh kontur-kontur %aktor aman yang sama. "ari kontur %aktor 

aman tersebut dapat ditentukan kira-kira dari pusat lingkaran yang menghasilkan

%aktor aman terkecil.

". (eode Fe''ini$s

nalisis stabilitas lereng metode 7ellinius '$54( menganggap gaya-gaya

yang berkerja pada sisi kanan-kiri dari sembarang irisan mempunyai resultan nol

 pada arah tegak lurus bidang longsor. "engan anggapan ini, keseimbangan ini

keseimbangan arah vertikal dan gaya-gaya yang berkerja dengan memperhatikan

tekanan air pori adalah:

 N i+U i=W icosθ i ...'.$0(

tau

θi−¿U i N i=W i cos¿

θi−¿u ia i

 N i=W i cos¿ ...'.$2(

7aktor aman dide%inisikan sebagai,

 F = jumlah momen dari tahanan geer e!anjang bidanglongor

 jumlah momendariberat maa tanah "ang longor

 F =∑ M r

∑ M d

##-$0

Page 15: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 15/24

*engan momen dari berat masa tanah tiap irisan adalah & sin I, maka:

∑ M d= R∑i=1

i=n

W i sinθi   ...'.$3(

"engan,

& B jari-jari lingkaran bidang longsor 

 @ B jumlah irisan

Ei B berat masa tanah irisan ke-i

Ii B sudut yang dide%enisikan pada

dengan cara yang sama, momen yang menahan tanah akan longsor, adalah:

  ∑ M r= R∑i=1

i=n

(cai+ N i tg φ )   ...'.$4(

Sehingga permasaan untuk %aktor aman menjadi,

 F =∑i=1

i=n

(cai+ N i tgφ )

∑i=1

i=n

W isinθi

...(2.18)

ila terdapat air pada lereng, tekanan air pori pada bidang longsor tidak menambah

momen akibat tanah yang akan longsor ' +d (, karena resultan gaya akibat tekanan

air pori lewat titik pusat lingkaran. Substitusi persamaan '.( kedalam persamaan

'.2(, maka diperoleh:

##-$2

Page 16: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 16/24

θi−¿ui ai

W icos ¿

¿tgφ

ca i+¿

∑i=1

i=n

¿

 F =¿

"engan,

7 B %aktor aman

c B kohesi tanah 'k@m(

H B sudut gesek dalam tanah 'derajat(

ai B panjang lengkung lingkaran pada irisan ke-i 'm(

Ei B berat irisan tanah ke-i 'k@(

ui B tekanan air pori pada irisan ke-i 'k@m(

Ii  B sudut yang dide%inisikan

Jika terdapat gaya-gaya selain berat tanahnya sendiri, seperti beban bangunan diatas

lereng, maka momen akibat beban ini diperhitungkan sebagai +d.

+etode %ellinius menghasilkan %aktor aman yang lebih rendah dari cara hitungan

yang lebih teliti. atas-batas nilai kesalahan dapat mencapai kira-kira lima ' 2 (

hingga empat puluh persen ' 06L ( tergantung dari %aktor aman, sudut pusat

lingkaran yang dipilih, dan besarnya tekanan air pori. Ealaupun analisis ditinjau

dalam tinjauan tegangan total, kesalahan masih merupakan %ungsi dari %aktor aman

dan sudut pusat dari lingkaran 'Ehitman and aily, $534(. ara ini telah banyak digunakan dalam praktek, karena cara hitungan sederhana dan kesalahan yang terjadi

 pada sisi yang selalu aman.

2.2.2. Finie +'e,en (e%od

nalisis 7inite =lemen +ethod adalah analisis stabilitas lereng dengan

menggunakan bantuan so%tware. nanalisis 7inite =lemen +ethod ini menggunakan

 bantuan salah satu so%tware, yakni )eoSlope.

a. +emulai )eoSlope

##-$3

Page 17: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 17/24

 

)ambar .$$. Key#n nalisis

 b. Set +aterial

 

)ambar .$. Set +aterial

c. Set )eometri *ereng

##-$4

Page 18: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 18/24

)ambar .$/. Set )eometri *ereng

d. Set Pembebanan pada lereng

)ambar .$0. Set Pembebanan *ereng

##-$>

Page 19: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 19/24

)ambar .$2. eban *alu *intas untuk nalisis Stabilitas

 Sumber! PM (o) *+ th),-*,'

*ereng dibebani oleh beban lalu lintas kereta api, pembebanan lalu lintas

ketereta api ini di aplikasikan menjadi beban titik pada lereng tersebut.

##-$5

Page 20: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 20/24

e. Key#n )rid and Slip Sur%ace

)ambar .$3 Key#n )rid and Slip Sur%ace

2.3. Per%i$ngan Pengar$% e,&a

eban gempa dapat berpengaruh signi%ikan terhadap tegangan-tegangan

dinamik horisontal dan vertikal pada lereng. !egangan-tegangan tersebut

menghasilkan tegangan normal dinamik dan tegangan geser sepanjang daerah yang

 berpotensi longsor. Jika dibandingkan dengan tegangan geser statik yang ada,

tegangan-tegangan dinamik dapat melampaui tahanan geser ijin tanah. 8al ini yang

menyebabkan ketidakstabilan lereng.

8asil perhitungan stabilitas lereng pada timbunan akibat beban gempa sangat

dipengaruhi oleh beberapa parameter, diantaranya adalah: kelas tanah, kedalaman

 batuan dasar, tinggi timbunan kedalaman galian, kemiringan lereng dan percepatan

 pada batuan dasar.

Peraturan gempa yang digunakan dalam analisis stabilitas lereng adalah SNI-

3-1/20-212 Taa ara Perenanaan Ta%an e,&a Un$k ed$ng Dan Non

ed$ng.

##-6

Page 21: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 21/24

2.4. Disri"$si Tegangan Da'a, Tana%

!erdapat beberapa teori dalam menentukan distribusi tegangan tanah, namun

 penulis memilih teori oussines< dalam menentukan distribusi tegangan tanah.

Penentuan distribusi tegangan tanah ini bertujuan untuk memperhitungakn

 beban kereta api untuk setiap slice-nya. 8al ini diperuntukan dalam menghitung limit

e<uilibrium method.

Ketentuan-ketemtuan teori oussines< dalam menentukan distribusi tegangan

tanah untuk beban titik, yakni:

M !anah merupakan bahan bersi%at elastis, homogen, isotropis, dan semi tak  berhingga.

M !anah tidak mempunyai berat

M 8ubungan tegangan dan regangan mengikuti hukum 8ooke.

M "istribusi tegangan akibat beban tidak tergantung jenis tanah.

M "istribusi tegangan simetri terhadap sumbu vertikal 'z(

M Perubahan volume tanah diabaikan

M !anah tidak mengalami tegangan sebelum beban N diterapkan.

erdasarkan pengamatan, tegangan vertikal tidak tergantung pada = dan O,

sedangkan tekanan lateral bergantung pada O dan tidak bergantung pada =. Sebelum

 beban struktur bekerja tanah sudah mengalami tegangan akibat tekanan overburden

'A(, sedangkan tegangan yang diakibatkan oleh beban struktur dinyatakan dengan

tambahan tegangan ' stress increment ( yaitu A.

)ambar .$4 "istribusi !egangan "alam !anah kibat aban !itik 

'Sumber! Bahan Ajar – Mekanika Tanah II – Herman ST. MT)

 Tambahan tegangan vertikal (∆σz) akibat beban titik

dianalisis dengan meninjau sistem tegangan pada koordinat

##-$

Page 22: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 22/24

silinder. Tambahan tegangan vertikal (∆σz) pada titik A dalam

tanah akibat bebab titik Q dipermukaan dinyatakan:

#σ  $=3%

2 & $2 (

1

1+(r

 $)2 )

5

2 (2.20)

aktor pengaruh untuk teori oussines<:

 ( )= 32& 

(1

1+(r

 $)2

)5

2 (2.21)

!ehingga" !ehingga tambahan tegangan vertikal dalam tanah

menjadi:

#σ  $=%

 $

2 ( ) (2.22)

2.#. Perk$aan Lereng

Perkutan lereng dilakukan karena stabilitas lereng kurang syarat yang

ditentukan, yakni 7DS '7actor D% Sa%ety( kurang dari $.2. !erdapat sangat banyak 

 jenis perkuatan lereng, seperti dinding penahan tanah, angkur, dinding turap, bore

 pile, perubahan geometri lereng, counter .ei/ht , dll.

Perkuatan lereng direncanakan atas dasar bentuk yang terjadi bidang gelincir 

longsor, kondisi lahan, muka air tanah, jenis tanah, dll. 1ntuk perbaikan lereng pada

&uas jalan kereta api Purwakarta-iganea, km $64F3> lintas ikampek-

Padalarang akan dipilih perbaikan lereng dengan menggunakan angkur.

Sistem angkur yang digunakan adalah Sistem ngkur Skyhook%  Sistem ini

sudah cukup dikenal dan terbukti baik serta telah dikkenal dalam bidang teknik sipil

atau bangunan. Sistem ini cukup e%ekti% dengan alternati% biaya yang lebih e%isien

dari pada metode yang konvensional yang sudah kita kenal.

##-

Page 23: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 23/24

ngkur Skyhook adalah suatu sistem angkur yang terdiri dari sebuah pangkal

'kepala( yang mana, ketika dikunci dalam posisi kerja, menyediakan suatu bidang

dukung beban dengan permukaan tanah sehingga terjadi Q Frustum 0oneR. idang

gaya tersebut yang berbentuk kerucut 'cone( membawa suatu beban yang

didistribusikan kepangkalkepala oleh suatu batangtangkai yang kaku atau suatu

kabelkawat tendon yang %leksibel yang dihubungkan ke pangkalkepala.

)ambar .$> Frustum cone angkur Skyhook 

'Sumber! Subriadi Subri, Jurnal Tugas Akhir, Studi Perkuatan Lereng

engan S!"t#are $e! Sl!%e Pada Tanah Lem%ung)

Pemasangan angkur dilaksanakan dengan cara yang praktis dengan

mendorong angkur pada posisi yang diinginkan, kemudian menarik batang penekan

dilanjutkan dengan proses loadlocking untuk mengunci gaya tarik dari angkur 

')ambar .$5(. Proses pemasangan ini berisiko kecil terhadap stabilitas lereng

karena tidak adanya galian'bor( dan getaran pada saat penetrasi relati% tidak merusak 

material yang ada. ngker yang digunakan dalam kasus ini adalah S836 dengan

 jarak diambil berdasarkan S7 yang diinginkan.

##-/

Page 24: Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

8/9/2019 Bab 2 Tinjauan Pustaka Geoslope

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-tinjauan-pustaka-geoslope 24/24

)ambar .$5 Proses Pemasangan ngkur 

'Sumber! Subriadi Subri, Jurnal Tugas Akhir, Studi Perkuatan Lereng

engan S!"t#are $e! Sl!%e Pada Tanah Lem%ung)

## 0