Analisis Stabilitas Lereng Pada Jalan Rel Sepancar - Gilas STA 217 Menggunakan Metode Irisan Bishop dan Perangkat Lunak Plaxis.

ANALISIS STABILITAS LERENG PADA JALAN REL

SEPANCAR - GILAS STA 217 MENGGUNAKAN

METODE IRISAN BISHOP DAN PERANGKAT

LUNAK PLAXIS

Andrea Bertrand Steinmets Timisela NRP: 0421019

Pembimbing: Ir. Asriwiyanti Desiani, MT.

ABSTRAK

Analisis stabilitas lereng sangat penting dalam ilmu Teknik Sipil, terutama yang berkaitan dengan masalah tanah. Analisis stabilitas lereng diperlukan agar suatu konstruksi tidak mengalami kegagalan atau keruntuhan. Beberapa contoh konstruksi yang memerlukan analisis stabilitas lereng adalah: jalan raya, rel KA, bendungan, waduk dan lain-lain. Di Sumatera Selatan terdapat jaringan rel kereta api yang digunakan sebagai jalur untuk pengangkutan hasil bumi batubara dimana antara stasiun Gilas dan Sepancar STA 217 merupakan daerah berlereng.

Tujuan tugas akhir ini adalah melakukan analisis kestabilan lereng pada jalan rel kereta api Sepancar - Gilas STA 217 dengan analisis manual yaitu menggunakan metode irisan Bishop yang disederhanakan dan analisis komputasi dengan menggunakan program Plaxis sehingga diketahui nilai faktor keamanan lereng tersebut.

Hasil analisis dengan cara manual dan komputasi memiliki hasil nilai faktor keamanan yang berbeda dengan perbedaan sekitar 13% - 24%. Namun secara umum nilai faktor keamanan yang diperoleh dari analisis menunjukkan bahwa lereng STA 217 aman.

xi Universitas Kristen Maranatha

SLOPE STABILITY ANALYSIS ON THE

SEPANCAR-GILAS STA 217 RAILROAD USING THE

BISHOP'S METHOD OF SLICE AND PLAXIS

SOFTWARE

Andrea Bertrand Steinmets Timisela NRP: 0421019

Advisor: Ir. Asriwiyanti Desiani, MT.

ABSTRACT

Slope stability analysis is very important in the Civil Engineering discipline, especially related to soil issues. Slope stability analysis is required to avoid constructions failure or collapse. Examples of construction which requires a slope stability analysis are road, railroad, dam, water reservoir, etc. In Sumatra Selatan, between Gilas and Sepancar STA 217 there are railroad track that used as a route for transport coal, where the railroad track area is a sloping area. The purpose of this thesis is to analyze slope stability in the Sepancar - Gilas STA 217 railroad with mutual analysis, that are using the Bishop's simplified method of slices and computational analysis with Plaxis software so the value of the slope safety factor can be known.

The analysis results of the safety factor by manual and computational have differences which ranged between 13% - 24%. But in general, the value of the safety factor obtained from the analysis showed that the slope of the STA 217 is safe.

Keywords: slope, slope stability, safety factor, the Bishop's method of slices, Plaxis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

LEMBARAN PENGESAHAN iii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN TUGAS AKHIR iv

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN TUGAS AKHIR v

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR vi

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR vii

KATA PENGANTAR viii

ABSTRAK x

ABSTRACT xi

DAFTAR ISI xii

DAFTAR GAMBAR xiv

DAFTAR TABEL xvii

DAFTAR NOTASI xx

DAFTAR LAMPIRAN xxii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Tujuan Penelitian 2

1.3 Pembatasan Masalah 2

1.4 Sistematika Penulisan 3

1.5 Lisensi Perangkat Lunak 4

1.6 Diagram Alir Penelitian 5

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Kuat Geser Tanah 6

2.2 Definisi Lereng 8

2.3 Analisa Stabilitas Lereng 9

2.3.1 Angka Keamanan 10

2.3.2 Bentuk Bidang Longsor 13

2.3.3 Analisis Kestabilan Lereng Dengan

Metode Irisan 15

xiii Universitas Kristen Maranatha

2.4 Perangkat Lunak Plaxis 22

2.4.1 Input 27

2.4.2 Output 28

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Pengumpulan Data 31

3.2 Penyelesaian Masalah 31

3.3 Parameter Desain 33

3.3.1 Data Lapangan 33

3.3.2 Data Laboratorium 39

3.3.3 Data Kereta Api Batubara 40

3.4 Pemodelan Dalam Plaxis 41

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Analisis Menggunakan Metode Irisan Bishop 53

4.2 Hasil Analisis Menggunakan Plaxis 71

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan 82

5.2 Saran 82

DAFTAR PUSTAKA 83

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian 5

Gambar 2.1 Hubungan Tegangan Geser dan Tegangan Normal 7 Gambar 2.2 Garis Keruntuhan Menurut Mohr dan Hukum keruntuhan

Mohr-Coloumb 8

Gambar 2.3 Tipe Kelongsoran 14

Gambar 2.4 Model Lereng Dengan Bidang Runtuh Yang Berbentuk Sebuah

Busur Lingkaran 16

Gambar 2.5 Model Lereng Dengan Bidang Runtuh Berupa Gabungan Dari Sebuah Busur Lingkaran Dengan Segmen Garis Lurus 16 Gambar 2.6 Model Lereng Dengan Bidang Runtuh Berupa Gabungan Dari

Beberapa Segmen Garis Lurus (Multilinier) 17 Gambar 2.7 Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Tiap Irisan 21 Gambar 2.8 Posisi Titik Nodal dan Titik Tegangan Pada Elemen Tanah 23

Gambar 3.1 Prosedur Analisis Kestabilan Lereng 32

Gambar 3.2 Layout Lokasi Titik Bor STA 217 35

Gambar 3.3 Potongan Melintang STA 217+175 38

Gambar 3.4 Profil Tanah STA 217 38

Gambar 3.5 Kotak Dialog Create/Open project 42

Gambar 3.6 Lembar Tab Project Pada Kotak Dialog General Setting 42 Gambar 3.7 Lembar Tab Dimensions Pada Kotak Dialog General Setting 43 Gambar 3.8 Penggambaran Model Geometri Pada Plaxis Input 43

Gambar 3.9 Kotak Dialog Material Sets 45

Gambar 3.10 Lembaran Tab General Pada Kotak Dialog Mohr-Coloumb 46 Gambar 3.11 Lembar Tab Parameters Pada Kotak Dialog Mohr-Coloumb 46 Gambar 3.12 Lembar Tab Interfaces Pada Kotak Dialog Mohr-Coloumb 47 Gambar 3.13 Pengaplikasian Data Tanah Pada Model Geometri 47 Gambar 3.14 View Generated Mesh Pada Plaxis Output 48

xv Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3.15 Kotak Dialog Mesh Generation Setup 48

Gambar 3.16 Kotak Dialog Water Weigth 48

Gambar 3.17 Pengaplikasian Batas Muka Air Tanah Pada Model Geometri 49 Gambar 3.18 Kotak Dialog Water Pressure Generation 49 Gambar 3.19 Jendela View Pore Pressure pada Plaxis output 50

Gambar 3.20 Kotak Dialog K0-Procedure 50

Gambar 3.21 Jendela View Initial Soil Stress Pada Plaxis Output 51

Gambar 3.22 Jendela Plaxis Calculation 51

Gambar 3.23 Jendela Informasi Perhitungan 52

Gambar 4.1 Irisan Bidang Longsor 54

Gambar 4.2 Output Kalkulasi Program Plaxis Tanpa Beban (ϕ= 0) 71 Gambar 4.3 Analisis phi/c reduction Tanpa Beban (ϕ= 0) 72 Gambar 4.4 Output Kalkulasi Program Plaxis Dengan Beban 16.62 kN/m2

(ϕ= 0) 72

Gambar 4.5 Analisis phi/c reduction Dengan Beban 16.62 kN/m2(ϕ= 0) 73

Gambar 4.6 Output Kalkulasi Program Plaxis Dengan Beban 90 kN/m2

(ϕ= 0) 73

Gambar 4.7 Analisis phi/c reduction Dengan Beban 90 kN/m2(ϕ= 0) 74 Gambar 4.8 Output Kalkulasi Program Plaxis Tanpa Beban (ϕ= 0.1) 74 Gambar 4.9 Analisis phi/c reduction Tanpa Beban (ϕ= 0.1) 75 Gambar 4.10 Output Kalkulasi Program Plaxis Dengan Beban 16.62 kN/m2

(ϕ= 0.1) 75

Gambar 4.11 Analisis phi/c reduction Dengan Beban 16.62 kN/m2(ϕ= 0.1) 76 Gambar 4.12 Output Kalkulasi Program Plaxis Dengan Beban 90/m2

(ϕ= 0.1) 76

Gambar 4.13 Analisis phi/c reduction Dengan Beban 90 kN/m2(ϕ= 0.1) 77 Gambar 4.14 Output Kalkulasi Program Plaxis Tanpa Beban (ϕ= 5) 77 Gambar 4.15 Analisis phi/c reduction Tanpa Beban (ϕ= 5) 78 Gambar 4.16 Output Kalkulasi Program Plaxis Dengan Beban 16.62 kN/m2

Gambar 4.17 Analisis phi/c reduction Dengan Beban 16.62 kN/m2(ϕ= 5) 79

Gambar 4.18 Output Kalkulasi Program Plaxis Dengan Beban 90/m2(ϕ= 5) 79

xvii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Angka Keamanan Tradisional Untuk Stabilitas Lereng 12 Tabel 2.2 Asumsi-Asumsi Yang Digunakan Oleh Beberapa Metode

Irisan 19

Tabel 2.3 Kondisi Kesetimbangan Yang Dipenuhi 20

Tabel 3.1 Resume Bor Tangan 33

Tabel 3.2 Resume Sondir 34

Tabel 3.3 Resume Bor Mesin 34

Tabel 3.4 Tabel Bor Log BH-01 36

Tabel 3.5 Tabel Bor Log BH-02 37

Tabel 3.6 Resume Hasil Uji Laboratorium STA 217 39

Tabel 3.7 Parameter Tanah Desain (STA 217) 39

Tabel 3.8 Kondisi Sarana Gerbong Batubara 40

Tabel 3.9 Data Koordinat Model Geometri 44

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Irisan Menggunakan AutoCAD 54 Tabel 4.2 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0) 56

Tabel 4.3 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0) 57

Tabel 4.4 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0.1) 57

Tabel 4.5 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0.1) 58

Tabel 4.6 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0.1) 58

Tabel 4.7 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 59

Tabel 4.8 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

Tabel 4.9 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 60

Tabel 4.10 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 60

Tabel 4.11 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0) 61

Tabel 4.12 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0) 61

Tabel 4.13 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0.1) 62

Tabel 4.14 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0.1) 62

Tabel 4.15 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0.1) 63

Tabel 4.16 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 63

Tabel 4.17 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 64

Tabel 4.18 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 64

Tabel 4.19 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 65

Tabel 4.20 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 65

Tabel 4.21 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0) 66

Tabel 4.22 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0) 66

Tabel 4.23 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0.1) 67

Tabel 4.24 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0.1) 67

Tabel 4.25 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 0.1) 68

xix Universitas Kristen Maranatha

Tabel 4.27 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 69

Tabel 4.28 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 69

Tabel 4.29 Hasil Hitungan Metode Irisan Bishop Yang Disederhanakan

(ϕ= 5) 70

Tabel 4.30 Resume Hasil Perhitungan Irisan Bishop 70 Tabel 4.18 Resume Hasil Analisis Menggunakan Plaxis 80 Tabel 4.19 Perbandingan Hasil Hitungan Nilai Faktor Aman (Fs) 81

DAFTAR NOTASI

A : Luas masing-masing irisan.

a : Jarak vertikal dari gaya hidrostatik terhadap pusat momen.

b : Lebar irisan.

c : Kohesi.

cd : Kohesi yang bekerja sepanjang bidang longsor.

E : Modulus elastisitas.

e : Jarak vertikal dari pusat massa irisan terhadap pusat massa momen.

Fs : Angka keamanan.

f : Gaya tegak lurus dari gaya normal N terhadap pusat massa N.

h : Tinggi rata-rata irisan.

k : Koefisien permeabilitas.

N : Gaya normal total pada dasar irisan.

PI : Indeks plastis.

R : Radius lingkaran untuk bidang runtuh busur lingkaran.

Sm : Gaya geser pada dasar irisan yang diperlukan agar irisan berada dalam

kondisi tepat setimbang.

u : Tekanan air pori.

W : Berat total irisan.

X : Gaya anatara irisan vertikal.

x : Jarak horizontal dari pusat massa irisan terhadap pusat momen.

θ : Sudut kemiringan dari garis singgung pada titik di tengah dasar irisan terhadap bidang horizontal.

β : Panjang dasar irisan (β= sec α).

τ : Tegangan geser.

σ : Tegangan normal.

xxi Universitas Kristen Maranatha

γdry : Berat jenis tanah dalam keadaan kering.

γsat : Berat jenis tanah dalam keadaan jenuh air.

γw : Berat jenis air.

υ : Poisson ratio.

ϕ : Sudut geser dalam.

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Output Program Plaxis 84

Lampiran 2 Data-Data Parameter Tanah 94

84 Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 1

86 Universitas Kristen Maranatha

88 Universitas Kristen Maranatha

90 Universitas Kristen Maranatha

92 Universitas Kristen Maranatha

94 Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 2

DRILLING TYPE : Hydraulic Spindle ELEVATION : + 185 m Dpl DEPTH : 20 m

N1 N2 N3 1 Lempung, coklat kemerahan, lembek, plastis 90

2 mengandung organik 100 1 2 2 4

3 100

4 100 2 3 3 6

5 100

6 Lempung pasiran, coklat kekuningan, 100 6 8 10 18 7 teguh - kenyal, terdapat batuan 100

8 100 7 9 12 21

9 Pasir lempungan, abu-abu, agak padat-padat 100

10 100 10 14 16 30

11 100

12 100 14 18 22 40

13 100

14 100 20 25 28 53

15 100

16 Batulempung, abu-abu, keras 100 25 28 32 60

17 100

18 100 60 >60

19 100

20 100 60 >60

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

REMARKS : SYMBOLS OF SAMPLE

Underst urbed of sampler Split spron sampler Ot her sampler

blow s

Core Description

HOLE NO : BH - 01 FINISHED : 15 Des. 2010

SPT Number of

Graph CECKED BY :

GWL (m)

DRILLING LOG

PROJECT : P.LONGSOR DRILLING MACHINE : YBM-1 DRILLING MASTER : Anderian LOCATION : B.RAJA (KM217+175 STARTED : 13 Des. 2010 LOGGED BY :

10 20 30 40 50 60

1 3 D e s . 2 0 1 0 1 4 D e s .2 0 1 0

Muka Air Tanah ( MAT) : - 5.00 m Dps

1 5 D e s .2 0 1 0

96 Universitas Kristen Maranatha

DRILLING TYPE : Hydraulic Spindle ELEVATION : +185 m Dpl DEPTH : 20 m

N1 N2 N3 1 Lempung, coklat kemerahan, lembek -teguh, 90

2 mengandung organik 100 1 2 2 4

3 100

4 100 5 7 8 15

5 100

6 Lempung pasiran, abu-abu, teguh-kenyal , 100 4 4 5 9

7 100

8 100 10 14 17 31

9 100

10 100 12 16 20 36

11 100

12 100 15 20 25 45

13 100

14 100 18 20 25 45

15 100

16 Batulempung, abu-abu, keras 100 20 29 31 60

17 100

18 100 60 >60

19 100

20 100 60 >60

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

REMARKS : SYMBOLS OF SAMPLE

Underst urbed of sampler Split spron sampler Ot her sampler DRILLING LOG

PROJECT : P.LONGSOR DRILLING MACHINE : Koken KSK-1 DRILLING MASTER : Ludiman HOLE NO : BH - 02

LOCATION : B.RAJA (KM217+175 STARTED : 13 Des. 2010 FINISHED : 15 Des. 2010

LOGGED BY : CECKED BY :

GWL (m)

Core Description blow s

SPT Number of

Graph 10 20 30 40 50 60

1 3 D e s . 2 0 1 0 1 4 D e s .2 0 1 0

Muka Air Tanah ( MAT) : - 5.2 0 m Dps

1 5 D e s .2 0 1 0

No. Tit ik Km Kedalaman Jenis Lapisan t anah

0,00 – 1,00 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh 1,00 – 3,00 Lempung pasiran, coklat kekuningan teguh - kenyal 3,00 – 6,00 Lempung abu-abu, teguh – kenyal

0,00 – 1,00 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh 1,00 – 4,00 Lempung pasiran, coklat kekuningan , teguh - kaku 4,00 – 6,00 Lempung abu-abu, teguh - kenyal

0,00 – 1,00 Lempung, coklat kemerahan, lembek, Mengandung kerikil - kerakal

1,00 – 5,00

Lempung pasiran, coklat kekuningan , teguh - kaku, mengandung kerikil-kerakal

0,00 – 1,00 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh, Mengandung kerikil - kerakal

1,00 – 5,50 Lempung, coklat kemerahan, teguh - kaku 0,00 – 1,00 Lempung, coklat, lembek,

Mengandung organik

1,00 – 4,00

Lempung, coklat kemerahan sampai kekuningan, teguh -kaku

4,00 – 6,00 Lempung abu-abu, teguh-kenyal 0,00 – 1,00 Lempung, coklat, lembek,

Mengandung organik

1,00 – 4,50

Lempung, coklat kemerahan sampai kekuningan, teguh - kenyal

4,50 – 6,00 Lempung abu-abu, teguh-kenyal

Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh, Mengandung kerikil - kerakal

0,80 – 4,50 Lempung, coklat kemerahan, teguh - kaku 4,50 – 6,00 Lempung pasiran, coklat kekuningan, teguh-kenyal 0,00 – 0,80 Lempung, coklat, lembek,

Mengandung organik

0,80 – 3,00

Lempung, coklat kemerahan sampai kekuningan, teguh - kenyal

3,00 – 5,00 Lempung abu-abu, teguh-kenyal 0,00 – 1,00 Lempung, coklat, lembek,

Mengandung organik

1,00 – 4,00

Lempung, coklat kemerahan sampai kekuningan, teguh - kenyal

4,00 – 6,00 Lempung abu-abu, teguh-kenyal

0,00 – 1,00 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh, Mengandung organik

1,00 – 4,00 Lempung, coklat kemerahan, teguh - kaku 4,00 – 6,00 Lempung pasiran, coklat kekuningan, teguh-kenyal 0,00 – 1,00 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh,

Mengandung organik

1,00 – 3,00 Lempung, coklat kemerahan, teguh - kaku 3,00 – 5,00 Lempung pasiran, coklat kekuningan, teguh-kenyal 0,00 – 1,00 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh,

Mengandung organic dan batuan kerikil - kerakal Lempung, coklat kemerahan, teguh - kaku HB-11 213+ 700

HB-12 213+ 700 HB-09 214+8/ 9

HB-10 213+ 700 HB-07 214+8/ 9

0,00 – 0,80

HB-08 214+8/ 9 HB-05 216+4/ 5

HB-06 216+4/ 5 HB-01 217+175

HASIL PENELITIAN BOR TANGAN

HB-04 216+4/ 5 217+175 HB-02

98 Universitas Kristen Maranatha

Kedalaman Tekanan Konus (kg/cm2)

0 - 1 0 - 35

1 - 3.4 35 - 75

3.4 - 5.2 75 - 96

5.2 - 7.2 96 - 188

7.4 > 200

0 - 1.8 0 - 35

1.8 - 3.6 35 - 58

3.6 - 5.4 71 - 105

5.4 - 7 105 - 186

7.2 > 200

0 - 1.2 0 - 32

1.2 - 2 32 - 92

2.2 - 2.8 102 - 136

3 - 3.8 72 - 114

3.8 - 5.8 114 - 192

6 > 200

HASIL PENELITIAN SONDIR

No Bor Lokasi Sondir

S3 217 + 175 S1 217 + 175

Kedalaman Nilai SPT

BH-01 217+175 0 - 3 Lempung, coklat kemerahan, lembek, plastis 3 6

mengandung organik 6 18

3 - 7 Lempung pasiran, coklat kekuningan, 9 30

teguh - kenyal, terdapat batuan 12 36

7 - 14 Pasir lempungan, abu-abu, agak padat-padat 15 48

14 - 20 Batulempung, abu-abu, keras 18 > 60

BH-02 217+175 0 - 3 Lempung, coklat kemerahan, lembek -teguh, 3 4

mengandung organik 6 17

3 - 13 Lempung pasiran, abu-abu, teguh-kenyal , 9 31

13 - 20 Batulempung, abu-abu, keras 12 40

15 53

18 > 60

BH-03 216+4/5 0 - 6 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh, 3 5

6 15

6 - 15 Lempung, abu-abu, teguh-kenyal 9 40

12 32

15 - 20 Batulempung, abu-abu,kenyal - keras 15 53 18 > 60 BH-04 216+4/5 0 - 6 Lempung, coklat , lembek, plastis, mengan- 3 6

dung organik 6 8

6 - 14 Lempung, abu-abu, teguh-kenyal 9 21

12 34

14 - 20 Batulempung, abu-abu,kenyal - keras 15 46 18 > 60

BH-05 214+8/9 0 - 7 Lempung, coklat kemerahan sampai kuning, 3 7

lembek-teguh 6 9

7 - 14 Lempung, abu-abu, teguh-kenyal 9 21

12 35

14 - 20 Batulempung, abu-abu,kenyal - keras 15 51 18 > 60

BH-06 214+8/9 0 - 6 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh 3 4

6 10

6 - 16 Lempung, abu-abu, teguh - kenyal 9 22

12 38

16 - 20 Batulempung, abu-abu,kenyal - keras 15 55 18 > 60

BH-07 213+700 0 - 6 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh 3 5

mengandung organik 6 6

6 - 10 Lempung, abu-abu, teguh - kenyal 9 21

12 27

10 - 13 Lempung pasiran,abu-abu,teguh-kenyal, 15 55 13 - 20 Batupasir, abu-abu,padat - keras 18 > 60

BH-07 213+700 0 - 5 Lempung, coklat kemerahan, lembek-teguh 3 5

mengandung organik 6 18

5 - 7 Lempung, abu-abu, teguh - kenyal 9 23

12 35

7 - 10 Lempung pasiran,abu-abu,teguh-kenyal, 15 55 10 - 20 Batupasir, abu-abu,padat - keras 18 > 60

HASIL PENELITIAN BOR MESIN No. Tit ik Lokasi ( Km) Kedalaman

( m) Jenis Lapisan t anah

100 Universitas Kristen Maranatha

HASIL UJI LABORATORIUM

KM.217+175 KM.217+175 KM.217+175 UDS BH.01 UDS BH.02 UDS BH.02 2,00 - 2,50 2,00 - 2,50 5,00 - 5,50

PASSING # 200 % 87.6 65.67 71.53

Water Content % 31.31 43.29 35.29

Wet Density (gm) t/m3 _{1.87 1.71 1.79}

Dry Density (gd) t/m3 _{1.42 1.19 1.32}

Specific gravity (Gs) t/m3 _{2.59 2.56 2.57}

Void Ratio (e) 0.82 1.14 0.95

Porosity (n) 0.45 0.53 0.49

Deg.Saturation (Sr) % 99.11 97 95.89 Liquid Limit (LL) % 39.3 49.6 45.8 Plastic Limit (PL) % 22.3 33.46 33.46 Plastic Index (IP) % 17 16.14 12.34 Indek kompresi ( Cc ) 0.254 0.312 0.376

Koefisien Konsolidasi ( Cv) 10-3cm2/sec 4.041 3.517 4.11

CONSOLIDATION

Location Bor No Depth (m) NATURAL STATE

LAMPIRAN 3

MULTIMEDIA

102 Universitas Kristen Maranatha

104 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gerakan tanah berupa longsor (landslide) merupakan bencana yang sering membahayakan. Longsor seringkali terjadi akibat adanya pergerakan tanah pada kondisi daerah lereng yang curam, serta tingkat kelembaban yang tinggi, tumbuhan jarang (lahan terbuka) dan material yang kurang kompak. Penambahan beban di tubuh lereng bagian atas juga beresiko mengakibatkan longsor. Tidak sedikit kerugian yang diakibatkan oleh bencana ini, selain kerugian material juga ada kerugian non material.

Di Sumatera Selatan terdapat jaringan jalan rel yang digunakan sebagai jalur untuk pengangkutan hasil bumi berupa batubara. Terdapat petak antara stasiun Sepancar dan stasiun Gilas tepatnya pada STA 217 yang merupakan daerah berlereng yang sering terjadi gangguan perjalanan kereta api yang diakibatkan oleh ketidakstabilan struktur jalan rel.Penyebab dari ketidakstabilan struktur pada jalan rel tersebut bisa dikarenakan oleh pembuatan balas yang tidak benar atau karena lereng secara keseluruhan yang tidak stabil. Ketidakstabilan ini mengakibatkan perubahan geometri jalan rel yang membahayakan perjalanan kereta api.

Mengingat bahwa landasan pokok bagi kegiatan usaha operasional kereta api harus aman dan lancar, karena itu setiap unsur pendukung teknik operasional kereta api, khususnya mengenai konstruksi prasarana harus selalu memenuhi ketentuan dan kriteria yang berlaku bagi perkeretaapian di Indonesia, maka itu diperlukan analisis kestabilan lereng pada daerah ini.

Cara analisis kestabilan lereng banyak dikenal, seperti analisis metode Fillenius, metode Bishop, metode Janbu, metode Cousin, metode Duncan, metode

2 Universitas Kristen Maranatha

yang disederhanakan dan membandingkannya dengan perhitungan yang menggunakan perangkat lunak (software) Plaxis untuk menganalisis kestabilan lereng tersebut

1.2 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah menganalisis dan membandingkan hasil perhitungan kestabilan lereng dengan metode sebagai berikut:

1. Metode Irisan Bishop yang disederhanakan.

2. Analisis dengan perangkat lunak (software) Plaxis. Sehingga diperoleh faktor keamanannya.

1.3 Pembatasan Masalah

Agar tidak menyimpang dan meluasnya pembahasan, maka dalam tugas akhir ini akan diberikan beberapa batasan masalah:

1. Parameter data tanah yang digunakan diperoleh dari data-data hasil pengujian di lapangan dan laboratorium oleh PT. Dwi Eltis Konsultan untuk penanggulangan longsor kereta api Sepancar–_{Batu Raja Gilas.} 2. Hanya akan ditinjau STA 217.

3. Data pembebanan yang digunakan sebagai simulasi adalah beban merata gerbong kereta api batubara.

4. Perhitungan analisis stabilitas lereng ini menggunakan Metode Irisan Bishop yang disederhanakan dan perangkat lunak Plaxis.

1.4 Sistematika Penulisan

Penulisan tugas akhir ini terdiri dari lima bab dengan beberapa sub bab di dalamnya. Secara garis besar, sistematika penulisan tiap bab dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

BAB I : Pendahuluan

Dalam bab ini dibahas mengenai latar belakang masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah, sistematika penulisan, dan lisensi perangkat lunak.

BAB II : Landasan Teori

Dalam bab ini dibahas mengenai teori-teori yang mendukung dalam penelitian yang meliputi pembahasan mengenai kuat geser tanah, definisi lereng, analisa stabilitas lereng, dan perangkat lunak (software) Plaxis secara umum.

BAB III : Metode Penelitian

Dalam bab ini dibahas mengenai metode penelitian mencakup pengumpulan data dan penyelesaian masalah, parameter-parameter yang diambil dari bahan referensi untuk analisis metode irisan Bishop dan model penelitian yang dibuat di dalam Plaxis.

BAB IV : Analisis dan Pembahasan

Dalam bab ini dibahas mengenai analisis stabilitas lereng dengan Metode Irisan Bishop yang disederhanakan dan perangkat lunak Plaxis sehingga didapat nilai angka keamanan lereng.

BAB V : Pentutup

Dalam bab ini ditulis mengenai kesimpulan dari hasil analisis dan saran-saran sebagai bahan pertimbangan.

4 Universitas Kristen Maranatha

1.5 Lisensi Perangkat Lunak

Program yang digunakan Plaxis 2D (student version), dengan sifat lisensi akademik atas nama Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kristen Maranatha Bandung.

1.6 Diagram Alir Penelitian

82 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Dari analisis metode irisan Bishop yang disederhanakan dan analisis program Plaxis didapat perbedaan nilai faktor aman (Fs) berkisar antara

13% - 24%.

2. Perhitungan menggunakan metode Irisan Bishop yang disederhanakan membutuhkan waktu lebih lama karena harus dilakukan berulang kali dengan letak lingkaran keruntuhan yang berbeda-beda agar bisa didapat faktor aman (Fs) yang paling kecil.

3. Dengan melihat nilai faktor aman yang diperoleh hasil perhitungan kedua cara tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa lereng pada STA 217+175 untuk jalan rel kereta api aman karena semua nilai Fs yang didapat lebih

besar dari 1.25.

4. Dengan melihat nilai Fs secara keseluruhan maka dapat disimpulkan bahwa penyebab perubahan geometri pada jalan rel karena pembuatan balas yang tidak benar (balas tidak kuat).

5.2 Saran

Saran yang dapat disampaikan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk analisis manual sebaiknya digunakan juga metode irisan yang lain,

seperti metode Janbu dan metode Fellenius untuk perbandingan nilai faktor aman.

2. Untuk analisis program Plaxis disarankan untuk mencoba pemodelan selain Mohr Coloumb.

DAFTAR PUSTAKA

1. Bowles, Joseph E., Johan K. Hainim, 1986, Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis

Tanah, Penerbit Erlangga, Jakarta.

2. Budhu, Muni., 2000, Soil Mechanics and Foundations, New York : John Wiley & Sons.

3. Das, B. M (Noor Endah, Indrasurya B. Mochtar), 1994, Mekanika Tanah

(Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid I dan II, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

4. Data Dimensi Gerbong Kereta Api Batubara darihttp://www.inka.co.id

5. Data Kereta Api Batubara darihttp://www.kereta-api.co.id

6. Departemen Pekerjaan Umum – _{Dirjen Bina Marga. Pedoman Teknis} Penanganan Lereng Jalan.

7. D’Andrea_{, R.A and Sangrey, D.A, 1982, Safety Factors For Probabilistic} Slope Design. J Geotech Eng. ASCE.

8. Plaxis Manual dariwww.plaxis.nl

9. Saifuddin, A, 2008, Analisis Kestabilan Lereng Dengan Metode Irisan, Soworako.

10. Rahardjo, Paulus.P, 2012, Manual Kestabilan Lereng, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung.

11. Whitlow, Roy., 2001, Basic Soil Mechanics, Great Britain : Henry Ling Ltd.

yang disederhanakan dan membandingkannya dengan perhitungan yang menggunakan perangkat lunak (software) Plaxis untuk menganalisis kestabilan lereng tersebut

1.2 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah menganalisis dan membandingkan hasil perhitungan kestabilan lereng dengan metode sebagai berikut:

1. Metode Irisan Bishop yang disederhanakan.

2. Analisis dengan perangkat lunak (software) Plaxis. Sehingga diperoleh faktor keamanannya.

1.3 Pembatasan Masalah

Agar tidak menyimpang dan meluasnya pembahasan, maka dalam tugas akhir ini akan diberikan beberapa batasan masalah:

1. Parameter data tanah yang digunakan diperoleh dari data-data hasil pengujian di lapangan dan laboratorium oleh PT. Dwi Eltis Konsultan untuk penanggulangan longsor kereta api Sepancar–_{Batu Raja Gilas.}

2. Hanya akan ditinjau STA 217.

3. Data pembebanan yang digunakan sebagai simulasi adalah beban merata gerbong kereta api batubara.

4. Perhitungan analisis stabilitas lereng ini menggunakan Metode Irisan Bishop yang disederhanakan dan perangkat lunak Plaxis.

1.4 Sistematika Penulisan

Penulisan tugas akhir ini terdiri dari lima bab dengan beberapa sub bab di dalamnya. Secara garis besar, sistematika penulisan tiap bab dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

BAB I : Pendahuluan

Dalam bab ini dibahas mengenai latar belakang masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah, sistematika penulisan, dan lisensi perangkat lunak.

BAB II : Landasan Teori

Dalam bab ini dibahas mengenai teori-teori yang mendukung dalam penelitian yang meliputi pembahasan mengenai kuat geser tanah, definisi lereng, analisa stabilitas lereng, dan perangkat lunak (software) Plaxis secara umum.

BAB III : Metode Penelitian

Dalam bab ini dibahas mengenai metode penelitian mencakup pengumpulan data dan penyelesaian masalah, parameter-parameter yang diambil dari bahan referensi untuk analisis metode irisan Bishop dan model penelitian yang dibuat di dalam Plaxis.

BAB IV : Analisis dan Pembahasan

Dalam bab ini dibahas mengenai analisis stabilitas lereng dengan Metode Irisan Bishop yang disederhanakan dan perangkat lunak Plaxis sehingga didapat nilai angka keamanan lereng.

BAB V : Pentutup

1.5 Lisensi Perangkat Lunak

Program yang digunakan Plaxis 2D (student version), dengan sifat lisensi akademik atas nama Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kristen Maranatha Bandung.

1.6 Diagram Alir Penelitian

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Dari analisis metode irisan Bishop yang disederhanakan dan analisis program Plaxis didapat perbedaan nilai faktor aman (Fs) berkisar antara 13% - 24%.

2. Perhitungan menggunakan metode Irisan Bishop yang disederhanakan membutuhkan waktu lebih lama karena harus dilakukan berulang kali dengan letak lingkaran keruntuhan yang berbeda-beda agar bisa didapat faktor aman (Fs) yang paling kecil.

3. Dengan melihat nilai faktor aman yang diperoleh hasil perhitungan kedua cara tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa lereng pada STA 217+175 untuk jalan rel kereta api aman karena semua nilai Fs yang didapat lebih besar dari 1.25.

4. Dengan melihat nilai Fs secara keseluruhan maka dapat disimpulkan bahwa penyebab perubahan geometri pada jalan rel karena pembuatan balas yang tidak benar (balas tidak kuat).

5.2 Saran

Saran yang dapat disampaikan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk analisis manual sebaiknya digunakan juga metode irisan yang lain,

seperti metode Janbu dan metode Fellenius untuk perbandingan nilai faktor aman.

2. Untuk analisis program Plaxis disarankan untuk mencoba pemodelan selain Mohr Coloumb.

DAFTAR PUSTAKA

1. Bowles, Joseph E., Johan K. Hainim, 1986, Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis

Tanah, Penerbit Erlangga, Jakarta.

2. Budhu, Muni., 2000, Soil Mechanics and Foundations, New York : John Wiley & Sons.

3. Das, B. M (Noor Endah, Indrasurya B. Mochtar), 1994, Mekanika Tanah

(Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid I dan II, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

4. Data Dimensi Gerbong Kereta Api Batubara darihttp://www.inka.co.id 5. Data Kereta Api Batubara darihttp://www.kereta-api.co.id

6. Departemen Pekerjaan Umum – _{Dirjen Bina Marga. Pedoman Teknis}

Penanganan Lereng Jalan.

7. D’Andrea_{, R.A and Sangrey, D.A, 1982, Safety Factors For Probabilistic}

Slope Design. J Geotech Eng. ASCE. 8. Plaxis Manual dariwww.plaxis.nl

9. Saifuddin, A, 2008, Analisis Kestabilan Lereng Dengan Metode Irisan, Soworako.

10. Rahardjo, Paulus.P, 2012, Manual Kestabilan Lereng, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung.

11. Whitlow, Roy., 2001, Basic Soil Mechanics, Great Britain : Henry Ling Ltd.