ANALISA PENGARUH GEMPA TERHADAP KONSTRUKSI LERENG DENGAN PERKUATAN GEOTEKSTIL WOVEN - Binus e-Thesis
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Teknik Sipil
Semester genap tahun 2007/2008 ANALISA PENGARUH GEMPA TERHADAP KONSTRUKSI LERENG DENGAN PERKUATAN GEOTEKSTIL WOVEN.
Dita Pravitra A. Kasthalisti (0700733841)
ABSTRAK
Lereng merupakan suatu konstruksi tanah dengan ketinggian elevasi yang berbeda, sehingga menghasilkan komponen gravitasi yang cenderung menggerakkan massa tanah menuju ke permukaan lebih rendah. Gaya penggerak ini disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah gempa. Untuk mengatasi permasalahan kelongsoran lereng, perkuatan dengan menggunakan material geosintetik seperti geotekstil woven umum dilakukan untuk meningkatkan stabilitas lereng.
Kondisi lereng yang dianalisa adalah lereng dengan ketinggian 5, 8 dan 10 m,
2 sudut kemiringan 60°, 75°, dan 90°, dan variasi nilai kohesi berkisar antara 5-20 kN/m .
Pengaruh gempa akan dianalisa terhadap rancangan geotekstil woven sebagai perkuatan lereng dengan beban statik, menggunakan alat bantu program Slope/w berdasarkan metode keseimbangan batas. Proses perancangan material perkuatan geotekstil woven menggunakan metode Jewell.
Dari hasil penelitian dengan menggunakan program Slope/w, dapat ditarik kesimpulan bahwa faktor keamanan menurun seiring dengan penambahan beban gempa. Dengan menggunakan perkuatan geotekstil woven, faktor keamanan lereng dapat ditingkatkan sampai dengan batas faktor keamanan minimum. Namun pada beberapa kasus untuk mencapai faktor keamanan minimum kuat tarik dan panjang penjangkaran geotekstil woven harus dikalikan dengan nilai faktor keamanan pengali sebesar 1,3.
Kata kunci : Gempa, Geotekstil woven, Faktor keamanan, Konstrruksi lereng, Program Slope/w, Kuat geser tanah, Beban statik, Beban dinamik.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-Nya lah skripsi ini dapat terselesaikan tepat pada waktu yang ditetapkan. Penulisan skripsi dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan untuk memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan program studi strata satu (S-1) Teknik Sipil di Universitas Bina Nusantara.
Pada penulisan skripsi ini, penulis mengangkat masalah mengenai pengaruh gempa terhadap konstruksi lereng yang diperkuat dengan konstruksi geotekstil woven. Penulis menyadari tidak sedikit bantuan yang diterima mulai dari awal hingga terselesaikannya skripsi ini. Melalui kesempatan ini, penulis akan menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada : 1.
Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara.
2. Bapak Iman H. Kartowisastro Ph.D selaku dekan Fakultas Teknik Unversitas Bina Nusantara.
3. Ibu Amelia Makmur, ST, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara.
4. Ibu Yuni Ayu Maharani, ST, selaku Sekertaris Jurusan Teknik Sipil Unversitas Bina Nusantara.
5. Bapak Dr. Made Suangga, selaku Koordinator Bidang Ilmu Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara.
6. Ibu Ir. Godeliva Yuliastuti, MT, selaku Koordinator Mata Kuliah Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara.
7. Bapak Irpan Hidayat, ST selaku Kepala Laboratorium Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara dan Mbak Eko Sri Wahyuni selaku Administrasi Laboratorium Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara.
8. Bapak Ir. Andryan Suhendra, MT., selaku dosen pembimbing, atas bantuan, kesabaran, pengertian, penulis mengucapkan terima kasih yang tidak berujung.
9. Orang tua dan keluarga penulis, Mama, Ayah, Bunbun yang telah memberikan banyak bantuan, baik berupa fisik maupun materiil.
10. Ning Bunga, atas bantuan secara moril, materiil, dan niat baik untuk meminjami printer.
11. Ibu Henny Lestari dan rekan-rekan di Kitacomm, atas pengertian dan dukungannya.
12. Ardiaz Kamil Nuryadin, terima kasih atas dukungan dan bantuannya.
13. Anggi, Dhini, Nia, dan Dian, terima kasih atas doa dan dukungannya sebelum sidang.
14. Desland T.C, teman seperjuangan yang selalu mau membantu, menunggu dan maklum jika saya terlambat (selalu).
15. Gusnellya, terima kasih atas printer, dukungan, semangat, dan niat rajinnya yang menular.
16. Teman-teman seangkatan yang juga skripsi, Panda, Arya, terima kasih untuk semuanya.
17. Teman-teman seluruh angkatan Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara.
Penulis berharap laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada kita semua, khususnya bagi mahasiswa Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. Terima kasih.
Jakarta, 2007 Penulis
Halaman Daftar Isi vi
Daftar Gambar ix
Daftar Tabel xiii
Daftar Notasi xiv
Bab 1 Pendahuluan
1
1.1 Latar Belakang
1.2 Identifikasi Masalah
2
1.3 Tujuan dan Manfaat Analisa
3
1.4 Ruang Lingkup dan Batasan
4
1.5 Sistematika Penulisan
6 Bab 2 Tinjauan Pustaka
7
2.1. Lereng
7
2.1.1. Kelongsoran Lereng 7
2.1.2. Kekuatan Geser Tanah 14
2.1.3. Stabilitas Lereng 16
2.1.4. Metode Irisan 18
2.1.5. Konstruksi Penahan Tanah 24
2.2. Geosintetik
26
2.2.1 Geotekstil Woven 26
2.3. Perancangan Perkuatan lereng menggunakan geotekstil woven
29 Dengan Metode Jewell (1990)
2.3.1 Perhitungan Stabilitas Eksternal
32
2.3.2 Masalah Pada Pondasi Bored Pile
23
2.4. Gempa
34
2.4.1 Peta Zona Gempa 39
2.5. Program Geo-slope 42
Bab 3 Metodologi
43
3.1 Prosedur Analisis
44
3.2 Penyelidikan Lapangan dan Pengujian Laboratorium
45
3.2.1 Pengeboran 46
3.2.2 Pengujian Laboratorium 47
3.2.3 Uji Penetrasi Standar 48
3.2.4 Uji Penetrasi Kerucut 51
3.2.5 Korelasi antara Poisson Ratio ( υ) dan Indeks Plastisitas 52
3.3 Parameter Percepatan Gempa 53
3.4 Metodologi Perhitungan 54 Bab 4 Hasil dan Pembahasan
71
4.1 Geometri Lereng
71
4.2 Data Tanah
72
4.3 Prosedur Perhitungan
73
4.4. Hasil dan Analisa Perhitungan menggunakan
80 Program Slope/w
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
88
5.2 Saran 89 Daftar Pustaka
91 Riwayat Hidup
93
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Keruntuhan Lereng akibat gempa1 Gambar 2.2 Kelongsoran Translasi
11 Gambar 2.3 Kelongsoran Rotasi 11
Gambar 2.4. Jenis-Jenis Kelongsoran Rotasi12 Gambar 2.5 Kelongsoran Kombinasi
13 Gambar 2.6 Garis Keruntuhan menurut Mohr
15 Gambar 2.7 Pembagian Blok Kelongsoran menjadi bagian-bagian kecil
19 Menurut metode Irisan
Gambar 2.8 Detail Potongan Irisan dan Gaya-gaya yang Berlaku menurut 19Metode Irisan
Gambar 2.9 Grafik f o23 Gambar 2.10 Dinding Penahan Tanah
24 Gambar 2.11 Soil Nailing 25
Gambar 2.12 Sheet Pile Cantilever Wall of Soldier Pile25 Gambar 2.13 Konstruksi Geotekstil 26
Gambar 2.14 Geotekstil Woven 28Gambar 2.15 Aplikasi Geotekstil Woven di Lapangan28 Gambar 2.16 Detail Panjang Penjangkaran dan Tebal Lapisan Geotekstil
31 Gambar 2.17 Pembagian Lempeng Dunia
35
Gambar 2.19 Pembagian Wilayah Gempa Berdasarkan Percepatan Puncak40 Batuan Dasar
Gambar 3.1 Diagram Alir Prosedur Analisis44 Gambar 3.2 Korelasi antara Parameter C , IP, dan E
52
u
Gambar 3.4 Hubungan antara IP dengan54 υ
Gambar 3.5 Diagram Alir Perhitungan56 Gambar 3.6 Diagram Alir Proses Analisa dalam Program Slope/w
57 Gambar 3.7 Tampilan Awal Program Slope/w
58 Gambar 3.8 Tampilan Kolom Point pada program Slope/w
59 Gambar 3.9 Tampilan kolom Soil Properties pada Program Slope/w
60 Gambar 3.10 Tampilan Kolom Key in Lines pada Program Slope/w
61 Gambar 3.11 Tampilan Program Slope/w setelah memasukkan data tanah
62 Gambar 3.12 Tampilan Key in Reinforcement Load pada Program Slope/w
63 Gambar 3.13 Tampilan Kolom Water Pressure pada Program Slope/w
64 Gambar 3.14 Tampilan Program Slope/w Setelah dimasukkan Muka Air Tanah
65 Gambar 3.15 Tampilan Kolom Slip Surface pada Program Slope/w
66 Gambar 3.16 Tampilan Program Slope/w setelah Posisi Slip Surface ditentukan
67 Gambar 3.17 Tampilan Program Verify pada Program Slope/w
68 Gambar 3.18 Ikon Calculate untuk Menjalankan Proses Perhitungan
69 Gambar 3.19 Tampilan Kolom Faktor Keamanan pada Program Slope/w
69 Gambar 3.20 Tampilan Ikon Kontur Keruntuhan pada Program Slope/w
70 Gambar 3.21 Tampilan Pola Keruntuhan pada Program Slope/w 71
Gambar 4.1 Geometri Lereng73 Gambar 4.2 Perhitungan Faktor Keamanan Lereng Sudut 60° dan Tinggi 5 m
83 Gambar 4.3 Perhitungan Faktor Keamanan Lereng Sudut 75° dan Tinggi 8 m
84 Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Faktor Keamanan Terhadap Lereng sudut
2 Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Faktor Keamanan Terhadap Lereng sudut
2
75° dan c = 5 kN/m dengan Variasi Tinggi Lereng
89 Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Faktor Keamanan Terhadap Lereng sudut 90
2
90° dan c = 5 kN/m Svj =1,0 m dengan Variasi nilai c
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Faktor Keamanan Terhadap Lereng sudut 922
60° dan c = 5 kN/m Svj = 0,5 m dan 1,0 m dengan variasi nilai c
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Faktor Keamanan Terhadap Lereng sudut 942
60° dan c = 5 kN/m Svj =1,0 m terhadap variasi nilai c= variasi