STABILITAS LERENG BADAN JALAN DESA SIDOKUMPUL - …

Stabilitas Lereng Badan Jalan Desa Sidokumpul-Guntur Kabupaten.Demak

LAPORAN TUGAS AKHIR

STABILITAS LERENG BADAN JALAN

DESA SIDOKUMPUL - GUNTUR

KABUPATEN DEMAK

Diajukan untuk Melengkapi Persyaratan Menempuh Ujian Akhir

Program S1 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Semarang

UNIVERSITASSEMARANG

Oleh:

LAHNAN YUSUF NIM: C.131.10.0038

YAYASAN ALUMNI UNIVERSITAS DIPONEGORO

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL

UNIVERSITAS SEMARANG

2014

i


iii


iii


Puji Syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat

dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas akhir. Sholawat

serta salam senantiasa kami curahkan kepada Rasululloh SAW, keluarga, dan sahabat –

sahabatnya yang telah memberi kita pengetahuan seperti sekarang ini.

Secara umum laporan ini mencakup kegiatan diantaranya berisi maksud diadakannya

penelitian, perhitungan–perhitungan, hasil pengamatan, serta kesimpulan dari penelitian ini.

Hal–hal ini oleh penyusun dicoba untuk disajikan sistematis dan terpadu secara menyeluruh

agar lebih mudah dipahami oleh pembaca.

Melalui kata pengantar ini, kami selaku penyusun mengucapkan terima kasih kepada

semua pihak yang telah membantu selama pengerjaan laporan tugas akhir ini, sehingga

Laporan ini dapat kami selesaikan tepat pada waktunya. Kami berterima kasih kepada:

1. Bapak Purwanto, ST, MT. selaku dosen pembimbing I Tugas Akhir

2. Bapak Kusrin, ST, MT. selaku dosen pembimbing II Tugas Akhir

3. Ayah-Ibu kami, atas doa dan dukungan yang telah diberikan kepada kami.

4. Safinatul Fauziyah istriku yang selalu memberi support saya menyelesaikan Tugas Akhir

ini.

5. Rekan-rekan Teknik Sipil Kelas Sore Universitas Semarang Angkatan 2010 dan semua

pihak yang tidak kami bisa sebut satu persatu..

Dengan segenap kerendahan hati dan keterbatasan kemampuan kami, kami selaku

penyusun menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kami

sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dan menyempurnakan

laporan ini.

Harapan kami selaku penyusun, semoga laporan ini dapat bermanfaat untuk

pengembangan studi dalam bidang Teknik Sipil, terutama untuk kelanjutan studi penyusun.

Semarang, Juni 2014

Penyusun

KATA PENGANTAR

I

iv


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

HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ ii

KATA PENGANTAR........................................................................................... iii

DAFTAR ISI...........................................................................................................iv

DAFTAR TABEL..................................................................................................vi

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………….vii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................... 1

1.2 Maksud dan Tujuan ................................................................... 2

1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ....................................... 2

1.4 Lokasi Penelitian ....................................................................... 3

1.5 Sistematika Penulisan ................................................................ 4

BAB II STUDI PUSTAKA

2.1 Komposisi Tanah ....................................................................... 6

2.2 Parameter Tanah ........................................................................ 8

2.3 Kekuatan Geser Tanah............................................................. 19

2.4 Daya Dukung Tanah ................................................................ 20

2.5 Teori Kelongsoran ................................................................... 21

2.6 Faktor – faktor penyebab kelongsoran .................................... 30

2.7 Jenis – jenis kelongsoran tanah ............................................... 32

2.8 Perbaikan stabilitas lereng ....................................................... 34

BAB III METODOLOGI

3.1 Pendekatan Penelitian ............................................................. 36

3.2 Langkah – langkah analisa ...................................................... 37

BAB IV ANALISA DAN PENANGANAN

4.1 Analisa dan Pengolahan Data ..................................................... 40

4.2 Perhitungan data lapangan ........................................................ 41

4.3 Analisa secara manual ................................................................ 76

DAFTAR ISI

v


4.4 Jenis – jenis konstruksi penanganan longsoran .......................... 81

4.5 Perencanaan dinding penahan tanah batu kali sebagai

penanganan longsor ................................................................ 82

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ............................................................................. 98

5.2. Saran ....................................................................................... 99

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................100

LAMPIRAN FOTO DOKUMENTASI

LAMPIRAN SURAT – SURAT PENDUKUNG TUGAS AKHIR

vi

Stabilitas Lereng Badan Jalan Desa Sidokumpul – Guntur Kabupaten.DEMAK

1

Jalan merupakan prasarana yang sangat dibutuhkan dalam sistem

transportasi untuk menghubungkan suatu tempat ke tempat lain melalui jalur darat

dalam rangka pemenuhan kebutuhan ekonomi, sosial, budaya, dan hubungan politik

suatu daerah. Kondisi keadaan jalan yang baik diperlukan untuk kelancaran kegiatan

transportasi dan untuk mempercepat mobilisasi barang atau jasa secara aman dan

nyaman.

Suatu perencanaan jalan diharapkan dapat memenuhi fungsi dasar jalan

yaitu memberikan pelayanan yang optimal pada arus lalu lintas yang melaluinya.

Evaluasi dari beberapa aspek perencanaan jalan perlu dilakukan untuk mengetahui

fungsi dan kinerja suatu jalan secara keseluruhan agar dapat menghasilkan

infrastruktur yang lebih aman, kuat, meningkatkan efisiensi pelayanan arus lalu lintas

jalan tersebut, dan memaksimalkan tingkat penggunaannya.

Pada Ruas Jalan Sidokumpul – Guntur merupakan daerah rawan longsor

yang disebabkan oleh tidak stabilnya lereng badan jalan. Tidak stabilnya lereng badan

jalan dapat mempengaruhi lapisan perkerasan jalan sehingga jalan tersebut mudah

mengalami kerusakan seperti jalan retak, bergelombang sehingga tidak dapat

mencapai umur rencana. Oleh karena itu, perlu adanya evaluasi terhadap kondisi

lereng dan penanganan longsoraan pada Ruas Jalan Sidokumpul – Guntur sehingga

dapat menghindari kemungkinan-kemungkinan yang dapat mempengaruhi kekuatan

jalan tersebut.

1. Mempelajari penyebab terjadinya badan jalan Sidokumpul – Guntur tidak stabil.

2. Mencari cara cepat penanganan lereng badan jalan Sidokumpul – Guntur tidak stabil.

1.2.3. Tujuannya

2. Melakukan tindakan cepat untuk memperbaiki kerusakan jalan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

1.2 MAKSUD DAN TUJUAN

1.2.2. Maksud


2

3. Mencari solusi agar kerusakan jalan yang sudah terjadi tidak semakin parah.

4. Melaksanakan pekerjaan dengan baik menambah umur rencana pekerjaan.

Ruang lingkup Tugas Akhir ini mencakup semua aspek yang akan dibahas dalam

penulisan, yang meliputi :

b. Teori serta dasar analisis tanah yang digunakan untuk memperoleh sifat fisik dan

mekanik dari tanah tersebut.

c. Melakukan interpretasi terhadap hasil analisa data tanah.

Sedangkan batasan masalah dari Tugas Akhir, meliputi :

1. Menganalisa karakteristik tanah dasar.

2. Mencari penyebab longsoran.

3. Merencanakan konstruksi yang sesuai sebagai langkah penanganan.

4. Membuat kesimpulan berdasarkan analisa.

Lokasi penelitian terletak di Ruas Jalan Desa Sidokumpul - Guntur.Demak, Provinsi

Jawa Tengah. Peta dan detail lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.1 dan

Gambar 1.2

1.3 RUANG LINGKUP DAN BATASAN MASALAH

1.4 LOKASI PENELITIAN


3

PETA LOKASI

Gambar 1.1 Peta Lokasi Penelitian

Gambar 1.2 Detail Lokasi Penelitian

Ruas jalan

Sidokumpul-Guntur

Sidokumpul-Guntur

Demak

Semarang

Lokasi Pengambilan

sample


4

AREA LOKASI KESELURUHAN


5

Sistematika penulisan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup dan

batasan masalah, lokasi penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II STUDI PUSTAKA

Memuat tentang teori dasar maupun rumus yang berhubungan dengan

kasus yang dikaji dan memberi gambaran tentang penyebab terjadinya

longsoran.

BAB III METODOLOGI

Mencakup tahap pendekatan penelitian, gambaran umum proyek,

teknik pengumpulan data.

BAB IV ANALISA DAN PENANGANAN

Membahas tentang analisa dan pengolahan data, analisa secara manual,

analisa menggunakan program computer, perbandingan antara

keduanya (secara manual dan program computer), perbandingan

konstruksi penanganan longsoran, alternatif konstruksi penanganan

longsoran dengan menggunakan program komputer, dan perbandingan

konstruksi alternatif penanganan.

BAB V PENUTUP

Merupakan kesimpulan yang dapat diambil dan saran-saran yang dapat

diberikan berdasarkan hasil penelitian.

1.5 SISTEMATIKA PENULISAN


6

Angka pori (void ratio) menunjukkan seberapa besar ruang kosong yang disebut

pori-pori tanah terhadap ruang padat. Pori-pori inilah yang nanti akan terisi air

atau butiran tanah yang lebih kecil. Nilai ini merupakan hubungan volume tanah

yang umum dipakai, didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori

(Vv) dan volume butiran padat (Vs) yang disebut angka pori (e).

......................................................................................................2.1

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

2.1.2 Porositas

Porositas atau porosity (n) didefinisikan sebagai perbandingan volume pori (Vv)

dan volume tanah total (V). Angka ini menunjukkan seberapa besar volume pori

yang ada yang dapat diukur dalam prosentase.

atau ..............................................................................2.2


2.1.3 Kadar Air

Kadar air atau water content (w) didefinisikan sebagai perbandingan antara

berat air (Ww) dan berat butiran padat (Ws) dari volume tanah yang diselidiki.

Pemeriksaan kadar air dapat dilakukan dengan pengujian soil test di

laboratorium, begitu juga untuk mengukur angka pori, porositas, derajat

kejenuhan dan berat jenis tanah.

……….......................................................................................2.3


Berat volume atau unit weight ( ) adalah berat tanah per satuan volume. Jadi,

.......................................................................................................2.4


S

V

V

Ve

V

Vn V

n

n

1e

S

W

W

Ww

γ

V

Wγ

BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1 KOMPOSISI TANAH

2.1.1 Angka Pori


7

2.1.4 Derajat Kejenuhan

Derajat kejenuhan (S) yang biasa dinyatakan dalam persentase merupakan

perbandingan antara perbandingan volume air (Vw) dengan volume pori (Vv).

……….........................................................................................2.5


2.1.5 Berat Volume Basah

Berat volume basah atau moist unit weight ( ) merupakan nilai dari

perbandingan berat tanah per satuan volume.

..............................................................................2.6


Atau dapat dinyatakan dalam berat butiran padat, kadar air, dan volume total

yang dirumuskan berupa :

.......................................................................................2.7


2.1.6 Berat Volume Kering

Berat volume kering atau dry unit weight ( ) merupakan perbandingan berat

kering per satuan volume tanah. Besaran yang didapat dari soil test ini diukur

dalam keadaan kering, dapat dirumuskan sebagai berikut :

....................................................................................................2.8


Atau dapat digunakan sebagai hubungan antara berat volume, berat volume

kering, dan kadar air.

................................................................................................2.9


V

W

V

VS

Wγ

V

WW

V

Wγ WS

W

V

w)(1Wγ S

W

dγ

V

Wγ S

d

w1

γγd


8

Data tekanan conus (qc) dan hambatan pelekat (fs) yang didapatkan dari hasil

pengujian sondir dapat digunakan untuk menentukan jenis tanah seperti yang

ditunjukkan dalam Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Klasifikasi Tanah dari Data Sondir

Hasil Sondir

(kg/cm²) Klasifikasi

qc Fs

6,0 0,15 –

0,40 Humus, lempung sangat lunak

6,0 –

10,0

0,20 Pasir kelanauan lepas, pasir sangat lepas

0,20 –

0,60 Lempung lembek, lempung kelanauan lembek

10,0 –

30,0

0,10 Kerikil lepas

0,10 –

0,40 Pasir lepas

0,40 –

0,80 Lempung atau lempung kelanauan

0,80 –

2,00 Lempung agak kenyal

30 – 60 1,50 Pasir kelanauan, pasir agak padat

1,0 – 3,0 Lempung atau lempung kelanauan kenyal

60 – 150

1,0 Kerikil kepasiran lepas

1,0 – 3,0 Pasir padat, pasir kelanauan atau lempung padat

dan lempung kelanauan

3,0 Lempung kekerikilan kenyal

150 –

300 1,0 – 2,0

Pasir padat, pasir kekerikilan, pasir kasar pasir,

pasir kelanauan sangat padat


2.2 PARAMETER TANAH

2.2.1 Klasifikasi Tanah dari Data Sondir


9

Hubungan antara konsistensi terhadap tekanan conus dan undrained cohesion

adalah sebanding dimana semakin tinggi nilai c dan qc maka semakin keras

tanah tersebut. Seperti yang terlihat dalam Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Hubungan antara Konsistensi dengan Tekanan Conus

Konsistensi

Tanah

Tekanan Konus

qc

(kg/cm2)

Undrained

Cohesion

(T/m2)

Very Soft

Soft

Medium

Stiff

Stiff

Very Stiff

Hard

< 2,50

2,50 – 5,0

5,0 – 10,0

10,0 – 20,0

20,0 – 40,0

> 40,0

< 1,25

1,25 – 2,50

2,50 – 5,0

5,0 – 10,0

10,0 – 20,0

> 20,0

(Sumber : Begeman, 1965)

Begitu pula hubungan antara kepadatan dengan relative density, nilai N SPT, qc,

dan Ø adalah sebanding. Hal ini dapat dilihat dalam pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Hubungan antara Kepadatan, Relative Density, Nilai N SPT, qc, dan Ø

Kepadatan

Relatif

Densitty

(γd)

Nilai N

SPT

Tekanan

Konus qc

(kg/cm2)

Sudut

Geser

(Ø)

Very Loose (sangat

lepas)

Loose (lepas)

Medium Dense (agak

kompak)

Dense (kompak)

Very Dense (sangat

kompak)

< 0,2

0,2 – 0,4

0,4 – 0,6

0,6 – 0,8

0,8 – 1,0

< 4

4 – 10

10 – 30

30 – 50

> 50

< 20

20 – 40

40 – 120

120 – 200

> 200

< 30

30 – 35

35 – 40

40 – 45

> 45

(Sumber : Mayerhof, 1965)


10

2.2.2 Klasifikasi Tanah

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 :

Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur

Klasifikasi Tanah Berdasarkan Pemakaian

a. Sistem Klasifikasi AASHTO

b. Sistem Klasifikasi Unified

2.2.2.1 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur

Pengaruh dari ukuran tiap-tiap butir tanah yang ada di dalam tanah tersebut

merupakan pembentuk tekstur tanah. Menurut USDA tanah tersebut dibagi

dalam beberapa kelompok berdasarkan ukuran butirannya yaitu pasir (sand),

lanau (silt), lempung (clay), kerikil (gravel). Hal ini dapat dilihat pada Gambar

2.1.


Gambar 2.1 Klasifikasi Berdasarkan Tekstur Tanah oleh Departemen Pertanian

Amerika Serikat (USDA)


11

2.2.2.2 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Pemakaian

Sistem klasifikasi tanah berdasarkan tekstur adalah relatif sederhana karena

hanya didasarkan pada distribusi ukuran butiran tanah saja. Dalam

kenyataannya, jumlah dan jenis mineral lempung yang dikandung oleh tanah

sangat mempengaruhi sifat fisis tanah yang bersangkutan.

a. 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 American

Association of State Highway Officials (AASHTO) dalam tahun

1945. Bagan

pengklasifikasian sistem ini dapat dilihat seperti pada Tabel 2.4 dan Tabel 2.5.

Tabel 2.4 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO (Lanjutan)

Klasifikasi Umum

Tanah Lanau-Lempung

(lebih dari 35% atau kurang dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.

200)

Klasifikasi kelompok A-4 A-5 A-6

A-7

A-7-5 *

A-7-6 ^

Analisis ayakan

(% lolos)

No. 10

No. 40

No. 200

Min 36

Min 36

Min 36

Min 36

Sifat fraksi yang lolos

ayakan No. 40

Batas Cair (LL)

Indeks Plastisitas (PI)

Maks 40

Maks 10

Min 41

Min 10

Maks 40

Min 11

Min 41

Min 11

Tipe material yang

paling dominan Tanah Berlanau Tanah Berlempung

Penilaian sebagai

bahan

tanah dasar

Biasa sampai jelek

* Untuk A-7-5, PI ≤ LL – 30


12

^ Untuk A-7-6, PI > LL – 30

(Sumber : Mekanika Tanah Jilid 1, Braja M. Da

b. Sistem Klasifikasi Unified

Sistem ini pertama kali diperkenalkan oleh Cassagrande dalam tahun 1942

untuk dipergunakan pada pekerjaan pembuatan lapangan dermaga 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

dalam tahun 1952. Dan pada tahun 1969 American Society for Testing and

Material telah menjadikan sistem ini sebagai prosedur standart guna

mengklasifikasikan tanah untuk tujuan rekayasa.

Sistem klasifikasi Unified membagi tanah ke dalam dua kelompok utama :

1. Tanah berbutir-kasar (coarse-grained-soil) adalah tanah yang lebih dari 50%

bahannya tertahan pada ayakan No. 200. Tanah butir kasar terbagi atas kerikil

dengan simbol G (gravel) dan pasir dengan simbol S (sand).

2. Tanah butir-halus (fine-grained-soil) adalah tanah yang lebih dari 50%

bahannya lewat pada saringan No. 200. Tanah butir halus terbagi atas lanau

dengan simbol M (silt), lempung dengan simbol C (clay), serta lanau dan

lempung organik dengan simbol O, bergantung pada tanah itu terletak pada

grafik plastisitas. Tanda L untuk plastisitas rendah dan tanda H untuk plastisitas

tinggi.

Adapun simbol-simbol lain yang digunakan dalam klasifikasi tanah ini adalah

sebagai berikut :

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)

Untuk lebih jelasnya sistem klasifikasi Unified dapat dilihat pada bagan Tabel

2.6 dan Tabel 2.7


13

Tabel 2.6 Sistem Klasifikasi Unified



14

2.2.3 Modulus Young

Nilai Modulus Young menunjukkan besarnya nilai elastisitas tanah yang

merupakan perbandingan antara tegangan yang terjadi terhadap regangan. Nilai

ini bisa didapatkan dari Triaxial Test. Nilai Modulus Elastisitas (E) secara

empiris dapat ditentukan dari jenis tanah dan data sondir seperti terlihat pada

Tabel 2.8 dan Tabel 2.9.

Dengan menggunakan data sondir, boring, dan grafik triaksial dapat digunakan

untuk mencari besarnya nilai elastisitas tanah. Nilai yang dibutuhkan adalah

nilai qc atau conus resistance, dengan menggunakan rumus :

E = 2 qc kg/cm².........................................................................2.10

E = 3 qc kg/cm² (untuk pasir) .................................................2.11

E = 2 qc – 8 qc kg/cm² (untuk lempung) ...........................................2.12

(Sumber : Mekanika Tanah 2, Hary Chistady Hardiyatmo)

Nilai yang dibutuhkan adalah nilai N (jumlah pukulan dalam uji SPT). Modulus

elastisitas didekati dengan menggunakan rumus :

E = 10 (N + 15) k/ft² (untuk pasir) .................................................2.13

E = 6 (N + 5) k/ft² (untuk pasir berlempung) .............................2.14

Dengan 1 k/ft² = 0,49 kg/cm² = 48,07 kN/m² = 4,882 t/m²


Tabel 2.8 Hubungan antara Es dengan qc

Jenis Tanah CPT (kg/cm2)

Pasir terkonsolidasi

normal

Pasir over konsolidasi

Pasir berlempung

Pasir berlanau

Lempung lunak

Es = (2 – 4) qc

Es = (6 – 30)

qc

Es = ( 3 – 6) qc

Es = (1 – 2) qc

Es = (3 – 8) qc

Nilai perkiraan modulus elastisitas tanah menurut Bowles dapat dilihat pada

Tabel 2.9.

Tabel 2.9 Nilai Perkiraan Modulus Elastisitas Tanah (Bowles, 1977)


15

Macam Tanah E (kN/m2)

LEMPUNG

Sangat Lunak

Lunak

Sedang

Keras

Berpasir

300 – 3000

2000 – 40000

4500 – 9000

7000 – 20000

30000 – 42500

PASIR

Berlanau

Tidak Padat

Padat

5000 – 20000

10000 – 25000

50000 – 100000

PASIR DAN KERIKIL

Padat

Tidak Padat

80000 – 200000

50000 – 140000

LANAU 2000 – 20000

LOESS 15000 – 60000

CADAS 140000 – 1400000


2.2.4 Poisson Ratio

Nilai Poisson Ratio ditentukan sebagai rasio kompresi poros terhadap regangan

permuaian lateral. Nilai Poisson Ratio dapat ditentukan berdasarkan macam

tanah seperti yang terlihat pada Tabel 2.10.

Tabel 2.10 Pekiraan Ratio Poisson Tanah (Bowles, 1977)

Macam Tanah Poisson Ratio (µ)

Lempung jenuh

Lempung tak jenuh

0,40 – 0,50

0,10 – 0,30


16

Lempung berpasir

Lanau

Pasir padat

Pasir kasar (angka pori, e = 0,40 –

0,70)

Pasir halus (angka pori, e = 0,40 –

0,70)

Batu

0,20 – 0,30

0,30 – 0,35

0,20 – 0,40

0,15

0,25

0,10 – 1,40

0,10 – 0,30


2.2.5 Sudut Geser Dalam

Kekuatan geser dalam mempunyai variabel kohesi dan sudut geser dalam. Sudut

geser dalam bersamaan dengan kohesi menentukan ketahanan tanah akibat

tegangan yang bekerja 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 ditunjukkan pada Tabel

2.11.

Tabel 2.11 Hubungan antara Sudut Geser Dalam

Tipe Tanah Sudut Geser Dalam

(Ø)

Pasir : butiran bulat

Renggang atau

lepas

Menengah

Pasir : butiran

bersudut

Renggang atau

lepas

Menengah

27o – 30

o

30o – 35

o

35o – 38

o

30o – 35

o

35o – 40

o

40o – 45

o

34o – 48

o

26o – 35

o



17

2.2.6 Kohesi

Kohesi merupakan gaya tarik menarik antar partikel tanah. Bersama dengan

sudut geser dalam, kohesi merupakan parameter kuat geser tanah yang

menentukan ketahanan tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang bekerja

pada tanah dalam hal ini berupa gerakan lateral tanah. Deformasi ini terjadi

akibat kombinasi keadaan kritis pada tegangan normal dan tegangan geser yang

tidak sesuai dengan faktor aman dari yang direncanakan. 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...................................................................................2.15

(Sumber : Buku Teknik Sipil, Ir. V Sunggono kh)

Kekuatan geser tanah diperlukan untuk menghitung daya dukung tanah (bearing

capacity), tegangan tanah terhadap dinding penahan (earth pressure) dan

kestabilan lereng. Kekuatan geser tanah dalam Tugas Akhir ini menggunakan

analisa yaitu Direct Shear Test.

Kekuatan geser tanah terdiri dari dua parameter yaitu :

1. Bagian yang bersifat kohesi (c) yang tergantung pada jeni tanah dan

kepadatan butirannya.

2. Bagian yang mempunyai sifat gesekan atau frictional yang sebanding

dengan tegangan efektif (σ) yang bekerja pada bidang geser.

Kekuatan geser tanah tak jenuh dapat dihitung dengan rumus :

τ = ............................................................................2.16

(Sumber : Teknik Fondasi 1, Hary Chistady Hardiyatmo)

Dimana :

τ = s = Kekuatan geser

σ = Tegangan total pada bidang geser

u = Tegangan air pori

c = Kohesi

ø = Sudut geser

tanucs

2.3 KEKUATAN GESER TANAH


18

Pada tanah jenuh air, besarnya tegangan normal total pada sebuah titik adalah

sama dengan jumlah tegangan efektifnya ditambah dengan tegangan air pori,

atau :

σ ...............................................................................................2.17


Dimana :

σ = Tegangan normal total

σ’ = Tegangan efektif

u = Tegangan air pori

Dalam perencanaan konstruksi bangunan sipil, daya dukung tanah mempunyai

peranan yang sangat penting. Daya dukung tanah merupakan kemampuan tanah

untuk 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 bekerja 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 :

.............................................................2.18

Daya dukung tanah untuk pondasi berbentuk bujur sangkar :

.............................................................2.19

Daya dukung tanah untuk pondasi berbentuk lingkaran :

..............................................................2.20

Apabila permukaan tanah terletak pada jarak D di atas dasar Pondasi :

qult = γ (Df – D) + γ‘ D ...........................................................................2.21


Dimana :

γ’ = γsat – γw = Berat volume efektif dari tanah

u '

NqNNccq qdijin2

1

BNqNcNq qcu 4,03,1

BNqNcNq qcu 3,03,1

2.4 DAYA DUKUNG TANAH


19

D = Kedalaman pondasi

B = Lebar pondasi atau diameter pondasi

γ = Berat volume tanah

Nc, Nq, Nγ = Faktor daya dukung yang tergantung pada sudut

geser

Pondasi dalam seringkali diidentikkan sebagai pondasi tiang yaitu suatu struktur

pondasi yang mampu mnahan gaya orthogonal ke sumbu tiang dengan

menyerap lenturan. Pondasi tiang dibuat menjadi satu kesatuan yang monolit

dengan menyatukan pangkal tiang yang terdapat di bawah kontruksi dengan

tumpuan pondasi.

Dalam perencanaannya, jenis tiang yang akan dipakai bisa ditentukan dengan

persamaan-persamaan sebagai berikut :

Tiang panjang jika :

1 > 3................................................................................................2.22

Tiang pendek jika :

1 < 1 ≤ 3.........................................................................................2.23

Kaison jika :

1 ≤ 1................................................................................................2.24

(Sumber : Rekayasa Fondasi II, Gunadarma)

Dimana :

L = Panjang tubuh pondasi yang tertanam di dalam tanah

(cm)

k = Koefisien reaksi tanah dalam arah melintang (kg/cm³)

D = Diameter atau lebar tubuh tiang pondasi (cm)

EI = Kekauan lentur tubuh pondasi

Gerakan tanah merupakan proses perpindahan massa tanah atau batuan dengan

arah tegak, mendatar, atau miring terhadap kedudukan semula karena pengaruh

air, gravitasi, dan beban luar.

44EIkD

44EIkD

44EIkD

2.5 TEORI KELONGSORAN


20

Kelongsoran lereng umumnya terjadi dalam suatu bidang lengkung. Dalam

perhitungan stabilitas, lengkungan yang riil ini dianggap sebagai lingkaran

spiral logaritmis. Bidang ini disebut bidang gelincir. Kemantapan lereng (slope

stability) sangat dipengaruhi oleh kekuatan geser tanah untuk menentukan

kemampuan tanah menahan tekanan tanpa mengalami keruntuhan.

Adapun maksud analisis stabilitas adalah untuk menentukan faktor aman dari

bidang longsor yang potensial. Dalam Laporan Tugas Akhir ini, dasar-dasar

teori yang dipakai untuk menyelesaikan masalah tentang stabilitas longsor dan

daya dukung tanah menggunakan teori metode irisan (Method of Slice), metode

Bishop (Bishop Method), dan Metode Fellinius.

2.5.1 Metode Irisan (Method of Slice)

Metode irisan merupakan cara-cara analisa stabilitas yang telah dibahas

sebelumnya hanya dapat digunakan bila tanah homogen. Bila tanah tidak

homogen dan aliran rembesan terjadi di dalam tanahnya memberikan bentuk

aliran dan berat volume tanah yang tidak menentu, cara yang lebih cocok adalah

dengan metode irisan (method of slice).

Gaya normal yang bekerja pada suatu titik dilingkaran bidang longsor, terutama

dipengaruhi oleh berat tanah di atas titik tersebut. Dalam metode irisan ini,

massa tanah yang longsor dipecah-pecah menjadi beberapa irisan (pias) vertikal.

Kemudian keseimbangan dari tiap-tiap irisan diperhatikan. Gaya-gaya ini terdiri

dari gaya geser (Xr dan X1) dan gaya normal efektif (Er dan E1) disepanjang sisi

irisannya, dan juga resultan gaya geser efektif (Ti) dan resultan gaya normal

efektif (Ni) yang bekerja disepanjang dasar irisannya. Pada irisannya tekanan air

pori U1 dan Ur bekerja di kedua sisinya, dan tekanan air pori Ui bekerja pada

dasarnya. Dianggap tekanan air pori sudah diketahui sebelumnya


21


Gambar 2.2 Gaya-gaya yang Bekerja pada Irisan Bidang Longsor

2.5.1.1 Metode Bishop Disederhanakan (Simplified Bishop Method)

Metode Bishop disederhanakan (Bishop, 1955) merupakan dasar metode bagi

aplikasi program Mira Slope dan merupakan penyederhanaan dari metode irisan

Sliding. Metode Bishop menganggap bahwa gaya-gaya yang bekerja pada sisi

irisan mempunyai resultan nol pada arah vertikal.

Persamaan kuat geser dalam tinjauan tegangan efektif yang dapat dikerahkan,

sehingga tercapainya kondisi keseimbangan batas dengan memperhatikan faktor

keamanan.

..............................................................................2.25


Dimana :

σ = Tegangan normal total pada bidang longsor

u = Tekanan air pori

Untuk irisan (pias) yang ke-i, nilai Ti = τ ai, yaitu nilai geser yang berkembang

pada bidang longsor untuk keseimbangan batas, sehingga :

....................................................................2.26


P

tgu

F

c ''

F

tgauN

F

acTi iii

i ')(

'

W sin θ

W cos θ

W H

X

i

R

O

Ø

Ø

1 2

3 4

5 6

7

τ = c + Ni

tgn Ø


22

Kondisi keseimbangan momen terhadap pusat rotasi O antara berat massa tanah

yang akan longsor dengan gaya geser total pada dasar bidang longsornya dapat

dinyatakan sebagai berikut :

.................2.27


Dimana :

Fk = Faktor Keamanan

c’ = Kohesi tanah efektif (kN/m²)

ø’ = Sudut geser dalam tanah efektif (derajat)

bi = Lebar irisan ke-i (m)

Wi = Berat irisan tanah ke-i (kN)

θi = Sudut yang didefinisikan dalam Gambar 2.3 (derajat)

ui = Tekanan air pori pada irisan ke-i (kN/m²)

Rasio tekanan pori (pore pressure ratio) didefinisikan sebagai :

...........................................................................................2.28


Dimana :

ru = Rasio tekanan pori

u = Tekanan air pori (kN/m²)

b = Lebar irisan (m)

γ = Berat volume tanah (kN/m³)

h = Tinggi irisan rata-rata (m)

Adapun bentuk persamaan Faktor Keamanan untuk analisis stabilitas lereng

cara Bishop, adalah :

ni

ni

i

ni

i i

iiii

iW

FtgtgitgbuWbc

kF

sin

)/'1(cos

1''

1

h

u

W

ubru


23

....................2.29


Persamaan faktor aman Bishop ini lebih sulit pemakaiannya dibandingkan

dengan metode lainya seperti metode Fellinius. Lagi pula membutuhkan cara

coba-coba (trial and error), karena nilai faktor aman F nampak di kedua sisi

persamaanya. Akan tetapi, cara ini telah terbukti memberikan nilai faktor aman

yang mendekati nilai faktor aman dari perhitungan yang dilakukan dengan cara

lain yang mendekati (lebih teliti). Untuk mempermudah perhitungan dapat

digunakan untuk menentukan nilai fungsi Mi, dengan rumus :

..............................................................2.30


Lokasi lingkaran sliding (longsor) kritis pada metode Bishop (1955), biasanya

mendekati dengan hasil pengamatan di lapangan. Karena itu, walaupun metode

Fellinius lebih mudah, metode Bishop (1995) lebih disukai karena menghasilkan

penyelesaian yang lebih teliti.

Dalam praktek diperlukan cara coba-coba dalam menemukan bidang longsor

dengan nilai faktor aman yang terkecil. Jika bidang longsor dianggap lingkaran,

maka lebih baik kalau dibuat kotak-kotak dimana tiap titik potong garis-

garisnya merupakan tempat kedudukan pusat lingkaran longsornya. Pada titik-

titik potongan garis yang merupakan pusat lingkaran longsornya dituliskan nilai

faktor aman terkecil pada titik tersebut. Kemudian setelah faktor aman terkecil

pada tiap-tiap titik pada kotaknya diperoleh, digambarkan garis kontur yang

menunjukkan tempat kedudukannya dari titik-titik pusat lingkaran yang

mempunyai faktor aman yang sama. Dari faktor aman pada setiap kontur

tentukan letak kira-kira dari pusat lingkaran yang menghasilkan faktor aman

yang paling kecil.

ni

ni

i

ni

i i

uii

iW

FtgtgitgrWbc

kF

sin

)/'1(cos

1')1('

1

)/'1(cos FtgitgiM i


24

2.5.1.2 Metode Fellinius

Analisis stabilitas lereng cara Fellinius (1927) menganggap gaya-gaya yang

bekerja pada sisi kanan-kiri dari sembarang irisan mempunyai resultan nol pada

arah tegak lurus bidang longsornya. Faktor keamanan didefinisikan sebagai :

..........................................................................................2.31


Lengan momen dari berat massa tanah tiap irisan adalah R sin , maka :

............................................................................2.32


Dimana :

R = Jari-jari bidang longsor

N = Jumlah irisan

Wi = Berat massa tanah irisan ke-i

i = Sudut yang didefinisikan pada gambar diatas

Dengan cara yang sama, momen yang menahan tanah yang akan longsor,

adalah:

...................................................................2.33

Karena itu, faktor keamanannya menjadi :

.............................................................................2.34


LongsoryangTanahMassaBeratdariMomenJumlah

LongsorBidangSepanjangGeserTahanandariMomenJumlahkF

Md

Mr

ni

i

iWiRMd1

sin

ni

i

ii tgNcaRMr1

)(

ni

i

i

ni

i

ii

Wi

tgNca

Fk

1

1

sin

)(


25

Bila terdapat air dalm lereng, tekanan air pori pada bidang longsor tidak

menambah momen akibat tanah yang akan longsor (Md), karena resultan gaya

akibat tekanan air pori lewat titik pusat lingkaran.

.........................................................2.35


Dimana :

Fk = Faktor Keamanan

c = Kohesi tanah (kN/m²)

ø = Sudut geser dalam tanah (derajat)

ai = Panjang lengkung lingkaran pada irisan ke-i (m)

Wi = Berat irisan tanah ke-i (kN)

ui = Tekanan air pori pada irisan ke-i (kN/m²)

θi = Sudut yang didefinisikan dalam Gambar 2.3 (derajat)


Gambar 2.3. Gaya-gaya dan Asumsi Bidang pada Tiap Pias Bidang Longsor

ni

i

i

ni

i

iiiii

Wi

tgauWca

Fk

1

1

sin

)cos(

i

bi

Ti

W

Xi Xr

Ui U

1 2

3

4 5

6

H

R

R

o xi

.i

tgNic


26

Bila terdapat air pada lerengnya, tekanan air pori pada bidang longsor tidak

berpengaruh pada Md, karena resultante gaya akibat tekanan air pori lewat titik

pusat lingkaran. Substitusi antara persamaan yang sudah ada.

.........................................................2.36


Dimana :

Fk = Faktor kemanan

c = Kohesi tanah

ø = Sudut geser dalam tanah

ai = Panjang bagian lingkaran pada irisan ke-i

Wi = Berat irisan tanah ke-i

u = Tekanan air pori pada irisan ke-i

i = Sudut yang didefinisikan dalam gambar

Jika terdapat gaya-gaya selain berat lereng tanahnya sendiri, seperti beban

bangunan di atas lereng, maka momen akibat beban ini diperhitungkan sebagai

Md.

Metode Fellinius memberikan faktor aman yang relatif lebih rendah dari cara

hitungan yang lebih teliti. Batas-batas nilai kesalahan dapat mencapai kira-kira

5% sampai 40% tergantung dari faktor aman, sudut pusat lingkaran yang dipilih,

dan besarnya tekanan air pori, walaupun analisisnya ditinjau dalam tinjauan

tegangan total, kesalahannya masih merupakan fungsi dari faktor aman dan

sudut pusat dari lingkarannya (Whitman dan Baily, 1967) cara ini telah banyak

digunakan prakteknya. Karena cara hitungannya yang sederhana dan kesalahan

yang terjadi pada sisi yang aman.

Menentukan lokasi titik pusat bidang longsor, untuk memudahkan usaha trial

and error terhadap stabilitas lereng maka titik-titik pusat bidang longsor yang

berupa busur lingkaran harus ditentukan dahulu melalui suatu pendekatan.

Fellenius memberikan petunjuk-petunjuk untuk menentukan lokasi titik pusat

ni

i

i

ni

i

iiii

Wi

tgauWica

kF

1

1

sin

)cos(


27

busur longsor kritis yang melalui tumit suatu lereng pada tanah kohesif (c-soil)

seperti pada Tabel 2.13.

(Sumber : Bahan Kuliah Mata Mekanika Tanah)

Gambar 2.4 Lokasi Pusat Busur Longsor Kritis pada Tanah Kohesif (c-soil)

Tabel 2.12 Sudut-sudut Petunjuk Menurut Fellinius

Lereng

1 : n

Sudut Lereng

(derajat)

Sudut-sudut Petunjuk

A B

: 1 60 o ~ 29

o ~ 40

o

1 : 1 45 o ~ 28

o ~ 38

o

1 : 1,5 33 o 41 ‗ ~ 26

o ~ 35

o

1 : 2 25 o 34 ‗ ~ 25

o ~ 35

o

1 : 3 18 o 26‘ ~ 25

o ~ 35

o

1 : 5 11 o 19‘ ~ 25

o ~ 37

o

(Sumber : Bahan Kuliah Mata Mekanika Tanah)

Pada tanah -c untuk menentukan letak titik pusat busur lingkaran sebagai

bidang longsor yang melalui tumit lereng dilakukan secara coba-coba dimulai

dengan bantuan sudut-sudut petunjuk dari Fellinius untuk tanah kohesif ( = 0).

Grafik Fellinius menunjukkan bahwa dengan meningkatnya nilai sudut geser ( )

maka titik pusat busur longsor akan bergerak naik dari Oo yang merupakan titik

pusat busur longsor tanah c ( = 0) sepanjang garis Oo-K yaitu

3

o

C B

H

1 : n

θ

βA

βB


28

O1,O2,O3,……,On. Titik K merupakan koordinat pendekatan dimana X = 4,5H

dan Z = 2H, dan pada sepanjang

garis Oo-K inilah diperkirakan terletak titik-titik pusat busur longsor. Dan dari

busur-busur longsor tersebut dianalisa masing-masing angka keamanannya

untuk memperoleh nilai n yang paling minimum sebagai indikasi bidang longsor

kritis.

(Sumber : Bahan Mata Kuliah Mekanika Tanah)

Gambar 2.5 Posisi Titik Pusat Busur Longsor pada Garis Oo-k

2.5.2 Metode Elemen Hingga

Metode elemen hingga adalah prosedur perhitungan yang dipakai untuk

mendapatkan pendekatan dari permasalahan matematis yang sering muncul

pada rekayasa teknik. Inti dari metode tersebut adalah membuat persamaan

matematis dengan berbagai pendekatan dan rangkaiaan persamaan aljabar yang

melibatkan nilai-nilai pada titik-titik diskrit pada bagian yang dievaluasi.

Persamaan metode elemen hingga dibuat dan dicari solusinya dengan sebaik

mungkin untuk menghindari kesalahan pada hasil akhirnya.

H

H

Z

R

C B

A

4,5 H

R

1 2

3

n


29

Gambar 2.6 Contoh Jaring-jaring dari Elemen Hingga.

Jaring (mesh) terdiri dari elemen-elemen yang dihubungkan oleh node. Node

merupakan titik-titik pada jaring dimana nilai dari variable primernya dihitung.

Misal untuk analisa displacement, nilai variable primernya adalah nilai dari

displacement. Nilai-nilai nodal displacement diinterpolasikan pada elemen agar

didapatkan persamaan aljabar untuk displacement dan regangan melalui jaring-

jaring yang terbentuk.

Terzaghi (1950) membagi penyebab longsoran lereng terdiri dari akibat

pengaruh dalam (internal effect) dan pengaruh luar (external effect). Pengaruh

dalam yaitu longsoran yang terjadi dengan tanpa adanya perubahan kondisi luar

atau gempa bumi. Sedangkan pengaruh luar yaitu pengaruh yang menyebabkan

bertambahnya gaya geser dengan tanpa adanya perubahan kuat geser tanah.

Kelongsoran lereng alam dapat terjadi dari hal-hal sebagai berikut :

1. Penambahan beban pada lereng.

2. Penggalian atau pemotongan tanah pada kaki lereng.

3. Penggalian yang mempertajam kemiringan lereng.

4. Perubahan posisi muka air secara cepat.

5. Kenaikan tekanan lateral oleh air.

6. Gempa bumi.

7. Penurunan tahanan geser tanah pembentuk lereng.

2.6 FAKTOR – FAKTOR PENYEBAB KELONGSORAN


30

2.6.1 Pengaruh Iklim

Di dekat permukaan tanah, kuat geser tanah berubah dari waktu ke waktu

bergantung pada iklim. Beberapa jenis tanah mengembang pada saat musim

hujan dan menyusut pada musim kemarau. Pada musim hujan kuat geser tanah

menjadi sangat rendah dibandingkan dengan musim kemarau. Oleh karena itu,

kuat geser tanah yang dipakai dalam analisis stabilitas lereng harus didasarkan

pada kuat geser tanah di musim hujan atau kuat geser pada saat tanah jenuh air.

2.6.2 Pengaruh Air

Pengaruh aliran air atau rembesan menjadi faktor yang sangat penting dalam

stabilitas lereng, namun pengaruh ini sulit diidentifikasi dengan baik. Rembesan

air yang terjadi di dalam tanah menyebabkan gaya rembesan yang sangat

berpengaruh pada stabilitas lereng.

Erosi permukaan lereng dapat menyebabkan terkikisnya tanah permukaan yang

mengurangi tinggi lereng sehingga menambah stabilitas lereng. Sebaliknya,

erosi yang memotong kaki lereng dapat menambah tinggi lereng, sehingga

mengurangi stabilitas lereng.

Jika pada lereng terjadi penurunan muka air tanah baik dalam lereng atau di

dekat lereng, contohnya penurunan muka air mendadak pada saluran atau

sungai, maka terjadi pengurangan gaya angkat air pada masa tanah yang

menambah beban lereng. Kenaikan beban menyebabkan kenaikan tegangan

geser yang bila tahanan geser tanah terlampaui akan mengakibatkan lonsoran

lereng. Hal ini banyak terjadi pada lereng yang tanahnya berpermeabilitas

rendah.

2.6.3 Pengaruh Rayapan (Creep)

Di dekat permukaan tanah yang miring, tanah dipengaruhi siklus kembang-

susut. Siklus ini dapat terjadi oleh akibat perubahan temperatur, perubahan dari

musim kemarau ke musim penghujan, dan di daerah dingin dapat diakibatkan

oleh pengaruh pembekuan air. Saat tanah mengembang tanah naik sehingga

melawan gaya-gaya gravitasi. Saat tanah menyusut, tanah turun dibantu oleh

gravitasi. Hasil dari gerakan keduanya adalah gerakan perlahan lereng turun ke

arah bawah.


31

2.7.1 Longsoran Translasi

Longsoran translasi adalah bergeraknya massa tanah dan batuan pada bidang

gelincir berbentuk rata atau menggelombang landai.

Gambar 2.7 Longsoran Transasi

2.7.2 Longsoran Rotasi

Longsoran rotasi adalah bergeraknya massa tanah dan batuan pada bidang

gelincir berbentuk cekung.

Gambar 2.8 Longsoran Rotasi

2.7.3 Pergerakan Blok

Pergerakan blok adalah perpindahan batuan yang bergerak pada bidang gelincir

berbentuk rata. Longsoran ini disebut juga longsoran translasi blok batu.

2.7 JENIS – JENIS KELONGSORAN TANAH

Menurut http://Klastik.wordpress.com ada 6 jenis tanah longsor yakni longsoran

translasi, longsoran rotasi, pergerakan blok, runtuhan batu, rayapan tanah, dan

aliran bahan rombakan. Jenis longsoran translasi dan rotasi paling banyak

terjadi di Indonesia. Sedangkan longsoran yang paling banyak memakan korban

jiwa adalah aliran bahan rombakan.

http://klastik.wordpress.com/


32

Gambar 2.9 Pergerakan Blok

2.7.4 Runtuhan Batu

Runtuhan batu terjadi ketika sejumlah besar batuan atau material lain bergerak

ke bawah dengan cara jatuh bebas. Umumnya terjadi pada lereng yang terjal

hingga menggantung terutama di daerah pantai. Batu-batu besar yang jatuh dapat

menyebabkan kerusakan yang parah.

Gambar 2.10 Runtuhan Batu

2.7.5 Rayapan Tanah

Rayapan 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.

Gambar 2.11 Rayapan Tanah


33

2.7.6 Aliran Bahan Rombakan

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

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

jenis materialnya. Gerakannya terjadi di sepanjang lembah dan mampu

mencapai ratusan meter jauhnya. Di beberapa tempat bisa sampai ribuan meter

seperti di daerah aliran sungai di sekitar gunung api. Aliran tanah ini dapat

menelan korban cukup banyak.

Gambar 2.12 Aliran Bahan Rombakan


2.8 PERBAIKAN STABILITAS LERENG

Banyak cara yang dapat dilakukan untuk menambah stabilitas lereng, antara lain

pemotongan lereng, pembuatan berm, menurunkan muka air tanah, pemasangan

tiang-tiang, dan lain-lainnya.


34

Gambar 2.14 Perbaikan Stabilitas Lereng dengan Metode Geometri

Umumnya metode stabilitas lereng dapat dibagi dalam tiga kelompok, yaitu :

1. Metode geometri, yaitu perbaikan lereng dengan cara merubah geometri lereng

(Gambar 2.14).

2. Metode hidrologi, yaitu dengan cara menurunkan muka air tanah atau

menurunkan kadar air tanah pada lereng (Gambar 2.13e).

3. Metode-metode kimia dan mekanis, dengan cara grouting semen untuk

menambah kuat geser tanah atau memasang bahan tertentu (tiang) di dalam

tanah (Gambar 2.13d).


Gambar 2.13 Perbaikan Stabilitas Lereng


35

dibawah ini :

Mulai

Pengambilan Sample Tanah di Desa Sidokumpul Kec Guntur Kab. Demak

Pengolahan Data

Hasil Analisis

Selesai

Persiapan / Studi Literatur

Kesimpulan & Saran

Analisis Data

Uji Lab.

1. 1. Uji Tanah Soil Properties

2. 2. Direct Shear Test ( D.S.T. )

a. c ( Kohesi )

b. Ø ( Sudut Geser dalam Tanah )

3. 3. Sieve Analysis

4. 4. Hidrometer

5.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Bagan Alur Penelitian

Secara ringkas langkah-langkah analisa terdapat dalam diagram


38

Langkah – langkah yang dilakukan pada penelitian yaitu sebagai

berikut :

3.2.1 Mulai

Dimulai dengan pengumpulan data – data awal yang diperlukan yang

berhubungan dengan analisa ini.

3.2.2 Pengumpulan data

Dalam mengumpulkan data lapangan penelitian menggunakan metode

observasi ( pengamatan ) pada Objek penelitian. Yang dilakukan penelitian

adalah mengamati objek penelitian dan mencatat secara sistematik.Kemudian

mengolah data tersebut dengan bantuan data penunjang lainya, yaitu berupa

rumus – rumus dan hasil uji laboraturium.

Data yang digunakan dalam penelitian ini yakni :

1. Data Primer

Berupa data proyek hasil survey lapangan pada objek penelitian.Data primer

berupa ketersediaan rambu-rambu lalu lintas diperoleh langsung dari lapangan,

sedangkan bentuk persimpangan jalan diperoleh dari interpretasi citra quickbird.

2. Data Sekunder

Meliputi data – data hasil pengujian laboraturium terhadap material yang

digunakan.Data sekunder berupa data lalu lintas harian rata-rata diperoleh dari

Dinas Perhubungan.Pengambilan sampel pada data hasil interpretasi dilakukan

berdasarkan keseragaman dari parameter terpilih yaitu kapasitas jalan dan

penggunaan lahan.

3.2.3 Survey Kerusakan Jalan

1. Survey kondisi

a. Bertujuan untuk menentukan kondisi struktur perkerasan pada suatu waktu

tertentu, dan agak subyektif

b. Kekuatan sisa dan penyebab tidak dapat ditentukan dari survey ini

3.2 Langkah – langkah Analisa


39

c. Survey ini hanya dapat menilai kondisi struktur dengan dg skala 0-4

d. Di dalam URMS ditetapkan kriteria penilaian sebagai berikut: R (kerusakan

kombinasi disertai lubang), JS (kombinasi tapi belum disertai lubang dan

berulang di sub ruas jalan), J (retakbuaya<30% S (sedikit kerusakan), B

(permukaan relatif masih rata dan tdk ada tanda kerusakan).

2. Survey Evaluasi

a. Bertujuan menentukan kapasitas / sisa struktur perkerasan dan mencari

penyebab yang teramati

b. Selain kondisi juga tipe, tebal dan kualitas setiap lapis perkerasan.

c. Survey lebih lama, kadang dapat merusak struktur perkerasan.

d. Berbagai teknik yang dikembangkan alat ukur mobil, video, mumeter, CBR

lapangan, Bump integrator.

3.2.4 Data Penelitian

Data yang digunakan dalam penelitian ini meliputi data primer dan data

sekunder.Data primer yang digunakan meliputi bentuk persimpangan jalan,

ketersediaan rambu-rambu lalu lintas.Sedangkan data sekunder yang digunakan

meliputi data volume lalu lintas, data lalu lintas harian rata-rata. Selain keadaan

geometrik jalan, kondisi atau keadaan disekitar ruas jalan akan menentukan keadaan

lalu lintas jalan tersebut.

Penggunaan lahan digunakan sebagai salah satu parameter penentu daerah

rawan kecelakaan dengan asumsi bahwa fungsi penggunaan lahan tertentu akan

menyebabkan keramaian baik itu menyangkut manusia maupun kendaraan yang

tentunya mempengaruhi kondisi lalu lintas pada jalan disekitar penggunaan lahan

tersebut. Semakin besar bentuk penggunaan lahan dan jenis aktivitas yang terjadi pada

penggunaan lahan tersebut, dimungkinkan semakin besar potensi kerawanan

kecelakaan.


40

3.2.5 Lokasi Proyek

Lokasi Penelitian Stabilitasi Lereng Badan Jalan berada pada ruas Jalan

Sidokumpul – Guntur, Penelitian ini berada pada Tepatnya diAreal Pedesaan jalur

penghubung antar Desa. Sehingga diharapkan jalur Desa Sidokumpul - Guntur akan

lebih baik, demi memajukan perekonomian daerah yang melewati jalur tersebut.

3.2.6 Pengolahan Data

1. Tahap pemrosesan data

Pemrosesan data dengan Sistem Informasi Geografis pada penelitian ini

bertujuan untuk memperoleh data grafis baru sesuai dengan yang diinginkan yaitu

peta potensi kerawanan kecelakaan lalu lintas. Proses interpretasi yang dilakukan

sebelumnya menghasilkan beberapa variabel yang dibutuhkan karena memang tidak

semua variabel bisa dikumpulkan dari interpretasi Citra Quickbird, kekurangan data

ini dilengkapi dari hasil survei lapangan.

Jenis variabel yang bisa diperoleh dari hasil interpretasi yaitu antara lain :

bentuk penggunaan lahan, radius belokan, lebar jalan, bahu jalan, marka jalan.

Variabel yang dikumpulkan dari interpretasi ini masih harus dilakukan uji ketelitian

interpretasi untuk mengetahui tingkat ketelitian interpretasi citra Quickbird dalam

penetuan variabel tingkat kerawanan kecelakaan lalu lintas.

2. Tahap penyelesaian

Pada tahap penyelesaian ini, langkah-langkah yang dilakukan adalah :

a. Penyajian peta hasil pemodelan potensi kerawanan kecelakaan lalu lintas.

b. Kesimpulan dan saran.


41

Analisa dan pengolahan data dilaksanakan dari data-data yang diperlukan sesuai

identifikasi permasalahan yg di temukan di lapangan. Analisa data serta langkah-

langkah dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah :

1. Menentukan lokasi lereng dan gejala kelongsoran pada Ruas Jalan Pringapus –

Bodean.

2. Pengambilan data baik data primer maupun sekunder seperti elevasi lokasi, peta

kontur, pengujian tanah, serta batuan untuk mendapatkan sifat fisik dan sifat

mekanik.

3. Pembuatan stratifikasi tanah pada Ruas Jalan Pringapus - Bodean.

4. Dari peta kontur dibuat penampang melintang untuk memperoleh geometri lokasi

lereng.

5. Perhitungan analisa secara manual (Metode Fellinius).

6. Menentukan jenis penanganan yang sesuai dengan permasalahan yang terjadi.

4.1.1 Lokasi Tinjauan Longsoran

Lokasi lereng yaitu sebelah kanan ruas jalan Sidokumpul - Guntur daerah di sekitar,

pihak Bina Marga telah melakukan upaya penanggulanan longsoran di sekitar lereng

dengan pemasangan bronjong namun mengalami kegagalan. Panjang lereng 8,55

meter, tinggi lereng 3,5 meter dan sudut kemiringsn lereng 28°, dimana di atas lereng

tersebut akan dibangun pelebaran jalan yang mengakibatkan beban di atas lereng

bertambah sehingga di butuhkan penanganan agar dapat menahan terjadinya longsoran

di sekitar lereng tersebut.

BAB IV

ANALISA DAN PENANGANAN

4.1 ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA


42

Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui struktur lapisan tanah termasuk

jenis serta warnanya dan juga kedudukan MAT ( Muka Air Tanah ). Pengambilan

contoh tanah dilakukan tiap meter,baik pengambilan dengan memakai tabung (

undistrurbed ) dan pengambilan seacara biasa (disturbed),tanah yang diambil kemudian

diperiksa dilaboratorium.

4.2.1.2 Alat-alat yang digunakan

1. Mata Bor

2. Pipa boor dan Pipa besi dengan panjang 1 meter tiap pipa

3. Stang pemutar boor.

4. Linggis

5. Tempat sample

6. Alat meteran.

4.2.1.3 Cara Kerja

Pada percobaan tanah yang akan diboor lubang pertolongan memakai linggis.

Kemudian pengeboran dilakukan dengan cara memutar boor searah dengan jarum jam.

Dalam pengeboran diusahakan agar pipa boor selalu tegak lurus dengan permukaan

tanah, maka pipa bor diangkat ke atas tanah diperiksa, mengenai jenis dan warnanya

semua dicatat satu formulir profil bor. Pipa bor dibersihkan, pengeboran dilanjutkan lagi

sampai kedalaman tanah 1 meter, 2 meter dan 3 meter kemudian sampelnya diambil dan

diperiksa dilaboratorium.

4.2.2 SOIL TEST

4.2.2.1 Tujuan Mencari Kadar Air Tanah ( Water Content ) = W

Tujuan percobaan ini adalah untuk mencari kadar air tanah ( water content ) = w

4.2.2.2 Alat – alat yang digunakan

1. Oven dengan temperatur dapat diatur konstan pada 105º - 110º C

2. Timbangan

3. Cawan

4.2 PERHITUNGAN DATA LAPANGAN

4.2.1 BOORING

4.2.1.1 Tujuan


43

4.2.2.3 Cara Kerja

1. Bersihkan dan keringkan cawan timbangan,kemudian timbang dan

catat beratnya ( = Wı )

2. Masukkan contoh tanah ( basah ) kedalam cawan timbang, kemudian bersama

tutupnya ditimbang ( = W )

3. Dalam keadaan terbuka, cawan bersama tanah dimasukkan ke dalam oven (

105º - 110 º ) selama 16 – 24 jam.

Tutup cawan ditentukan dan jangan sampai ketukar cawan lain.

4. Cawan dengan tanah kering diambil dari oven, di dinginkan, setelah dingin

ditutup.

5. cawan tertutup bersama tanah kering ditimbang.

Hitungan :

Berat Air

Kadar air = ————————— x 100 %

Berat Tanah Kering

W - W

= ——————— x 100 % (dua angka belakang koma )

W - W

Catatan :

Pemeriksaan kadar air sebaiknya dilakukan secara double, yaitu digunakan 2

benda uji dengan cawan, yang hasilnya harus hampir sama, kemudian harganya

dirata – ratakan. Jika selisih harga kedua percobaan terlalu berbeda, harus

diulangi.

1 No kaleng 1 2 3

2 berat tanah basah + kaleng(grm) 52.45 54.65 55,61

3 berat tanah kering + kaleng (grm) 44.93 45.54 46.42

4 berat kaleng (grm) 16.45 16.46 16.47

5 berat air (grm) (2 - 3 ) 7.52 9.11 9.19

6 berat tanah kering (grm) (3 - 4 ) 28.48 29.08 29.95

7 kadar air % (w) (5/6) 26,40 31.33 32,27


44

4.2.2.4 Perhitungan Data

1. Tanah kedalaman 1 Meter

b - c

Wı = ———— x100%

c - a

52.45 – 44.93

= ————— x 100%

44.93 – 16,45

= 26,40 %

Kesimpulan :

Jadi kadar air pada kedalaman 1 meter = 26,40 %


b - c

W2 = ———— x100%

c - a

54,65 – 45,54

= —————— x 100%

45,54 – 16,46

= 31,33 %

Kesimpulan : Jadi kadar air pada kedalaman 2 meter = 31,33 %


b - c

W3 = ———— x100%

c - a

55,61 – 46,06

= —————— x 100%

46,06 – 16,47

= 32,27 %

Kesimpulan : Jadi kadar air pada kedalaman 3 meter = 32,27 % 4.2.2.5 Tujuan Mencari Berat Jenis Tanah


45

Tujuan percobaan ini adalah untuk menentukan berat jenis suatu contoh tanah.

Berat jenis tanah adalah perbandingan antara butir – butir dengan berat air

destilasi di udara dengan volume yang sama pada temperature tertentu.

4.2.2.6 Alat dan bahan yang Diperlukan

Alat :

1. Picnometer, yaitu botol gelas dengan lebar sempit dengan tutup ( dari gelas )

yang berlubang kapiler, dengan kapasitas 50 cc atau lebih besar.

2. Timbangan

3. Air destilasi bebas udara

4. Termometer

5. Tempat penumbuk, untuk menghancurkan gumpalan tanah menjadi butir –

butir tanpa merusak butir – butirnya sendiri.

4.2.2.7 Benda Uji

Contoh tanah sebesar 30 – 40 gram yang akan digunakan untuk pemeriksaan

secara double ( dua percobaan yang terpisahkan )

4.2.2.8 Cara Kerja

1. Picnometer dibersihkan luar dalam dan keringkan kemudian timbang beratnya

( = a gram )

2. Picnometer diisi aquadest sampai penuh, kemudian ditutup dan ditimbang

beratnya ( = b gram ), kemudian diukur dengan thermometer, misalnya 11º C

kemudian harga 11º C dilihat dalam table koreksi suhu besarnya berapa,

sehinnga harga air Picnometer dapat dihitung dengan rumus :

Wı = ( b – a ) tı

Dimana : Wı = harga air Picnometer

a = Berat Picnometer kosong

b = Berat Picnometer + aquadest

tı ºC = Angka pada table koreksi suhu.

3. Picnometer yang telah diketahui harga airnya ( = Wı ) diisi beberapa gram

sample kering ( 30 – 40 gram ) dan ditimbang beratnya,misal beratnya ( = c

gram ), dengan catatan sample dikit ditumbuk agar mudah dalam

memasukkannya kedalam Picnometer.


46

4. Picnometer yang telah diisi sample tadi lalu diisi aqudest tidak sampai penuh

kemudian kita diamkan selama 24 jam.

5. setelah 24 jam, picnometer yang sudah berisi sample tadi dikocok – kocok

sampai gelembung – gelembung udara tidak ada dan air diatas tanah bersih.

6. Kemudian Picnometer diatas diisi lagi dengan aquadest,misalnya beratnya ( d

gram )

7. Temperatur aqudest didalam Picnometer diukur t ºC (lihat table )

8. Specific Gravity ( GS ) dapat dihitung dengan rumus :

c - a

GS = —————————

Wı – ( d – c ) t ºC

Dimana : a = berat Picnometer kosong

b = berat Picnometer + tanah kering

d = berat picnometer + tanah + aquadest

t º C = angka pada tabel koreksi suhu.

Mencari Besarnya harga Void ratio ( e )

n Vv

Rumus : e = ——— atau ————

1 – n Vs

Mencari Besarnya harga Porositas ( n )

γk

Rumus : n = [ 1 - —— ] x 100 %

GS

Vv Vv

Atau n = ——— x 100 % Atau n = ———— x 100 %

Vs Vv +Vs

Dimana V = Vv + Vs

t º C = angka pada tabel suhu


47

Tabel 4.1 Mencari harga air Picnometer (W)

no 1 2 3

2 berat picnometer kosong 26.20 28.7 29.30

3 berat picnometer +aqudes (grm) 76.09 78.53 79.65

4 ukuran suhu (tl°c) 27.5° 27,1° 27°

dilihat dalam tabel 1.00361 1.00351 1.00349

5 Harga air picnometer w1=(3-2).4 50.070 50.005 50.526

Tabel 4.2 Mencari harga (Gs) / (Spesific Gravity)

No Uraian 1 2 3

6 berat picnometer + tanah kering (grm) 59.95 58.13 57.27

7 berat picnometer + tanah kering + aquadest

(grm) 94.1 94.12 94.14

8 ukur suhu (t2°c) 27.5° 27.2° 28°

dilihat dalam tabel koreksi 1.00361 1.00353 1.00374

9 Gs = 6 - 2/ 5-(7-6).8 2.137 2.119 2.076

Perhitungan Specific Gravity (Gs)

a = 26,20 gr

b = 76,09 gr

t1oC = 27,5

o C = 1,00361

w = ( b – a ) x t1o C

( 76,09- 26,20 ) X 1,00361 = 50,070

KEDALAMAN 1 M

2. Specific Grafity ( Gs )

- Berat Picnometer Kosong = 26,20 gram ( a )

- Berat Picnometer + Aquades = 76,09 gram ( b )

- Suhu Pengukuran ( t 1 ° C ) = 27,5 °

- Koreksi Suhu t 1 ° C = 1.00361

- Berat Picnometer + Tanah Kering = 59.95

gram ( c )

- Berat Picnometer + Tanah Kering + Aquadest = 94.10 gram ( d )

- Suhu Pengukuran ( t 2 ° C ) = 27,5 °

- Koreksi Suhu t 2 ° C = 1.00361


48

C = 59.95gr

D = 94.10gr

T1O = 27,5

OC = 1,00361

c – a

Gs =

W‘ – ( d – c ) t2oc

59.95– 26,20

= = 2.137

50,070 – (94,10 – 59.95).1,00361

Untuk kedalaman tanah 2 meter. (Gs)

a = 28,70 gr

b = 78,53 gr

t1oC = 27,1

o = 1,00351

w = ( b – a ) x t1oC

(79.65–29,30) . 1,00349 = 50.005

C = 58,13

D = 94.12

T1o C = 27,1

O = 1,00353

c – a

Gs =

W‘ – ( d – c )2oc

57,27– 29,30

= = 2.119

50.526– (94.14–57,27).1,00353

Untuk kedalaman tanah 3 meter.(Gs)

a = 29,30 gr

b = 79,65

t1oC = 27,1

o = 1,00349

w = ( b – a ) x t1oC

( 78,53 – 28,70 ) . 1,00351 = 50,526

C = 57,27

D = 94.14

T1o C = 28

O = 1,00374


49

c – a

Gs =

W‘ – ( d – c )2oc

57,27 – 29,30

= = 2.076

50,526 – (94.14 – 57,27).1,00374

A. Sampel Tanah Kedalaman 1 Meter pada tanah basah ( b )

Untuk tanah 1 meter.

- Berat kaleng (w1) = 16,45

- Berat tanah basah + kaleng (w2) = 52,45

- Berat tanah kering + kaleng (w3) = 44,93

ww = w2 – w3

= 52,45 – 44,93

= 7,52

ws = w3 – w1

= 44,93 – 16,45

= 28,48 grm

7,52

Vv =

1,00 grm/cm3

= 7,52 cm3

ws

Vs =

Gs

28,48

= = 13,33

2.137

Ww + ws 7,52 + 28,48

b = =

Vv + Vs 7,52 + 13,33

36

= = 1,73

20,85

Sampel Tanah Kedalaman 1 Meter pada tanah Kering ( d)


- Berat volume basah ( ) = 1,726 gr/m3


50

- ( w ) Kadar air = 26,40 %

b

d =

1 + w

1,726

d =

1 + 0,264

= 1,45 gr/cm3

Untuk tanah 1 meter Porositas

Vv

n = x 100%

Vv + Vs 7,52 = x 100% 7,52 + 13,33 = 36,07 Untuk tanah 1 meter Void Ratio

n e =

1 – n 0,360 e = 1 – 0,360 = 0,26 % B. Sampel Tanah Kedalaman 2 Meter pada tanah basah( b)

Tanah kedalaman 2 meter




ww = w2 – w3

= 54,65 - 45,54

= 9,11

ws = w3 – w1

= 45,54 – 16,46

= 29,08 grm


51

9,11

Vv =

1,00 grm/cm3

= 9,11 cm3

ws

Vs =

Gs

29,08

= = 13,723

2.119

Ww + ws 9,11 + 29,08

b = =

Vv + Vs 9,11 + 13,723

38,19

= = 1,72 grm/cm3

22,833




- ( w ) Kadar air = 31,33 %

b

d =

1 + w

1,672

=

1 + 0,313

= 1,33 grm/cm3

Kedalaman 2 meter.Porositas

- d = 1,273 gr/cm3

- Gs = 2.119 gr

Vv

n = x 100%


52

Vv + Vs

9,11

n = x 100 %

9,11 + 13,723

= 39,89 %

Untuk tanah kedalaman 2 meter.Void Ratio

n

e =

1 - n

0,398

e =

( 1 – 0,398 )

= 0,28 %

C. Sampel Tanah Kedalaman 3 Meter pada tanah basah( b)

Untuk tanah 3 m.




ww = w2 – w3

= 55,61 - 46,06

= 9,55

ws = w3 – w1

= 46,06 – 16,47

= 29,59 grm

9,55

Vv =

1,00 grm/cm3

= 9,55 cm3

ws

Vs =

Gs

29,59

= = 14,253


53

2.076

Ww + ws 9,55 + 29,59

b = =

Vv + Vs 9,55 + 14,253

39,14

= = 1,64 grm/cm3

23,803




- ( w ) Kadar air = 32,27 %

b

d =

1 + w

1,644

=

1 + 0,322

= 1,24 grm/cm3

Kedalaman 3 meter.Porositas

Vv

n = x 100%

Vv + Vs

9,55

n = x 100 %

9,55 + 14,253

= 40,12 %

Untuk tanah kedalaman 3 meter.Void Ratio

n

e =


54

1 - n

0,401

e =

( 1 – 0,401 )

= 0,29 %

Tabel 4.3 Hasil Kesimpulan Soil Test

NO URAIAN 1 M 2 M 3 M

1 W 26,40 % 31,33 % 32,27 %

2 Gs 2.137

2.119 2.076

3 γb ( gram / cm3 ) 1,73 1,72 1,64

4 γd ( gram / cm3 ) 1,45 1,33 1,24

5 n ( % ) 36,07 39,89 40,12

6 e 0,26 0,28 0,29


55

4.2.3 DIRECT SHEAR TEST

4.2.3.1 Tujuan

Tujuan percobaan ini adalah untuk menentukan sudut geser (ø) dan besar kohesi (c)

dari tanah.

4.2.3.2 Alat-alat yang digunakan

1. Direct shear test apparat

2. Besi plat pembebanan yang masing-masing sudah diketahui beratnya.

3. Alat untuk mencetak sample.

4. Pisau.

Benda uji / bahan : tanah hasil booring.

4.2.3.3 Cara Kerja

a. Persiapan Bahan

1. Benda uji ( sample tanah) yang akan diselidiki diusahakan mendekati keadaan

aslinya.

2. Sample tanah pada waktu percobaan ini adalah tanah bor dari kedalaman 1 m, 2

m dan 3 m.

3. Dengan sebuah direct shear test apparat tanah dicetak, hal ini untuk

mempermudah pada waktu perletakan sample ditempatnya ketika percobaan

dilakukan.

b. Pelaksanaan Percobaan

1. Sample tanah yang dicetak dimasukkan ke dalam sample pada direct shear test

apparat.

2. Beban vertical (beban normal) dipasang di tempatnya, guna mendapatkan

tegangan normal (σn) dan alat pemutar untuk mendapatkan tegangan geser (σs).

3. Pemutar diusahakan dalam keadaan yang tetap. Biasa dilakukan dengan

kecepatan 2 detik setiap 1 putaran, maka lebih tepat kiranya dipakai stopwatch.

4. Pada sample sudah mengalami kegeseran, jarum dial akan bergerak pada skala

konstan dan segera dicatat angkanya.


56

5. Percobaan dilakukan beberapa kali pada beban normal yang berbeda-beda

dengan demikian dapat dilakukan dengan 3 beban normal yang berbeda untuk 3

jenis sample tanah

4.2.3.4 Cara Perhitungan

1. Beban normal (D) dibagi luas penampang sample untuk mendapatkan tegangan

normal (σn).

2. Penunjukan dial pada proving ring (yaitu angka yang di catat pada grafik) setelah

itu dibagi luas penampang sample,didapatkan tegangan geser (σs).

3. Angka-angka tegangan normal dengan tegangan geser yang di dapatkan dari

percobaan digambarkan pada daerah koordinat dengan absis adalah tegangan

normal dan ordinat adalah tegangan geser.

4. Garis lurus yang menghubungkan koordinat-koordinat akan memotong sumbu

ordinat, diukur dari pusat jarak titk ordinat (0,0) yang merupakan harga kohesi

tanah percobaan C kg/cm². Sedangkan sudut antara garis yang menghubungkan

koordinat-koordinat dengan garis mendatar diukur dengan busur derajat maka akan

mendapatkan sudut geser ø daalam derajat.

4.2.3.5 Perhitungan Percobaan Direct Shear Test

Berat ring = 0,70

Diameter penampang sample = 6,3 cm

Luas penampang (F) = ¼ . π . D² = 31,16 cm²

Angka kalibrasi = 0,2

Kedalaman Tanah 1 m

Berat beban 3 = 0,086 kg



Kedalaman Tanah 2 m

Beban normal 2 = 0,086 kg




57

Kedalaman Tanah 3 m




Tegangan normal (σn) F

ringberat normalBeban

Tegangan Geser (σs) F

(0,21) kalibrasi x dialPembacaan

4.2.3.6 Langkah Perhitungan

Tanah kedalaman 1 m

Pembacaan 1 = 8

Pembacaan 2 = 9

Pembacaan 3 = 11

Tanah kedalaman 2 m

Pembacaan 1 = 12

Pembacaan 2 = 14

Pembacaan 3 = 15

Tanah kedalaman 3 m

Pembacaan 1 = 13

Pembacaan 2 = 16

Pembacaan 3 = 19

a. Perhitungan Tegangan Normal (σn)

σn = (2,01 + 0,70) / 31,16 = 0,087 kg/cm²

σn = (6,03 + 0,70) / 31,16 = 0,216 kg/cm²

σn = (10,05 + 0,70) / 31,16 = 0,345 kg/cm²

b. Perhitungan Tegangan Geser (σs)

Tanah kedalaman 1 m

σs = (7 x 0,2) / 31,16 = 0,045 kg/cm²


58

σs = (9 x 0,2) / 31,16 = 0,058 kg/cm²

σs = (11 x 0,2) / 31,16 = 0,071 kg/cm²

Tanah kedalaman 2 m

σs = (12 x 0,2) / 31,16 = 0,077 kg/cm²

σs = (14 x 0,2) / 31,16 = 0,089 kg/cm²

σs = (15 x 0,2) / 31,16 = 0,096 kg/cm²

Tanah kedalaman 3 m

σs = (13 x 0,2) / 31,16 = 0,083 kg/cm²

σs = (16 x 0,2) / 31,16 = 0,102 kg/cm²

σs = (19 x 0,2) / 31,16 = 0,115 kg/cm²

Tabel 4.4 Perhitungan Direct Shear Test

Sample

tanah

Berat

ring

(kg)

F (cm²) Bacaan

Dial

Tegangan

Normal

(kg/cm²)

Tegangan

Geser

(kg/cm²)

1 m I 2,01 0,7 31,16 8 0,087 0,045

II 6,03 0,7 31,16 9 0,216 0,058

III 10,05 0,7 31,16 11 0,345 0,071

2 m I 2,01 0,7 31,16 12 0,087 0,077

II 6,03 0,7 31,16 14 0,216 0,089

III 10,05 0,7 31,16 15 0,345 0,096

3 m I 2,01 0,7 31,16 13 0,087 0,083

II 6,03 0,7 31,16 16 0,216 0,102

III 10,05 0,7 31,16 19 0,345 0,115

1. Dari hasil percobaan Direct Shear Test didapat untuk kedalaman 1 meter tanah

mempunyai kohesi ( c ) = 0,02kg/cm² dengan sudut geser ( θ ) = 12°.


mempunyai kohesi ( c ) = 0,0186 kg/cm² dengan sudut geser ( θ ) = 10°.


mempunyai kohesi ( c ) = 0,0192 kg/cm² dengan sudut geser ( θ ) = 8°


59

4.2.4 SIEVE ANALYSIS ( GRAIN SIZE )

4.2.4.1 Tujuan

Tujuan percobaan ini adalah untuk menentukan gradasi dari butiran tanah.


1. Satu set saringan

2. Oven

3. Cawan

4. Neraca Analisis

5. Sample tanah

4.2.4.3 Cara Kerja

1. Percobaan Pendahuluan

Kita ambil sample tanah sebesar 100 gr.

Sample tanah kita rendam dengan air selama 24 jam.

Setelah direndam, sample tadi kita cuci dengan saringan Ø = 0,075 mm

Sample yang kita cuci tadi,setelah larutan yang lolos lewat saringan airnya

sudah jernih,pekerjaan kita hentikan.

Sample yang tertinggal diatas saringan oven,sedangkan Lumpur yang lolos

lewat saringan kita lakukan percobaan Hydrometer.

2. Percobaan Sieve analysis ( grain size )

Sample yang tinggal diatas saringan setelah dioven dan kering kita timbang

beratnya.

Selisih,berat sample kering sebelum dicuci dan sample setelah dicuci adalah

lumpurnya

Kemudian sample kita ayak dengan saringan terdiri dari saringan ukuran

diameter ukuran ( Ø 4,75 ) sampai ukuran yang paling besar ( Ø 0,075 mm ).

Setiap sample yang tertinggal dalam saringan kita tinggal ambil dan kita

timbang, sehinnga dapat ditentukan besranya prosentase.

Rumus :

a

Prosentase = —— x 100 %

b

Dimana :


60

a = Berat butiran yang tertinggal dalam saringan.

b = Berat mula – mula seluruhnya

- Pekerjaan begitu selanjutnya sampai pada saringan paling halus

( saringan paling bawah ).

Tabel 4.5 Perhitungan Sieve Analysis Untuk sample tanah 1 meter :

No

Diameter Saringan

(mm)

Butiran Yang Tertinggal

(gr)

1 4,75 0

2 2,00 8,9

3 1,18 3,0

4 0,85 4,5

5 0,42 2,4

6 0,30 1,2

7 0,18 2,5

8 0,15 1,2

Perhitungan 1 M

Prosentase yang tertinggal pada masing – masing saringan.

Untuk kedalaman 1 m berat tanah kering mula – mula = 100 gr.

1. Diameter saringan

= 4,75 mm

Berat tanah sisa dalam saringan

= 7,0 gr

Prosentase = 0 x 100 % = 0 %

100


= 2,00 mm


= 8,9 gr

Prosentase = 8,9 x 100 % = 8,9 %

100


= 1,18 mm


= 3,0 gr

Prosentase = 3,0 x 100 % = 3,0 %

100


= 0,85 mm


= 4,5 gr

Prosentase = 4,5 x 100 % = 4,5 %

100


61


= 0,42 mm


= 2,4 gr

Prosentase = 2,4 x 100 % = 2,4 %

100


= 0,30 mm


= 3,87 gr

Prosentase = 3,87 x 100 % = 3,87 %

100


= 0,18 mm


= 1,2 gr

Prosentase = 1,2 x 100 % = 1,2 %

100


= 0,15 mm


= 2,50 gr

Prosentase = 2,50 x 100 % = 2,50 %

100


= 0,075 mm


= 2,25 gr

Prosentase = 2,25 x 100 % = 2,25 %

100

Tabel 4.5.1 Perhitungan Sieve Analysis Kedalaman 1 M

No Diameter

Brt. Sample

tanah awal

Sample

tanah yg

tertinggal

Prosentase

yg

tertinggal

Komulatif Finer

(mm) (gr) (gr) (%) P ( % ) ( % )

1 4,75 100 0 0 0 0

2 2,00 100 8,9 8,9 15,9 84,1

3 1,18 100 3,0 3,0 18.9 81.1

4 0,85 100 4,5 4,5 23.4 76.6

5 0,42 100 2,4 2,4 25.8 74.2

6 0,30 100 1,2 1,2 27 73.0

7 0,18 100 2,5 2,5 29.5 70.5

8 0,15 100 1,2 1,2 30.7 69.3

9 0,075 100 2,25 2,25 32.95 67.05

Rumus :

Kadar Lumpur = 100 % - P

= 100 % - 32.95 %


62

= 67.05 %

Tabel 4.6 Perhitungan Sieve Analysis Untuk sample tanah 2 meter

Perhitungan 2 M

Prosentase yang tertinggal pada masing – masing saringan. Untuk kedalaman

2M berat tanah kering mula – mula = 100 gr.

1. Diameter saringan = 4,75 mm

Berat tanah sisa dalam saringan = 0 gr

0

Prosentase = x 100% = 0 %

100

2. Diameter saringan = 2.00 mm


0


100


Berat tanah sisa dalam saringan = 0,5 gr

0,5

Prosentase = x 100% = 0,5 %

100



0,10

Prosentase = x 100% = 0,10 %

100

No Diameter Saringan Butiran Yang Tinggal

( mm ) ( gr )

1 4,75 0

2 2,00 0

3 1,18 0,5

4 0,85 0,10

5 0,42 0,4

6 0,30 0,12

7 0,18 0,19

8 0,15 0,16

9 0,075 0,78


63



0,4


100



0,12

Prosentase = x 100% = 0,12 %

100



0,19

Prosentase = x 100% = 0,19 %

100



0,16

Prosentase = x 100% = 0,16 %

100



0,78

Prosentase = x 100% = 0,78 %

100


64

Tabel 4.6 Perhitungan Sieve Analysis Kedalaman 2 M

Diameter Brt,Sample

Sample

tanah Prosentase Komulatif Finer

No (mm) tanah awal yang

tertinggal

yang

tertinggal P ( % ) (%)

( gr ) (gr) (%)

1 4,75 100 0 0 0 0

2 2,00 100 0 0 0 100

3 1,18 100 0.5 0.5 0.5 99.5

4 0,85 100 0.1 0.1 0.6 99.4

5 0,42 100 0.4 0.4 1 99

6 0,30 100 0.12 0.12 1.12 98.88

7 0,18 100 0.19 0.19 1.31 98.69

8 0,15 100 0.16 0.16 1.47 98.53

9 0,075 100 0.78 0.78 2.25 97.75

Rumus :

Kadar Lumpur = 100 % - P

= 100 % - 2,25 %

= 97,75 %

Tabel 4.7 Perhitungan Sieve Analysis Untuk sample tanah 3 M

No Diameter Saringan

(mm)

Butiran Yang Tertinggal

(gr)

1 4,75 0

2 2,00 0,15

3 1,18 0,20

4 0,85 0,12

5 0,42 0,13

6 0,30 0,6

7 0,18 0,19

8 0,15 0,16

9 0,075 0,63


65

Perhitungan 3 M

Prosentase yang tertinggal pada masing – masing saringan. Untuk kedalaman

2M berat tanah kering mula – mula = 100 gr.



0


100

2. Diameter saringan = 2.00 mm


0,15

Prosentase = x 100% = 0,15 %

100



0,20

Prosentase = x 100% = 0,20 %

100



0,12

Prosentase = x 100% = 0,12 %

100



0,13

Prosentase = x 100% = 0,13 %

100



0,6


100




66

0,19

Prosentase = x 100% = 0,19 %

100



0,16

Prosentase = x 100% = 0,16 %

100



0,63

Prosentase = x 100% = 0,63 %

100

Tabel 4.7.1 Perhitungan Sieve Analysis Kedalaman 3 M

Diameter Brt,Sample

Sample

tanah Prosentase Komulatif Finer

No (mm) tanah awal yang

tertinggal

yang

tertinggal P ( % ) (%)

( gr ) (gr) (%)

1 4,75 100 0 0 0 0

2 2,00 100 0,10 0.1 0.1 99.9

3 1,18 100 0,14 0.14 0.24 99.76

4 0,85 100 0,17 0.17 0.41 99.59

5 0,42 100 0,23 0.23 0.64 99.36

6 0,30 100 0,19 0.19 0.83 99.17

7 0,18 100 0,14 0.14 0.97 99.03

8 0,15 100 0,30 0.3 1.27 98.73

9 0,075 100 0,30 0.3 1.57 98.43

Rumus :

Kadar lumpu = 100% - p

= 100% - 1,57

= 98,43 %


67

Tabel.4.8 Hasil Kesimpulan Sieve Analysis


1 ( n ) = Kadar Lumpur ( % ) 67.05 97,75 98,43


68

4.2.5 PERCOBAAN DENGAN HYDROMETER

4.2.5.1 Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui butiran yang lolos lewat saringan

no.200 ( ø 0,074 mm ) atau dengan kata lain untuk mengetahui prosentase kandungan

lumpur yang di kandung oleh tanah.


- Alat Hydrometer

- Gelas ukur 1000 ml

- Stop wacth

- Cawan

4.2.5.3 Jalan percobaan

- Tanah yang lolos dari saringan no.200 ( ø 0,074 mm )masih bercampur dengan air

kemudian sample kita biarkan mengendap dan air sebagian kita buang.

- Endapan lumpur sebagian kita masukkan ke dalam gelas ukur, yang kemudian kita

kocok – kocok sampai betul – betul homogen,disamping itu persiapan alat

hydrometer dan juga stop wacth.

- Alat hydrometer ini kita dapati strip – strip yang terbaca dari titik nol.

- Pembacaan ini kita mulai saat sample masih dalam keadaan homogen serta waktu

dalam 0 detik.

- Kita usahakan air agak tenang sehingga pembacaan dapat jelas, demikian

pembacaan dilakukan berturut – turut dengan interval waktu yang sudah ditentukan

yaitu pada 0‘, ¼‘, ½‘, 1‘, 2‘, 5‘, 10‘ dan 48‘ sampai hydrometer menunjukkan

angka nol ( 0 ).

4.2.5.4 Prinsip Alat Hydrometer

Alat hydrometer ini makin lama bergerak turun kebawah jika lumpur makin

mengendap, sehingga alat hydrometer pada waktu tertentu menunjukkan angka nol dan

hal ini berarti bahwa lumpur sudah mengendap.

Rumus Perhitungan Hydrometer :

1. Z = a – b


69

2. D = ( 106 x 10ˉ7 x Z/t )½

Selisih pembacaan dua strip

3. Prosentase : ———————————— x n %

Jumlah selisih dua strip

Dimana :

a = tinggi alat hydrometer, yang diukur dari titik berat ujung Hydrometer sampai

permukaan hydrometer yang tidak terendam oleh air ( antara 24 – 26 cm ).

b = strip yang terbaca.

t = interval waktu pembacaan

n = prosentase kadar lumpur

D = diameter butiran.

4.2.5.5 Perhitungan

Tabel 4.9 Data SampleTanah Kedalaman 1 m

Waktu Pembacaan strip Pembacaan strip Selisih

2 strip ( detik ) ( cm ) x 0.2

0 ( 0" ) 9 1,8 0

1/4 ( 15" ) 9 1,8 0

1/2 ( 30" ) 7 1,4 0,4

1 ( 60" ) 6 1,2 0,2

2 ( 120" ) 5 1,0 0,2

5 ( 300" ) 4,7 0,94 0,06

10 ( 600" ) 4 0,8 0,14

48 0 0 0,8

0 18‘33‘‘ 0 0

Jumlah Selisih Strip 1,8

Nilai Hydrometer ( a ) = 26 cm

n = prosentase

n = 40.32 %

1. t = 0 Detik

z = 26 - 1,8 = 24,2 cm

D = ( 106 x 10-7

x 24.2 / 0 )1/2

= 0 mm

Pr = 0 / 1,8 x 40,42 % = 0 %

Pf = 40,42 % - 0,00 = 40,42 %


70

2. t = 15 Detik

z = 26 - 1,8 = 24.2 cm

D = ( 106 x 10-7

x 24,2 / 15 )1/2

= 0,0042 mm

Pr = 0 / 1,8 x 40,42 % = 0 %

Pf = 40,42 % - 0,00 = 40,42 %

3. t = 30 Detik

z = 26 - 1.4 = 24,6 cm

D = ( 106 x 10-7

x 24.6 / 30 )1/2

= 0,003 mm

Pr = 0,4 / 1,8 x 40,42 % = 8,98 %

Pf = 40,42 % - 8,98 = 31,44 %

4. t = 60 Detik

z = 26 - 1,2 = 24,8 cm

D = ( 106 x 10-7

x 24,8 / 60 )1/2

= 0,0021 mm

Pr = 0,2 / 1,8 x 40,42 % = 4,49 %

Pf = 31,44 % - 4,49 = 26,95 %

5. t = 120 Detik

z = 26 - 1.0 = 25 cm

D = ( 106 x 10-7

x 25 / 120 )1/2

= 0,0015 mm

Pr = 0,2 / 1,8 x 40,42 % = 4,49 %

Pf = 26,95 % - 4,49 = 22,46 %

6. t = 300 Detik

z = 26 - 0.94 = 25,06 cm

D = ( 106 x 10-7

x 25.06 / 300 )1/2

= 0,00095 mm

Pr = 0,06 / 1,8 x 40,42 % = 1,347 %

Pf = 22,46 % - 1,347 = 21,11 %

7. t = 600 Detik

z = 26 - 0,8 = 25,2 cm

D = ( 106 x 10-7

x 25,2 / 600 )1/2

= 0,00068 mm

Pr = 0,14 / 1,8 x 40,42 % = 3,14 %

Pf = 21,11 % - 3,14 = 17,96

8. t = 1.113 Detik

z = 26 - 0 = 26 cm

D = ( 106 x 10-7

x 26 / 1113 )1/2

= 0,00049 mm

Pr = 0,8 / 1,8 x 40,42 % = 17,96 %

Pf = 17,96 % - 17,96 = 0 %


71

Tabel 4.9.1 perhitungan Hidrometer pada kedalaman 1 meter

Waktu A b Z D Selisih Jumlah n Pr Pf

( detik ) mm mm mm Mm 2 strip selisih % % %

0 26 1,8 24,2 0 0 1,8 40,42 0 40,42

15 26 1,8 24,2 0,00422 0 1,8 40,42 0 40,42

30 26 1,4 24,6 0,00300 0,4 1,8 40,42 8,89 31,44

60 26 1,2 24,8 0,00212 0,2 1,8 40,42 4,49 26,95

120 26 1,0 25 0,00150 0,2 1,8 40,42 4,49 22,46

300 26 0,94 25,06 0,00095 0,06 1,8 40,42 1,347 21,11

600 26 0,8 25,2 0,00068 0,14 1,8 40,42 3,14 17,96

1.113 26 0 26 0,00049 0,8 1,8 40,42 17,96 0


n = prosentase

n = 40.32 %


72

Tabel 4.10 Data Sample Tanah Kedalaman 2 m

Waktu Pembacaan strip Pembacaan strip selisih

( detik ) ( cm ) x 0.2 2 strip

0 ( 0" ) 11 2.2 0

1/4 ( 15"

) 11 2.2 0

1/2 ( 30"

) 10 2 0,2

1 ( 60" ) 9 1,8 0,2

2 ( 120" ) 8 1,6 0,2

5 ( 300" ) 7 1,4 0,2

10 ( 600"

) 5 1,0 0,4

48 0 0 1

0 32‘.39‖ 0 0

Jumlah Selisih Strip 2.2


n = prosentase

n = 63,40 %

1. t = 0 Detik

z = 26 - 2,2 = 23,8 cm

D = ( 106 x 10-7

x 23,8 / 0 )1/2

= 0 mm

Pr = 0 / 2,2 x 63,40 % = 0 %

Pf = 63,40 % - 0,00 = 63,40 %

2. t = 15 Detik

z = 26 - 2,2 = 24,6 cm

D = ( 106 x 10-7 x 24,6 / 15 )

1/2 = 0,00417 mm

Pr = 0 / 2,2 x 63,40 % = 0 %

Pf = 63,40 % - 0,00 = 63,40 %

3. t = 30 Detik

z = 26 - 2 = 24 cm

D = ( 106 x 10-7

x 24 / 30 )1/2

= 0,00291 mm

Pr = 0,2 / 2,2 x 63,40 % = 5,764 %

Pf = 63,40 % - 5,764 = 57,636 %

4. t = 60 Detik

z = 26 - 1,8 = 24,2 cm


73

D = ( 106 x 10-7

x 24.2 / 60 )1/2

= 0,00206 mm

Pr = 0,2 / 2,2 x 63,40 % = 5,764 %

Pf = 57,636 % - 5,764 = 51,872 %

5. t = 120 Detik

z = 26 - 1.6 = 24.4 cm

D = ( 106 x 10-7

x 24.4 / 120 )1/2

= 0,00148 mm

Pr = 0,2 / 2.2 x 63,40 % = 5.764 %

Pf = 51,872 % - 5,764 = 46,108 %

6. t = 300 Detik

z = 26 - 1.4 = 24.6 Cm

D = ( 106 x 10-7

x 24.6 / 300 )1/2

= 0,00093 mm

Pr = 0,2 / 2,2 x 63,40 % = 5,764 %

Pf = 46,108 % - 5,764 = 40,344 %

7. t = 600 Detik

z = 26 - 1.0 = 25 cm

D = ( 106 x 10-7

x 25 / 600 )1/2

= 0,00066 mm

Pr = 0,4 / 2,2 x 63,40 % = 11,527 %

Pf = 40,344 % - 11,527 = 28,818 %

8. t = 1.959 Detik

z = 26 - 0 = 26 cm

D = ( 106 x 10-7

x 26 / 1959 )1/2

= 0,00038 mm

Pr = 1 / 2,2 x 63,40 % = 28,818 %

Pf = 28,818 % - 28,818 = 0 %


74

Tabel 4.10.1 perhitungan Hidrometer pada kedalaman 2 meter


( detik ) mm mm mm Mm 2 strip selisih % % %

0 26 2.2 23,8 0 0 2,2 63,40 0 63,40

15 26 2.2 24,6 0,00417 0 2,2 63,40 0 63,40

30 26 2 24 0,00291 0,2 2,2 63,40 5,764 57,636

60 26 1,8 24,2 0,00206 0,2 2,2 63,40 5,764 51,872

120 26 1,6 24,4 0,00148 0,2 2,2 63,40 5,764 46,108

300 26 1,4 24,6 0,00093 0,2 2,2 63,40 5,764 40,344

600 26 1,0 25 0,00066 0,4 2,2 63,40 11,527 28,818

1.959 26 0 26 0,00038 1 2,2 63,40 28,818 0

Checking prosentase

N = Σ Pr

63,40 = 63,40

Tabel 4.11 Data Sample Tanah Kedalaman 3 m

Waktu Pembacaan strip Pembacaan strip selisih

( detik ) ( cm ) x 0.2 2 strip

0 ( 0" ) 15 3,0 0

1/4 ( 15" ) 15 3,0 0

1/2 ( 30" ) 12 2,4 0,6

1 ( 60" ) 10 2 0,4

2 ( 120" ) 9 1,8 0,2

5 ( 300" ) 8 1,6 0,2

10 ( 600" ) 6 1,2 0,4

48 0 0 1.2

0 35‘.37‖ 0 0

Jumlah Selisih Strip 3,0


n = prosentase

n = 97,12 %

1

. t = 0 Detik

z = 26 - 3,0 = 23,0 cm

D = (

10

6 x 10-7

x 23,0 / 0 )1/2

= 0 mm


75

P

r = 0 / 3,0 x 97,12 % = 0 %

P

f = 97,12 % - 0,00 = 97,12 %

2

. t = 15 Detik

z = 26 - 3,0 = 23,0 cm

D = (

10

6 x 10-7

x 23,0 / 15 )1/2

= 0,00403 mm

P

r = 0 / 3,0 x 97,12 % = 0 %

P

f = 97,12 % - 0,00 = 97,12 %

3

. t = 30 Detik

z = 26 - 2,4 = 23,6 cm

D = (

10

6 x 10-7

x 23,6 / 30 )1/2

= 0,00289 mm

P

r = 0,6 / 3,0 x 97,12 % = 19,424 %

P

f = 97,12 % -

19,42

4 = 77,696 %

4

. t = 60 Detik

z = 26 - 2 = 24 cm

D = (

10

6 x 10-7

x 24 / 60 )1/2

= 0,00206 mm

P

r = 0,4 / 3,0 x 97,12 % = 12,949 %

P

f = 77,696 % -

12,94

9 = 64,747 %

5

. t = 120 Detik

z = 26 - 1,8 = 24,2 cm

D = (

10

6 x 10-7

x 24,2 / 120 )1/2

= 0,00015 mm

P

r = 0,2 / 3,0 x 97,12 % = 6,475 %

P

f = 64,747 % - 6,475 = 58,272 %

6

. t = 300 detik

z = 26 - 1,6 = 24,4 cm


76

D = (

10

6 x 10-7

x 24,4 / 300 )1/2

=

0,00009

3 mm

P

r = 0,2 / 3,0 x 97,12 % = 6,475 %

P

f = 58,272 % - 6,475 = 51,797 %

7

. t = 600 detik

z = 26 - 1,2 = 24,8 cm

D = (

10

6 x 10-7

x 25,2 / 600 )1/2

=

0,00006

7 mm

P

r = 0,4 / 3,0 x 97,12 % = 12,949 %

P

f = 51,797 % -

12,94

9 = 38,848 %

8

. t = 2.137 detik

z = 26 - 0 = 26 cm

D = (

10

6 x 10-7

x 26 /

2.13

7 )1/2

=

0,00003

6 mm

P

r = 1,2 / 3,0 x 97,12 % = 38,848 %

P

f = 38,848 % -

38,84

8 = 0 %

Tabel 4.11 perhitungan Hidrometer pada kedalaman 3 meter


( detik ) mm mm mm mm 2 strip selisih % % %

0 26 1,8 23,0 0 0 3,0 97,12 0 97,12

15 26 1,8 23,6

0,0040

3 0

3,0

97,12 0 97,12

30 26 1,6 23,6

0,0028

9 0,6

3,0

97,12 10,791

77,69

6

60 26 1,4 24,0

0,0020

6 0,4

3,0

97,12 10,791

64,74

7

120 26 1,2 24,2

0,0001

5 0,2

3,0

97,12 10,791

58,27

2

300 26 1,0 24,4

0,0009

3 0,2

3,0

97,12 10,791

51,79

7

600 26 0,8 24,8

0,0006

7 0,4

3,0

97,12 10,791

38,48

4

753 26 0 26 0,0003 1.2 3,0 97,12 43,164 0,000


77

6

Checking prosentase

N = Σ Pr

97,12 = 97,12

Tabel 4.12 Hasil Kesimpulan Hydrometer


1 ( n ) = Kadar Lumpur ( % ) 40,42 63,40 97,12

Merupakan langkah yang harus dikerjakan setelah penentuan tipe penanggulangan

adalah pembuatan desain. Desain penanggulangan mencangkup perencanaan, analisa

kemantapan, dan penentuan dimensi.

Parameter lapisan tanah yang digunakan untuk analisa perhitungan adalah sebagai

berikut :

4.3 ANALISA SECARA MANUAL

2.3 Parameter Desain


78

Tabel 4.13 Parameter Lapisan Tanah

Lapisan

Tanah

Jenis

Tanah

Berat

Volume

Tanah

Kering

(γ dry)

Berat

Volume

Tanah

Basah

(γ wet )

Modulus

Young

(E)

Poisson

Rasio

(µ)

Kohesi

(c)

Sudut

Geser

(ø)

kN/m3 kN/m

3 kN/m

2 - kN/m

2

0

1 Lempung

Berpasir 14,50 17,30 30000 0,20 20,00 12,00

2 Lempung

berpasir 13,30 17,20 30000 0,20 18,60 10,00

3 lempung 12,40 16,40 7000 0,10 19,20 8,00

2.4 Perhitungan Faktor Keamanan (Fk) Longsor

Analisis stabilitas lereng didasarkan pada konsep keseimbangan batas plastis (limit

plastic equilibrium). Adapun maksud analisis stabilitas adalah untuk menentukan

faktor aman dari bidang longsor yang potensial. Dalam Tugas Akhir ini, dasar-dasar

teori yang dipakai untuk menyelesaikan masalah tentang stabilitas longsor dan daya

dukung tanah menggunakan Metode Fellinius.

Dalam menganalisis stabilitas lereng digunakan beberapa anggapan yaitu :

Kelongsoran lereng terjadi di sepanjang permukaan bidang longsor tertentu dan

dianggap sebagai masalah bidang dua dimensi.

Masa tanah yang longsor dianggap sebagai benda massif.

Tahanan geser tanah pada setiap titik sepanjang bidang longsor tidak tergantung

dari orientasi permukaan longsor atau dengan kata lain kuat geser tanah dianggap

isotropis.

Faktor aman didefinisikan dengan memperhatikan tegangan geser rata-rata

sepanjang bidang longsor potensial dan kuat geser tanah sepanjang permukaan

longsoran. Jadi kuat geser tanah mungkin terlampaui di titik-titik tertentu pada

bidang longsornya, padahal faktor aman hasil hitungan lebih besar dari 1.


79

Hukum Coulomb berlaku untuk kondisi runtuh.

τr‘ = cr‘ + σr‘ tan υr‘

Bentuk tegangan adalah lurus.

Semua gaya yang bekerja telah diketahui.

Berlaku hukum tegangan total dan tegangan efektif.

σ‘ = σ + u

Bentuk umum untuk perhitungan stabilitas lereng adalah mencari angka

keamanan (η) dengan membandingkan momen-momen yang terjadi akibat gaya

yang bekerja.


Dimana :

Fk = Faktor keamanan

W = Berat tanah yang akan longsor (kN)

LAC = Panjang lengkungan (m)

c = Kohesi (kN/m2)

R = Jari-jari lingkaran bidang longsor yang ditinjau (m)

Y = Jarak pusat berat W terhadap O (m)

Fk < 1, lereng tidak stabil.

Fk = 1, lereng dalam keadaan kritis artinya dengan sedikit gangguan atau

tambahan momen penggerak maka lereng menjadi tidak stabil.

Fk > 1 , lereng stabil.


Untuk memperoleh nilai angka keamanan (Fk) suatu lereng, maka perlu dilakukan

trial and error terhadap beberapa bidang longsor yang umumnya berupa busur

lingkaran dan kemudian diambil nilai Fk minimum sebagai indikasi bidang longsor

kritis. Analisis stabilitas lereng dapat dilihat pada Gambar 4.1.

anmenggerakkyangmomenJumlah

menahananyangmomenJumlahkF

R . L .Cu

x.W


80


Gambar 4.1 Analisa Stabilitas Lereng

Bentuk dan kedalaman bidang longsoran sangat penting dalam analisa kemantapan

lereng untuk menentukan dimensi dan stabilitas penanggulangan yang dipilih. Titik

perkiraan pusat busur lingkaran longsor ditentukan menggunakan sudut-sudut

pendekatan Fellinius. Setelah ditentukan titik pendekatannya kemudian menggunakan

metode coba-coba atau trial and error dicari faktor keamanan untuk titik di sekitar

titik tersebut. Proses ini terus diulang sampai diketemukan titik dengan angka

keamanan yang terkecil. Titik tersebut adalah perkiraan letak pusat busur lingkaran

longsor yang kemudian diselesaikan dengan rumusan Fellinius yang ada.

Gambar 4.2 Analisis Stabilitas Lereng Cara Fellinius

Perhitungan Fk longsor Desa,Sidokumpul adalah sebagai berikut :

A

y

C

O

R

W

B

c


81

Gambar 4.3 Percobaan Fellinius (Fk Longsoran)


82


83

Hasil pehitungan Fk dengan metode Fellinius, sebagai berikut :

STABILITAS LERENG JALAN SIDOKUMPUL – GUNTUR.

Diketahui : Jenis tanah 1 Jenis tanah 2 Jenis tanah 3

Tanah lempung pasir Tanah lempung pasir Tanah lempung

Tinggi lereng : 5 m γb1 = 17.3 kN/m³ γb2 = 17.2 kN/m³ γb3 = 16.4 kN/m³

kemiringan lereng : 13,5 m c' 1 = 20 kN/m² c' 2 = 18.6 kN/m² c' 3 = 19.2 kN/m²

Lebar lereng : 9 m υ'1 = 12 ° υ' 2 = 10 ° υ' 3 = 8 °

No. b h1 h2 h3 Ɵi W1 = γbh1 W2 = γbh2 W3 = γbh3 Wi=W1+W2+W3 t i Wi sin Ɵi Wi cos Ɵi ui ai Ui=ui x ai Wi cos Ɵi - Ui

(m) (m) (m) (m) (°) (kN) (kN) (kN) (kN) (m) (kN) (kN) (kN) (m) (kN) (kN)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 0.78 0 0 0.65 -18 0.00 0.00 8.31 8.31 0.65 -2.57 7.91 6.38 0.8 5.10 2.81

2 0.78 0 0 1.75 -10 0.00 0.00 22.39 22.39 1.75 -3.89 22.05 17.17 0.78 13.39 8.66

3 0.78 0 0 2.7 1 0.00 0.00 34.54 34.54 2.7 0.60 34.53 26.49 0.78 20.66 13.87

4 0.78 0 0 3.55 9 0.00 0.00 45.41 45.41 3.55 7.10 44.85 34.83 0.8 27.86 16.99

5 0.78 0 0 4.25 18 0.00 0.00 54.37 54.37 4.25 16.80 51.71 41.69 0.84 35.02 16.68

6 0.78 0.47 0 4.75 27 6.34 0.00 60.76 67.10 5.22 30.46 59.79 51.21 0.93 47.62 12.17

7 0.78 0.92 4.1 4.1 38 12.41 55.01 52.45 119.87 9.12 73.80 94.46 89.47 1.11 99.31 -4.85

8 0.78 1.75 3.2 3.2 49 8.15 79.95 66.33

9 0.78 0.65 1.55 1.55 61 8.77 20.79 19.83 49.39 3.75 43.20 23.95 36.79 1.63 59.96 -36.02

165.51 339.24 308.93 30.31

Panjang EF= 1.11 m

Panjang FG= 1.31 m

Panjang GA= 5.26 m

∑ci.ai = ( DE x c1 ) + ( DA x c2 ) + (DF x c3 )

= ( 1.11 x 20 ) + ( 1.31 x 18.6 ) + ( 5.26 x 19.2 )

= 147.56

Ø = ( ∑ 1-7 Wi cos Ɵ i- Ui x tan υ1° + ∑ 8 Wi cos Ɵ i-Ui x tan υ3° ) = 66.33 x tan 12 + -36.02 x tan 8

= 14.10 + -5.06

= 9.04

faktor aman F = ( ∑ ci.ai + ∑ Wi cos Ɵi- Uix tan υ° )

= 147.56 + 9.04

= 0.95

irisan

STABILITAS LERENG JALAN DESA. SIDOKUMPUL-GUNTUR KAB. DEMAK

JUMLAH TOTAL

∑ Wi sin Ɵi

165.51


84

Mempunyai struktur bangunan berupa anyaman kawat yang diisi batu belah. Struktur

bangunan berbentuk persegi dan disusun secara bertangga yang umumnya berukuran

2×1×0,5 m³. Bangunan bronjong adalah struktur yang tidak kaku sehingga dapat

menahan gerakan baik vertikal maupun horisontal dan bila runtuh masih bisa

dimanfaatkan lagi. Disamping itu bronjong mempunyai sifat lulus air, sehingga tidak

akan menyebabkan terbendungnya air permukaan. Keberhasilan penggunaan bronjong

sangat tergantung dari kemampuan bangunan untuk menahan geseran pada tanah di

bawah alasnya. Oleh karena itu bronjong harus diletakkan pada lapisan yang mantap

di bawah bidang longsoran. Struktur bronjong sangat efektif untuk longsoran yang

relatif dangkal tetapi tidak efektif untuk longsoran berantai. Material bronjong tidak

sulit diperoleh, pelaksanaannya mudah dan biayanya relatif murah (SKBI-

2.3.06.1987).

4.4.2 Konstruksi Tembok Penahan

Bangunan tembok penahan dapat berupa pasangan batu, beton atau beton bertulang.

Sama halnya dengan bronjong keberhasilan tembok penahan tergantung dari

kemampuan menahan geseran, tetapi perlu pula ditinjau stabilitas terhadap guling

(SKBI-2.3.06.1987).

4.4.3 Konstruksi Tiang

Konstruksi tiang dapat digunakan baik untuk pencegahan maupun penanggulangan

longsoran. Cara ini cocok untuk longsoran yang tidak terlalu dalam, tetapi

penggunaannya terbatas oleh kemampuan tiang untuk menembus lapisan sangat keras

atau material yang mengandung bongkah-bongkah. Cara ini tidak cocok untuk gerakan

tipe aliran karena sifat tanahnya sangat lembek yang dapat lolos melalui sela tiang.

Macam konstruksi tiang yaitu tiang pancang, tiang bor, sheet pile dan turap baja.

Tiang pancang tidak disarankan untuk jenis tanah yang sensitif, karena dapat

menimbulkan pencairan massa tanah sebagai akibat getaran pada saat pemancangan

(SKBI-2.3.06.1987).

Tabel 4.2 Hasil Percobaan Fellinius Titik 1

4.4 JENIS-JENIS KONSTRUKSI PENANGANAN LONGSORAN

4.4.1 Konstruksi Bronjong


85

4.5 Perencanaan Dinding Penahan Tanah Batu Kali Sebagai Penanganan

Longsor

Dari hasil analisa jenis tanah lereng jalan Pringapus - Bodean KM. 11+350 telah di

dapatkan nilai faktor keamanannya, maka dalam penelitian ini di butuhkan konstruksi

untuk mencegah longsoran di sekitar ruas jalan tersebut. untuk penanganan ini penulis

memilih menggunakan konstruksi dinding penahan tanah batu kali.

Konstruksi penanganan berjarak 1 m dari badan jalan. Beban rencana adalah beban

merata berupa beban kendaraan, yaitu beban ―T‖ sebesar 10 ton (PPJR.SKBI.1.3.28.

1987), beban manusia dan beban konstruksi jalan di atasnya. Muka air tanah

diketemukan pada kedalaman 1 m.

Perhitungan gaya-gaya menggunakan data sebagai berikut :

a. Lapisan tanah 1 : Pasir lempung

= 17,30 kN/m3

= 12o

= 20 kN/m2

b. Lapisan tanah 2 : Lempung berpasir

= 17,20 kN/m3

= 10o

= 18,6 kN/m2

c. Lapisan tanah 3 : Lempung

= 16,40 kN/m3

= 8o

= 19,2 kN/m2

1

1

1c

2

2

2c

3

3

3c


86

Diketahui :

Pembebanan q :

Beban hidup kendaraan ((100x4)+(50x2) ) / (4x6x2) = 10,417 kN/m2

Beban hidup manusia = 0,1 kN/m2

Beban mati jalan rigit T : 0.20 (1x1x0,20x2400)= 0,48 kN/m2

Beban q total = 10,997 dibulatkan 11,0 kN/m2

pasangan batu = 20 kN/m3

ijin desak pasangan batu = 1500 kN/m2

ijin tarik pasangan batu = 300 kN/m2

geser pasangan batu = 150 kN/m2

* MEMAKAI CARA RANKINE

TANAH 1

TANAH 2

100

100

100

300

TANAH 3

q = 11 kN/m²

50 80 50

250

300

TANAH 1

TANAH 2

100

100

100

300

TANAH 3

70

q = 11 kN/m²

90


87

4.5.1 Perhitungan Tekanan Tanah Aktif

A. Lapis I

Tekanan tanah aktif ( Ka1 ) = tan2 (45 – 12 / 2 ) = 0,656

Tekanan tanah pasif ( Kp1 ) = tan2 (45 + 12 / 2 ) = 1.525

a. Akibat beban q :

Pa1 = q.Ka1.h1 = 11 . 0,656 . 1 = 7,216 KN/m3

b. Akibat Kohesi ( c ) :

Pa2 = -2 C1 Ka1. h1

= -2 . 15 0,656. 1

= -24,298 KN / m3

c. Akibat massa tanah :

Pa3 = ½ . ∂1 .Ka1.h12 = ½ .19,1 . 0,656 . 1

2 = 6,265 KN/m

3

70

100

100

100

90

q = 11 kN/m²

Pa1 Pa2

Pa3

Pa4 Pa5 Pa6

Pa7

Pa8 Pa9 Pa10

Pa11


88

B. Lapis II

Tekanan tanah aktif ( Ka2 ) = tan2 ( 45 – 11 / 2 ) = 0,679

Tekanan tanah pasif ( Kp2 ) = tan2

( 45 + 11 / 2 ) = 1,471

a. Akibat beban q :

Pa4 = q.Ka2. h2

= 11. 0,679. 1

= 7,469 KN/m3

b. Akibat Kohesi ( C ):

Pa5 = -2 C2 Ka2 . h2

= -2 . 11,6 0,679 . 1

= -19,117 KN / m3

c. Akibat Tanah Lapis I :

Pa6 = ∂1 . h1 . Ka2

= 19,1 . 1 . 0,679

= 12,969 KN/ m3

d. Akibat massa tanah :

Pa7 = ½ ∂2 . Ka2 .h22

= ½ .16,6 . 0,679 . 12

= 5,636 KN/m3

C. Lapis III



( 45 + 7 / 2 ) = 1,278

a. Akibat beban q :

Pa8 = q.Ka3. h3


89

= 11 . 0,782. 1,95

= 16,774 KN/m3

b. Akibat Kohesi ( C ):

Pa9 = -2 C3 Ka3 . h3

= -2 . 19,7 0,782 . 1.95

= -67,94 KN / m3

c. Akibat Tanah Lapis I dan II :

Pa10 = (∂1 . h1 + ∂2 . h2 ). Ka3

= (19,1 . 1 + 16,6 . 1) 0,782

= 27,917 KN/ m3

d. Akibat massa tanah :

Pa11 = ½ ∂3 . Ka3 .h32

= ½ .15,4 . 0,782 . 1,952

= 22,896 KN/m3

Total gaya tekanan tanah yang aktif :

∑Pa = Pa1+Pa2+Pa3+Pa4+Pa5+Pa6+Pa7+Pa8+Pa9+Pa10+Pa11

= 7,216 -24,298 +6,265+7,469-19,117+12,969+5,636+16,774-67,94+27,917

+ 22,896

∑Pa = -4,213 KN

4.5.2 Perhitungan Tekanan Tanah pasif



( 45 + 7 / 2 ) = 1,278

a. Akibat Masa Tanah

Pp1 = ½ . ∂2 . h4 . Kp3

= ½ . 16,6 . 0.95 . 1,278

= 10,077

b. Akibat Kohesi ( C ) :


90

Pp2 = 2 .C3 Kp3 . h4

= 2 . 19,7 1,278 . 0,95

= 42,314 KN

Total Tekanan Tanah Pasif

∑Pp = Pp1 + Pp2

= 10,077+ 42,314

= 52,391 KN

Tabel 4.14 Perhitungan gaya dan momen aktif

Besarnya gaya dan momen aktif pada pondasi :

No. Tekanan Tanah

Aktif

Lengan terhadap titik A

(m)

Momen terhadap titik A

( mKN )

1 7,216 ½ h1 + 2,95 m = 3,45 m 24,895

2 -24,298 1/2 h1 + 2,95 m = 3,45 m -83,828

3 6,265 1/3 h1 + 2,95 m = 3.28 m 20,549

4 7,469 ½ h2+ 1.95 = 2,45 m 18,299

5 -19,117 ½ h2+ 1.95 = 2,45 m -46,837

6 12,969 ½ h2+ 1.95 = 2,45 m 31,774

7 5,636 1/3 h2+ 1.95 = 2,28 m 12,850

8 16,774 ½ h3 = 0,975 m 16.355

9 -67,94 ½ h3 = 0,975 m -66,241

10 27,917 ½ h3 = 0,975 m 27,219

11 22,896 1/3 h3= 0,65 m 14,883

∑ Pa = -4,213 KN ∑ Ma = -30,082 mKN


91

4.5.3 Perhitungan gaya dan momen pasif

Besarnya gaya dan momen Pasif pada pondasi :

Tabel 4.15 Perhitungan gaya dan momen Pasif

No. Berat KN Lengan terhadap titik A (m) Momen terhadap titik A

( mKN )

1 1 . 0,5. 15,4 = 7,7 2,6 – 0,25 = 2,35 18,095

2 1 . 0,5 . 16,6 = 8,3 2,6 – 0,25 = 2,35 19,505

3 1 . 0,5 . 19,1 = 9,55 2,6 – 0,25 = 2,35 22,442

4 0.8 . 3 . 20 = 48 2,6 - 0.90= 1,7 81,6

5 ½ . 0,8 . 3 . 20 = 24 2,6- ( 1/3 . 0.8 ) - 0,8 – 0,5 = 1,03 24,72

6 0.95 . 2,6 .20 = 49,4 1,3 64,22

∑ V = 146,95 KN ∑ Mp = 230,582 mKN

4.5.5 Tinjauan terhadap gaya eksternal

a. Stabilitas terhadap bahaya guling :

∑Ma = -30,082 mKN

∑Mp = 230,582 mKN

SF = Mp

= 230,582 = 7,665 > 0,96

Ma

30,082

b. Stabilitas terhadap bahaya geser :

Gaya dorong : ∑Pa = -4,213KN/m3

Gaya lawan : F = V . f dan f = tg υ dianggap alas pondasi kasar

F = 146,95 . tg 7o

50 80 50

250

90

100

100

100

300

70

q = 11 kN/m²

1

2

3

4

5

6


92

X

= 18,043 KN

SF = F =

18,043 = 4,282 > 0,96

Pa

4,213

c. Stabilitas terhadap kuat dukung tanah

Mencari σ tanah dengan rumus Terzaghi, rumus umum

υ = 7 o ( dari tabel nilai faktor daya dukung terzaghi ) diperoleh Nc = 8,22 , Nq = 2,04,

Ny = 0,78

Po = Df . b3

= 1 . 15,4

= 15,4

qu = C3 . Nc + (Po + q). Nq + 0,5 . . B . Ny

= 19,7 . 8,22 + (15,4 + 11). 2,04+ 0,5 . 15,4 . 2,6 . 0,78

= 161.93 + 53,856 + 15,616

= 231,402 KN/m2

qijin = qu = 231,402 = 77,134 KN/m2

3 3

4.5.6 Stabilitas terhadap kuat dukung tanah

Resultante gaya – gaya yang bekerja ( R ) terhadap pusat berat alas pondasi ( 0 )

Di tinjau dari titik A : R

1,25 m 1,25 m

A 0

e

2,5 m

X = ∑ M total

= -30,082 + 230,582

= 1,337 m

EV 149,95

e = X - =1,337 – 1,30 = 0,037 m < b

= ( 2,6

)

6 6

= 0,037 m < b = 0,433 m

6


93

berarti seluruh alas pondasi menerima desak.

σ mak = V

( 1 + 6e

) = 149,95

( 1 + 6 . 0,037)

b . 1 b 2,6 . 1 2,6

= 57,673 . 0,47

= 27,106 KN/m2 < 77,134 KN/m

2

σ min = V

( 1 - 6e

) = 149,95

( 1 - 6 . 0,037)

b . 1 b 2,6. 1 2,6

= 57,673 . 0,299

= 17,257 KN/m2 > 0

4.5.7 Tinjauan terhadap gaya internal

a. Di tinjau dari potongan B – B’

Besarnya gaya dan momen aktif.

Pa = ½ . h2 . ∂ . ka

= ½ . 12 . 19,1 . 0,656

= 6,265 kN

Ma = Pa . 1/3 h

= 6,265. 1/3 . 1

= 2,088 kN

Dicari besarnya gaya dan momen pasif

50 80 50

300

TANAH 1

TANAH 2

100

100

100

300

TANAH 3

70

q = 11 kN/m²

A

C C'

D'' D'''

B B'

D D'

53

27

90

250


94

Bila pasangan batu mempunyai berat volume ( ∂ pasangan ) = 20 KN/m3

Tabel 4.16 Stabilitas terhadap kuat dukung tanah ditinjau dari pot. B-B

No. Berat ( KN ) Lengan terhadap titik B ( m ) Momen terhadap titik

B ( mKN )

1 0,8 . 1 . 20 = 16 0.27+(0,8/2) = 0,67 10,72

2 ½ . 0,27 . 1 . 20 = 2,7 2/3 . 0.27 = 0,18 0,486

∑ V = 18,7 ∑ Mp = 11,206 mKN

X = ∑M

= Mp – M

a = 11,206 – 2,088

= 0,488 m

V V 18,7

e = X - b/2 = 0,488 -

0,27 + 0,8 = -0,047m >

b/6 = 0.178 (tampang mendukung tarik)

2

Terhadap desak

σ desak = V -

∑M dengan W = Tahanan momen tampang B – B

b . 1 W

W = 1/6 . 1 . b

2

= 1/6 . 1 . ( 0,27 + 0,8 )

2

= 0,191 m3

σ desak = 18,7 +

11,206 – 2,088

(0,27 + 0,8). 1 0,191

= 17,477 + 47,738

= 68,214 KN/m2 < σ desak pasangan = 1500 kN/m

Terhadap tarik

σ tarik = V -

∑M

b . 1 W

= 17,477 - 47,738

= -30,261 kN / m2 < σ tarik pasangan = 300 kN / m

2

Terhadap geser

D = ( Pa ) B – B‘ = 6,265 KN

σ = 3/2 .

D

b . h

= 3/2 .

6,265 = 5,855 kN/m

2 < σ geser pasangan = 150 kN / m

2

1,07 . 1


95

b. Di tinjau potongan C – C’

Besarnya gaya momen aktif.

Pa1 = ½ h2 . ∂ . Ka

= ½ . 12 . 19,1 . 0,656

= 6,265 KN

Pa2 = ½ h2 . ∂ . Ka

= ½ . 12 . 16,6 . 0,679

= 5,636 KN

Pa = Pa1 + Pa2 = 11,901 kN

Ma = Pa 1/3 . h

= 11,901. 1/3 . 2

= 7,934 KN

Dicari besarnya gaya momen pasif

Apabila pasangan batu mempunyai berat volume ( ∂ pasangan ) = 20 KN/m3

Tabel 4.17 Stabilitas terhadap kuat dukung tanah ditinjau dari pot. C-C

No. Berat ( KN ) Lengan terhadap titik C

( m )

Momen terhadap titik C (

mKN )

1 0,8 . 2 . 20 = 32 0,53 + 0,8/2 = 0,93 29,76

2 ½ . 2 . 0,53 . 20 = 10,6 2/3 . 0,53 = 0,353 3,75

∑ V = 42,6 ∑ Mp = + 33,51 mKN

X = ∑M

= Mp – M

a = 33,51 – 7,934

= 0,600 m

V V 42,6

e = X - b/2 = 0,600 -

0,970 = - 0,065 m <

b/6 = 0.221 (tampang menerima desak)

2

σ desak = V +

∑M

b . 1 W

W = 1/6 . 1 . b

2

= 1/6 . 1 . ( 0,53 + 0,8 )

2

= 0,295 m3

σ desak = 42,6 +

33,51 – 7,934

(0,53 + 0,8). 1 0,295


96

= 32,03 + 86,698

σ desak = 118,728 KN/m2 < σ desak pasangan = 1500 kN/m

2

Terhadap geser

D = ( Pa ) C – C‘ = 11,901 KN

σ = 3/2 .

D

b . h

= 3/2 . 11,901 = 4,474 kN/m


2

1,33 . 2

c. Di tinjau potongan D – D’

Besarnya gaya momen aktif.

Pa1 = ½ h2 . ∂ . Ka

= ½ . 12 . 19,1 . 0,656

= 6,265 KN

Pa2 = ½ h2 . ∂ . Ka

= ½ . 12 . 16,6 . 0,679

= 5,636 KN

Pa3 = ½ h2 . ∂ . Ka

= ½ . 12 . 15,4 . 0,782

= 6,021 KN

Pa = Pa1 + Pa2 +Pa3= 17,922 kN

Ma = Pa 1/3 . h

= 17,922. 1/3 . 3

= 17,922 KN


97

Dicari besarnya gaya momen pasif

Apabila pasangan batu mempunyai berat volume ( ∂ pasangan ) = 20 KN/m3

Tabel 4.18 Stabilitas terhadap kuat dukung tanah ditinjau dari pot. D-D

No. Berat ( KN ) Lengan terhadap titik D(

m )

Momen terhadap titik D (

mKN )

1 0,8 . 3 . 20 = 48 0,8 + 0,8/2 = 1,2 57,6

2 ½ . 3 . 0,80 . 20 = 24 2/3 . 0,8 = 0,533 12,8

∑ V = 72,0 ∑ Mp = + 70,4 mKN

X = ∑M

= Mp – M

a = 70,4 – 17,922

= 0,728 m

V V 72,0

e = X - b/2 = 0,728 -

1,6 = - 0,072 m <

b/6 = 0.266 (tampang menerima desak)

2

σ desak = V +

∑M

b . 1 W

W = 1/6 . 1 . b

2

= 1/6 . 1 . ( 0,8+ 0,8 )

2

= 0,427 m3

σ desak = 72,0 +

70,4 – 17,922

(0,8 + 0,8). 1 0,427

= 45 + 122,899

σ desak = 167,899 KN/m2 < σ desak pasangan = 1500 kN/m

2

Terhadap geser

D = ( Pa ) D – D‘ = 17,922 KN

σ = 3/2 .

D

b . h

= 3/2 . 17,922 = 5,600 kN/m


2

1,6 . 3

Akibat gaya – gaya yang bekerja diperoleh gambar super posisi seperti di bawah ini :


98

Gambar Gaya-gaya yang bekerja pada tampang D-D‖ dan D‘-D‖

d. Tinjauan terhadap potongan D – D’

h1 = σ max – hp . p

= 27,106 – 0.95 . 20

= 8,106 kN/m2

h2 = σ1 – hp . p

= 8,106 – 0.95 . 20

= -10,894 kN/m2

h3 = σ2 – hp . p – ht1 . t1 - ht2 . t2- ht3 . t3

= -10,894 – 0,95 . 20 – 1 . 19,1 – 1 . 16,6 – 1 . 15,4

= -80,994 kN/m2

50 80 50

250

300

TANAH 1

TANAH 2

100

100

100

300

TANAH 3

70

q = 11 kN/m²

D'' D'''

SUPERPOSISI

h1 h2

h3 h4D''

D'''

D D'

90


99

h4 = σmin – hp . p – ht1 . t1 - ht2 . t2- ht3 . t3

= 17,257 – 0,95 . 20 – 1 . 19,1 – 1 . 16,6 – 1 . 15,4

= -52,843 kN/m2

Gaya lintang yang terjadi pada tampang D-D‖ :

D = ½ (8,106 +10,894) . 0,5

= 4,75 kN

Momen yang terjadi pada tampang D-D‖

M = 10,894. 0,5 . 0,5/2 + ½ . 0,5 . (10,894+ 8,106). 0,5 . 2/3

= 2,945 mkN

W = 1/6 . b . h2 = 0,075 m

3

Tegangan yang terjadi,

ext = ± M/W = ± 39,267 kN / m2 < tarik pasangan

= 3 D = 7,5 kN / m2 < geser pasangan

2 1.h

Tinjauan terhadap potongan D‘ – D‖‘

Gaya lintang yang terjadi pada tampang D‘ – D‖‘

D = ½ (80,994 + 52,843) . 0,5

= 33,457 kN

Momen yang terjadi pada tampang D‘ – D‖‘

Momen = 52,843. 0,5 . 0,5/2 + ½ . 0,5 (80,994 - 52,843) . 0,5. 2/3

= 8,951 mkN

W = 1/6 . b . h2 = 0,075 m

3

Tegangan yang terjadi,

ext = ± M/W = ± 119,016 kN / m2 < tarik pasangan

= 3 D = 52,827 kN / m2 < geser pasangan

2 1.h


100

Detail Dinding Penahan Tanah Pasangan Batu

50 80 50

250

300

TANAH 1

TANAH 2

100

100

100

300

TANAH 3

70

q = 11 kN/m²

90

pipa Ø3''

pipa Ø3''

pipa Ø3''


101

Kenyataan yang ada di lapangan adalah terjadi kelongsoran pada lereng badan jalan.

Melalui analisa data tanah serta analisa kestabilan lereng dengan Metode Fellinius

serta dengan pengamatan secara lagsung di lapangan, maka dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut :

a. Jenis tanah pada lokasi kajian adalah pasir lempung (lapisan 1), lempung berpasir

Lapisan tanah 1 : Pasir lempung

b= 17,30 kN/m3

ᴓ = 12°

c = 20 kN/m2

b. Lapisan tanah 2 : Lempung berpasir

b= 17,20 kN/m3

ᴓ = 10°

c = 18,6 kN/m2

c. Lapisan tanah 3 : Lempung

b= 16,40 kN/m3

ᴓ = 8°

c = 19,2 kN/m2

1. Ditemukan muka air tanah pada kedalaman 0,40 meter.

2. Kelongsoran disebabkan karena kurang kuatnya lapisan tanah pada badan jalan

dengan beban lalu-lintas yang ada, yang disertai tidak adanya perkuatan pada lereng

jalan dan drainase untuk air hujan yang menjenuhkan permukan lereng.

3. Hasil analisa secara manual (Metode Fellinius) didapat nilai keamanan (FK) longsor

lereng yaitu sebesar 0,95 yang menunjukan nilai keamanan dibawah 1 dengan kriteria

lereng tidak stabil.

4. Perencanaan Dinding Penahan Tanah Batu Kali Sebagai Penanganan Longsor

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN


102

Tabel 5.1 Alternatif Penanganan

Alternatif

Penanganan Konstruksi

SF

(Dengan Beban

Lalu-lintas)

Konsolidasi

(Dengan Beban

Lalu-lintas)

1

Sheet pile dengan

angkur, trucuk bambu,

dan bronjong

1,6798 589,54 × 10-3

m

2

Dinding penahan

tanah, tiang pancang,

dan trucuk bambu

1,6258 992,15 × 10-3

m

3

Tiang pancang,

trucuk bambu,

dan bronjong

1,6127 1,09 m

1. Perlu dilakukan pengambilan sample tanah yang lebih banyak (kanan, kiri ruas jalan,

dan juga di luar badan jalan) untuk mendapatkan kontur lapisan tanah sekitar yang

membantu keakuratan model struktur

2. Pengambilan sample tanah tambahan untuk pengujian laboratorium perlu dilakukan

untuk mendapatkan data yang lebih representatif.

3. Analisa dengan Metode Fellinius masih memiliki kelemahan, sehingga untuk

mendapatkan hasil yang lebih akurat terlebih dahulu harus dibandingkan dengan

metode yang lain terutama secara manual.

4. Diperlukan ketelitian dalam memasukkan data-data input karena kesalahan dalam

input data akan berakibat fatal.

5. Penggunaan material konstruksi harus sesuai yang disyaratkan dan pelaksanaanya

harus sesuai dengan bestek.

6. Perlunya saluran pada samping kanan dan kiri jalan tidak tersumbat agar air tidak

menggenang pada bahu jalan sehingga tidak mengurangi struktur dalam tanah.

5.2 SARAN


103

Bahan-bahan Mata Kuliah atau Buku Ajar Mekanika Tanah 1 dan 2.

Bahan-bahan Mata Kuliah atau Buku Ajar Rekayasa Pondasi 1 dan 2.

Bahan-bahan Mata Kuliah atau Buku Ajar Stabilisasi Tanah

Balai Pengujian dan Informasi Konstruksi, Dinas Permukiman dan Tata Ruang Provinsi

Jawa

Das, Braja M, 1998, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 1,

Erlangga, Jakarta.

Das, Braja M, 1995, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 2,

Erlangga, Jakarta.

Dirjen Bina Marga, 2007, Petunjuk Teknis (Analisa Biaya dan Harga Satuan Pekerjaan

Jalan), Pusat Informasi Bangunan, Semarang.

Departemen Pekerjaan Umum, 1987, Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan

Jalan Raya, Yayasan Badan Penerbit PU, Jakarta.

Djojonegoro, Wardiman, 1997, Rekayasa Pondasi I (Konstruksi Penahan Tanah),

Gunadarma, Jakarta.

Djojonegoro, Wardiman, 1997, Rekayasa Fundasi II (Fundasi Dangkal dan Fundasi

Dalam), Gunadarma, Jakarta.

Departemen Pekerjaan Umum, 1987, Petunjuk Perencanaan Penanggulangan

Longsoran, Yayasan Badan Penerbit PU, Jakarta.

Dinas Cipta Karya dan Tata Ruang Provinsi Jawa Tengah, Balai Pengujian dan Informasi

Konstruksi, 2009, Harga Satuan Pekerjaan Bahan dan Upah Pekerjaan

Konstruksi Provinsi Jawa Tengah Kabupaten Cilacap Edisi Maret, Pusat

Informasi Bangunan, Semarang.

Dharmawansyah, 2011, ALTERNATIF PERKUATAN LERENG PADA RUAS JALAN

TRENGGALEK-PONOROGO KM 23 +650, Teknik Sipil FTSP – ITS,

Ponorogo.

Dinas Cipta Karya dan Tata Ruang Provinsi Jawa Tengah, Balai Pengujian dan Informasi

Konstruksi, 2009, Harga Satuan Pekerjaan Bahan dan Upah Pekerjaan

DAFTAR PUSTAKA


104

Konstruksi Provinsi Jawa Tengah Kabupaten Cilacap Edisi Maret, Pusat

Informasi Bangunan, Semarang.

Hardiyatmo, Hary Christady, 2006, Teknik Pondasi 1, Beta Offset, Yogyakarta.

Hardiyatmo, Hary Christady, 2007, Mekanika Tanah 2, Gadjah Mada University Press,

Yogyakarta.

Hendra, 2010, Stabilisasi tanah lempung dengan abu terbang dan kapur,wahana teknik

sipil, Jogjakarta.

Jawa Tengah, 2008, Analisa Biaya dan Harga Satuan Pekerjaan Jalan Kota Semarang /

Kh, V Sunggono, 1995, Buku Teknik Sipil, Nova, Bandung.

http://Klastik.wordpress.com

Rachman Sobarna, 2011, Penyelidikan Stabilitas Lereng pada Jalur Jalan Krui_liwa,

Kabupaten Lima, Provinsi Lampung.

Roesyanto, 2009, ANALISIS STABILITAS LERENG MENGGUNAKAN

PERKUATAN GEOGRID, Teknik Sipil, USU Medan.

SUSI, 2009, PROGRAM ANALISIS STABILITAS LERENG, SLOPE STABILITY

ANALYSIS PROGRAM, Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Semarang.

Sutikno, 2012, Stabilisasi tanah ekpansif dengan penambahan kapur aplikasi pada

pekerjaan timbunan, Jogjkarta.

Tjokorda, 2010, ANALISIS STABILITAS LERENG PADA BADAN JALAN DAN

PERENCANAAN PERKUATAN DINDING PENAHAN TANAH, Jurusan

Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana, Denpasar.

Terzaghi, Karl, Peck, B., Ralph, 1991, Mekanika Tanah Dalam Praktek Rekayasa Jilid-2,

Penerbit Erlangga, Jakarta.

http://klastik.wordpress.com/

Documents

STABILITAS LERENG BADAN JALAN DESA SIDOKUMPUL - …