7. Stabilitas Lereng (1)

8/20/2019 7. Stabilitas Lereng (1)

1/36

Stabilitas Lereng (slope stability)


2/36

Defnisi...

• Gerakan tanah (mass movement ) ialahperpindahan massa tanah/batu pada arahtegak, miring, atau mendatar dari

kedudukan semula.• Gerakan tanah mencakup gerak rayapan,

aliran, dan longsoran (land slide).

• Menurut defnisi ini maka longsoran adalahbagian dari gerakan tanah.


3/36

Longsor

• Longsor adalah perpindahan material pembentuklereng berupa batuan, tanah, atau materialcampuran tersebut, bergerak kebaah ataukeluar lereng.

• !roses ter"adinya longsor diaali oleh air yangmeresap ke dalam tanah akan menambah bobottanah. #ika air tersebut menembus sampai ketanah kedap air yang berperan sebagai bidang

gelincir, maka tanah men"adi licin dan tanahpelapukan diatasnya akan bergerak mengikutilereng dan keluar lereng.


4/36

$entuk kelongsoran

Ada beberapa jenis bentuk kelongsoran, yaitu:

longsor translasi,

longsor rotasi,

pergerakan blok,

runtuhan batu,

rayapan tanah,aliran bahan rombakan.

Di Indonesia jenis longsor yang paling sering terjadi adalah longsor

translasi dan longsor rotasi.

Jenis tanah longsor yang paling banyak memakan korban jiwa

adalah aliran bahan rombakan.


5/36

#enis%"enis longsor

1. Longsor Translasi:Longsor ini terjadi karena bergeraknya massa tanah dan

batuan pada bidang gelincir berbentuk rata atau

menggelombang landai.


6/36

#enis%"enis longsor

2. Longsor Rotasi:

Longsoran ini muncul akibat bergeraknya massa tanah

dan batuan pada bidang gelincir berbentuk cekung.


7/36

#enis%"enis longsor

3. Pergerakan Blok:

Pergerakan blok terjadi karena perpindahan batuan yang

bergerak pada bidang gelincir berbentuk rata. Longsor

jenis ini disebut juga longsor translasi blok batu.


8/36

#enis%"enis longsor4. Runtuhan Batu:

untuhan batu terjadi saat sejumlah besar batuan ataumaterial lain bergerak kebawah dengan cara jatuh

bebas. !iasanya, longsor ini terjadi pada lereng yang

terjal sampai menggantung, terutama di daerah pantai.

untuhan batu"batu besar dapat menyebabkankerusakan parah.


9/36

#enis%"enis longsor5. Rayapan Tanah:

Longsor ini bergerak lambat serta serta jenis tanahnya berupabutiran kasar dan halus. Longsor ini hampir tidak dapat dikenal.

#etelah beberapa lama terjadi longsor jenis rayapan, posisi tiang"

tiang telepon, pohon"pohon, dan rumah akan miring kebawah.


10/36

#enis%"enis longsor6. Aliran Bahan Romakan:

Longsor ini terjadi ketika massa tanah bergerak didorongoleh air dan terjadi di sepanjang lembah yang mencapai

ratusan meter jauhnya. $ecepatan bergantung pada

kemiringan lereng, %olume air, tekanan air dan jenis

materialnya.


11/36

&aktor%'aktoryang menyebabkan longsor

• &anah longsor terjadi bila:gaya pen!orong pa!a lereng " gaya penahan

• 'aya pendorong dipengaruhi oleh:

" besarnya sudut kemiringan lereng,

" air," beban,

" berat jenis tanah atau batuan.

• 'aya penahan dipengaruhi oleh:

" kekuatan batuan dan kepadatan tanah.

• (aktor penyebab terjadinya gerakan pada lereng juga tergantung pada

kondisi batuan dan tanah penyusun lereng, struktur geologi, curah hujan,

%egetasi penutup dan penggunaan lahan pada lereng tersebut, namun

secara garis besar dapat dibedakan sebagai #aktor alam dan #aktor

manusia.


12/36

&aktor alam

• ondisi geologi batuan lapuk, kemiringan lapisan, sisipanlapisan batu lempung, struktur sesar dan kekar, gempabumi, stratigraf, dan gunung berapi.

• *klim curah hu"an yang tinggi.

•

eadaan topograf lereng yang curam.• eadaan air kondisi drainase yang tersumbat, akumulasi

massa air, erosi dalam, pelarutan dan tekanan hidrostatika.

• utup lahan yang mengurangi tahan geser, misalnya tanahkritis.

•

Getaran yang diakibatkan oleh gempa bumi, ledakan,getaran mesin, dan getaran lalu lintas kendaraan.


13/36

&aktor manusia

• Pemotongan tebing pada penambangan batu di lereng

yang terjal.• Penimbunan tanah urugan di daerah lereng.

• $egagalan struktur dinding penahan tanah.

• Penggundulan hutan.

• !udidaya kolam ikan diatas lereng.

• #istem pertanian yang tidak memperhatikan irigasi yang

aman.

• Pengembangan wilayah yang tidak di imbangi dengan

kesadaran masyarakat, sehingga )& tidak ditaati

yang akhirnya merugikan sendiri.

• #istem drainase daerah lereng yang tidak baik.


14/36

Ge"ala umum tanah longsor

• *unculnya retakan"retakan di lereng yang sejajar

dengan arah tebing. !iasanya terjadi setelah hujan.• *unculnya mata air baru secara tiba"tiba.

• &ebing rapuh dan kerikil mulai berjatuhan.

• Jika musim hujan biasanya air tergenang, menjelang

bencana itu, airnya langsung hilang.

• Pintu dan jendela yang sulit dibuka.

• untuhnya bagian tanah dalam jumlah besar.

• Pohon+tiang listrik banyak yang miring.

• alaman+dalam rumah tiba"tiba ambles.


15/36

u"uan -nalisis Stabilitas Lereng

• *engetahui stabilitas jangka pendek dan jangka

panjang

•

*engetahui kemungkinan terjadinya longsor • *engetahui cara untuk mendesain ulang lereng

yang telah longsor


16/36

!rinsip Dasar-nalisa &aktor -man Lereng

τ $ tahanan geser sepan%ang L &t'm2() $ kohesi massa lereng &t'm2(

L $ pan%ang segmen i!ang gelin)ir &m(

* $ erat massa lereng !i atas segmen

L &ton(

+ $ ean luar &ton(α $ su!ut yg !ientuk oleh i!ang

gelin)ir !g i!ang horisontal &!era%at(

µ $ tekanan pori &γ,ater - h - L(ᶲ $ su!ut geser !alam massa lereng

&!era%at(

$ gaya !orong geser &ton'm2(

/ $ #aktor aman lereng &tanpa satuan(


17/36

$eberapa cara melakukananalisis stabilitas lereng

#ecara garis besar dibagi - tiga/ kelompok:0ara pengamatan %isual yaitu dengan mengamati langsung di lapangan dengan membandingkan

kondisi lereng yang bergerak atau diperkirakan bergerak dan yang yang tidak. 0ara ini

memperkirakan lereng labil maupun stabil dengan meman1aatkan pengalaman di lapangan. 0ara

ini kurang teliti, tergantung dari pengalaman seseorang. 0ara ini dipakai bila tidak ada resiko

longsor terjadi saat pengamatan.

0ara komputasi adalah dengan melakukan hitungan berdasarkan rumus (ellenius, !ishop,

Janbu, #arma, !ishop modi1ied ,dan lain"lain/.

0ara gra1ik adalah dengan menggunakan gra1ik yang sudah standar &aylor, oek 2 !ray, Janbu,

0ousins dan *organstren/. 0ara ini dilakukan untuk material homogen dengan struktur

sederhana. *aterial yang heterogen terdiri atas berbagai lapisan/ dapat didekati dengan

penggunaan rumus cara komputasi/.


18/36

ubungan ilai &aktor eamananLereng dan *ntensitas Longsor

0ilai / e%a!ian longsor

( 3 4,56 #ering terjadi longsor lereng labil/

4,56 3 ( 3 4.78 Pernah terjadi longsor lereng kritis/

( 9 4,78 Jarang terjadi longsor lereng relati1 stabil/


19/36

Data yang diperlukan untukperhitungan 'aktor aman lereng

• Data lereng untuk membuat penampang lereng: sudut

lereng, tinggi lereng, dan panjang lereng dari kaki lereng

ke puncak lereng.

• Data mekanika tanah

" sudut geser dalam derajat/0

" kohesi c k;+m7 atau ton+m7/

" berat isi tanah basahγ wet

k;+m- atau ton+m-/

" kadar air tanah w


20/36

$eberapa metode utk analisis

stabilitas lereng


21/36

tailitas Lereng enerus &infinite slope(

Tanpa remesan air

β γ

β

β γ σ 2cos..

cos

cos... H

L

H L

bc

N a =

==

β

L

)

*0aTa

= > L γ ;a > L γ . cos β&a > L γ . sin β

Tegangan normal &σ( akiat erat * a!alah

Tegangan geser &τ

( akiat erat * a!alah

β β γ

β

β γ τ sin.cos..

cos

sin.. H

L

H L

bc

T a =

==


22/36


Tanpa remesan air

&egangan geser τ/ diimbangi+ ditahan oleh kuat geser tanah τ1 /

τ1 > c ? σ tan φ

τ1 > c ? L γ cos β tan φ

#tabilitas lereng :

β β γ

φ β γ

τ

τ

sin.cos..

tan.cos.. 2

H

H cSF

d

f +==


23/36


Tanpa remesan air

Pada kondisi kritis τ1 > τdc ? γ . cos7 β tan φ > γ . . cos β. sin β

4. )ntuk tanah berbutir kasar, c > 5

γ . cos7 β tan φ > γ . . cos β. sin β

tanφ

$ tanβ

7. )ntuk tanah berbutir halus, φ > 5

) $γ

. . )osβ

. sinβ


24/36


engan Remesan Air

β γ

β

β γ σ 2cos..

cos

cos... H

L

H L

bc

N sat

sat a =

==

β

L

)

*0aTa

= > L γ sat;a > L γ sat . cos β&a > L γ sat . sin β

tegangan normal &σ( akiat erat * a!alah

tegangan geser &τ

( akiat erat * a!alah

β β γ

β

β γ τ sin.cos..

cos

sin.. H

L

H L

bc

T sat

sat ad =

==

β

)os β

arah

rembesan air )os2 β


25/36


engan Remesan Air

&egangan geser τ/ diimbangi+ ditahan oleh kuat geser tanah τ1 /

τ1 > c ? σ@ tan φ

τ1 > c ? σ−u) tan φdimana

u > γ w cos7 βσ > γ sat cos7 βτ1 > c ? γ sat cos7 β − γ w cos7 β )

tanφτ1 > c ? γ sat − γ w ) cos7 β tan φ

τ1 > c ? γ @ cos7 β tan φ


26/36


engan Remesan Air

β β γ

φ β γ

τ

τ

sin.cos..

tan.cos.'. 2

H

H cSF

sat d

f +==

Pada kondisi kritis seimbang/, τ1 > τd

c ? γ @ . cos7 β tan φ > γ sat. . cos β. sin β


27/36


engan Remesan Air

φ γ γ

γ β tan

'

'tan

w+=

4. )ntuk tanah berbutir kasar, c > 5

γ . cos7 β tan φ > γ sat. . cos β. sin β

$emiringan lereng maksimum adalah

φ γ γ

γ β tan

'

'tan 1

+

= −w

atau

7. )ntuk tanah berbutir halus, φ > 5

c > γ sat. . cos β. sin β


28/36

tailitas Lereng Tinggi Teratas &finite slope(

!engan Bi!ang Longsor Lurus

γ . ABC W ∆=

A

B

Ta

0a*

β θ

[ ]γ θ β

θ β

sin.sin

)sin(2.5,0−= H W

γ

β

θ β

θ γ θ β

θ β

θ

−=

−=

=

sin

)sin(5,0

sin.sin.sin

)sin(5,0

sin

2

2

H T

H T

W T

a

a

a

θ γ θ β θ β

θ

cos.sin.sin

)sin(5,0

cos

2

−=

=

H N

W N

a

a

aya pen!orong &Ta(aya normal &0a(

Berat massa AB


29/36



Tegangan normal &σ

( a!alah

θ γ β

θ β σ

θ

θ γ θ β

θ β

σ

σ

cos.sin

)sin(5,0

sin

cos.sin.sin

)sin(5,0 2

−=

−

=

=

H

H

H

AC

N a

Tegangan geser τ) a!alah

θ γ β

θ β τ

θ

θ γ θ β θ β

τ

τ

sin.sin

)sin(5,0

sin

sin.sin.sin

)sin(5,0 2

−=

−

=

=

H

H

H

AC

T

d

d

ad


30/36



Tegangan geser akan !itahan &!iimangi( oleh kuat geser tanah

φ θ γ

β

θ β τ

φ σ τ

tan.cos.

sin

)sin(5,0

tan

−+=

+=

H c

c

f

f

#tabilitas lereng ditentukan dari perbandingan kuat geser tanah τ1 /dengan tegangangeser tanah τ/

d

f SF

τ τ =

#( safety factor / adalah 1aktor keamanan. Lereng akan stabil bila #(

bernilai 4 atau lebih


31/36



θ γ β

θ β

φ θ γ β

θ β

sin.sin

)sin(5,0

tan.cos.sin

)sin(5,0

−

−+

= H

H c

SF


32/36



Pada kondisi kritis #( > 4, atau τ1 > τ, maka

θ γ β

θ β φ θ γ

β

θ β sin.

sin

)sin(5,0tan.cos.

sin

)sin(5,0

−=

−+ H H c

−−=

φ β

φ β γ

cos.sin

)cos(1

4

. H c

−−

=)cos(1

cos.sin.4

φ β

φ β

γ

c H

#ehingga dengan penyederhanaan diperoleh

&inggi maksimum lereng adalah


33/36


!engan Bi!ang Longsor elingkar

ϕ

*2

*1R

R

R7

A B

L2

L1

8

/

!erat tanah =4 > luas B(0D γ

!erat tanah =7 > luas A!(B γ

$emungkinan =4 mengalami kelongsoran ditahan oleh =7 dan c

uat geser tanah akiatkohesi9 )


34/36

!ila semua gaya dimomenkan ke titik 7 maka diperoleh:

*omen yang meruntuhkan *! $ *1. L1

*omen penahan *r $ *2.L2 ) . &A8(. R

maka momen keseimbangan di 7 adalah :

=4.L4 C =7. L7 > c. ABD/.

!ila busur ABD > ϕ. R maka=4.L4 C =7. L7 > c.

ϕ.R . R

;ntuk tanah lempungφ = 0 ,

syarat stail lereng a!alah

) $ &*1.L1 < *2.L2/+ ϕ. R2


!engan Bi!ang Longsor elingkar


35/36

Analisis stailitas lereng menggunakan

meto!e irisan slice method /

1 23

4

5

6=

5

/ri

α

∆y

∆-

*5

0ai

Tai0ai $ *i )os α

Tai $ *i sin α

/ri $ τ .

$

) σ tan φ )

$ ).

σ tan φσ $ 0ai ' atau 0ai $ σ .

α = tan>1

&∆

y'∆

-(

$ ) &∆

-')osα

( * . )osα

tanφ

$ ). 0ai tan φ


36/36

Analisis stailitas lereng menggunakan

meto!e irisan slice method /

α

φ α

sin

)tan.cos.(

.

.

.

_

_

i

i

a

ri

a

ri

W

W bc FS

T R

F R

T R

F R FS

peruntuhmomen

penahanmomen FS

Σ+Σ

=

ΣΣ

=ΣΣ

=

ΣΣ

=

Documents

7. Stabilitas Lereng (1)