31
akan menyebabkan pemisahan lapisan dan akan berdampak pada keruntuhan potensial. Oleh karena itu sebaiknya dilakukan dengan permukaan tanah
horizontal.
2.6 Tekanan Tanah Lateral
Analisa tekanan tanah lateral digunakan untuk perencanaan dinding penahan tanah. Tekanan tanah lateral adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat
dorongan tanah di belakang struktur penahan tanah. Besarnya tekanan lateral sangat dipengaruhi oleh perubahan letak displacement dari dinding penahan dan
sifat-sifat tanahnya.
2.6.1 Tekanan Tanah dalam Keadaan Diam At-Rest
Suatu elemen tanah yang terletak pada kedalaman tertentu akan terkena tekanan arah vertikal
σv dan tekanan arah horizontal σh. σv dan σh masing- masing merupakan tekanan aktif dan tekanan total, sementara itu tegangan geser
pada bidang tegak dan bidang datar diabaikan. Bila dinding penahan tanah dalam keadaan diam, yaitu bila dinding tidak bergerak ke salah satu arah baik ke kanan
atau ke kiri dari posisi awal, maka masa tanah berada dalam keadaan keseimbangan elastis elastic equilibrium. Rasio tekanan arah horizontal dan
tekanan arah vertical dinamakan “koefisien tekanan tanah dalam keadaan diam coefficient of earth pressure at rest”
. Ko”, atau
σ
v
= berat jenis x kedalaman σ
v
= γz
Universitas Sumatera Utara
32
σ
h
= k
o
γz Untuk tanah berbutir, koefisien tekanan tanah dalam keadaan diam diperkenalkan
oleh jaky1994 : k
= 1 – sin θ
Broker dan Jreland 1965 memperkenalkan harga Ko untuk lempung yang terkonsolidasi normal normally consolidated :
k = 0,95 –
sin θ Untuk tanah lempung terkonsolidasi normal normally consolidated, Alpan
1967 telah memperkenalkan persamaan empiris lain: k
= 0.19 + 0.233 log PI Dimana : PI = Indeks Plastis untuk tanah lempung yang terkonsolodasi lebih
overconsolidated : k
0over consolidated
= k
0normaly consolidated
Dimana : OCR = overconsolidation ratio
Maka gaya total per satuan lebar dinding P seperti yang terlihat pada
Gambar 2.2 adalah sama dengan luas dari diagram tekanan tanah yang bersangkutan
Jadi :
Universitas Sumatera Utara
33
Gambar 2.2 Distribusi tekanan tanah dalam keadaan diam at rest pada dinding
penahan
2.6.2 Tekanan Tanah Aktif dan Pasif Menurut Rankine
Keseimbangan plastis plastic equilibrium di dalam tanah adalah suatu keadaan yang menyebabkan tiap-tiap titik di dalam massa tanah menuju proses ke
suatu keadaan runtuh. Rankine 1857 menyelidiki keadaan tegangan di dalam tanah yang berada pada kondisi keseimbangan plastis.
Gambar 2.3
Grafik hubungan pergerakan dinding penahan dan tekanan tanah
Universitas Sumatera Utara
34
2.6.2.1 Kondisi Aktif
Tegangan-tegangan utama arah vertikal dan horisontal total dan efektif pada elemen tanah di suatu kedalaman adalah berturut-
turut σv dan σh. Apabila dinding penahan tidak diijinkan bergerak sama sekali, maka σh= Ko.σv. Kondisi
tegangan dalam elemen tanah tadi dapat diwakili oleh lingkaran berwarna kuning. Akan tetapi, bila dinding penahan tanah diijinkan bergerak menjauhi massa tanah
di belakangnya secara perlahan – lahan, maka tegangan utama arah horizontal akan berkurang secara terus – menerus. Pada suatu kondisi yakni kondisi
keseimbangan plastis, akan dicapai bila kondisi tegangan di dalam elemen tanah dapat diwakili oleh lingkaran berwarna merah dan kelonggaran di dalam tanah
terjadi. Keadaan tersebut diatas dinamakan sebagai “kondisi aktif menurut Rankine” Rankine’s Active State; tek
anan σh’ yang terlingkar berwarna biru merupakan “tekanan tanah aktif menurut Rankine” Rankine’s Active Earth
Pressure .
Untuk tanah yang tidak berkohesi cohessionless soil, c = 0, maka koefisien tekanan aktifnya adalah :
Langkah yang sama dipakai untuk tanah yang berkohesi cohesive soil, perbedaannya adalah c
≠ 0, maka tegangan utama arah horizontal untuk kondisi aktif adalah :
Universitas Sumatera Utara
35
2.7.2.2 Kondisi Pasif
Keadaan tegangan awal pada suatu elemen tanah diwakili oleh lingkaran Mohr berwarna kuning. Apabila dinding penahan tanah didorong secara perlahan
– lahan kea rah masuk ke dalam massa tanah, maka tegangan utama σh akan
bertambah secara terus – menerus. Akhirnya kita akan mendapatkan suatu keadaan yang menyebabkan kondisi tegangan tanah dapat diwakili oleh lingkaran
Mohr berwarna merah. Pada keadaan ini, keruntuhan tanah akan terjadi, disebut kondisi pasif menurut Rankine Rankine’s Passive state. Tegangan utama besar
major principal stress σh, dinamakan tekanan tanah pasif menurut Rankine
Rankine’s passive earth pressure Untuk tanah yang tidak berkohesi cohesionless soil, c = 0, maka
koefisien tekanan pasifnya adalah :
Langkah yang sama dipakai untuk tanah yang berkohesi cohesive soil, perbedaannya adalah c
≠ 0, maka tegangan ut ama arah horizontal untuk kondisi pasif adalah :
2.7 Stabilitas Lereng
Sebuah permukaan tanah yang terbuka yang berdiri membentuk sudut tertentu terhadap horisontal disebut sebuah lereng tanpa perkuatan. Lereng dapat
Universitas Sumatera Utara
36
terjadi secara ilmiah atau buatan manusia. Jika tanah tidak horisontal, suatu komponen gravitasi akan cenderung untuk menggerakkan tanah ke bawah. Jika
komponen gravitasi cukup besar maka kegagalan lereng akan terjadi, yakni massa tanah dapat meluncur jatuh. Gaya yang meluncurkan mempengaruhi ketahanan
dari kuat geser tanah sepanjang permukaan keruntuhan. Seorang engineer sering diminta untuk membuat perhitungan untuk
memeriksa keamanan dari lereng alamiah, lereng galian, dan lereng timbunan. Pemeriksaan ini termasuk menentukan kekuatan geser yang terbangun sepanjang
permukaan keruntuhan dan membedakannya dengan kekuatan geser tanah. Proses ini disebut analisa stabilitas lereng. Permukaan keruntuhan itu biasanya adalah
permukaan kritis yang memiliki faktor keamanan minimum. Analisa stabilitas lereng adalah hal yang sulit untuk dilakukan. Evaluasi
variabel - variabel seperti stratifikasi tanah dan parameter - parameter tanahnya bisa menjadi suatu pekerjaan yang berat. Rembesan pada lereng dan pemilihan
suatu permukaan gelincir potensial menambah kompleksitas dari permasalahan ini.
Pengertian tanah longsor sebagai respon dari pada yang merupakan faktor utama dalam proses geomorfologi akan terjadi di mana saja di atas permukaan
bumi, terutama permukaan relief pegunungan yang berlereng terjal, maupun permukaan lereng bawah laut. Tanah longsor didefinisikan sebagai tanah batuan
atau tanah di atas lereng permukaan yang bergerak ke arah bawah lereng bumi disebabkan oleh gravitasi gaya berat.
Di daerah yang beriklim tropis termasuk Indonesia, air hujan yang jatuh ke atas permukaan tanah yang memicu gerakan material yang ada di atas permukaan
Universitas Sumatera Utara
37
lereng. Material berupa tanah atau campuran tanah dan rombakan batuan akan bergerak ke arah bawah lereng dengan cara air meresap kedalam celah pori batuan
atau tanah, sehingga menambah beban material permukaan lereng dan menekan material tanah dan bongkah-bongkah perombakan batuan, selanjutnya memicu
lepas dan bergeraknya material bersama-sama dengan air.
2.7.1 Upaya Stabilisasi Lereng
Ada beberapa upaya dalam pengendalian kelongsoran pada suatu lereng, diantaranya adalah :
1. Mengurangi beban di puncak lereng
• Pemangkasan lereng • Pemotongan lereng atau cut biasanya digabungkan dengan pengisian
pengurugan atau fill di kaki lereng. 2.
Menambah beban di kaki lereng • Menanam tanaman keras biasanya pertumbuhannya cukup lama.
• Membuat dinding penahan bisa dilakukan dalam waktu yang relatif cepat berupa dinding penahan atau retaining wall.
• Membuat bronjong, yaitu batu-batu bentuk menyudut diikat dengan kawat dengan bentuk angular atau menyudut lebih kuat dan tahan
lama dibandingkan dengan bentuk bulat. 3.
Mencegah lereng jenuh dengan air tanah atau mengurangi kenaikan kadar air
• Membuat beberapa pengaliran air dari bambu atau pipa paralon di kemiringan lereng dekat ke kaki lereng yang berguna supaya muka air
Universitas Sumatera Utara
38
tanah yang naik di dalam tubuh lereng akan mengalir ke luar sehingga muka air tanah turun.
• Menanam vegetasi dengan daun lebar di puncak-puncak lereng sehingga evapotranspirasi meningkat. Air hujan yang jatuh akan
masuk ke tubuh lereng infiltrasi. • Peliputan rerumputan. Cara yang sama untuk mengurangi pemasukan
atau infiltrasi air hujan ke tubuh lereng, selain itu peliputan rerumputan jika disertai dengan desain drainase juga akan
mengendalikan run-off. 4.
Mengendalikan air permukaan • Membuat desain drainase yang memadai sehingga air permukaan dari
puncak-puncak lereng dapat mengalir lancar dan infiltrasi berkurang. • Penanaman vegetasi dan peliputan rerumputan juga mengurangi air
larian run-off sehingga erosi permukaan dapat dikurangi.
2.7.2 Klasifikasi Tanah Longsor
