bab ii tinjauan pustaka 2.1 pengertian tanah ii.pdf · nilai es untuk beberapa jenis tanah dapat...

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Tanah

Tanah selalu berperan pada setiap perkerjaan teknik sipil. Tanah adalah pondasi

pendukung suatu bangunan, atau bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti

tanggul atau bending, atau terkadang sebagai sumber penyebab gaya luar pada

bangunan, seperti tembok/ dinding panahan tanah.

Dalam pengertian secara umum tanah dapat didefinisikan sebagai material yang

terdiri dari agregat (butiran), mineral – mineral padat dan bahan – bahan organik

disertai dengan zat cair dan udara yang mengisi ruang kosong diantara partikel padat

tersebut. Ukuran tiap mineral padat tersebut sangat bervariasi dan sifat serta karakter

tanah sangat bergantung dari faktor – faktor ukuran, bentuk dan komposisi kimia dari

butiran.

2.2 Struktur Tanah

Struktur tanah dapat didefinisikan sebagai susunan geometrik butiran tanah. Di

antara faktor-faktor yang mempengaruhi struktur dari tanah adalah bentuk, ukuran dan

komposisi mineral dari butiran tanah serta sifat dan komposisi dari air tanah. Struktur

tanah adalah suatu sifat yang menghasilkan respon terhadap perubahan eksternal

didalam lingkungan seperti beban, air, temperatur dan faktor-faktor lainya. Secara

umum tanah dapat dimasukkan dalam dua kelompok yaitu tanah tak kohesi

(cohesionless soil) dan tanah kohesif (cohesive soil). (Braja M.Das, 1995)

2.2.1 Struktur Tanah Tak Berkohesi (Cohesionless Soil)

Struktur tanah tak berkohesi pada umumnya dibagi dalam dua katagori pokok

yaitu struktur butir tunggal (single grained) dan struktur sarang lebah (honey eombed).

Pada struktur butir tunggal, butir tanah berada dalam posisi stabil dan tiap-tiap butir

bersentuhan satu terhadap yang lainnya. Pada struktur sarang lebah, butir-butir pasir

halus dan lanau membentuk suatu lingkaran-lingkaran kecil terdiri dari untaian

partikel-partikel. Pori-pori yang terbentuk besar-besar dan biasanya dapat menerima

5

beban statis yang tidak begitu besar. Contoh struktur tanah tidak berkohesi adalah

pasir. (Braja M.Das, 1995)

2.2.2 Struktur Tanah Kohesi (Cohesive Soil)

Struktur tanah berkohesi dapat didefinisikan sebagai kumpulan partikel mineral

yang mempunyai indeks plastisitas sesuai dengan dengan batas-batas Aterberg yaitu

pada waktu mongering membentuk suatu massa tanah yang menyatu sedemikian rupa,

sehingga diperlukan gaya untuk memisahkan setiap butiran mikroskopisnya. Contoh

tanah yang bersifat kohesif adalah tanah lempung. (Braja M.Das, 1995)

2.3 Persoalan Tanah

Secara garis besar beberapa persoalan tanah diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Hal keseimbangan atau stabilitas, untuk itu perlu diketahui mengenai :

a. Beban / muatan yang berkerja pada tanah. Beban atau muatan yang

berkerja pada tanah tergantung dari tipe / macam struktur dan berat tanah

b. Besar dan distribusi tekanan akibat muatan terhadap tanah

c. Perlawanan dari tanah. Tanah dianggap material yang isotropis, tekanan

dapat dihutung secara analisa matematik

d. Perlu adanya pengambilan contoh tanah untuk penyelidikan di

laboratorium untuk mengetahui karakteristik / sifat tanah.

2. Deformasi, dapat dalam keadaan plastis atau elastis, sehubungan dengan hal

tersebut, perlu diketahui :

a. Muatan yang berkerja (beban berkerja)

b. Besar dan distribusi tekanan yang berpengaruh

c. Besar dan perbedaan penurunan

3. Drainase, menyangkut hal deformasi dan stabilitas

2.4 Parameter Tanah

2.4.1 Sistem Klasifikasi Tanah

Sistem klasifikasi tanah yang ada mempunyai beberapa versi, hal ini disebabkan

karena tanah memiliki sifat-sifat yang bervariasi. Adapun beberapa metode klasifikasi

tanah yang ada antara lain:

6

A. Klasifikasi Tanah Berdasar Tekstur

Pengaruh daripada ukuran tiap-tiap butir tanah yang ada didalam tanah tersebut

merupakan pembentuk tekstur tanah. Tanah tersebut dibagi dalam beberapa kelompok

berdasar ukuran butir-butiranya: pasir (sand), lanau (slit), lempung (clay), kerikil

(gravel). Departemen Pertanian AS telah mengembangkan suatu sistem klasifikasi

ukuran butir melalui prosentase pasir, lanau, dan lempung yang digambar pada grafik

segitiga Gambar 2.1.

Cara ini tidak memperhitungkan sifat plastisitas tanah yang disebabkan adanya

kandungan (baik dalam segi jumlah dan jenis mineral lempung yang terdapat pada

tanah. Untuk dapat menafsirkan ciri-ciri suatu tanah perlu memperhatikan jumlah dan

jenis mineral lempung yang dikandungnya. (Braja M.Das, 1995)

Gambar 2.1 Klasifikasi berdasar tekstur tanah oleh Depatemen Pertanian Amerika

Serikat (USDA) Sumber: Mekanika Tanah Jilid 1, Braja M.Das, (1995)

7

B. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Pemakaian

Sistem klasifikasi tanah berdasarkan tekstur adalah relatif sederhana karena ia

hanya didasarkan pada distribusi ukuran butiran tanah saja. Dalam kentaraannya,

jumlah dan jenis dari mineral lempung yang dikandung oleh tanah sangat

mempengaruhi sifat fisis tanah yang bersangkutan. Oleh karena itu, kiranya perlu

memperhitungkan sifat plastisitas tanah, yang disebabkan adanya kandungan mineral

lempung, agar dapat menafsirkan ciri-ciri suatu tanah.

Sistem Klasifikasi AASHTO

Sistem klasifikasi tanah sistem AASHTO pada mulanya dikembangkan pada

tahun 1929 sebagai Public Road Administration Classification System. Sistem ini

mengklasifikasikan tanah kedalam delapan kelompok, A-1 sampai A-7. Setelah

diadakan beberapa kali perbaikan, sistem ini dipakai oleh The America Association of

State Highway Officials (AASHTO) dalam tahun 1945. Bagan pengklasifikasian

sistem ini dapat dilihat seperti pada Tabel 2.4. dan Tabel 2.5. di bawah ini.

Table 2.1. Klasifikasi tanah sistem AASHTO

8

Pada sistem ini, tanah diklasifikasikan ke dalam tujuh kelompok besar, yaitu

A-1 sampai dengan A-7. Tanah yang diklasifikasi ke dalam A-1, A-2, dan A-3 adalah

tanah berbutir di mana 35% atau kurang dari jumlah butiran tanah tersebut lolos

ayakan No. 200. Tanah di mana lebih dari 35% butirannya lolos ayakan No. 200

diklasifikasikan ke dalam A-4 sampai dengan A-7 tersebut sebagaian besar adalah

lanau dan lempung.

Tabel 2.2. Klasifikasi tanah sistem AASHTO

Sistem Klasifikasi Tanah UNIFIED

Sistem ini pertama kali diperkenalkan oleh Cassagrande pada tahun 1942

untuk dipergunakan pada pekerjaan pembuatan lapangan terbang yang dilaksanakan

oleh The Army Corps Engineers. Sistem ini telah dipakai dengan sedikit modifikasi

oleh U.S. Bureau of Reclamation dan U.S Corps of Engineers pada tahun 1952. Dan

pada tahun 1969 America Society for Testing and Material telah menjadikan sistem ini

sebagai prosedur standar guna mengkalsifikasikan tanah untuk tujuan rekayas.

9

Sistem UNIFIED membagi tanah ke dalam dua kelompok utama :

i. Tanah bebutir kasar adalah tanah yang lebih dari 50% bahannya tertahan

pada ayakan No. 200. Tanah butir kasar terbagi atas kerikil dengan symbol

G (gravel), dan pasir dengan symbol S (sand).

ii. Tanah butir halus adalah tanah yang lebih dari 50% bahannya lewat pada

saringan No. 200. Tanah butir halus terbagi atas lanau dengan symbol M

(silt), lempung dengan symbol C (clay), serta lanau dan lempung organic

dengan symbol O, bergantung pada tanah itu terletak pada grafik

plastisitas. Tanah L untuk plastisitas rendah dan tanda H untuk plastisitas

tinggi.

Adapun symbol-simbol lain yang digunakan dalam klasifiakasi tanah ini

adalah:

W = well graded (tanah dengan gradasi baik)

P = poorly graded (tanah dengan gradasi buruk)

L = low plasticity (plastisitas rendah) (LL < 50)

H = high plasticity (plastisitas tinggi) (LL > 50)

Tanah berbutir kasar ditandai dengan symbol kelompok seperti: GW, GP,

GM, GC, SW, SP, dan SC. Untuk klasifikasi yang benar, faktor – faktor berikut ini

perlu diperhatikan:

1. Persentase butiran yang lolos ayakan No. 200 (ini adalha fraksi halus)

2. Persentase fraksi kasar yang lolos ayakan No. 40

3. Koefisien keseragaman (uniformity coeffisien, Cu) dan koefisien gradasi

(gradation coefficient, Cc) unutk tanah dimana 0 -12% lolos ayakan No. 200

4. Batas cair (LL) dan indeks plastisitas (PI) bagian tanah yang lolos ayakan

No. 40 (untuk tanah di mana 5% atau lebih lolos ayakan No. 200)

Klasifikasi tanah berbutir halus dengan symbol ML, CL, OL, MH, CH, dan OH

didapat dengan cara menggambar batas cair dan indeks plastisitas tanah yang

bersangkutan pada bagan plastisitas yang diberikan dalam Tabel 2.7.

10

Tabel 2.3. Klasifikasi tanah sistem UNIFIED

(Sumber: MekanikaTanah Jilid 1, Braja M. Das)

11

Tabel 2.7. Klasifikasi tanah sistem UNIFIED

(Sumber: MekanikaTanah Jilid 1, Braja M. Das)

2.4.2 Modulus Young

Nilai modulus young menunjukkan besarnya nilai elastisitas tanah yang

merupakan perbandingan antara tegangan yang terjadi terhadap regangan. Nilai ini

bisa didapatkan dari Traxial Test. Perkiraan nilai Es untuk tiap jenis tanah terdapat

pada Tabel 2.8. Nilai Es untuk beberapa jenis tanah dapat diperoleh dari data sondir

dan SPT seperti pada Tabel 2.9.

12

Tabel 2.5. Perkiraan nilai Es berdasarkan jenis tanah

Jenis Tanah Es

ksf MPa

Lempung sangat lunak

Lempung lunak

Lempung kaku

Lempung keras

Lempung berpasir kekaku-kakuan

50 – 250

100 – 500

300 – 1000

1000 – 20000

500 – 5000

2 – 15

5 – 25

15 – 40

50 – 100

25 – 250

Pasir lepas

Pasir padat

Pasir sangat padat

Pasir sangat lepas

200 – 3200

3000 – 15000

10000 – 30000

300 – 1200

10 – 153

144 – 720

478 – 720

15 – 60

Pasir berlanau

Pasir lepas

Pasir padat

150 – 450

200 – 500

1000 – 1700

5 – 20

10 – 25

50 – 81

Pasir dan kerikil lepas

Pasir dan kerikil padat

1000 – 3000

2000 – 4000

50 – 120

100 – 200

Serpih 3000 – 300000 150 – 5000

Lanau 40 – 400 2 – 20 (Sumber: Bowles (1992))

Tabel 2.6. Nilai Es berdasarkan nilai SPT dan sondir

Jenis Tanah SPT (kPa) CPT (kg/cm2)

Pasir terkonsolidasi normal

Es = 500 ( N + 15 )

Es = ( 1500 to 2200) ln N

Es = ( 35000 to 50000)log N

Es = 2 to 4qc

Es+ = ( 1 + r 2) qc

Pasir jenuh Es = 250 ( N + 15 ) -

Pasir over consolidated Es++ = 18000 + 750N

Es(OCR) = Es(nc)(OCR)1/2 Es = 6 to 30qc

Pasir krikilan/kerikil

Es = 1200 ( N + 6 )

Es = 600 ( N + 6 ) -> N< 15

Es = 600 ( N + 6 ) + 2000 ->N> 15

-

Pasir berlempung Es = 320 ( N + 15 ) Es = 3 to 6qc

13

Tabel 2.6 (lanjutan)

Jenis Tanah SPT (kPa) CPT (kg/cm2)

Pasir berlanau Es = 300 ( 300 + 6 ) Es = 1 to 2qc

Lempung lunak - Es = 3 to 8 qc

Lempung

Memakai unconfined test

IP > 30 Organik = ( 100 – 500) Su

IP < 30 (kaku) = ( 500 – 15000 ) Su (Sumber: Bowles (1992))

2.4.3 Poisson Ratio

Nilai poisson ratio ditentukan sebagai kompresi poros terhadap regangan

permuaian lateral. Nilai poisson ratio dapat ditentukan berdasarkan jenis tanah seperti

yang terlihat pada Tabel 2.10. dibawah ini.

Tabel 2.7. Hubungan Antara Jenis Tanah dan Poisson Ratio

Jenis Tanah Poisson Ratio (µ)

Lempung jenuh 0,4 – 0,5

Lempung tak jenuh 0,1 – 0,3

Lempung berpasir 0,2 – 0,3

Lanau 0,3 – 0,35

Pasir 0,1 – 1,0

Batuan 0,1 – 0,4

Umum dipakai untuk tanah 0,3 – 0,4

(Sumber: Mekanika Tanah Jilid 1, Braja M. Das)

2.4.4 Sudut Geser Dalam

Kekuatan geser dalam mempunyai variable kohesi dan sudut gese dalam. Sudut

geser dalam bersamaan dengan kohesi menentukan ketahanan tanah akibat tegangan

yang berkerja berupa tekanan lateral tanah. Nilai ini juga didapatkan dari pengukuran

engineering properties tanah dengan Direct Shear Test. Hubungan antara sudut geser

dalam dan jenis tanah ditunjukan pada Tabel 2.11.

14

Tabel 2.8. Hubungna Antara Sudut Geser Dalam dengan Jenis Tanah

Jenis Tanah Sudut Geser Dalam (∅)

Kerikil berpasir 35o – 40o

Kerikil kerakal 35o – 40o

Pasir padat 35o – 40o

Pasir lepas 30o

Lempung kalanauan 25o – 30o

Lempung 20o – 25o

(Sumber: Mekanika Tanah Jilid 1, Braja M.Das)

2.4.5 Kohesi

Kohesi merupakan gaya tarik menarik antar partikel tanah. Bersama dengan

sudut geser dalam, kohesi merupakan parameter kuat geser tanah yang menentukan

tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang berkerja pada tanah dalam hal ini

berupa gerakan lateral tanah. Deformasi ini terjadi akibat kombinasi keaadaan kritis

pada tegangan normal dan tegangan geser yang tidak sesuai dengan faktor aman dari

yang direcanakan. Nilai ini didapat dari pengujian Direct Shear Test. Nilai kohesi

secara empiris dapat ditentukan dari data sondir (qc) yaitu sebagai berikut:

Kohesi (c) = qc/20

2.5 Kekuatan Geser Tanah

Kuat geser adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir – butir tanah

terhadap desakan atau tarikan. Dengan dasar pengertian ini, bila tanah mengalami

pembebanan akan ditahan oleh:

1. Kohesi tanah yang bergantung pada jenis tanah dan kepadatannya, tetapi tidak

tergantung dari tegangan normal yang berkerja pada bidang geser.

2. Gesekan antara butir – butir tanah yang besarnya berbanding lurus dengan

tegangan normal pada bidang gesernya.

Jika tanah dibebani, maka akan mengakibatkan tegangan geser. Apabila tegangan

geser mencapai harga batas, muka massa tanah akan mengalami deformasi dan

cenderung akan runtuh. Keruntuhan tersebut mungkin akan mengakibatkan pondasi

mengambang atau pergerakan pergeseran dinding penahan tanah atau longsoran

15

timbunan tanah. Keruntuhan geser dalam tanah adalah gerak relative antara butir –

butir massa tanah. Jadi kekuatan geser dalam tanah ditentukan untuk mengukur

kemampuan tanah menahan tekanan tanpa terjadi keruntuhan.

Keruntuhan geser tanah dapat dianggap terdiri dari tiga komponen sebagai

berikut:

1. Geseran struktur karena perubahan jalinan antara butir – butir massa tanah.

2. Geseran dalam ke arah perubahan letak antara butir – butir tanah sendiri dan

titik – titik kontak yang sebanding dengan tegangan efektif yang berkerja

pada bidang geser.

3. Kohesi atau adhesi antara permukaan butir – butir yang tergantung pada jenis

tanah dan kepedatan butiranya.

Hipotesis pertama mengenai kekuatan geser tanah dikemukakan oleh Coulomb (1773)

sebagai berikut:

𝑠 = c + f 𝜎

atau

𝑠 = c + 𝜎 tan ∅ (2.1)

Dalam hal ini :

𝑠 = Kekuatan geser

𝜎 = Tegangan/ tekanan normal

f = tan ∅ = faktor geser di antara butir – butir yang bersentuhan

c = Kohesi

∅ = Sudut geser dalam tanah

Kemudian persamaan Coulomb tersebut diubah oleh Terazaghi (1925) dengan

memasukkan unsur tekanan air pori dan dibuktikan oleh Horslev (1973). Oleh karena

itu persamaan ini disebut persamaan Coulomb-Horslev.

𝑠 = c’ + 𝜎’ tan ∅’ (2.2)

Dalam hal ini :

𝜎’ = Tegangan efektif = 𝜎 − 𝑢

𝑢 = Tekanan air pori

c’ = Kohesi

∅’ = Sudut geser dalam tanah kondisi efektif


16

2.6 Daya Dukung Tanah

Dalam perencanaan kontruksi bangunan sipil, daya dukung tanah mempunyai

peranan yang sangat penting, daya dukung tanah merupakan kemampuan tanah

menahan beban pondasi tanpa mengalami keruntuhan akibat geser yang juga

ditentukan oleh kekuatan geser tanah. Tanah mempunyai sifat untuk meningkatkan

kepadatan dan kekuatan gesernya apabila menerima tekanan. Apabila beban yang

berkerja pada tanah pondasi telah melampaui daya dukung batasnya, tegangan geser

yang ditimbulkan dalam tanah pondasi melampaui kekuatan geser tanah maka akan

mengakibatkan keruntuhan geser tanah tersebut. Perhitungan daya dukung tanah dapat

dihitung berdasarkan teori Terzaghi:

Daya dukung tanah untuk pondasi lajur

qult = cNc + 𝛾DNq + 1

2 𝛾BN 𝛾 (2.3)

Daya dukung tanah untuk pondasi bujur sangkar

qult = 1,3cNc + 𝛾DNq + 0,4𝛾BN 𝛾 (2.4)

Daya dukung untuk tanah jenuh

Apabila permukaan tanah terletak pada jarak D di atas dasar pondasi.

qult = 𝛾 (Df – D) + 𝛾′ D (2.5)

(Sumber : Mekanika Tanah Jilid 1, Braja M.Das)

Dimana :

𝛾′ = 𝛾sat – 𝛾w = Berat Volume efektif dari tanah

D = Kedalaman pondasi

B = Lebar pondasi

𝛾 = Berat isi tanah

Nc, Nq, N𝛾 = Faktor daya dukung tanah tergantung pada sudut geser

2.7 Analisis Stabilitas Lereng

Gaya-gaya gravitasi dan rembesan (seepage) cenderung menyebabkan

ketidaksetabilan (instability) pada lereng alami (Natural slope), pada lereng yang

dibentuk dengan cara penggalian, dan pada lereng tanggul serta bendungan tanah

17

(earth dams). Tipe keruntuhan lereng yang paling penting digambarkan pada Gambar

2.2.

Dalam kelongsoran rotasi (rotasional arc) bentuk permukaan runtuh pada

potongannya dapat berupa busur lingkaran (circular arc) atau kurva bukan lingkaran.

Pada umumnya, kelongsoran lingkaran berhubungan dengan kondisi tanah yang

homogen dan kelongsoran bukan lingkaran berhubungan dengan kondisi tidak

homogen. Kelongsoran translasi (translation slip) dan kelongsoran gabungan

(compound slip) terjadi bila bentuk permukaan runtuh dipengaruhi oleh adanya

kekuatan geser yang berbeda pada lapisan tanah yang berbatasan. Kelongsoran

translasi cenderung terjadi bila lapisan tanah yang berbatasan berbeda pada kedalaman

yang relatif dangkal di bawah permukan lereng, di mana permukaan runtuhnya akan

berbentuk bidang dan hampir sejajar dengan lereng. Kelongsoran gabungan biasanya

terjadi bila lapisan tanah yang berbatasan berada pada kedalaman yang lebih besar,

dan permukaan runtuhnya terjadi dari bagian-bagian lengkung dan bidang. (Craig, R.

F., 1986)

Gambar 2.2 Tipe-tipe keruntuhan lereng

Sumber: Mekanika Tanah, Craig, R. F., (1986)

18

2.7.1 Teori Analisis Stabilitas Lereng

Maksud analisis stabilitas lereng adalah untuk menentukan faktor aman dari

bidang longsor. Faktor aman didefinisikan sebagai nilai banding antara gaya yang

menahan dan gaya yang menggerakan atau,

F = τ

τd (2.6)

dengan ;

𝜏 = tahanan geser maksimum yang dapat dikerahkan oleh tanah

𝜏𝑑 = tegangan geser yang terjadi akibat gaya berat tanah yang akan longsor

F = faktor aman

Mohr – Coulumb, tahanan geser (𝜏) yang dapat dikerahkan tanah sepanjang bidang

longsornya dinyatakan :

𝜏 = 𝑐 + 𝜎𝑡𝑔𝜑

Dimana nilai c dan ∅ adalah parameter kuat geser tanah disepanjang bidang

longsornya. Persamaan geser yang terjadi akibat beban tanah dan beban lain pada

bidang longsornya :

𝜏𝑑 = 𝑐𝑑 + 𝜎𝑡𝑔𝜑𝑑 (2.7)

Dengan cd dan ∅𝑑 adalah kohesi dan sudut geser dalam yang berkerja sepanjang bidang

longsor yang dibutuhkan untuk keseimbangan pada longsornya.

Fs = c + σtgφ

cd + σtgφd (2.8)

atau :

𝑐𝑑 + 𝜎𝑡𝑔𝜑𝑑 = 𝑐

𝐹+ 𝜎

𝑡𝑔𝜑

𝐹 (2.9)

dengan :

Fc = 𝑐

𝑐𝑑 (2.10)

𝐹𝜑 = 𝑡𝑔𝜑

𝑡𝑔𝜑𝑑 (2.11)

Bila persamaan (2.8), (2.10), dan (2.11) dibandingkan, adalah wajar bila Fs, menjadi

sama dengan 𝐹𝜑 harga tersebut memberikan angka keamanan terhadap kekuatan tanah,

atau, bila

𝑐

𝑐𝑑 =

𝑡𝑔𝜑

𝑡𝑔𝜑𝑑

19

Maka dapat dituliskan:

Fs = Fc = 𝐹𝜑

Fs = 1, maka lereng adalah dalam keadaan akan longsor. Umumnya, harga 1,5 untuk

angka keamanaan terhadap kekuatan geser dapat diterima untuk merencanakan

stabilitas lereng. (Sumber: Mekanika Tanah Jilid 1, Braja M.Das)

2.7.2 Analisis Kelongsoran Translasi Bidang

A. Lereng tak berhingga dengan kondisi tanpa rembesan

Berat elemen PQTS adalah

𝑊 = 𝛾 𝐿 𝐻 (2.12)

Gaya W dapat diuraikan:

Tegak lurus terhadap bidang longsor 𝑁𝑎 = 𝑊 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 𝛾 𝐿 𝐻 𝑐𝑜𝑠𝛽

Searah pada bidang geser 𝑇𝑎 = 𝑊 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 𝛾 𝐿 𝐻 𝑠𝑖𝑛𝛽

Tegangan normal dan tegangan geser yang terjadi pada bidang AB persatuan lebar :

𝜎 = 𝑁𝑎

𝐿

𝑐𝑜𝑠𝛽

= 𝛾𝐻𝑐𝑜𝑠2𝛽 (2.13)

𝜏 = 𝑇𝑎𝐿

𝑐𝑜𝑠𝛽

= 𝛾𝐻𝑠𝑖𝑛𝛽 𝑐𝑜𝑠𝛽 (2.14)

Gambar 2.3 Lereng tak berhingga tanpa rembesan

Sumber: Mekanika Tanah Jilid 1, Braja M.Das, (1995)

20

Dalam keadaan seimbang 𝜏𝑑 = 𝜏 = 𝛾𝐻𝑠𝑖𝑛𝛽 𝑐𝑜𝑠𝛽, sehigga :

𝜏𝑑 = cd + 𝛾𝐻𝑐𝑜𝑠2𝛽 𝑡𝑎𝑛𝜑𝑑

Jadi,

𝛾𝐻𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑐𝑜𝑠𝛽 = 𝑐𝑑 + 𝛾𝐻𝑐𝑜𝑠2𝛽𝑡𝑔𝜑𝑑 (2.15)

atau:

𝑐𝑑

𝛾𝐻 = 𝑐𝑜𝑠2𝛽(𝑡𝑎𝑛𝛽 − 𝑡𝑎𝑛𝜑𝑑) (2.16)

Dengan mengganti 𝑡𝑎𝑛𝜑𝑑 = 𝑡𝑎𝑛𝜑

𝐹𝑠 dan 𝑐𝑑 =

𝑐

𝐹𝑠 diperoleh:

𝐹 = 𝑐

𝛾𝐻𝑐𝑜𝑠2𝛼𝑡𝑔𝛼+

𝑡𝑔𝜑

𝑡𝑔𝛼 (2.17)

Kondisi kritis terjadi jika F = 1 maka untuk tanah yang mempunyai ∅ dan c,

𝐻𝑐 = 𝑐

𝛾𝑐𝑜𝑠2𝛼(𝑡𝑔𝛼−𝑡𝑔𝜑) (2.18)

Dengan Hc ketebalan maksimum, dimana lereng dalam kondisi akan longsor (kondisi

kritis).

Untuk tanah berbutir (c = 0) pada kondisi kritis, maka 𝐹𝑠 = 𝑡𝑎𝑛∅

𝑡𝑎𝑛𝛼

Lereng tak berhingga yang terdiri dari tanah pasir, harga Fs-nya tidak tergantung pada

tinggi H, dan lereng akan tetap stabil selama 𝛽 < ∅.

Untuk lempung jenuh (∅=0) persamaan menjadi :

𝐹 = 𝑐

𝛾𝐻𝑐𝑜𝑠2𝛽𝑡𝑎𝑛𝛽 (2.19)

Pada kondisi kritis F=1, maka 𝑐

𝛾𝐻= 𝑐𝑜𝑠2𝛽𝑡𝑎𝑛𝛽

B. Lereng tak berhingga dengan kondisi dengan rembesan

Gambar 2.4 Lereng tak berhingga dengan rembesan

Sumber: Mekanika Tanah Jilid 1, Braja M.Das

21

Dengan dilakukan penurunan seperti diatas diperoleh :

𝐹 = 𝑐

𝛾𝑠𝑎𝑡𝐻𝑐𝑜𝑠2𝛼𝑡𝑎𝑛𝛼 +

𝛾′𝑡𝑎𝑛𝜑

𝛾𝑠𝑎𝑡𝑡𝑎𝑛𝛼 (2.20)

Untuk tanah granuler (c = 0) maka faktor aman,

𝐹 = 𝛾′𝑡𝑎𝑛𝜑

𝛾𝑠𝑎𝑡𝑡𝑎𝑛𝛼 (2.21)

Untuk tanah kohesif (∅ = 0), faktor aman

𝐹 = 𝑐

𝛾𝑠𝑎𝑡𝐻𝑐𝑜𝑠2𝛼 𝑡𝑎𝑛𝛼 (2.22)

2.7.3 Metode Irisan (Method of Slide)

Massa tanah diatas permukaan runtuh dibagi dalam bidang – bidang vertical

menjadi sejumlah irisan dengan lebar b. dasar tiap irisan diasumsikan sebagai garis

lurus. Untuk setiap irisan, sudut yang dibentuk oleh dasar irisan dan sumbu horizontal

adalah 𝛼. Tinggi yang di ukur pada garis sumbu adalah h.

Faktor keamanan didefinisikan sebagai rasio kekuatan geser yang ada terhadap

kekuatan geser yang harus dikerahkan untuk mempertahankan syarat batas

keseimbangan.

Untuk pengamatan keseimbangan :

Nr = Wn cos𝛼𝑛 (2.23)

Gaya geser perlawanan dapat dinyatakan sebagai berikut :

Tr = 𝜏𝑑(∆Ln) = 𝜏𝑓(∆𝐿𝑛)

𝐹𝑠 =

1

𝐹𝑠 ( c + 𝜎tan𝜑)∆Ln (2.24)

Tegangna normal 𝜎 dalam persamaan di atas adalah sama dengan :

𝑁𝑟

∆𝐿𝑛 =

𝑊𝑛 cos 𝛼𝑛

∆𝐿𝑛 (2.25)

Untuk keseimbangan blok percobaan ABC, momen gaya dorong terhadap titik O adalh

sama dengan perlawanan terhadap titik O, atau :

n

pn

n

nrW sin1

= rLL

Wc

Fn

n

nnpn

n s

..tan.cos1

1

(2.26)

22

Atau :

pn

n

nn

pn

n

nnn

s

W

WLc

F

1

1

sin.

tan.cos..

(2.27)

Ln dalam persamaan (2.37) diperkirakan sama dengan n

nb

cos

)( dengan bn = lebar

potongan nomor n. Hal ini dapat dijelaskan dengan menggunakan Gambar 2.4,

dengan AC merupakan lengkung lingkaran sebagai permukaan bidang longsor

percobaan. Tanah yang berada diatas bidang longsor percobaan dibagi dalam beberapa

irisan tegak. Lebar dari tiap – tiap irisan tidak harus sama. Wn adalah berat irisan. Gaya

– gaya Nr dan Tr adalah komponen tegak dan sejajar dari reaksi R. Pn dan Pn+1 adalah

gaya normal yang berkerja pada sisi – sisi irisan. Demikian juga, gaya geser yang

berkerja pada sisi irisan adalah Tn dan Tn+1.

Gambar 2.5.a Analisa lereng dengan metode irisan


23

Gambar 2.5.b Gaya – gaya pada segmen


2.7.4 Metode bishop disederhanakan (simplified bishop method)

Metode Bishop disederhanakan (bishop,1955) mengangap bahwa gaya – gaya yang

berkerja pada sisi – sisi irisan mempunyai resultan nol pada arah vertical. Dalam

metode ini, pengaruh gaya – gaya pada sisi tepi irisan diperhitungkan.

Misalkan :

PPP nn 1 ; TTT nn 1

Maka :

s

n

s

rnddrrF

Lc

FNLcNT

.tan..tan.

(2.28)

Jumlah gaya vertical (irisan n) :

n

s

n

s

rnrr

F

Lc

F

NNTW

sin

.tancos

(2.29)

Atau :

s

nn

n

s

nn

r

F

F

LcTW

N

sin.tancos

sin..

(2.30)

24

Momen terhadap O :

pn

n

nn

pn

n

n rTrW11

.sin.. (2.31)

tan..1

.tan1

rn

s

n

s

r NLcF

LcF

T (2.32)

Dengan memasukan persamaan (2.30) dan (2.32) kedalam persamaan (2.31)

didapatkan :

pn

n

nn

pn

n na

nn

s

W

mTWbc

F

1

1 )(

sin.

1tan.tan..

(2.33)

Dengan :

s

nnna

Fm

sin.tancos)( (2.34)

Untuk penyerderhanaan, bila diumpamakan T = 0, maka persamaan (2.32) menjadi:

pn

n

nn

pn

n na

nn

s

W

mWbc

F

1

1 )(

sin.

1tan..

(2.35)

2.7.5 Metode Elemen Hingga

Metode elemen hingga adalah prosedur perhitungan yang dipakai untuk

mendapatkan pendekatan dari permasalahan metematis yang sering muncul pada

rekayasa teknik, inti dari metode tersebut adalah membuat persamaan matamatis

dengan berbagai pendekatan dan rangkaiaan persamaan aljabar yang melibatkan nilai-

nilai pada titik – titik distrik pada bagian yang dievaluasi. Persamaan metode elemen

hingga dibuat dan dicari solusinya dengan sebaik mungkin untuk menghindari

kesalahan pada hasil akhirnya.

25

Gambar 2.6. Contoh jaring – jaring dari Elemen Hingga

Jarring (mesh) terdiri dari elemen – elemen yang dihubungkan oleh node. Node

merupakan titi – titik pada jarring dimana nilai dari variable primernya dihitung.

Missal untuk analisis displacement, nilai variable primernya adalah nilai dari

displacement. Nilai – nilai nodal displacement diinterpolasikan pada elemen agar

didapatkan persamaan ajabar untuk displacement, dan regangan, melalui jaring –

jaring yang terbentuk.

A. PLAXIS

Plxasi adalah salah satu program apalikasi komputer berdasarkan metode elemen

hingga dua dimensi yang digunakan secara khusus untuk menganalisis deformasi,

stabilitas, dan aliran air tanah dalam rekayasa geoteknik. Kondisi sesungguhnya dapat

dimodelkan dalam regangan bidang maupun secara axisymetris. Program ini

menerapkan metode antarmuka grafis yang mudah digunakan sehingga pengguna

dapat dengan cepat membuat model jaring elemen berdasarkan penampang melintang

dari kondisi yang ingin dianalisis. Secara garis besar program Plaxis ini terdiri dari

empat sub program yaitu, masukan, perhitungan, keluaran atau hasil perhitungan dan

kurva. (Anonim, 2012).

Kondisi dilapangan yang disimulasikan ke dalam program Plaxis ini bertujuan

untuk mengimplementasikan tahapan pelaksanaan di lapangan ke dalam tahapan

pengerjaan pada program, dengan harapan pelaksanaan di lapangan dapat didekati

sedekat mungkin pada program, sehingga respon yang dihasilkan dari program dapat

diasumsikan sebagai cerminan dari kondisi yang sebenarnya terjadi di lapangan.

(Anonim, 2012).

26

2.7.6 Elemen Untuk Analisa Dau Dimensi

Analisis dua dimensi pada umumnya merupakan analisa yang menggunakan

elemen triangular atau quadrilateral. Bentuk umum dari elemen – elemen tersebut

berdasarkan pada pendekatan Iso-Parametric dimana fungsi interpolasi polynominal

dipakai untuk menunjukkan displacement pada elemen.

Gamabar 2.7.Elemen – elemen Triangular dan Largrange

2.8 Tekanan Tanah Lateral

2.8.1 Teori Rankine

Teori rankine mempertimbangkan keadaan tegangan pada massa tanah ketika

kondisi keseimbangan plastisnya telah tercapai, yaitu pada keruntuhan gesernya pada

suatu titik terjadi pada seluruh tanah. (Sumber: Mekanika Tanah Jilid 1, Braja M.Das)

𝜎𝑥

𝜎𝑧

Permukaan Dinding

Kondisi Pasif Kondisi Aktif

𝑧

Gambar 2.8. Kondisi elemen tanah aktif dan pasif pada teori Rankine

27

A. Tekanan Tanah Aktif

Jika terjadi pergerakan dinding menjauhi tanah (keadaan aktif), maka nilai 𝜎𝑥

(tegangan horizontal) berkurang karena terjadi pengembangan tanah. Jika

pengembagnan tanah yang terjadi besar, nilai 𝜎𝑥 berkurang sampai suatu nilai

maksimum sedemikian rupa sehingga terbentuk kondisi keseimbangan plastis. Karena

kondisi demikian, maka terjadi penurunan 𝜎𝑥 sehingga 𝜎𝑥 merupakan tegangan utama

minimum.

Tegangan 𝜎𝑥 adalah bagaian overburden akibat beban tanah di atasnya pada

kedalaman z dari permukaan tanah merupakan tegangan utama maksimum dan

mempunyai nilai yang tetap tergantung dari kedalaman dan berat volume tanah.

Hubungan antara 𝜎𝑥 dan 𝜎𝑧 dapat diturunkan dari lingkaran mhor dan menyinggung

selubung keruntuhan (failure envelope) tanah.

𝜎𝑥 = tegangan aktif tanah

2 x 𝜃 = 180 – (90- 𝜑)

= 90 + 𝜑

= 45 + 𝜑/2

Sin 𝜑 = 𝑄𝑃

𝑂𝑃 =

1

2𝑥(𝜎𝑧−𝜎𝑥)

1

2𝑥(𝜎𝑧+𝜎𝑥)

Sin 𝜑 x (𝜎𝑧 + 𝜎𝑥) = (𝜎𝑧 − 𝜎𝑥)

𝜎𝑧 𝜎𝑥 𝜎

𝜏

∅

∅

𝜃

Gambar 2.9. Lingkaran Mohr: teori tegangan tanah aktif Rankine

28

𝜎𝑥 x (1 + sin 𝜑) = 𝜎𝑧 x (1 – sin 𝜑)

𝜎𝑥 = (1−sin 𝜑)

(1+sin 𝜑) x 𝜎𝑧

𝜎𝑥 = (1−sin 𝜑)

(1+sin 𝜑) x 𝛾 x z

𝜎𝑥 = Ka x 𝛾 x z

Pa = ∫ 𝜎𝑥 (𝑑𝑧)𝐻

0

Pa = ∫ 𝐾𝑎𝑥𝛾 𝑥 𝑧 (𝑑𝑧) 𝐻

0

Pa = 1

2 x 𝛾 x H2 x Ka

Sehingga:

Ka = (1−sin 𝜑)

(1+sin 𝜑) = tan2 (45 −

𝜑

2)


B. Tekanan Tanah Pasif

Pada kondisi pasif, dinding bergerak kea rah massa tanah sehingga nilai 𝜎𝑥 akan

bertambah sampai terjadi kesetimbangan plastis. Untuk kondisi ini 𝜎𝑥 akan

merupakan tegangan maksimum.

Tegangan 𝜎𝑧 yang merupakan tegangan overburden akibat beban tanah di

atasnya pada kedalaman z menjadi tegangan minimum. Hubungan antara 𝜎𝑥 dan 𝜎𝑧

dapat diturunkan dari lingkaran mohr dan menyinggung selubung keruntuhan (failure

envelope) tanah.

𝜎𝑥 = tegangan aktif pasif

Sin 𝜑 = 𝑄𝑃

𝑂𝑃 =

1

2𝑥(𝜎𝑧−𝜎𝑥)

1

2𝑥(𝜎𝑧+𝜎𝑥)

Sin 𝜑 x (𝜎𝑥 + 𝜎𝑧) = (𝜎𝑥 + 𝜎𝑧)

𝜎𝑧 x (1 + sin 𝜑) = 𝜎𝑥 x (1 – sin 𝜑)

𝜎𝑥 = (1+sin 𝜑)

(1−sin 𝜑) x 𝜎𝑧

𝜎𝑥 = (1+sin 𝜑)

(1−sin 𝜑) x 𝛾 x z = Kp x 𝛾 x z

29

Pp = ∫ 𝜎𝑥 (𝑑𝑧)𝐻

0

Pp = ∫ 𝐾𝑝 𝑥 𝛾 𝑥 𝑧 (𝑑𝑧) 𝐻

0

Pp = 1

2 x 𝛾 x H2 x Kp

Dimana:

Kp = (1+sin 𝜑)

(1−sin 𝜑) = tan2 (45 +

𝜑

2)


2.8.2 Pengaruh Beban Pada Tanah Urugan

A. Beban Titik

Tekanan lateral akibat beban titik diatas tanah urug dapat di hitung dengan

persamaan Boussinesq (Spangler, 1938). Jika beban titik P terletak sejauh seperti

ditunjukan dalam Gambar 2.11, dengan menganggap angka poisson ( ) = 0,5,

maka :

2522

23

2 zx

zxPh

(2.36)

Gambar 2.10 Beban Titik

30

Untuk m ≤ 0,4 :

32

2

236,0

.28,0

n

n

H

Qx

(2.37)

Untuk m > 0,4 :

322

22

2

..

77,1

nm

nm

H

Qx

(2.38)

B. Beban Terbagi Rata Memanjang

Beban terbagi rata memanjang (q) dapat berupa jalan raya, kereta api, timbunan

tanah dan lain – lain. Tekanan tanah lateral akibat beban tersebut dapat dihitung

dengna persamaan Terzaghi (1943), sebagai berikut :

2cossin2

q

h (2.39)

Dengan 𝛼 dan 𝛽 adalah sudut (dalam radian) yang ditunjukkan dalam Gambar 2.12.

Dalam gambar tersebut ditunjukkan pula bentuk diagram tekanan tanah lateralnya.

Gambar 2.11 Beban Merata

2.9 Terasering

Teras adalah banguna konservasi tanah dan air yang dibuat dengan penggalian

dan pengurugan tanah, membentuk banguan utama berupa bidang olah guludan dan

saluran air yang mengikuti kontur serta dapat pula dilengkapi dengan bangunan

pelengkapnya seperti saluran pembuangan air (SPA) dan terjunan air yang tegak lurus

kontur.(Yuliarta et al, 2002)

31

Terdapat berbagai cara mekanik dalam menahan erosi air dan angin. Cara utama

adalah dengan membentuk mulsa tanah dengan cara menyusun campuran dedaunan

dan ranting pohon yang berjatuhan diatas tanah dan membentuk penahan aliran air,

misalnya dengan membentuk teras – teras di perbukitan (terasering) dan pertanian

berkontur. Mulsa adalah sisa tanaman, lembaran plastis, atau susunan batu yang

disebar di permukaan tanah. Mulsa berguna untuk melindungi permukaan tanah dari

terapaan hujan, erosi, dan menjaga kelembaban, struktur, kesuburan tanah, serta

menghambat pertumbuhan gulma (rumput liar).

Pembuatan terasering dilakukan untuk mengurangi panjang lereng dan menahan

atau memperkecil aliran permukaaan agar air dapat meresap ke dalam tanah. Jenis

terasering antara lain teras datar, teras kredit, teras guludan, dan teras bangku. Jadi

secara garis besar terasering adalah kondisi lereng yang dibuat bertangga – tangga

yang dapat digunakan pada timbunan atau galian yang tinggi dan berfungsi untuk :

1. Menambah stabilitas lereng.

2. Memudahkan dalam perawatan (konversi lereng).

3. Memperpanjang daerah resapan air.

4. Memperpendek panjang lereng dan atau memperkecil kemiringan lereng.

5. Mengurangi kecepatan aliran permukaan (run off).

6. Dapat digunakan untuk landscaping.

2.9.1 Jarak Antar Garis Lintasan

Semakin dekat batas garis antar lintasan maka peluang untuk erosi berkurang.

Juga peluang untuk memproduksi unsur hara dalam bentuk biomassa semakin besar

dan memungkinkan tumbuh dengan baik. Ada 2 kriteria untuk menentukan jarak antar

lintasan: garis vertical dan garis horizontal. Secara vertikal, sebaiknya garis berikutnya

tidak lebih dari 1 meter dibawahnya untuk mencegah erosi berlebihan. Pada bagian

yang kemiringannya ekstrim atau curam, jaraknya harus lebih pendek. Sementara itu,

pada lahan yang datar, sebaiknya jarak horizontal antar garis tidak lebih dari 5 meter

untuk memaksimalkan menajemen kesuburna tanah ditunjujkan pada Gambar 2.13.

(Mindanao Baptist Rural Life Center (MBRLC), 1971).

32

2.9.2 Jenis – jenis Terasering

A. Teras Datar (level terrace)

Teras datar atau teras sawah (leve terrace) adalah bangunan konservasi tanah

berupa tanggul sejajar kontur, dengan kelerengan lahan tidak lebih dari 3 % dilengkapi

saluran diatas dan dibawah tanggul. (Yuliarta, 2002).

Teras datar dibuat tepat menurut arah garis kontur dan pada tanah – tanah yang

permeabilitasnya cukup besar sehingga tidak terjadi penggenangan dan tidak terajadi

aliran air melalui tebing teras. Teras datar pada dasarnya berfungsi menahan dan

menyerapa air, dan juga sangat efektif dalam konservasi air. (Arsyad, 1989)

Tujuan utama dari teras datar ini adalah konservasi air / kelembaban tanah,

sedangkan pengendalian erosi adalah tujuan skunder. Karena itu teras tipe ini dibangun

di daerah dengan curah hujan rendah sampai sedang untuk menahan dan meresapkan

air ke lapisan tanah. Di daerah yang permeabilitasnya tinggi, teras tipe ini dapat

digunakan untuk di daerah dengan curah hujan tinggi. Sketsa teras datar ditunjukan

pada Gambar 2.14. (Schwab et. al., 1966)

1,0

m

1,0

m

1,0

m

Jarak horizontal < 5m

Jarak vertikal

Gambar 2.12 Mengukur garis lintasan.

Sumber: Mindanao Baptist Rural Life Center (MBRLC), (1971)

Gambar 2.13 Teras Datar

Sumber: Priyono, et. al., (2002)

33

Cara pembuatan teras datar adalah : (a) tanah digali menurut garis kontur dan

tanah galiannya ditimbunkan ke tepi luar, (b) teras dibuat sejajar dengan garis kontur,

(c) lebar guludan atas 0,37 – 0,5 m, lebar dasar guludan bawah menyesuaikan

kemiringan guludan, (d) jarak tepi bawah saluran di bawah guludan terhadap tengah

guludan 2,5 – 3,5 m, sedang jarak tepi atas saluran di atas guludan terhadap tengah

guludan 3 – 6 m, (e) guludan ditanami rumput makanan ternak. (Priyono, et. al., 2002)

B. Teras Kredit (ridge terrace)

Teras kredit merupakan banguanan konversi tanah berupa guludan tanah atau

batu sejajar kontur, bidang olah tidak dirubah dari kelerengan tanah asli. Teras kredit

merupakan gabungan antara saluran dan guludan menjadi satu. (Priyono, et. al., 2002).

Teras kredit biasanya, dibuat pada tempat dengan kemiringan lereng antara 3 –

10 persen, dengan cara membuat jalur tanaman penguat teras (lamtorom, kaliandra,

gamal) yang ditanam mengikuti kontur. Jarak antara larikan 5 – 12 meter. Tanaman

pada larikan teras berfungsi untuk menahan butir – butir tanah akibat erosi dari sebelah

atas larikan. Lama kelamaan permukaan tanah bagian atas akan menurun, sedangkan

bagian bawah yang mendekat dengan jalur tanaman akan semakin tinggi. Proses ini

berlangsung terus – menerus sehingga bidang oleh menjadi datar atau mendekati datar.

(Sukartaatmadja, 2004)

Cara pembuatan teras kredit adalah : (a) persiapan lapangan dimulai dengan

memancangkan patok – patok menurut garis kontur dengan menggunakan waterpas

plastik. Jarak patok dalam garis kontur 5 m, dan jarak antar barius 5 – 12 m, (b)

pembuatan bangunan teras berupa guludan tanah atau guludan batu yang arahnya

sejajar garis kontur, (c) penamaman tanaman penguat teras (kaliandra, lomtoro, gamal)

secara rapat di sepanjang guludan. Benih / biji jenis tanaman tahunan (legume tree

crop) ditanam dengan secara merata. Bila digunakan stek atau stump, jarak tanamnya

0,5 m sepanjang guludan. Informasi teknis lain berkaitan dengan teras kredit adalah :

(a) pembuatan teras tipe ini akan mengakibatkan pengurangan luas lahan sebesar 10 –

20 %, (b) teras kredit tidak cocok diterapkan pada tanah – tanah yang peka longsor,

(c) sedimen untuk meninggikan guludan, (d) arah pengolahan tanah dimulai dari

bagian lereng bawah. Sketsa teras kredit ditunjukan pada Gambar 2.14. (Priyono, et.

al., 2002).

34

C. Teras Guludan (cotour terrace)

Teras guludan adalah suatu teras yang membentuk guludan yang dibuat

melintang lereng dan biasanya dibuat pada lahan dengan kemiringan lereng 10 – 15

%. Sepanjang guludan sebelah dalam terbentuk saluran air yang landau sehingga dapat

manampung sedimen hasil erosi. Saluran tersebut juga berfungsi untuk mengalirkan

aliran permukaan dari bidang olah menuju saluran pembuang air. Kemiringan dasar

saluran 0,1%. Teras guludan hanya dibuat pada tanah yang bertekstur lepas dan

permabilitas tinggi. Jarak antar teras guludan 10 meter tapi pada tahap berikutnya di

antara guludan dibaut guluda lain sebanyak 3 – 5 jalur dengan ukuran lebih kecil.

(Sukartaatmadja, 2004).

Teras guludan adalah bangunan konservasi tanah berupa guludan tanah dan

selokan / saluran air yang dibuat sejajar kontur, dimana bidang olah tidak diubah dari

kelerengan permukaan asli. Di antara dua guludan besar dibuat satu atau beberapa

guludan kecil. Teras ini dilengkapi dengan saluran pembuangan air (SPA) sebagai

pengumpul limpasan dan drainase teras. Sketsa teras guludan ditunjukan pada

Gambar 2.15. (Priyono, et. al., 2002).

Gambar 2.14. Teras Kredit


Gambar 2.15 Teras Guludan


35

D. Teras Bangku (bench terrace)

Teras bangku adalah bangunan teras yang dibuat sedemikian rupa sehingga

bidang olah miring ke belakang (reverse back slope) dan dilengkapi dengan bangunan

pelengkap lainnya untuk menampung dan mengalirkan air permukaan secara aman dan

terkendali. (Sukartaatmadja, 2004).

Teras bangku adalah serangkaian dataran yang dibangun sepanjang kontur pada

interval yang sesuai. Bangunan ini dilengkapi dengan saluran pembuangan air (SPA)

dan ditanami dengan rumput untuk penguat teras. Jenis teras bangku ada yang miring

ke luar dan miring ke dalam. (Priyono, et. al., 2002)

Teras bangku atau teras tangga dibuat dengan jalan memtong lereng dan

meratakan tanah di bagian bawah sehingga terjadi suatu deretan bentuk tangga atau

bangku. Teras jenis ini dapat datar atau miring ke dalam. Teras bangku yang berlereng

ke dalam dipergunakan untuk tanah – tanah yang permeabilitasnya rendah dengan

tujuan agar air yang tidak segera terinfiltrasi tidak mengalir ke luar melalui talud. Teras

bangku sulit dipakai usaha pertanian yang menggunakan mesin – mesin pertanian yang

besar dan memerlukan tenaga dan modal yang besar untuk membuatnya. Sketsa teras

bangku ditunjukan pada Gambar 2.16. (Arsyad, 1989).

Gambar 2.16 Teras Bangku


36

Menurut Peraturan Mentri Pertanian (2006) beberapa hal yang perlu mendapat

perhatian dalam pembuatan teras bangku:

Dapat diterapkan pada lahan dengan kemiringan 10 – 40%, tidak dianjurkan

pada lahan dengan kemiringan >40% karena bidang olah akan menjadi

terlalu sempit.

Tidak cocok pada tanah dangkal (<40 cm).

Tidak cocok pada lahan usaha pertanian yang menggunakan mesin

pertanian.

Tidak dianjurkan pada tanah dengan kandungan aluminium dan besi tinggi.

Tidak dianjurkan pada tanah – tanah yang mudah longsor.

E. Teras Individu

Teras individu dibuat pada lahan dengan kemiringan lereng antara 30 – 50%

yang direncanakan untuk areal penanaman tanaman pekebunan di daerah yang curah

hujannya terbatas dan penutupan tanahnya cukup baik sehingga memungkinkan

pembuatan teras individu. Teras dibuat berdiri sendiri untuk setiap tanaman (pohon)

sebagai tempat pembuatan lobang tanaman. Ukuran teras individu disesuaikan dengan

kebutuhan masing – masing jenis komoditas. Cara dan teknik pembuatan teras individu

cukup sederhana yaitu dengan menggali tanah pada tempat rencana lubang tanaman

dan menimbunnya ke lereng sebelah bawah sampai datar sehingga bentuknya seperti

teras bangku yang terpisah. Tanah di sekliling teras individu tidak dioalh (tetap berupa

padang rumput) atau di tanami dengan rumput atau tanaman penutup tanah. Sketsa

teras individu ditunjukan pada Gambar 2.17a dan Gambar 2.17b. (Sukartaatmadja,

2004).

Gambar 2.17.a Teras Individu


37

F. Teras Kebun

Teras kebun dibuat pada lahan – lahan dengan kemiringan lereng antara 30 –

50% yang direncanakan untuk areal penanaman jenis tanaman perkebunan. Pembutan

teras hanya dilakukan pada jalur tanaman sehingga pada areal tersebut terdapat lahan

yang tidak diteras dan biasanya ditutup oleh vegetasi penutup tanah. Ukuran lebar jalur

teras dan jarak antar jalur teras disesuaikan dengan jenis komoditas. Dalam pembuatan

teras kebun, lahan yang terletak di antara dua teras yang berdampingan dibiarkan tidak

diolah. (Sukartaatmadja, 2004).

Dijelaskan bahwa teras kebun merupakan bangunan konservasi tanah teras yang

dibuat hanya pada bagian lahan yang akan ditanami tanaman tertentu, dibuat sejajar

kontur dan membiarkan bagian lainnya tetap seperti keadaan semula, biasanya

ditanami tanaman penutup tanah. Teras ini dibuat pada lahan dengan kemiringan 10 –

30%, tetapi dapat dilakukan sampai kemiringan 50% jika tanah cukup stabil / tidak

mudah longsor. Sketsa teras kebun ditunjukan pada Gambar 2.18. (Yuliarta, et. al.,

2002).

Gambar 2.17.b Potongan Melintang Teras Individu


Gambar 2.18 Teras Kebun


38

Dalam pembuatan teras kbun, perisapan dilapangan adalah: (a) patok induk

dipasang mengikuti lereng dengan nomor kode 1, 2, dan seterusnya. Jarak antara dua

patok induk disesuaikan dengan rencana jarak tanaman; pemasangan dimulai dari

bagian datas lereng, (b) patok pembantu merupakan patok batas galian tanah, dengan

nomo kode 1A, 1B dan seterusnya; dipasang dikanan kiri patok induk, demikian

seterusnya. Untuk menentukan letak patok pembantu digunakan waterpass agar

arahnya sejajar garis kontur. Jarak antara 2 patok sekitar 5 meter atau sesuai dengan

rencana jarak tanam dalam jalur, (c) di bawah patok pembantu dipasang patok batas

timbunan dengan nomor kode 1a, 1b, 1c, dan seterusnya yang sejajar dengan patok

pembantu nomor kode 1A, 1B, 1C, dan seterusnya. Jarak antara patok pembantu dan

patok batas timbunan sekitar 1,5 meter dan jarak antara 2 batas timbunan 5 meter.

Pelaksanaan pembuatan bangunan teras adala: (a) membuat batas galian dengan

menghubungkan patok – patok pembuatan melalui pencangkulan tanah, (b) menggali

tanah dibagian bawah batas galain dan timbunkan ke bagian bawah sampai patok batas

timbunan, (c) tanah urugan didapatkan dan permukaan tanah dibuat miring ke arah

dalam sekitar 1%, (d) dibawah talud dibuat selokan teras atau saluran buntu dengan

panjang 2 m, lebar 20 cm, dan dalam 10 cm. (Yuliarti, et. al., 2004)

2.10 Dinding Turap

Turap adalah konstruksi yang dapat menahan tekanan tanah di sekelilingnya dan

mencegah terjadinya kelongsoran tanah untuk sementara waktu. Konstruksi ini terdiri

dari dinding turap dan penyangganya. Stabilitasnya didapat dari gaya tekanan

horizontal tanah, ditempat turap dipancangkan dan gaya tahanan horizontal dari

jangkar.

bab ii tinjauan pustaka 2.1 pengertian tanah ii.pdf · nilai es untuk beberapa jenis tanah dapat...

Documents