Analisis Stabilitas Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing Menggunakan Program Geoslope

NAILING MENGGUNAKAN PROGRAM GEOSLOPE

Stability Analysis with Soil Nailing Reinforcement Using Geoslope Computer Program

SKRIPSI

Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

VITRIANA KUMALASARI

I 0108156

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

ABSTRAK

Vitriana Kumalasari, 2012. Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Soil Nailing

Menggunakan Program Geoslope, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Analisis stabilitas lereng dilakukan untuk mengecek keamanan dari suatu lereng. Usaha peningkatan stabilitas lereng ada beberapa cara, salah satu diantaranya adalah perkuatan lereng dengan soil nailing. Soil nailing adalah metode perbaikan tanah asli (in-situ) dengan cara melakukan pemakuan batang-batang seperti cerucuk, baja, bambu, dan mini pile. Penelitian ini bersifat teoritis yang dimodelkan dengan bantuan program geoslope, dan tidak dilakukan permodelan fisik di laboratorium.

Hasil analisis menggunakan program geoslope kemudian dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan. Dilakukan analisis stabilitas eksternal terhadap penggeseran dan kegagalan daya dukung tanah. Analisis stabilitas internal juga dilakukan terhadap putus tulangan

dan cabut tulangan. Variasi dalam penelitian ini yaitu kemiringan lereng (45 0 , 60 0 dan 90 0 ), pemasangan sudut nail (10 0 , 20 0 dan 30 0 ), dan jarak antar nail (1m, 1.5m dan 2m).

Dari hasil penelitian diperoleh bahwa semakin curam lereng, maka nilai SF semakin kecil. Bertambahnya kemiringan lereng dari 45 0 ke 60 0 dan dari 60 0 ke 90 0 menyebabkan pengurangan angka keamanan yaitu 7% dan 47% pada perhitungan manual dan 6% dan 46% dengan menggunakan program geoslope. Bertambahnya jarak antar nail (ΔH) = 0,5m menyebabkan penurunan angka keamanan yaitu 16% dan 30% dengan perhitungan manual dan dengan menggunakan program geoslope. Kasus yang sama juga ditemukan pada kemiringan nail,

dimana setiap bertambahnya sudut pemasangan nail (i)=10 0 menyebabkan penurunan angka keamanan yaitu dengan perhitungan manual +14%, dengan program geoslope +16%. Didapatkan pula perbandingan nilai SF analisis stabilitas terhadap kelongsoran lereng menggunakan program geoslope dan manual dengan metode baji (wedge) yaitu 50%.

Kata kunci : analisis stabilitas lereng, soil nailing, kemiringan lereng, sudut nail, jarak antar nail, geoslope , metode baji(wedge)

ABSTRACT

Vitriana Kumalasari, 2012. Slope Stability Analysis with Soil Nailing Reinforcement Using

Geoslope Computer Program, Thesis, Civil Engineering Faculty, Sebelas Maret University of Surakarta.

Slope stability analysis is performed to check the safety of a slope. There are several ways In efforts to increase the stability of the slope, one of them is reinforcement of slopes with soil nailing. Soil nailing is an original method of soil improvement (in-situ) by doing such nailing cerucuk, steel, bamboo, and minipile. This research is theoretical work by modelling the slope using geoslope computer program, without physical in modelling laboratory.

The results of slope stability analysis by geoslope computer program then is compared with the manual calculation using Bishop method for the slope without reinforcement and using the wedge method for the slope with reinforcement. Manual calculation of external stability also performed for the sliding stability failure and soil bearing capacity failure. Internal stability analysis is also conducted to the nail tensile failure and nail pull-out failure. The v ariations of

parameters in this research are slope inclination (45 0 , 60 0 and 90 0 ), the nail inclination (10 0 , 20 0 and 30 0 ), and the nail space (1m, 1.5m and 2m).

From the results it is obtained that the steeper slope, the smaller the value of SF. By increasing the slope from 45 0 to 60 0 and from 60 0 to 90 0 coused the decreasing of safety factor of 7% and 47% by manual calculation and of 6% and 46% by computer program respectively. The increasing nail space (ΔH) of 0,5m caused the decreasing factor of safety of 16% and 30% by manual calculation and by computer program. The same case occurred in the nail inclination

where the increase of 10 0 of the nail inclination decreased the slope stability of 14 0 by manual calculation and 16% by geoslope computer program. It was also also found that there was a dicrepancy up to 50% of slope safety factor after comparing the manual calculation to geoslope computer program.

Keyword : Slope stability analysis, soil nailing, nail inclination, nail space, geoslope, wedge method

4.2.2. Analisis Stabilitas Lereng Terhadap Penggeseran .......... 61

4.2.2.1. Analisis pada Lereng Atas. ................................ 62

4.2.2.2. Analisis pada Lereng Bawah. ............................ 62

4.2.3. Analisis Stabilitas Lereng Terhadap Kegagalan Daya Dukung Tanah ................................................................. 64

4.2.3.1. Analisis pada Lereng Atas. ................................ 64

4.2.3.2. Analisis pada Lereng Bawah ............................. 64

4.2.4. Analisis Stabilitas Internal Terhadap Putus Tulangan dan Cabut Tulangan ................................................................. 65

4.2.4.1. Analisis pada Lereng Atas. .................................. 65

4.2.4.2. Analisis pada Lereng Bawah ................................ 66

4.3. Hasil Perhitungan ....................................................................... 67

4.4. Pembahasan ................................................................................. 71

4.4.1. Hubungan Kemiringan Lereng dengan Angka Keamanan (SF) ................................................................................. 71

4.4.2. Hubungan Jarak Vertikal Antar Nail dan Kemiringan Nail dengan Angka keamanan (SF)…………………… 72

4.4.3. Hubungan Jarak Vertikal Antar Nail dengan Stabilitas Internal ............................................................................. 76

4.4.4. Perbandingan Hasil Analisis Stabilitas Lereng dari Perhitungan Manual dengan Program Geoslope ............ 80

4.4.5. Permasalahan pada Penggunaan Soil Nailing ................. 81

4.4.5.1. Perhitungan Stabilitas Lereng Keseluruhan (Global) ....................................................................................... 81

4.4.5.2. Efisiensi Penggunaan Nail ................................. 83

4.4.5.3. Penentuan Sudut Bidang Longsor Pada Perhitungan Manual ................................................................ 84

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................. 85

5.1. Kesimpulan .................................................................................. 85

LAMPIRAN ................................................................................................ 89

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kegiatan transportasi merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Transportasi berperan penting dalam kehidupan manusia antara lain dalam aspek -aspek sosial, politik, ekonomi, dan keamanan. Sebagai pemenuhan kebutuhan manusia akan sarana dan prasarana transportasi yang tinggi maka banyak dilakukan proyek pembangunan jalan raya. Terkadang ditemui rute jalan yang melalui daerah perbukitan dan berlereng dengan kondisi tanah yang kurang baik. Lereng-lereng tersebut harus mampu menahan beban yang besar akibat pembangunan jalan raya, kondisi ini dapat memicu berkurangnya tingkat keamanan lereng yang berdampak pada kelongsoran. Hal ini perlu diantisipasi untuk mencegah dari kemungkinan terburuk yang disebabkan oleh bahaya longsor yang dapat menelan banyak korban jiwa dan kerugian ekonomi.

Untuk mencegah bencana tanah longsor perlu dilakukan adanya upaya perkuatan pada lereng. Pada saat ini telah banyak alternatif perkuatan lereng, salah satu diantaranya yaitu dengan soil nailing. Soil nailing adalah merupakan metode perbaikan tanah asli (in-situ) dengan cara melakukan pemakuan batang-batang seperti cerucuk, baja, bambu, dan mini pile . Soil nailing dapat digunakan untuk banyak jenis tanah, dan kondisi. Pengalaman dari berbagai proyek menunjukkan beberapa kondisi tanah yang menguntungkan, akan membuat metode soil nailing menjadi lebih efektif dari segi biaya dibandingkan dengan teknik lain (Lazarte, 2003).

Dalam penelitian ini akan membahas pengaruh penggunaan soil nailing pada lereng yang di variasikan dengan kemiringan lereng, sudut nail dan jarak nail, terhadap nilai faktor keamanan (SF) pada lereng. Pengamatan ini dianalisis menggunakan program geoslope

dan dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng

tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan.

1.2. Rumusan Masalah

Dari uraian di atas maka diambil rumusan masalah :

1) Seberapa besar pengaruh kemiringan lereng terhadap besarnya nilai faktor keamanan

(SF) pada lereng?

2) Seberapa besar pengaruh jarak antar nail terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF)

pada lereng?

3) Seberapa besar pengaruh sudut kemiringan nail terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng?

4) Seberapa besar perbandingan hasil analisis stabilitas lereng dengan menggunakan

program geoslope dan secara manual?

1.3. Batasan Masalah

Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak terlalu meluas maka perlu pembatasan masalah. Batasan-batasan masalah yang diambil dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1) Data tanah yang digunakan adalah data tanah di Desa Bantas, Kecamatan Selemadeg

Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali dengan 3 lapisan tanah.

2) Lereng terdiri dari dua tingkat, dengan ketinggian yang berbeda.

3) Model material tanah yang digunakan adalah Mohr-Coulumb.

4) Model berupa lereng miring dengan perkuatan soil nailing dengan dimensi nail disesuaikan dengan kebutuhan di lapangan.

5) Analisis stabilitas lereng menggunakan bantuan program geoslope dan perhitungan manual. Perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan.

6) Longsor lereng diamati dengan menggunakan permodelan dua dimensi.

7) Muka air tanah tidak ikut diperhitungkan .

1.4. Tujuan Penelitian

1) Mengetahui seberapa besar pengaruh kemiringan lereng terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng.

2) Mengetahui seberapa besar pengaruh jarak antar nail terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng.

3) Mengetahui seberapa besar pengaruh sudut kemiringan nail terhadap besarnya nilai faktor keamanan (SF) pada lereng.

4) Mengetahui seberapa besar perbandingan hasil analisis stabilitas lereng dengan menggunakan program dan secara manual.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini untuk :

1) Menambah pengetahuan tentang stabilitas lereng dengan perkuatan soil nailing.

2) Mendapatkan gambaran tentang visualisasi kelongsongan lereng dalam bentuk dua

dimensi.

3) Mengenal dan dapat mengoperasikan program geoslope.

4) Menghemat waktu dalam menyelesaikan permasalahan dalam bidang geoteknik

dengan memanfaatkan program komputer.

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Soil nailing merupakan jenis perkuatan pasif pada tanah dengan menancapkan potongan-potongan baja (nails) yang kemudian di-grout. Soil nailing digunakan secara khusus untuk menstabilisasi lereng atau galian yang lebih menguntungkan dibandingkan sistem dinding penahan tanah yang lain. Pada beberapa kondisi, soil nailing memberikan alternatif yang bisa dilakukan dilihat dari sisi kemungkinan pelaksanaan, biaya pembuatan, dan lamanya waktu pengerjaan jika dibandingkan dengan sistem perkuatan lereng yang lain (Lazarte, 2003).

Analisis tegangan – perpindahan dan faktor keamanan (SF) pada lereng miring dengan perkuatan soil nailing menggunakan program plaxis 8.2. Hasil analisisnya nilai faktor keamanan (SF) lereng mengalami peningkatan seiring dengan penambahan panjang nail dan nilai faktor keamanan (SF) mengalami penurunan seiring dengan penambahan sudut kemiringan lereng (Aza, 2012).

Analisis stabilitas lereng pada badan jalan dan perencanaan perkuatan dinding penahan tanah pada studi kasus jalan raya Selemadeg, Desa Bantas, Kecamatan Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali. Hasil analisisnya nilai faktor keamanan (SF) lereng pada kontur alami kurang dari 1. Faktor keamanan (SF) mencapai angka lebih dari 1 setelah mengurangi kecuraman lereng dan dibangun dinding penahan tanah (Tjokorda, 2010).

Metode kesetimbangan batas telah digunakan untuk stabilitas lereng dalam waktu yang lama. Metode kesetimbangan konvensional memiliki beberapa keterbatasan, salah satunya hanya memenuhi persamaan kesetimbangan gaya. Metode tersebut tidak menganggap tegangan dan perpindahan dari suatu lereng. Keterbatasan ini Metode kesetimbangan batas telah digunakan untuk stabilitas lereng dalam waktu yang lama. Metode kesetimbangan konvensional memiliki beberapa keterbatasan, salah satunya hanya memenuhi persamaan kesetimbangan gaya. Metode tersebut tidak menganggap tegangan dan perpindahan dari suatu lereng. Keterbatasan ini

Penelitian ini diharapkan mampu melengkapi penelitian-penelitian sebelumnya, analisis yang dilakukan dengan bantuan program geoslope kemudian hasilnya dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan. Dilakukan pula analisis manual stabilitas eksternal terhadap penggulingan dan kegagalan daya dukung tanah. Analisis stabilitas internal terhadap putus tulangan dan cabut tulangan.

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan

Suatu lereng dikatakan stabil jika lereng tersebut tidak mengalami pergerakan dan tidak berpotensi mengalami pergerakan, yaitu apabila besarnya komponen gaya penahan pada lereng lebih besar dibanding komponen gaya penggerak lereng.

Klasifikasi kemiringan lereng menurut SNI 03-1997-1995 yaitu sebagai berikut : Tabel 2.1. Klasifikasi Kemiringan Lereng Menurut SNI 03-1997-1995

Sudut Kemiringan Lereng

( …. o )

Kondisi menurut SNI 03-1997-1995

45 Sedang 60 Curam 90 Curam

(Sumber : SNI 03-1997-1995)

Adapula pendapat dari Christoper, dkk, (1990), mengklasifikasikan:

1) Struktur timbunan dengan kemiringan lereng < 70 o yang lerengnya diperkuat,

disebut lereng tanah bertulang (Reinforced Soil Slope, RSS).

Di dalam menganalisis stabilitas lereng tidaklah mudah, karena terdapat banyak faktor yang sangat mempengaruhi hasil hitungan. Faktor-faktor tersebut misalnya, kondisi tanah yang berlapis-lapis, kuat geser tanah yang anisotropis, aliran rembesan air dalam tanah dan lain-lainya. Maka diperlukan ketelitian dalam proses perhitunganya. Untuk mencari nilai faktor keamanan (SF) lereng tanpa perkuatan pada penelitian ini dihitung mengggunakan metode bishop sebagai berikut:

Gambar 2.1. Analisis Stabilitas Lereng dengan metode bishop

𝑐.∆𝑥+𝑊 tan 𝜑

𝑚 = cos 𝛼 1 + tan 𝛼 𝑡𝑎𝑛 𝜑 𝐹 (2.2) Keterangan : SF

= faktor aman

C = kohesi tanah (kN/m 2 )

= sudut gesek dalam tanah ( 0 )

= sudut irisan dengan bidang longsor ( 0 )

= berat irisan tanah ke-n + q (kN/m)

= beban merata (kN/m 2 )

2.2.2. Struktur Perkerasan Beton Semen

Perkerasan beton semen (perkerasan kaku) adalah struktur yang terdiri atas pelat beton semen yang bersambung (tidak menerus) tanpa atau dengan tulangan, atau menerus dengan tulangan, terletak di atas lapis pondasi bawah atau tanah dasar, tanpa atau dengan lapis permukaan beraspal (SNI PD T-14-2003). Pada umumnya perkerasan beton semen dilapisi dengan perkerasan aspal di atasnya. Namun struktur perkerasan beton semen secara tipikal sebagaimana terlihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Tipikal Struktur Perkerasan Beton Semen

Bahan pondasi bawah pada perkerasan beton semen berdasarkan SNI PD T-14- 2003 dapat berupa :

1) Bahan berbutir.

2) Stabilisasi atau dengan beton kurus giling padat (Lean Rolled Concrete).

3) Campuran beton kurus (Lean-Mix Concrete).

Tebal pondasi minimum yang mempunyai mutu sesuai dengan SNI No. 03-6388- 2000 dan AASHTO M-15 serta SNI No. 03-1743-1989 adalah 10 cm. Perancangan tebal perkerasan beton semen dapat dihitung dengan menggunakan beberapa metode diantaranya; metode AASHTO , AUSTROAD 2000, metode Bina Marga, metode Asphalt Institute, metode ROAD NOTE 29, dan lain-lain. Pada umumnya tebal perkerasan beton semen berkisar antara 20 - 30 cm.

pc

p'

III hal. 37 dalam Herma, dkk 2010 adalah sebagai berikut :

1) Beton bertulang

: 24 kN/m 3

2) Beton biasa

: 22 kN/m 3

3) Perkerasan jalan beraspal : 20 – 25 kN/m 3

2.2.3. Pembebanan pada Lereng

Gaya yang ditimbulkan oleh adanya struktur jalan raya di atas konstruksi lereng harus mampu ditahan oleh lereng tersebut. Gaya tersebut yaitu gaya vertikal yang disebabkan oleh beban perkerasan dan beban kendaraan. Gaya-gaya yang berasal dari kendaraan nantinya akan diteruskam pada perkerasan sebagai tekanan vertikal. Tekanan vertikal dapat ditentukan dengan menggunakan penyebaran tekanan ( 2H:

1V atau  = ± 26 0 ) dari Giroud dan Noiray (1981).

Tekanan ban (p’) pada kedalaman (h) dari permukaan dapat diperoleh dengan rumus :

= tekanan ban pada kedalaman h (kN/m 2 )

P = beban gandar (kN)

h = tebal perkerasan (m) 

= sudut penyebaran beban terhadap vertikal ( 0 )

L = panjang bidang kontak (m)

B = lebar bidang kontak (m)

Beban gandar (P) disebarkan mengikuti penyebaran tekanan yang bersudut  terhadap vertikal. Bidang kontak ekivalen tekanan ban di atas permukaan jalan adalah B x L .

Untuk kendaraan berat dengan roda lebar dan ganda :

𝐵=

𝑃2

𝑝 𝑐 , 𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝐿 = 0,5 𝐵 (2.4)

Giroud dan Noiray, 1981, menyatakan besarnya tekanan ban (p c ) untuk kendaraan proyek sebesar 620 kPa.

2.2.4. Perancangan elemen dasar sinding soil nailing

Secara umum elemen-elemen yang dibutuhkan dalam perkuatan dengan soil nailing adalah sebagai berikut :

Gambar 2.4. Potongan Melintang Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing (Sumber: GEO Civil Engineering and Development Department The

Government of The Hong Kong )

Gambar 2.5. Potongan Melintang Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing

(Sumber: Porterfield et al. (1994)., dalam “Soil Nail Walls”,

Report FHWA-IF-03-017)

1) Batang baja ( Nail Bars )

Besarnya nilai kuat tarik yang dianjurkan oleh Federal Highway Administration (FHWA) adalah sebesar 420 MPa – 520 MPa dengan diameter bervariasi yaitu 19 mm, 22 mm, 25 mm, 29 mm, 32 mm, 36 mm, dan 43 mm, tergantung kebutuhan (Lazarte, 2003).

Menurut standar ASTM A615 baja yang umum digunakan pada soil nailing adalah baja ulir dengan daya dukung tarik 420 MPa (60 ksi atau Grade 60) atau 520 MPa (75ksi atau Grade 75). Ukuran diameternya yang tersedia adalah 19, 22, 25, 29, 32,

36, dan43 mm, serta ukuran panjang mencapai 18 m (Tabel 2.2).

Tabel 2.2. Properti Baja Ulir [ASTM A615, Fy = 420 dan 525 MPa (60 dan 75 ksi)]

Diameter

Luas Penampang

Berat Jenis

Kuat Leleh

Kapasitas Beban Aksial

Inggris mm

inch 2 mm 2 lbs/ft Kg/m ksi MPa Kips kN

(Sumber: Byrne et al, 1998)

Mengacu pada standar ASTM baja yang umum digunakan pada soil nailing adalah baja ulir dengan daya dukung tarik 420 MPa, pada penelitian ini dipakai baja ulir diameter 25 mm, dengan fy 420 Mpa dan kapasitas beban aksial 211 kN.

2) Nail Head

Nail Head adalah bagian ujung dari baja yang menonjol keluar dari wall facing (tampilan dinding).

3) Hex nut , washer, dan bearing plate

Hex nut (mur persegi enam), dan washer (cincin yang terbuat dari karet atau logam) yang digunakan harus memiliki kuat leleh yang sama dengan batangan bajanya. Bearing plate (pelat penahan) umumnya berbentuk persegi dengan panjang sisi 200-250 mm, tebal 19m, dan kuat leleh 250 MPa (ASTM A36).

4) Grout (Cor beton) 4) Grout (Cor beton)

5) Centralizers (Penengah)

Centralizers adalah alat yang dipasang pada sepanjang batangan baja dengan jarak tertentu (0.5 –2.5m) untuk memastikan tebal selimut beton sesuai dengan rencana sehingga dalam terhindar dari karat yang diakibatkan oleh oksidasi dalam tanah dapat dihindari. Alat ini terbuat dari PVC atau material sintetik lainnya.

Gambar 2.6. Centralizers (Penengah) (Sumber : www.navidfotovati.blogspot.com)

6) Reinforcement Connector (Coupler) / Penghubung

Coupler / penghubung digunakan untuk menyambung potongan – potongan baja apabila terjadi penyambungan baja karena kebutuhan baja terlalu panjang.

7) Wall Facing (Muka/Tampilan Dinding)

Pembuatan muka/tampilan dinding terbagi menjadi dua tahap. Tahap pertama, muka/tampilan sementara (temporary facing) yang dibuat dari shotcrete, berfungsi sebagai penghubung antar batangan-batangan baja (nail bars), dan sebagai proteksi permukaan galian tanah terhadap erosi. Tahap berikutnya adalah pembuatan muka/tampilan permanen (permanent facing). Muka permanen dapat berupa panel beton pracetak terbuat dari shotcrete. Muka permanen memiliki fungsi yang sama dengan muka sementara, tetapi dengan fungsi proteksi terhadap erosi yang lebih

8) Drainage System (Sistem Drainase) Untuk mencegah meningkatnya tekanan air pada lereng di belakang muka dinding, biasanya dipasangkan lembaran vertikal geokomposit di antara muka dinding sementara dan permukaan galian Pada kaki lereng harus disediakan saluran pembuangan (weep hole) untuk air yang telah dikumpulkan oleh lembaran geokomposit.

Gambar 2.7. Sistem Drainase Pada Dinding Soil Nailing (Sumber: “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

2.2.5. Tahapan Konstruksi

Tahapan-tahapan pekerjaan sebuah konstruksi dinding soil nailing secara umum digambarkan secara skematis seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8. Tahapan Konstruksi Dinding Soil Nailing Secara Umum (Sumber: “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

Lanjutan Gambar 2.8. Tahapan Konstruksi Dinding Soil Nailing Secara Umum

(Sumber: “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

Keterangan : Tahap 1. Galian Tanah

Galian tanah dilakukan secara bertahap dengan kedalaman galian tertentu (umumnya 1-2 m / 3 and 6 ft), hingga mencapai kedalaman galian rencana. Kedalaman galian tiap tahap harus disesuaikan dengan kemampuan tanah, sehingga muka galian dapat berdiri tanpa perkuatan,

Gambar 2.9. Pekerjaan Galian Tanah (Sumber : www.sully-miller.com)

Tahap 2. Pengeboran lubang nail Dalam pekerjaan soil nailing, pengeboran dilakukan dengan alat auger dengan lubang terbuka (tanpa casing/selubung) digunakan karena pekerjaannya menjadi relatif lebih cepat dan biaya yang lebih rendah. Namun, untuk tanah yang kurang stabil, pengeboran berdiameter besar harus berhati-hati dan dianjurkan pengeboran dengan drill casing /selubung untuk menghindari keruntuhan tanah pada lubang bor.

Gambar 2.10. Pengeboran lubang nail

(Sumber : http://protexttunnel.com)

Tahap 3. Pemasangan Nail Bar dan Grouting Batangan baja yang sudah terpasang dengan centralizers, dimasukkan ke dalam lubang bor, dan kemudian dicor dengan beton. Secara umum, Tahap 3. Pemasangan Nail Bar dan Grouting Batangan baja yang sudah terpasang dengan centralizers, dimasukkan ke dalam lubang bor, dan kemudian dicor dengan beton. Secara umum,

Gambar 2.11. Grouting dengan menggunakan pipa tremi (Sumber: Porterfield et al. (1994)., dalam “Soil Nail Walls”,

Report FHWA-IF-03-017)

Tahap 4. Pembuatan Muka Sementara (Temporary Wall Facing) Muka sementara dari sebuah dinding soil nailing umumnya terbuat dari shotcrete , dengan ketebalan antara 75 sampai 100 mm. Lapisan shotcrete akan menjadi perkuatan sementara, dan melindungi permukaan galian dari erosi, serta sebagai pengisi rongga-rongga yang terbentuk akibat keretakan tanah.

Gambar 2.12. Muka/tampilan sementara (temporary facing)

(Sumber : http://www.fhwa.dot.gov)

Tahap 5. Pembangunan Tingkat Selanjutnya (Construction of Subsequent Levels)

Pengulangan langkah dari tahap 1 hingga 4, pada tiap – tiap level selanjutnya. Disetiap level penggalian gulungan dibuka hingga sampailah ke penggalian paling bawah. Di galian paling bawah kemudian geokomposit diikat pada collecting toe drain.

Tahap 6. Pembuatan Muka Permanen (Permanent Wall Facing) Metode yang umum dilakukan dalam pembuatan muka permanen adalah dengan shotcrete, dan beton pracetak. Di samping dua metode ini, masih banyak metode yang dapat dilakukan, dan masih terus dikembangkan. Pembuatan muka permanen dari shotcrete sama dengan yang dilakukan dalam pembuatan muka sementara. Ketebalan muka permanen dari shotcrete umumnya berkisar antara 150, dan 300 mm, belum termasuk ketebalan dari dinding sementara. Pengecoran dilakukan secara berlapis dengan ketebalan tiap lapisan antara 50 hingga 100 mm.

Dalam upaya stabilitas lereng dengan menggunakan perkuatan soil nailing terdapat banyak kelebihan apabila dibandingkan dengan perkuatan lereng dengan metode lain, tetapi adapula kelemahan dalam perkuatan soil nailing.

Kelebihan soil nailing dibandingkan dengan metode lain adalah:

1) Dapat menghemat biaya karena volume baja untuk nail bars dalam soil nailing

lebih sedikit dibandingkan dengan ground anchors, karena umumnya batangan baja dalam soil nailing lebih pendek. Material yang dibutuhkan juga relatif lebih sedikit, waktu pengerjaan lebih cepat dan dapat memakai peralatan pengeboran kecil jika dibandingkan dengan ground anchors.

2) Luas area yang dibutuhkan dalam masa konstruksi lebih kecil dibandingkan

dengan teknik lain, sehingga cocok untuk pekerjaan yang memiliki areal konstruksi terbatas.

3) Dinding dengan soil nailing relatif lebih fleksibel terhadap penurunan, karena

dinding untuk soil nailing lebih tipis jika dibandingkan dengan dinding gravitasi.

4) Dapat dipakai untuk struktur permanen maupun struktur sementara.

5) Dapat menyesuaikan dengan kondisi lapangan terhadap kemiringan permukaan

dan tulangan, bentuk struktur, density, dan dimensi perkuatan dapat disesuaikan dengan kondisi lapangan dan karakteristik tanah diketahui pada tiap level kedalaman selama proses penggalian.

6) Mempunyai tahanan terhadap gempa.

7) Metode kontruksinya tidak mengganggu lingkungan sekitarnya karena memakai peralatan yang relatif kecil, tingkat kebisingan rendah, bebas dari getaran.

Disamping kelebihan-kelebihannya, berikut kekurangan dari metode soil nailing:

1) Metode soil nailing tidak cocok untuk daerah dengan muka air tanah tinggi.

2) Soil nailing tidak cocok diaplikasikan untuk struktur yang membutuhkan

kontrol ketat terhadap deformasi. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan post tension nail , namun langkah ini akan meningkatkan biaya konstruksi.

2.2.7. Analisis stabilitas lereng dengan perkuatan soil nailing

Suatu perkuatan dinding penahan tanah harus dirancang agar aman/ stabil terhadap pengaruh-pengaruh gaya dalam dan gaya luar. Analisis terbagi menjadi dua yaitu stabilitas ekstern atau stabilitas luar (external stability) dan stabilitas intern atau stabilitas dalam (internal stability).

Gambar 2.14. Analisis external stability dan internal stability

1) Analisis stabilitas eksternal

a) Faktor aman terhadap keruntuhan lereng global (global stability failure)

Perkuatan lereng harus aman terhadap keruntuhan, pada perhitungan manual, mengadopsi metode baji (wedge) dengan bidang longsor planar.yaitu :

Gambar 2.15. Gaya yang Bekerja Dalam Metode Baji (Wedge Method)

∑𝑇i - Pn Sin∝ + Pt Cos∝ = 0

Variabel “P” dalam persamaan 2.5 dan 2.6 merupakan gaya dari tanah pada permukaan bidang longsor, dan dengan mempertimbangkan keseimbangan gaya, maka:

(2.7) Pada tanah yang memiliki nilai kohesi, maka perlu diperhitungkan kuat

geser tanah pada sepanjang permukaan bidang longsor, berikut persamaan untuk menghitung kuat geser:

(2.8) Dari persamaan 2.5, 2.6, 2.7, dan 2.8, nilai faktor keamanan dapat dihitung

dengan persamaan berikut:

FS

= faktor aman

c = kohesi tanah (kN/m 2 )

= sudut gesek dalam tanah ( 0 )

 = sudut kemiringan bidang longsor terhadap garis horisontal W

= berat irisan tanah ke-n (kN/m)

= beban mati diatas lereng (kN/m)

Lf

= panjang lengkung lingkaran pada irisan ke-n (m) L e = panjang nail bar di belakang bidang longsor (m)

= kemiringan lereng( 0 )

= kemiringan nail ( 0 )

ΣT i

= jumlah daya dukung terhadap gaya tarik (kN/m)

ΣV i

= jumlah daya dukung gaya geser (kN/m)

 Gaya Geser dan Gaya Tarik Ijin Global

Untuk menghitung stabilitas lereng dengan perkuatan secara global perlu diperhatikan Gaya geser, dan gaya tarik ijin dari sebuah nail bar dapat dihitung dengan persamaan 2.9, dan 2.10.

V = gaya geser ijin nail bar T = gaya tarik ijin nail bar Rn = daya dukung tarik nail bar

Untuk menghitung gaya geser ijin dari tanah dapat dihitung dengan persamaan berikut:

V = gaya geser ijin pasif tanah

D = diameter nail bar+grouting

4 = panjang penyaluran

EI = kekakuan nail bar, dengan diameter nail bar tanpa grouting K s = modulus reaksi lateral tanah, ditentukan dari Tabel 2.3. P max =P u / 2= tegangan pasif yang dibatasi menjadi setengah dari tegangan

pasif ultimit, P u dihitung dengan mengambil nilai terkecil dari persamaan berikut:

z = 2/3H

1. (Nilai koefisien C 1 ,C 2 , dan C 3 , ditentukan dari Gambar 2.16)

2. Koefisien C 1 ,C 2 , dan C 3

Gambar 2.16. Grafik Korelasi Untuk Tanah Pasir API

(Sumber: API, 1987)

Jenis Tanah

ks,kcf

ks,kN/m 3 Pasir lepas Pasir padat sedang Pasir padat Pasir padat berlempung Pasir padat sedang berlanau Tanah berlempung qu ≤ 200 k Pa (4 ksf) 200 < qu ≤ 400 kPa qu > 800 k Pa

(Sumber : Bowles, Foundation Analysis and Design)

Setelah mendapatkan gaya geser ijin terkecil antara nail bar dan tanah, maka gaya tarik ijin pada nail bar perlu dibatasi, yang ditentukan dari persamaan berikut:

V max = gaya geser ijin global, T max = gaya tarik ijin global, R c =R n /2 = daya dukung geser nail bar

 Gaya Tarik Ijin Dari Perkuatan Soil Nailing Apabila lebih besar dari gaya ijin global lebih besar daripada gaya tarik ijin dari

masing-masing nail maka gaya ijin yang digunakan adalah gaya ijin global, baik untuk gaya ijin tarik.

𝑇 𝑖 = 𝜋DL e f 𝐹𝑜𝑆 max (2.17)

f max adalah daya dukung geser pada ikatan antara tanah dengan permukaan sepanjang nail bar, sebaiknya dilakukan pengujian di lapangan untuk medapatkan nilai ini. Berikut nilai f max pada beberapa jenis tanah pasir pada tabel 2.4.

Soil Type Ultimate Bond Strength (kN/m2)

Sand/gravel

Silty sand

Silty clayey sand

Silty fine sand

(Sumber: Ellias and Juran, 1991)

b) Faktor aman terhadap penggeseran (sliding stability failure)

Gambar 2.17. Stabilitas terhadap penggulingan pada perkuatan soil nailing

(Sumber: “Soil Nail Walls”, Report FHWA-IF-03-017)

Faktor aman terhadap penggulingan :

L cb B +(W + Q+PA sin δ) tan φ

PA cos δ

Tekanan aktif lateral dihitung menggunakan rumus berikut : 𝑃𝐴 = 𝐶.𝐻 1 2 2 . 𝐾 𝑎 (2.19)

Ka = tg 2 (45 0 – /2)

FS

= faktor aman

Cb = kohesi tanah (kN/m 2 )

Bl

= lebar struktur (m)

= berat irisan tanah (kN/m)

= beban mati diatas lereng (kN/m)

= sudut gesek dalam tanah ( 0 )

H = tinggi dinding tanah (m)

= Berat isi tanah (kN/m 3 )

= sudut gesek antara tanah fondasi dan dasar struktur

(fondasi dianggap sangat kasar terbuat dari beton tgδ=tgφ)

c) Faktor Aman terhadap kegagalan daya dukung tanah (bearing failure)

c = kohesi tanah pondasi (kN/m 2 )

= berat volume tanah pondasi (kN/m 3 )

q = tekanan overburden pada dasar pondasi (kN/m 2 ) Nc , Nγ

= koefisien-koefisien kuat dukung yang merupakan fungsi dari sudut geser dalam tanah, yang dapat dalam Tabel 2.5. Heq

= tinggi dinding tanah (m) Be = lebar excavation (m)

ф Nc

Nq

Nγ

ф Nc

Nq

Nγ

2) Analisis stabilitas internal

a) Faktor aman (SF) terhadap putus tulangan :

Gambar 2.18. Keruntuhan putus tulangan

(Sumber: Soil Nail for Stabilization of Steep Slopes Near Railway Tracks)

Faktor aman (SF) terhadap putus tulangan :

𝐹𝑟 = ( 0.25x πxd2xfy

S v = jarak tulangan arah vertikal (m) S h = jarak tulangan arah horisontal(m)

= daya dukung tarik baja (MPa)

d = diameter tulangan (mm)

σ h = tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m 2 ) 

= Berat isi tanah (kN/m 3 )

= kedalaman yang ditinjau (m)

= koefisien tekanan aktif lateral pada rumus 2.20.

b) Faktor aman (SF) terhadap cabut tulangan :

Gambar 2.19. Keruntuhan cabut tulangan

(Sumber: “Soil Nail for Stabilization of Steep Slopes Near Railway Tracks”, Report RDSO Lucknow)

Faktor aman (SF) terhadap cabut tulangan :

S v = jarak tulangan arah vertikal (m) q u = ultimate bond strength (kN/m 2 )

σ h = tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kN/m 2 )

L p = panjang tulangan yang berada di zona pasif (m)

= sudut gesek internal tanah ( 0 )

D DH = diameter lunang bor (m)

2.2.8. Analisis Stabilitas Lereng dengan Geoslope

Slope/w adalah suatu program yang menggunakan metode kesetimbangan batas untuk memecahkan (mencari faktor keamanan). Program ini dibuat oleh Geo-Slope International Ltd, Calgary, Alberta, Canada. . Software ini melingkupi slope w, seep w, sigma w, quake w, temp w , dan ctran w. Bersifat terintegrasi sehingga memungkinkan untuk menggunakan hasil dari satu produk ke dalam produk yang lain.

Slope w merupakan produk perangkat lunak untuk menghitung faktor keamanan tanah dan kemiringan tanah. Dengan slope w, kita dapat menganalisis masalah baik secara sederhana maupun kompleks dengan menggunakan salah satu dari delapan metode kesetimbangan batas untuk berbagai permukaan yang miring, kondisi tekanan pori-air, sifat tanah dan beban terkonsentrasi. Kita dapat menggunakan elemen tekanan pori air yang terbatas, tegangan statis, atau tekanan dinamik pada analisis kestabilan lereng. Anda juga dapat melakukan analisis probabilistik.

Slope w Define merupakan program yang digunakan untuk pemodelan permasalahan lereng dalam bentuk penggambaran pada layar komputer dalam aplikasi Computer Aided Design (CAD). Perhitungan dilakukan dengan input data material properties tanah (c,γ,danφ) dan pengaturan analisis (Analysis Setting) sesuai kebutuhan. Setelah proses penginputan dan pengaturan analisis maka tahap verify untuk pengecekan apakah terjadi kesalahan dalam proses penginputan data. Kemudian data yang telah dimodelkan dianalisis dengan menggunakan slope w solve. Hasil analisis kemudian dapat ditampilkan menggunakan slope w contour dan ditampilkan grafis seluruh bidang longsor yang berbentuk sirkular (lingkaran) dan nilai faktor aman dapat ditunjukkan dalam bentuk faktor keamanan (SF) serta diagram dan poligon yang dapat dilihat pada tiap pias bidang longsor.

Ada beberapa metode perhitungan faktor keamanan (SF) antara lain dengan metode ordinary, bishop dan janbu, yang dapat dipilih sesuai keinginan. Hasil gambar ouput perhitungan bisa di export ke dalam bentuk foto format (bmp, wmf dan emf) dan gambar dalam bentuk auto cad dengan format dxf.

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan progam geoslope dengan metode

bishop dan dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop

pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan. Di dalam penelitian ini menggunakan variasi yaitu dari kemiringan lereng, kemiringan nail dan jarak nail. Parameter tetap yang digunakan yaitu parameter tanah dan besarnya pembebanan. Dengan bantuan program geoslope didapatkan bentuk bidang gelincir kritis yang mungkin terjadi, kemudian bidang longsor ini dijadikan acuan untuk menentukan panjang nail agar dapat menembus bidang kritis longsor lereng. Hasil dari penelitian ini analisis stabilitas lereng dengan menggunakan program

geoslope dan dibandingkan dengan perhitungan manual menggunakan metode bishop

pada lereng tanpa perkuatan dan metode baji (wedge) pada lereng dengan perkuatan.

3.1. Pemodelan Lereng

Pemodelan lereng menggunakan program geoslope dengan data-data yang diperlukan berikut:

3.1.1. Data Parameter Tanah dan Spesifikasi Soil Nailing

Pada penelitian ini digunakan pemodelan lereng di Desa Bantas, Kecamatan Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali dengan 3 lapisan tanah. Data tanah didapat dari hasil uji laboratorium tanah di lokasi tersebut, diambil dari jurnal Tjokorda Gde Suwarsa Putra.dkk tahun 2010 yang berjudul analisis stabilitas lereng pada badan jalan dan perencanaan perkuatan dinding penahan tanah jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana.

X=2m

Tabel 3.1. Data Parameter Tanah

No. Jenis pemeriksaan

Lapisan tanah 3

(22m – 12 m )

Lapisan tanah 2

(12 m –8m)

Lapisan tanah 1 (8 m –0m)

1 Berat isi  (kN/m 3 )

21 19,5

21

2 Kohesi c (kN//m 2 )

1,8

2,9

1,8 3 Sudut geser φ ( o )

24 15 24 (Sumber: Tjokorda Gde Suwarsa Putra.dkk, 2010)

Model lereng yang digunakan dapat dilihat dalam gambar berikut:

Gambar 3.1. Sketsa Kondisi Lereng

Sedangkan untuk variasi sudut kemiringan lereng yang digunakan yaitu 45 o , 60 o , dan

90 o . Pemilihan kondisi lereng tersebut berdasarkan pada SNI 03-1997-1995 dan klasifikasi lereng yang dilakukan oleh Christopher, (2000), yang dapat dilihat dalam Tabel 3.2.

@P=20ton

Tanah 3

 =21 kN/m 3

c=1,8 kN/m 2

φ=24 o

Tanah 2

 = 19,5 kN/m 3

c=2,9 kN/m 2

φ=15

Tanah 1

 = 21 kN/m 3

c=1,8 kN/m 2

φ=24 o

Beban kendaraan

Badan jalan

bahu jalan

jalur

jalur bahu jalan

tanah dasar

pondasi bawah

perkerasan beton

perkerasan aspal

Sudut Kemiringan Lereng ( …. o )

Kondisi menurut SNI 03-1997-1995

klasifikasi menurut Christopher

45 Sedang

lereng tanah bertulang

60 Curam

lereng tanah bertulang

Dinding tanah distabilisasi secara mekanis

Mengacu pada beberapa sumber pada dasar teori pada penelitian ini dipakai baja ulir diameter 25mm, dengan fy 420Mpa dan kapasitas beban aksial 211 kN. Daya dukung

geser soil nailing pada tanah silty sand 100 – 150 kN/m 2 , diambil 125 kN/m 2 .

3.1.2. Perencanaan Struktur Jalan Raya

Kelas jalan yang direncanakan dalam penelitian lereng ini yaitu Arteri III dengan asumsi VLHR sebesar 8.000 smp/hari. Lebar jalur yang digunakan untuk kelas jalan Arteri IIIA dalam penelitian ini yaitu 3 m dan lebar bahu sebesar 2m. Adapun struktur jalan yang direncanakan dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Sketsa Struktur Jalan Raya dan Pembebanannya

1) Perkerasan Jalan Perkerasan yang digunakan yaitu perkerasan beton yang dilapisi dengan perkerasan aspal, sedangkan pondasi bawah direncanakan menggunakan beton tumbuk. Adapun rincian struktur jalan raya pada lereng yaitu :

Tebal perkerasan beton = 30 cm

Tebal pondasi bawah

= 15 cm

Jarak gelagar memanjang

= 140 cm

Berat isi aspal (  sspal )

= 24 kN/m 3

Berat isi beton (  beton )

= 24 kN/m 3

2) Kendaraan Pada perancangan ini diasumsikan pada saat dua buah kendaraan berpapasan dan sejajar. Beban as kendaraan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu MST sumbu triple (3 as) sebesar 20 ton sehingga beban untuk masing-masing roda kendaraan sebesar 100 kN (Bina Marga, 1984). Dimensi kendaraan truk 3 as dan kedudukannya ditunjukkan pada Gambar 3.3.

Keterangan :

a 1 =a 2 = 30 cm ;

Ma = Ms = muatan rencana sumbu

b 1 = 12,50 cm

b 2 = 50,00 cm

3) Perhitungan beban

a) Beban perkerasan Berat perkerasan aspal

= 0,10 x 24 = 2,4 kN/m 2

Gambar 3.3. Dimensi Kendaraan dan Kedudukannya

B + 2 h tg 

0,48 m

Tanah Dasar

Berat pondasi bawah

= 0,15 x 24 = 3,6 kN/m 2 +

Berat total perkerasan (q perkerasan ) = 0,15 x 1 x = 13,2 kN/m 2

b) Beban kendaraan Beban roda kendaraan (P)

L = 0,5 B = 0,24 m Distribusi beban kendaraan dapat dilihat dalam Gambar 3.4.

Gambar 3.4. Penyaluran Beban oleh Roda

Maka tekanan akibat roda kendaraan 𝑝 ′ =

c) Beban total (q total)

q total =q perkerasan +4 𝑝 ′ = 13,2 + (4 x 63,59)

= 267,58 kN/m 2 =

3.1.3. Variasi Pemodelan

Tabel 3.3. Variasi Kemiringan Lereng, Kemiringan Nail, dan Jarak antar Nail

Variasi

ke-

Sudut Kemiringan Lereng Sudut Kemiringan

Nail (i)

Jarak Antar

Nail /∆h(m)

Lereng atas Lereng bawah

1 45 45 - -

11 60 60 - -

21 90 90 - -

3.2. Analisis dengan Perhitungan Manual

Analisis dengan perhitungan manual dilakukan setelah mengetahui bidang gelincir masing-masing lereng. Dari analisis ini diperoleh beberapa data, antara lain:

1) Stabilitas internal (untuk lereng dengan perkuatan).

2) Stabilitas eksternal (untuk lereng dengan perkuatan).

3) Stabilitas terhadap kelongsoran (untuk lereng dengan perkuatan dan tanpa

perkuatan).

3.3. Pemodelan Lereng dengan Program Geoslope

3.3.1. Pengaturan Awal

Pengaturan awal untuk melakukan analisis dengan program Geoslope terdiri dari beberapa tahap, diantaranya pengaturan kertas kerja, skala gambar, dan jarak grid. Kertas kerja merupakan ukuran ruang yang disediakan untuk melakukan mendefinisikan masalah. Skala gambar merupakan perbandingan yang digunakan untuk mendefinisikan ukuran lereng sebenarnya terhadap gambar pada program. Grid diperlukan untuk memudahkan dalam menggambarkan titik supaya tepat dengan koordinat yang diinginkan. Adapun langkah-langkah pengaturan awal adalah sebagai berikut :

1) Mengatur kertas kerja, klik menu utama set kemudian klik page.

Gambar 3.5. Jendela Pengaturan Kertas Kerja

Gambar 3.6. Jendela Pengaturan Skala Gambar

3) Mengatur jarak grid, dari menu utama set klik grid.

Gambar 3.7. Jendela Pengaturan Jarak Grid

3.3.2. Membuat Sketsa Gambar

Pemodelan lereng dimulai dengan pembuatan sketsa gambar dari model, yang merupakan representasi dari masalah yang ingin dianalisis. Pemodelan tersebut dibuat dari menu utama sketch, kemudian klik lines untuk menggambar model geometri lereng seperti yang terlihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8. Jendela Penggambaran Model Geometri Lereng

3.3.3. Analysis Settings

Analysis Settings merupakan tahapan untuk menentukan pengaturan dalam menganalisis stabilitas kelongoran lereng. Langkah-langkahnya yaitu :

1) Menentukan Project ID, dari menu utama KeyIn klik analysis settings. Project ID digunakan untuk mendefinisikan nama atau judul pada masalah yang sedang dianalisis seperti terlihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.9. Jendela Penentuan Project ID

Dalam tabsheet ini terdapat beberapa metode yang digunakan untuk analisis stabilitas lereng. Klik pada only Bishop, Ordinary, and Janbu seperti yang terdapat pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10. Jendela Penentuan Metode Analisis

3) Menentukan bidang gelincir, klik tabsheet slip surface pada analysis settings.

Dalam tabsheet ini pergerakan arah kelongsoran dapat ditentukan sesuai dengan keinginan, baik dari arah kiri ke kanan maupun sebaliknya. Bidang longsor ditentukan dengan memilih option Entry and Exit seperti yang terdapat pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11. Jendela Penentuan Bidang Longsor

3.3.4. Mendefinisikan Parameter Tanah

Jenis material yang diinput sesuai dengan uraian umum pada langkah-langkah sebelumnuya. Material model yang digunakkan adalah Mohr-Coulomb. Parameter yang diperlukan yaitu berat isi tanah ( ), kohesi (c), dan sudut geser (). Sebelum dilakukan input data perlu dilakukan penyeragaman satuan masing-masing parameter. Langkah untuk mendefinisikan parameter tanah yaitu dari tampilan menu utama KeyIn klik material properties seperti yang terdapat pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12. Jendela Pendefinisian Parameter Tanah

3.3.5. Menentukan Parameter Tiap Lapisan Tanah

Setelah parameter tanah didefinisikan, maka langkah selanjutnya yaitu menentukan parameter masing-masing lapisan tanah. Ada dua tahapan dalam menentukan parameter tiap lapisan tanah, yaitu :

1) Klik sketch pada menu utama kemudian pilih lines, gambar masing-masing

lapisan tanah. Klik pointer lalu tarik sehingga embentuk lapisan tanah yang dikehendaki.

Gambar 3.13. Jendela Penggambaran Lapisan Tanah

2) Menggambar properties tanah klik draw lalu plih regions. Klik titik pertama yang dijadikan titik acuan kemudian buat garis mengelilingi lapisan tanah tersebut dan kembali ke titik pertama. Lalu pilih tipe material.

Gambar 3.14. Jendela Penggambaran Parameter Tanah

3.3.6. Menggambar Entry and Exit Bidang Longsor

Salah satu kesulitan dengan metode Grid and Radius adalah untuk memvisualisasikan luasan atau berbagai permukaan bidang longsor. Keterbatasan ini dapat diatasi dengan Salah satu kesulitan dengan metode Grid and Radius adalah untuk memvisualisasikan luasan atau berbagai permukaan bidang longsor. Keterbatasan ini dapat diatasi dengan

Gambar 3.15. Jendela Penggambaran Bidang Longsor

3.3.7. Menggambar Beban Merata

Menggambar beban merata langkah pertama klik draw lalu pilih pressure lines isi beban yang dikehendaki lalu mulailah menggambar.

Gambar 3.16. Jendela Penggambaran Beban Merata

3.3.8. Menggambar Perkuatan Soil Nailing

Spesifik geotekstil yang digunakan sesuai dengan yang spesifikasi nail yang digunakan, diantaranya diameter lubang, kuat gesek, spasi antar nail, kapasitas beban dll. Langkah untuk menggambar soil nailing pada model lereng yaitu pada menu utama draw klik reinforcement loads. Pilih nail, lalu ketik spesifikasi nail yang digunakan seperti yang terlihat pada Gambar 3.17.

Gambar 3.17. Jendela Penggambaran Perkuatan Soil Nailing

3.3.9. Memeriksa Masukan Data

Setelah data-data yang dibutuhkan untuk proses analisis termodelkan, maka dilakukan pemeriksaan data. Hal ini bertujuan untuk menghindari adanya kesalahan dalam proses pemasukan data. Jika dalam tabsheet verify tidak terdapat kesalahan (0 error), maka proses solving the problem dapat dilakukan. Langkah untuk melakukan pemeriksaan data yaitu dari menu utama tools klik verify seperti yang terlihat pada

Gambar 3.18. Jendela Verifikasi Data Masukan

Solving the problem bertujuan untuk menghitung angka keamanan pada lereng berdasarkan data-data yang telah dimasukkan. Langkah untuk solving the problem yaitu dari menu utama tools klik SOLVE, kemudian klik start untuk memulai perhitungan. Selama perhitungan SOLVE menampilkan angka keamanan minimum dan jumlah slip surfaces yang sedang dianalisis seperti yang terdapat pada Gambar

Gambar 3.19. Jendela Proses Running Program

3.3.11. Menampilkan Hasil Analisis

Untuk menampilkan hasil analisis dalam bentuk gambar bidang longsor pada menu disamping kiri pilih gambar contour. Ada beberapa metode analisis keamanan lereng diantaranya metode bishop, ordinary, dan janbu.

Gambar 3.20. Jendela Hasil Analisis

3.3.12. Menyimpan Data

Setelah proses analisis selesai, hasil running program kemudian disimpan sehingga bisa dilihat kembali ketika dibutuhkan. Langkah yang harus dilakukan yaitu pada menu utama klik file, lalu pilih save seperti yang terdapat pada Gambar 3.21.

Gambar 3.21. Jendela Penyimpanan Data

3.4. Pembahasan Hasil Penelitian

Pembahasan dalam penelitian ini menitikberatkan pada output penelitian yang terdapat pada Tabel 3.4. berikut :

Tabel 3.4. Gambaran Output Penelitian

Variasi Tinjauan Lereng

Stabilitas Internal

Stabilitas Eksternal

SFp

SFr

SF Geser

Kuat Dukung

Tanah

Stabilitas Kelongsoran Lereng

Manual Geoslope 1

Lereng Atas

Lereng Bawah

2 Lereng Atas Lereng Bawah

Lereng Atas Lereng Bawah

Dari output tersebut maka dapat diperoleh beberapa data, antara lain :

1) Pengaruh kemiringan lereng, kemiringan nail, dan jarak vertikal antar nail

terhadap angka keamanan (SF).

2) Perbandingan hasil analisis stabilitas lereng menggunakan perhitungan manual

dengan program Geoslope.

3.5. Kesimpulan

Tahap kesimpulan yaitu membuat kesimpulan dari pembahasan yang telah dilakukan dalam penelitian ini.

3.6. Diagram Alir

Gambar 3.23. Diagram Alir Penelitian

MULAI

STUDI LITERATUR SOIL NAILING DAN PEMAHAMAN

PROGRAM GEOSLOPE

PENGUMPULAN DATA SEKUNDER

Data Parameter Tanah

Struktur Jalan Raya

Spesifikasi soil nailing

ANALISIS KESTABILAN LERENG DENGAN PROGRAM GEOSLOPE UNTUK MENGETAHUI BIDANG LONGSOR DAN MENENTUKAN PANJANG NAIL

PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

SELESAI

ANALISIS KESTABILAN LERENG DENGAN PROGRAM

GEOSLOPE

 Stabilitas terhadap kelongsoran global lereng

 ANALISIS KESTABILAN LERENG SECARA MANUAL

Stabilitas internal  Stabilitas terhadap cabut tulangan  Stabilitas terhadap putus tulangan

 Stabilitas eksternal