Tugas Ujian Akhir Semester Mekanika Tekn

TUGAS UJIAN AKHIR SEMESTER (Take Home)
MEKANIKA TEKNIK LANJUT
SEMESTER 3 (GANJIL)

Disusun oleh :
SYAIYIDATI FITRI NUR KHOIRIAH ASHARI
135060407111014

KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN PENGAIRAN
MALANG

1

Soal 1. Bobot 30% Soal Konsolidasi
Definisikan dengan tepat beberapa istilah berikut ini :
a) Tegangan pra konsolidasi
b) Over Consolidasi Ratio (OCR)
c) Penurunan Segera (Immediate Settlement)
d) Compression Index (Cc) dan Expansion Index (Ce)
e) Derajat Konsolidasi.
Bila diperlukan perjelas dengan gambar.
Jawaban
a) Tegangan Pra Konsolidasi
Salah satu hasil dari uji oedometer suatu benda uji tanah undisturbed adalah kurva hubungan
perubahan angka pori (e) terhadap log (’v).

Gambar 1. Kurva Hubungan Perubahan angka pori (e) terhadap log (’v)
Mula-mula, kemiringan kurva angka pori (e) vs log (’v) relatif datar, hingga mencapai
suatu harga tegangan vertikal efektif ’v yang didefinisikan sebagai tegangan prakonsolidasi
(preconsolidation pressure, ’c). Setelah melampaui tegangan prakonsolidasi, kurva angka pori
(e) vs log (’v) akan cenderung lebih curam, dimana benda uji tanah menjadi lebih mudah
terkompresi.
Tegangan prakonsolidasi (’c) dapat ditentukan dari kurva e - log (’v) dengan metode
yang diusulkan oleh Casagrande (1936); prosedurnya adalah sebagai berikut:


Perpanjang bagian lurus (garis BC) dari kurva.



Tentukan titik kelengkungan maksimum (point of maximum curvature) yaitu titik D pada
bagian rekompresi (AB) dari kurva.

2



Gambar garis lurus horizontal dan tangensial melewati titik D dan bagilah sudut yang
terbentuk dari kedua garis tersebut menjadi dua sudut yang sama besar.



Garis yang membagi ini disebut sebagai garis bisector. Titik potong antara garis bisector
dengan perpanjangan garis BC didefinisikan sebagai tegangan prakonsolidasi (’c).

Gambar 2. kurva e - log (’v)
b) Over Consolidasi Ratio (OCR)
Over Consolidasi Ratio (OCR) adalah rasio antara tegangan vertikal efektif max. (masa lalu)
dengan tegangan vertikal efektif saat ini (’v).

Tegangan vertikal efektif max. (masa lalu) atau ’v max disebut juga sebagai tegangan prakonsolidasi ’c. Tanah yang tidak pernah mengalami tegangan vertikal efektif melebihi harga
tegangan vertikal efektif saat ini disebut sebagai tanah terkonsolidasi normal (normally
consolidated soil = tanah NC).
Sedangkan tanah yang pernah mengalami tegangan vertikal efektif melebihi harga
tegangan vertikal efektif saat ini disebut sebagai tanah terkonsolidasi berlebih (over consolidated
soil = tanah OC). Harga OCR untuk tanah NC = 1. Tanah NC umumnya memiliki karakteristik
kuat geser yang rendah. Harga OCR untuk tanah OC lebih besar dari 1. Tanah OC umumnya
memiliki karakteristik kuat geser yang tinggi. Tahapan geologi terbentuknya tanah OC:

3

Gambar 3. Tahapan geologi terbentuknya tanah OC
c) Penurunan Segera (Immediate Settlement)
Penurunan (settlement) didefinisikan sebagai suatu kompresi (compression) pada satu lapisan
tanah akibat beban di permukaannya. Penurunan total pada lapisan tanah umumnya terdiri dari 3
tahap:
a. Penurunan segera (immediate/elastic settlement)
b. Penurunan akibat konsolidasi primer
c. Penurunan akibat konsolidasi sekunder

Gambar 4. Hubungan Penuruman dengan waktu
Penurunan elastis/segera dapat dihitung dengan teori elastisitas bila modulus elastisitas
lapisan tanah telah diketahui. Pada bahasan tentang konsolidasi, kita pelajari tentang teori
konsolidasi satu dimensi (1-D Consolidation) yang dapat dipakai untuk mengestimasi besar
penurunan akibat konsolidasi primer dan sekunder.

4

d) Compression Index (Cc) dan Expansion Index (Ce)
Kurva e - ’v dapat digambarkan sebagai kurva linier bila ’v diplot dengan skala log.
Kemiringan kurva pembebanan (loading) disebut sebagai compression index Cc dan dapat
dihitung:

Gambar 5. Kurva unloading
Kemiringan kurva unloading disebut sebagai expansion index Ce dan dihitung dengan cara yang
sama.
e) Derajat Konsolidasi.
Derajat konsolidasi rata-rata pada suatu lapisan lempung dapat didefinisikan sebagai:

dimana :
U = derajat konsolidasi rata-rata
∆H(t) = besar penurunan pada waktu t setelah pemberian beban
∆Hmax = penurunan konsolidasi maksimum yang terjadi pada lapisan lempung
Jadi U = 90% berarti lapisan lempung tersebut telah mengalami 90% konsolidasi dari 100%
konsolidasi yang mungkin terjadi. Contoh lain, U = 50% berarti lapisan lempung tersebut telah
mengalami 50% konsolidasi dari 100% konsolidasi yang mungkin terjadi. Untuk keperluan
desain, perhitungan konsolidasi umumnya dilakukan pada kondisi U = 50% dan U = 90%.

5

Soal 2. Bobot 40% Soal Stabilitas Lereng

Gambar 6. untuk soal 2
Tanpa skala
Suatu Lereng alam dengan kemiringan 400 memiliki ketinggian 6 meter (gambar tanpa skala).
Lapisan Lempung jenuh dengan

= 18 kN/m3, cu = 60 kN/m3,

u

= 0. Tentukan FS untuk bidang

longsor coba-coba pada lereng ini dengan metode prosedur massa, diketahui β = 780
Jawabannya:
Diketahui
r = 12,10 m
β = 780
d = 4,5 m
Ditanya : Tentukanlah FS untuk bidang longsor coba-coba pada lereng ini dengan metode
prosedur massa.
Jawab :
AC

= (β/3600) x 2 r

d = 4,5 m dari titik 0, sehingga dapat

= (780/3600) x 2 12,10

dihitung

= 16,479 m
W

= berat massa tanah
= luasan ACD x
= 30 x 18
= 540 kN/m3

FS

= (60 X 16,479 X 12,10) / (540 x

4,5)
= 4,293

6

Soal 3. Bobot 30%
Pada hari Jumat tanggal 12 Desember 2014 telah terjadi bencana tanah longsor di Dusun
Jemblung di wilayah Desa Sampang, Kecamatan Karangkobar, Kabupaten Banjarnegara, Jawa
Tengah. Korban tewas mencapai 95 orang (data BNBP) dan ribuan penduduk harus diungsikan
ke lokasi yang lebih aman. Terkait dengan bencana tersebut, berikan ulasan, resume ataupun
opini Anda tentang hal-hal berikut ini :
a) Faktor-faktor utama penyebab terjadinya bencana tanah longsor Banjarnegara
b) Kronologis terjadinya bencana tanah longsor Banjarnegara
c) Kriteria rawan bencana pada Lokasi pada lokasi ini(menurut BNBP, BMKG, dll)
d) Usaha yang sebenarnya dilakukan untuk mengurangi korban jiwa, hancurnya
infrastruktur dan pemukiman, dll.

Jawabannya.
a) Faktor-faktor utama penyebab terjadinya bencana tanah longsor Banjarnegara
Diduga bencana ini disebabkan oleh hujan tiga hari berturut-turut 10-12 Desember 2014,
dengan dua hari terakhir memiliki intensitas sekitar 100 mm per hari. Sedangkan, hujan dengan
intensitas 70 mm/jam atau 100 mm/hari memicu bencana tanah longsor di Indonesia. Dari data
curah hujan harian pada bulan Desember 2014, hujan dengan intensitas rendah hingga sangat
lebat telah mengguyur daerah ini selama seminggu berturut-turut yaitu tanggal 1-7 Desember.
Kemudian disusul dengan hujan sangat lebat pada tanggal 10-12 Desember.
Berdasarkan data BNPB, Banjarnegara merupakan salah satu daerah rawan longsor di
Indonesia dan sekitar 70 persen wilayahnya masuk zona merah rawan longsor. Lebih rinci,
Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Banjarnegara mencatat ada 25 titik rawan
longsor yang terbagi dalam 8 desa di 6 kecamatan di kabupaten tersebut. Daerah yang memiliki
kerentanan tertinggi adalah Kecamatan Karangkobar karena memiliki topografi yang cenderung
bergelombang membentuk perbukitan dan tersusun dari batuan rapuh.
Data-data kejadian tanah longsor yang pernah terjadi di Banjarnegara yaitu, tanggal 4
Januari 2006, 90 orang meninggal akibat longsor di Dusun Gunungraja, Desa Sijeruk,
Kecamatan Banjarmangu. Tahun 2007 dan 2008 masing-masing terjadi 57 kali dan 76 kali tanah
longsor. Bencana tanah longsor tersebut meningkat tajam menjadi 126 kali pada tahun

7

selanjutnya dan 200 kali pada 2010. Sedangkan pada akhir 2011 hingga 2012 tercatat
kejadian longsor sebanyak 379 kali dan menurun pada tahun 2013 menjadi sebanyak 63 kali.
Kejadian longsor ini bertepatan dengan musim hujan.

Gambar 1. Pos Hujan BMKG di Banjarnegara
Jadi dapat disimpulkan dari beberapa paragraf diatas bahwa faktor utama tanah longsor di
Banjarnegara ialah intensitas hujan yang tinggi dan topografi yang cenderung bergelombang
membentuk perbukitan dan tersusun dari batuan rapuh.

8

b) Kronologis terjadinya bencana tanah longsor Banjarnegara
Berdasarkan data observasi dari pos hujan dan stasiun BMKG di sekitar Banjarnegara,
hujan yang terukur pada tanggal 11 Desember 2014 termasuk dalam kriteria sangat lebat karena
dalam 1 hari tercatat 112.5 mm dan pada tanggal 12 tercatat 101.8 mm. Bila dibandingkan
dengan rata-rata curah hujan normal dasarian pertama Desember 2014 pada ZOM 113 sebesar
117 mm, curah hujan pada tahun ini sangat tinggi. Selain terjadinya hujan seminggu berturutturut yang terjadi sebelum kejadian dengan intensitas rendah sampai sangat lebat, pada tiga hari
sebelum longsor telah terjadi hujan dengan intensitas lebat - sangat lebat seperti ditampilkan
pada tabel 1

Gambar 2. Perbandingan curah hujan dasarian Banjarnegara Rata-rata (1980-2010)
terhadap intensitas curah hujan pada dasarian I dan II bulan Desember 2014
Berdasarkan data observasi dari pos hujan dan stasiun BMKG di sekitar banjarnegara,
Hujan yang di takar pada tgl. 11 Desember 2014 di Banjarnegara termasuk dalam kriteria sangat
lebat karena dalam 1 hari terukur = 112.5 mm dan pada tgl. 12 Desember 2014 terukur = 101.8
mm. Bila dibandingkan dengan rata-rata curah hujan normal Desember I 2014 pada ZOM 113
sebesar 117 mm, jumlah curah hujan melebihi dari normalnya. Longsor terjadi akibat akumulasi
hujan beberapa hari sebelumnya Hal ini mengindikasikan kejadian tanah longsor akibat hujan
dalam tiga hari terakhir dengan intensitas lebat - sangat lebat khususnya di wilayah terjadinya
longsor.

9

c) Kriteria rawan bencana pada lokasi ini (menurut BNBP, BMKG, dll)
d) Usaha yang seharusnya dilakukan untuk mengurangi korban jiwa, hancurnya
infrastruktur dan pemukiman, dll
-

Pemetaan hazard, Penyelidikan, Pemeriksaan, Pemantauan, dan sosialisai

-

UU penggunaan tanah

-

Asuransi

-

Jangan mencetak sawah dan membuat kolam pada lereng bagian atas di dekat
pemukiman

-

Buatlah terasering

-

Segera menutup retakan tanah dan padatkan agar air tidak masuk ke dalam tanah melalui
retakan

-

Jangan melakukan penggalian di bawah lereng terjal

-

Jangan menebang pohon di lereng

-

Jangan membangun rumah dibawah tebing

-

Perbaikan drainase tanah

-

Modifikasi lereng

-

Vegetasi kembali lereng-lereng

-

Beton-beton yang menahan tembok mungkin bias menstabilkan lokasi hunian.

Upaya kesiapsiagaan
· Pendidikan
· Sistem monitoring (pemantauan), peringatan dan evakuasi
Kebutuhan paska bencana
· Pencarian dan penyelamatan (menggunakan alat pengerukan tanah)
· Bantuan medis
· Penampungan darurat

10

DAFTAR PUSTAKA
file:///C:/Users/win%207/Downloads/Banjarnegara/PENANGGULANGAN%20BENCANA.htm
file:///C:/Users/Public/Pictures/Peta%20Citra%20Lokasi%20Bencana%20Tanah%20Longsor%2
0Banjarnegara%20%20%20Geospasial%20%E2%80%93%20BNPB.htm
file:///C:/Users/Public/Pictures/Peta%20Lokasi%20Tanah%20Longsor%20di%20Kab.%20Banja
rnegara%20%20%20Geospasial%20%E2%80%93%20BNPB.htm
file:///C:/Users/win%207/Downloads/Banjarnegara/BMKG%20%20%20Badan%20Meteorologi,
%20Klimatologi%20dan%20Geofisika.htm
Power point. Primantyo, Andre. 2014. Universitas Brawijaya

11

Dokumen yang terkait

Dokumen baru