Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat dengan Perkuatan Gabion Halaman Awal
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat dengan Perkuatan Gabion
Stability Analysis Double-decker Slope with Gabion Reinforcement
SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
Rendi Teguh Prayitno
NIM. I1114072
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
iii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Karya ini dipersembahkan untuk:
1. Ibu Endang Sukarminingsih dan Bapak Purwanta
2. Rendra Nur Cahya
3. Seluruh Keluarga di Ngawi
iv
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Rendi Teguh Prayitno, 2016, Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat Dengan
Perkuatan Gabion, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Permukaan tanah yang miring menyebabkan komponen berat tanah yang sejajar
dengan kemiringan lereng bergerak kebawah. Perkuatan tambahan pada lereng
diperlukan agar tidak terjadi kelongsoran. Aplikasi struktur perkuatan tambahan
pada lereng yang sering digunakan adalah gabion. Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mengetahui besarnya angka keamanan (SF ) pada lereng bertingkat
dengan pemodelan gabion menggunakan program Plaxis.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode analisis data, yakni
dengan menganalisis data tanah dengan menggunakan program Plaxis (metode
elemen hingga). Data analisis menggunakan kombinasi permodelan gabion
gravitasi dan gabion terramesh pada tingkatan lereng dengan data tanah hasil
korelasi N-SPT. Data analisis yang didapatkan berjumlah 64 variasi.
Hasil analisis didapatkan peningkatan angka keamanan diperkuat gabion
ditunjukkan pemobelan gabion terramesh dengan panjang angkur 6 m dan
kelandaian 72 pada lereng atas dan lereng bawah sebesar 46.21% pada =47,75
dan 55,18% pada =45.
Kata kunci: angka keamanan, gabion, lereng bertingkat, Plaxis.
v
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Rendi Teguh Prayitno, 2016, Stability Analysis Double-decker Slope With Gabion
Reinforcement, Thesis, Civil Enginering Department, Enginering Faculty, Sebelas
Maret University, Surakarta.
The sloping surface of soil cause the weight component of soil which parallel with
the slope ismoving down. Additional reinforcement at the slope is needed to make
the dislocation of soil not happen. The additional reinforcement at slope structure
which is often to use is gabion. The purpose of this research is to know about the
safety factor (SF) value od double decker slope with gabion modelling which use
Plaxis programme.
The methods which is used in this research is data analisys. It would analyse soil
parameter by using Plaxis programme (Finite Element Method). The analysis use
a model combination of gabion gravity and gabion terramesh at double decker
slope with soil parameter which is resulted by correlation of N-SPT value The
result of analysis are 64 variations.
The results of the analysis is there is improvement of safety factor at the slope
which reinforcement by gabion. It showed by terramesh gabion modelling with the
length of anchor is 6 m and 72 of slope at the upperthe lower is 46.21% with
= 47,75 and 55,18% with = 45.
Key word: safety factor, gabion, double decker, Plaxis.
vi
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penyusunan skripsi dengan judul “ Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat dengan
Perkuatan Gabion” ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proses
penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak sehingga pada
kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada:
1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta,
2. Dr. Bambang Setiawan, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi I,
3. R. Harya Dananjaya H.I. ST, M.Eng, selaku Pembimbing Skripsi II,
4. Eddy Purwanto, ST, MT, selaku pembimbing Akademik
5. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Transfer Angkatan 2014
6. Semua pihak yang telah membantu penyususnan skripsi ini yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam
penyususnan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis berharap dengan kekurangan dan
keterbatasan tersebut, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis
khususnya dan pembaca pada umumnya
Surakarta,
Juli 2016
Penyusun
RENDI TEGUH PRAYITNO
vii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................. i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ..................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... iv
ABSTRACT ................................................................................................ v
KATA PENGANTAR ............................................................................... vii
DAFTAR ISI .............................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xi
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ......................................................... xv
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................ 2
1.3. Batasan Masalah................................................................................... 2
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................. 2
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................... 2
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka .................................................................................. 3
2.2. Dasar Teori ........................................................................................... 3
2.2.1. Stabilitas lereng ............................................................................... 3
2.2.2. Gabion ............................................................................................. 5
2.2.3. Beban lalulintas ............................................................................... 10
2.2.4. Korelasi parameter tanah................................................................. 10
2.3. Program Plaxis 8.2 ............................................................................... 16
2.3.1. Masukan untuk perhitungan ............................................................ 17
2.3.2. Perhitungan ..................................................................................... 18
viii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.3.3. Data keluaran hasil Perhitungan...................................................... 19
2.3.4. Kurva beban-perpindahan ............................................................... 19
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Umum .................................................................................................. 21
3.2. Pemodelan ............................................................................................ 22
3.2.1. Pemodelan lereng tanpa perkuatan.................................................. 22
3.2.2. Pemodelan lereng dengan perkuatan ............................................... 24
3.3. Pemodelan dengan Plaxis 8.2 .............................................................. 31
3.3.1. Pengaturan global ............................................................................ 31
3.3.2. Penggambaran model geometri ....................................................... 31
3.3.3. Penyusunan jaring elemen (diskritisasi model)............................... 33
3.3.4. Penentuan kondisi awal (initial condition) .................................... 34
3.3.5. Perhitungan (calculation) ................................................................ 34
3.3.6. Data keluaran hasil perhitungan (output) ........................................ 35
BAB 4 METODE PENELITIAN
4.1. Analisis Parameter Data Tanah ............................................................ 38
4.1.1.
Analisis mekanika tanah ................................................................ 38
4.1.2. Hasil korelasi nilai N-SPT............................................................... 39
4.2. Parameter Perkuatan Gabion................................................................ 40
4.3. Analisis Pembebanan Lereng ............................................................... 42
4.4. Area setelah diperkuat Gabion ............................................................. 44
4.5.Hasil Analisis Stabilitas Lereng ............................................................ 46
4.6.Pembahasan ........................................................................................... 51
4.6.1. Hubungan pemodelan gabion dengan persentse perubahan area .... 51
4.6.2. Hubungan pemodelan gabion dengan angka keamanan ................. 52
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .......................................................................................... 56
5.2. Saran .................................................................................................... 57
ix
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 58
LAMPIRAN ............................................................................................... xvi
x
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Teori keruntuhan Mohr-Coulomb (Gouw, J.L., 2012) ........... 5
Gambar 2.2. Lapisan kawat gabion (Maccaferri) ....................................... 7
Gambar 2.3. Anyaman kawat gabion (SNI 03-0090-1999) ........................ 7
Gambar 2.4.Hubungan antara sudut geser (ϕ) dan nilai N-SPT untuk
tanah pasir (Terzaghi dan Peck, 1948)................................... 16
Gambar 2.5. Plaxis input ............................................................................. 17
Gambar 2.6. Plaxis calculations ................................................................. 18
Gambar 2.7. Plaxis output ........................................................................... 19
Gambar 2.8. Plaxis curves .......................................................................... 20
Gambar 3.1. Analisis lereng dengan Plaxis 8.2 .......................................... 22
Gambar 3.2. Pemodelan geometri lereng tanpa perkuatan ......................... 23
Gambar 3.3. Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK 215 (Nissan, 2000) ... 24
Gambar 3.4. Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK 215 M (Nissan,
2000) ...................................................................................... 24
Gambar 3.5. Pemodelan gabion front-face gravitasi variasi 1 (H/B
digilib.uns.ac.id
Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat dengan Perkuatan Gabion
Stability Analysis Double-decker Slope with Gabion Reinforcement
SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
Rendi Teguh Prayitno
NIM. I1114072
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
iii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Karya ini dipersembahkan untuk:
1. Ibu Endang Sukarminingsih dan Bapak Purwanta
2. Rendra Nur Cahya
3. Seluruh Keluarga di Ngawi
iv
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Rendi Teguh Prayitno, 2016, Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat Dengan
Perkuatan Gabion, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Permukaan tanah yang miring menyebabkan komponen berat tanah yang sejajar
dengan kemiringan lereng bergerak kebawah. Perkuatan tambahan pada lereng
diperlukan agar tidak terjadi kelongsoran. Aplikasi struktur perkuatan tambahan
pada lereng yang sering digunakan adalah gabion. Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mengetahui besarnya angka keamanan (SF ) pada lereng bertingkat
dengan pemodelan gabion menggunakan program Plaxis.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode analisis data, yakni
dengan menganalisis data tanah dengan menggunakan program Plaxis (metode
elemen hingga). Data analisis menggunakan kombinasi permodelan gabion
gravitasi dan gabion terramesh pada tingkatan lereng dengan data tanah hasil
korelasi N-SPT. Data analisis yang didapatkan berjumlah 64 variasi.
Hasil analisis didapatkan peningkatan angka keamanan diperkuat gabion
ditunjukkan pemobelan gabion terramesh dengan panjang angkur 6 m dan
kelandaian 72 pada lereng atas dan lereng bawah sebesar 46.21% pada =47,75
dan 55,18% pada =45.
Kata kunci: angka keamanan, gabion, lereng bertingkat, Plaxis.
v
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Rendi Teguh Prayitno, 2016, Stability Analysis Double-decker Slope With Gabion
Reinforcement, Thesis, Civil Enginering Department, Enginering Faculty, Sebelas
Maret University, Surakarta.
The sloping surface of soil cause the weight component of soil which parallel with
the slope ismoving down. Additional reinforcement at the slope is needed to make
the dislocation of soil not happen. The additional reinforcement at slope structure
which is often to use is gabion. The purpose of this research is to know about the
safety factor (SF) value od double decker slope with gabion modelling which use
Plaxis programme.
The methods which is used in this research is data analisys. It would analyse soil
parameter by using Plaxis programme (Finite Element Method). The analysis use
a model combination of gabion gravity and gabion terramesh at double decker
slope with soil parameter which is resulted by correlation of N-SPT value The
result of analysis are 64 variations.
The results of the analysis is there is improvement of safety factor at the slope
which reinforcement by gabion. It showed by terramesh gabion modelling with the
length of anchor is 6 m and 72 of slope at the upperthe lower is 46.21% with
= 47,75 and 55,18% with = 45.
Key word: safety factor, gabion, double decker, Plaxis.
vi
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penyusunan skripsi dengan judul “ Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat dengan
Perkuatan Gabion” ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proses
penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak sehingga pada
kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada:
1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta,
2. Dr. Bambang Setiawan, ST, MT, selaku Pembimbing Skripsi I,
3. R. Harya Dananjaya H.I. ST, M.Eng, selaku Pembimbing Skripsi II,
4. Eddy Purwanto, ST, MT, selaku pembimbing Akademik
5. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Transfer Angkatan 2014
6. Semua pihak yang telah membantu penyususnan skripsi ini yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam
penyususnan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis berharap dengan kekurangan dan
keterbatasan tersebut, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis
khususnya dan pembaca pada umumnya
Surakarta,
Juli 2016
Penyusun
RENDI TEGUH PRAYITNO
vii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................. i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ..................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... iv
ABSTRACT ................................................................................................ v
KATA PENGANTAR ............................................................................... vii
DAFTAR ISI .............................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xi
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ......................................................... xv
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................ 2
1.3. Batasan Masalah................................................................................... 2
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................. 2
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................... 2
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka .................................................................................. 3
2.2. Dasar Teori ........................................................................................... 3
2.2.1. Stabilitas lereng ............................................................................... 3
2.2.2. Gabion ............................................................................................. 5
2.2.3. Beban lalulintas ............................................................................... 10
2.2.4. Korelasi parameter tanah................................................................. 10
2.3. Program Plaxis 8.2 ............................................................................... 16
2.3.1. Masukan untuk perhitungan ............................................................ 17
2.3.2. Perhitungan ..................................................................................... 18
viii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.3.3. Data keluaran hasil Perhitungan...................................................... 19
2.3.4. Kurva beban-perpindahan ............................................................... 19
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Umum .................................................................................................. 21
3.2. Pemodelan ............................................................................................ 22
3.2.1. Pemodelan lereng tanpa perkuatan.................................................. 22
3.2.2. Pemodelan lereng dengan perkuatan ............................................... 24
3.3. Pemodelan dengan Plaxis 8.2 .............................................................. 31
3.3.1. Pengaturan global ............................................................................ 31
3.3.2. Penggambaran model geometri ....................................................... 31
3.3.3. Penyusunan jaring elemen (diskritisasi model)............................... 33
3.3.4. Penentuan kondisi awal (initial condition) .................................... 34
3.3.5. Perhitungan (calculation) ................................................................ 34
3.3.6. Data keluaran hasil perhitungan (output) ........................................ 35
BAB 4 METODE PENELITIAN
4.1. Analisis Parameter Data Tanah ............................................................ 38
4.1.1.
Analisis mekanika tanah ................................................................ 38
4.1.2. Hasil korelasi nilai N-SPT............................................................... 39
4.2. Parameter Perkuatan Gabion................................................................ 40
4.3. Analisis Pembebanan Lereng ............................................................... 42
4.4. Area setelah diperkuat Gabion ............................................................. 44
4.5.Hasil Analisis Stabilitas Lereng ............................................................ 46
4.6.Pembahasan ........................................................................................... 51
4.6.1. Hubungan pemodelan gabion dengan persentse perubahan area .... 51
4.6.2. Hubungan pemodelan gabion dengan angka keamanan ................. 52
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .......................................................................................... 56
5.2. Saran .................................................................................................... 57
ix
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 58
LAMPIRAN ............................................................................................... xvi
x
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Teori keruntuhan Mohr-Coulomb (Gouw, J.L., 2012) ........... 5
Gambar 2.2. Lapisan kawat gabion (Maccaferri) ....................................... 7
Gambar 2.3. Anyaman kawat gabion (SNI 03-0090-1999) ........................ 7
Gambar 2.4.Hubungan antara sudut geser (ϕ) dan nilai N-SPT untuk
tanah pasir (Terzaghi dan Peck, 1948)................................... 16
Gambar 2.5. Plaxis input ............................................................................. 17
Gambar 2.6. Plaxis calculations ................................................................. 18
Gambar 2.7. Plaxis output ........................................................................... 19
Gambar 2.8. Plaxis curves .......................................................................... 20
Gambar 3.1. Analisis lereng dengan Plaxis 8.2 .......................................... 22
Gambar 3.2. Pemodelan geometri lereng tanpa perkuatan ......................... 23
Gambar 3.3. Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK 215 (Nissan, 2000) ... 24
Gambar 3.4. Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK 215 M (Nissan,
2000) ...................................................................................... 24
Gambar 3.5. Pemodelan gabion front-face gravitasi variasi 1 (H/B