DISAIN PENULANGAN TANAH DENGAN TULANGAN LEMBARAN BERUPA GEOTEKSTIL UNTUK PERKUATAN TANAH.
DESAIN PENULANGAN TANAH DENGAN TULANGAN LEMBARAN
BERUPA GEOTEKSTIL UNTUK PERKUATAN TANAH
I Gusti Ngurah Wardana, Tjok Gede Suwarsa Putra, I Made Ribeg Kapitan,
Fakultas Teknik Universitas Udayana, Denpasar
1
Abstrak : Kondisi kemiringan lereng yang curam dan bertambahnya beban lereng yang tidak mampu
lagi dipikul oleh lereng dapat menyebabkan terjadinya tanah longsor. Bercermin pada kasus longsor yang
terjadi di jalan raya Baturiti Kabupaten Tabanan, Bali, diperlukan penanggulangan agar terhindar dari
bencana tanah longsor. Salah satu upaya adalah dengan penulangan tanah menggunakan tulangan
lembaran berupa geotekstil. Geotekstil mempunyai keunggulan antara lain mudah dalam proses
pemasangan, lebih ekonomis, ringan dalam proses pengangkutan dan dapat meningkatkan stabilitas
lereng. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan desain lembaran geotekstil yang akan digunakan untuk
perkuatan tanah.
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data primer dan data sekunder. Data primer antara
lain: kohesi tanah (c), berat volume kering tanah (γ), sudut geser (φ) tanah dan tinggi lereng (H)
berdasarkan pengukuran di lokasi; sedangkan data sekunder berasal dari data karakteristik geotekstil.
Analisis desain dilakukan dengan perhitungan manual menggunakan Metode Rankine. Analisis data
meliputi spasi antar lapisan geosintetik (Sv), tegangan ijin (Tall), tegangan lateral tanah ( ' h ), panjang
penjangkaran dijumlahkan dengan panjang nonacting (L), panjang overlap (Lo) dan tekanan aktif tanah
(Pa). Analisis selanjutnya adalah menghitung stabilitas terhadap
faktor-faktor
penyebab
kegagalannya, yang terdiri dari stabilitas internal dan stabilitas eksternal .
Berdasarkan perhitungan diperoleh hasil spasi antar lapisan geotekstil berturut-turut sebesar 0,60 m,
0,50 m, 0,40 m, 0,20 m, 0,15 m, 0,10 m. Hasil L dengan panjang 4,00 m didapat pada kedalaman 0,60
m sampai 1,70, L dengan panjang 3,00 m pada kedalaman 2,20 m sampai 3,20 m dan L dengan
panjang 2,00 m pada kedalaman 3,40 m sampai 5,00 m. L o diperoleh hasil yang sama yaitu 1,00 m
pada setiap kedalaman.
Hasil desain yang diperoleh telah memenuhi kontrol stabilitas eksternal yang meliputi kegagalan
geser, kegagalan guling, kegagalan daya dukung tanah dasar dan kontrol terhadap stabilitas internal yang
meliputi putusnya perkuatan dan tercabutnya perkuatan.
Kata kunci : tanah longsor, penulangan tanah, geotekstil.
DESIGN OF SOIL REINFORCEMENT WITH REINFORCEMENT
SHEET FORM OF GEOTEXTILES FOR SOIL REINFORCEMENT
Abstract : Steep slope conditions and the increasing burden of slopes which can no longer be borne
by the slopes can cause landslides. Learning from the landslide that occurred on the highway of Baturiti
Tabanan, Bali, it is necessary for countermeasures to avoid landslides. One of the efforts is by reinforcing
the soil by using geotextile reinforcement sheet form. Geotextile has advantages such as easy installation
process, more economical, lighter in the transport process and can improve the stability of the slope. This
study aims to determine the design of the geotextile sheet that will be used for soil reinforcement.
The data used in the study were primary and secondary data. The primary data include: soil cohesion
(c), the weight of dry soil volume (γ), friction angle (φ) soil and slope height (H) based on measurements
at the site; while the secondary data derived from the data characteristics of geotextiles. Analysis of the
design was done by manual calculation by using the method of Rankine. Data analysis covering the space
between geosynthetic layers (Sv), allowable stress (Tall), lateral soil tension ( ' h ), the length of
anchoring summed with non-acting length (L), the length of overlap (Lo) and the soil active pressure (P a).
The subsequent analysis was to calculate the stability of the factors that cause failure, which consists of
internal and external stability.
Based on the calculations, the results of the space between the layers of geotextiles were
respectively amounted to 0.60 m, 0.50 m, 0.40 m, 0.20 m, 0.15 m, 0.10 m. Results of L with a length
of 4.00 m obtained at a depth of 0.60 m to 1.70 L with a length of 3.00 m at a depth of 2.20 m to 3.20
m and 2.00 m of length L at a depth of 3, 40 m to 5.00 m. Lo obtained the same result, namely 1.00 m
at each depth.
Results of design which were obtained have fulfilled the external stability control, which includes
the sliding failure, rolling failure, subgrade bearing capacity failure and control of internal stability
which includes reinforcement breaking and uprooting of reinforcement.
Keywords: landslides, soil reinforcement, geotextiles.
PENDAHULUAN
Longsoran terjadi karena adanya kemiringan pada
lereng yang curam, peningkatan pergeseran tanah
yang sudah tidak mampu lagi ditahan oleh lereng
dan bertambahnya beban lereng. Salah satu daerah
di Provinsi Bali yang mengalami longsor adalah
kawasan Jalan Raya Baturiti, Kecamatan Baturiti,
Kabupaten Tabanan, Bali. Salah satu cara yang
telah dikembangkan untuk mencegah dan
menanggulangi bencana longsor adalah dengan
menggunakan geotekstil, Geotekstil adalah suatu
material yang terbuat dari bahan polimer dan dirajut
dengan fungsi utama sebagai perkuatan, pemisah
(separator) dan penyaring (filtrasi). Penggunaan
perkuatan geotekstil menyebabkan parameter
kekuatan geser tanah bertambah sehingga struktur
tanah semakin kuat menahan beban yang bekerja di
atas tanah. Berdasarkan uraian di atas, penulis
merasa perlu dilakukannya kajian ilmiah dan teknis
mengenai penggunaan dan proses desain geotekstil
sebagai tindakan pencegahan terhadap bencana
tanah longsor di kawasan Jalan Raya Baturiti,
Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali.
MATERI DAN METODE
Penulangan Tanah
Konsep perkuatan tanah dengan tulangan
diperkenalkan oleh Vidal pada tahun 1969. Sistem
penulanagan tanah digunakan pada dinding penahan
tanah, pangkal jembatan, timbunan badan jalan,
penahan galian dan perbaikan stabilitas lereng.
Jenis-jenis penulangan tanah dibedakan atas 4 jenis
yaitu tulangan lajur, tulangan grid, tulangan
lembaran dan tulangan batang dengan angker.
Definisi Geotekstil
Geotekstil adalah suatu material geosintetik
yang berbentuk seperti karpet atau kain. Umumnya
material geotekstil terbuat dari bahan polimer
polyester (PET) atau polypropylene (PP). Geotekstil
adalah material yang bersifat permeable (tidak
kedap air) dan memiliki fungsi yang bervariasi
diantaranya sebagai lapisan penyaring, lapisan
pemisah dan lapisan perkuatan,
Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian bertempat di kawasan Jalan
Raya Baturiti, Kecamatan Baturiti, Kabupaten
Tabanan, Bali.
Gambar 1. Lokasi studi kasus
Metode Pengumpulan Data
Berat Volume Butir ButirTanah
Berat Volume Air
a. Pemeriksaan Berat Jenis Tanah
Gs
(W2 W 1)
(W2 W1 ) (W 3W 4) ………………………......(1)
b. Pemadatan Tanah (Soil Compaction)
w ………………….…………(2)
zav
1
w
Gs
Keterangan :
zav = Berat volume saat kadar udara nol
w
Gs
= Berat spesifik butiran padat tanah
= Berat volume air
w
= Kadar air
c. Pemeriksaan Tekan Bebas (Unconfined
Compression Test)
Sudut geser (�) dapat dihitung dengan
persamaan:
� = (α – 450) x 2 .............................................(3)
dimana :
α= sudut keretakan tanah saat tes
Kohesi (cu) dapat dihitung dengan persamaan:
cu =
qu
2
.......................................................(4)
Perancangan
Geotekstil
Perkuatan Tanah Dengan
z
H
ad = 1 H
3
Sv
45°
45° + ϕ/2
LR
Lo
LE
L
ar = 0,5
L 2. Konsep Desain Rankine
Gambar
Keterangan gambar:
H : tinggi dinding penahan tanah
Sv : spasi antar lapisan perkuatan
LR : panjang nonacting
Lo : panjang overlap
LE : panjang penjangkaran
L : panjang penjangkaran + panjang nonacting
Z : kedalaman titik yang ditinjau dari
permukaan tanah
Φ´ : sudut geser tanah
Perhitungan spasi antar lapisan geosintetik
Stabilitas Eksternal
Sv
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Geser
Tall
………….…………………….…….(5)
'
h . FS
Dimana :
Sv : spasi antar lapisan geometrik
Tall : tegangan izin
h' : tekanan lateral tanah pada kedalaman tertentu
FS : faktor keamanan (1,3 – 1,5)
Perhitungan tegangan izin (Tall)
1
Tall Tult
FS
FS
FS CD FS BD
CR
ID
……….…(6)
Dimana :
Tult : tegangan tarik batas geosintetik
FSID: faktor parsial kerusakan instalasi saat
konstruksi (1,1 – 2,0)
FSCR: faktor parsial akibat rangkak (creep) (2,0-4,0)
FSCD: faktor parsial akibat degradasi kimia (1,0 1,5)
FSBD: faktor parsial akibat degradasi biologi (1,0 1,3)
Perhitungan
panjang
penjangkaran
ditambah panjang nonacting (L)
L LE LR ………………………………..………
..(7)
Dimana :
LE: embedment length / panjang penjangkaran
LR: nonacting lengths / panjang nonacting
Perhitungan panjang overlap (Lo)
Lo
S v . h' .FS ………………….…………...
4c .z tan
(8)
Dimana :
FS : faktor keamanan (1,3 – 1,5)
Perhitungan tekanan aktif tanah (Pa)
Pa 0,5. .H 2 .K a ………………………….…….(9)
Dimana :
Pa : tekanan aktif tanah
Ka : koefisien tekanan aktif tanah, K tan 2 (45 )
a
2
FK geser
ca .L w tan
Pa cos
1,5 …………...…........(10)
Dimana :
ca: Adhesi antara tanah dengan geotekstil
w:
gaya
karena
beban
tanah
( Q LE H )
Pa: tekanan yang menyebabkan gaya geser
: sudut geser.
sendiri
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Guling
FS guling
( w.x)
2 ………...………….……(1
Pa cos .ad
1)
Dimana :
w :gaya karena beban tanah sendiri ( Q LE H )
ar : 0,5 L
Pa : tekanan yang menyebabkan gaya geser
ad : Jarak antara titik berat tanah yang bekerja
mendorong tanah dengan tanah dasar.
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Daya Dukung Tanah Dasar
FK tan ah pondasi
q ult
3 ……………………..(1
q
2) qult c.N c q.N q 0,5. .B.N …………..…….(
13)
Dimana :
q ult :daya dukung tanah)
Q : berat tanah
B : lebar dasar pondasi yang kontak dengan tanah
Nc : koefisien daya dukung untuk kohesi
Nq : koefisien daya dukung untuk berat tanah
(beban)
N : koefisien daya dukung untuk berat jenis tanah
Stabilitas Internal
Faktor Keamanan
Perkuatan
FK OS
Terhadap
Putusnya
Tall
…………………….…………..(15)
T pendorongi
Dimana :
Tall
: tegangan yang dimiliki tiap geotekstil
Tpendorong I :tegangan tarik maksimum pada tiap
geotekstil
Faktor Keamanan Terhadap Tercabutnya
Perkuatan
FK PO
T penahani
T pendorongi
………………...………….(16)
Tpenahani 2 LE tan ………………….....(17)
'
h
Geotekstil GW-235 dengan tensile strenght sebesar
43,8 kN/m.
Tegangan Izin (Tall)
1
Tall Tult
FS ID FS CR FS CD FS BD
1
43,8
1
,
2
2
,
5
1
,
1
1
,
1
12,066 kN / m
Perhitungan Tegangan Lateral Tanah ( h' )
Ka = tan 2 (45 )
2
tan 2 (45 26 )
2
0,390
Dimana :
Tpenahan I
: tegangan penahan yang mencegah
geotekstil tercabut dari tanah yang menjepitnya
Tpendorong I : tegangan tarik maksimum pada tiap
geotekstil
LE : panjang nonacting
: sudut friksi antara tanah dengan geotekstil
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data-data Perencanaan
Data Primer dari Hasil Laboratorium
cu
= 13,6 kN/m2
2
ca
= 0,8 . 13,6 = 10,88 kN/m
=26o
=11,56 kN/m3
d
=15,73 kN/m3
b
sat =17 kN/m3
Gambar 4. Diagram tegangan lateral tanah
Perhitungan Tekanan Lateral Tanah
Dengan Pengaruh Air Tanah Pada
Pedalaman 2 m Dari Tanah Dasar.
P = 0.8 kN
q = 5 kN/m2
a.
'
hq
Ka q
1
Tekanan Lateral akibat Beban Merata
0,390 5
2
2
tan tan 26 0,312
3
3
H
1,95 kN / m2
=5m
b. Tekanan Lateral akibat Beban Hidup (Terpusat)
hl' P
Data Sekunder
x2 z
R5
0,8
3,52 5
6,105
0,00579 N / m 2
c.
Tekanan Lateral akibat Beban Tanah Diatas Muka
Air
hs' 1 hs' 1' K a z
(0,390 15,73 z )
6,14 z kN / m2
Gambar 3. Geotekstil yang digunakan
d. Tekanan Lateral akibat Beban Tanah Dibawah
Muka Air
hs' , K a z
Tabel 1. Perhitungan lapisan antar geotekstil (Sv)
dengan pengaruh air tanah
(17 10) 0,390 2
5,46kN / m2
e.
'
hw
z w
Tekanan Lateral akibat Pengaruh Air Tanah
2 10
20 kN / m
Persamaan Tegangan lateral total untuk daerah di
atas muka air tanah :
h' hq1 hl hs1
1,950 0,00579 6,14 z kN / m 2
Persamaan Tegangan lateral total untuk daerah di
bawah muka air tanah :
h' hq1 hl hs1 hs2 hw
sv dipakai
(m)
0.1
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.4
0.4
0.5
0.5
0.6
0.6
6,14 z 27,41 kN / m 2
LE
Perkuatan
Dengan trial and error, dicoba memakai Sv =
0,10 m di kedalaman z = 5 m
T
S v ' all
h . FS
12,066
(6,14(5) 27,41) 1,4
0,148 m 0,10 (OK )
Berarti Sv sebesar 0,10 m dapat dipasang pada
kedalaman 5.00 m
Dengan trial and error, dicoba memakai Sv =
0,15 m di kedalaman z = 4.90 m
T
S v ' all
h . FS
12066
(6,14(4,9) 27,41) 1,4
0,152 m 0,15 (OK )
Berarti Sv 0,15 m dapat dipasang
kedalaman 4.90 m.
LR ( H z ) tan 45
2
Ditinjau pada kedalaman z = 0,50 meter
26
(5,00 0,60) tan 45
2
2,75 m
1,950 0,00579 6,14 z 5,46 20kN / m 2
Antar
sv
(m)
0.142
0.152
0.155
0.163
0.173
0.183
0.195
0.209
0.231
0.258
0.291
0.335
0.423
0.481
0.557
0.695
0.924
1.528
Panjang Penjangkaran Ditambah Panjang
Nonacting (L)
6,14 z 1,95579kN / m2
Menghitung Spasi
Geotekstil (Sv)
Kedalaman σhq
σhq
σhs1
σh1'
σhs2
σhw
Σσh
(m)
(kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2)
5
1.95 0.00579
33.2
5.46
20
60.6
4.9
1.95 0.00607
32.5
5.19
19
58.6
4.75
1.95 0.00651
31.5
4.78
17.5
55.7
4.6
1.95 0.00699
30.5
4.37
16
52.8
4.45
1.95 0.00751
29.5
3.96
14.5
49.9
4.3
1.95 0.00808
28.5
3.549
13
47.0
4.15
1.95 0.00870
27.5 3.1395 11.5
44.1
4
1.95 0.00929
26.5
2.73
10
41.2
3.8
1.95 0.01018
25.2
2.184
8
37.3
3.6
1.95 0.01107
23.9
1.638
6
33.5
3.4
1.95 0.01204
22.5
1.092
4
29.6
3.2
1.95 0.01311
21.2
0.546
2
25.7
3
1.95 0.01412 18.4
20.4
2.6
1.95 0.01617 16.0
17.9
2.2
1.95 0.01794 13.5
15.5
1.7
1.95 0.01870 10.4
12.4
1.2
1.95 0.01696 7.4
9.3
0.6
1.95 0.01043 3.7
5.6
S v h FS
2c a .z tan
2 10,88 (15,73 0.60 tan( 2 26 0 )
3
0.170m
Hasil perhitungan spasi antar geotekstil dapat
dilihat pada Tabel 1 berikut:
Karena panjang LE minimum = 1 meter, maka yang
dipakai adalah LE minimum
L LR LE
2.75 1,0
3.75 m
Hasil perhitungan panjang penjangkaran dan
panjang nonacting dapat dilihat pada Tabel 2.
Menghitung Panjang Overlap (Lo)
Panjang Overlap (Lo) Ditinjau pada kedalaman
z = 0,60 meter
L0
pada
0.60 5,6 1,4
S v h FS
4c a .z tan
0.60 5,7 1,4
4 10,88 (16,030 0.60 2 26 0 )
3
0,085m
Karena panjang Lo minimum = 1 meter, maka yang
dipakai adalah Lo minimum.
Tabel 2. Nilai panjang penjangkaran, panjang
nonacting panjang overlap
z
LE
LE min
LR
L
L
m
m
m
m
m
terpakai (m)
0.60
0.170
1
2.75
3.75
4
1.20
0.233
1
2.375
3.375
4
1.70
0.226
1
2.062
3.062
4
2.20
0.250
1
1.75
2.75
3
2.60
0.212
1
1.5
2.5
3
3.00
0.223
1
1.2
2.2
3
3.20
0.135
1
1.125
2.125
3
3.40
0.150
1
1
2
2
3.60
0.164
1
0.875
1.875
2
3.80
0.177
1
0.75
1.75
2
4.00
0.189
1
0.625
1.625
2
4.15
0.148
1
0.53
1.53
2
4.30
0.154
1
0.43
1.43
2
4.45
0.160
1
0.34
1.34
2
4.60
0.166
1
0.25
1.25
2
4.75
0.171
1
0.15
1.15
2
4.90
0.176
1
0.06
1.06
2
5.00
0.120
1
0
1
2
Dari tabel tersebut, dapat digambarkan panjang
perkuatan sebagai berikut:
Menghitung Tekanan Aktif Tanah (Pa)
Tabel 3. Perhitungan tekanan dan momen
Momen Terhadap
Gaya (Pa)
A
Pa1= Ka.q.H
M1 = 9,75 . 2,5
= 0,390.5.5
= 24,375 kN.m
= 9,75 kN/m
Pa2= P.x2.H2 / R5
M2 = 0,0289 . 1,5
= 0,800.3.52.52 / 6,1035
= 0,0433 kN.m
= 0,0289 kN/m
M3 = 27,61 . 3
Pa3= Ka..h12/ 2
= 82,83 kN.m
= 0,390.15,73.32 / 2
= 27,61 kN/m
Pa4= Ka..h1.h2.
M4 = 36,81 . 1
= 0,390.15,73.3.2
= 36,81 kN.m
= 36,81 kN/m
Pa5= Ka.’.h22 / 2
M5 = 5,46 . 0.667
= 0,390.(17-10).22/ 2
= 3,64 kN.m
= 5,46 kN/m
2
Pa6= w.h2 / 2
M6 = 20 . 0,667
= 10. 22 / 2
= 13,340 kN.m
= 20 N/m
Pa = 99,66 kN/m
M=161,04 kN.m
Perhitungan tegangan lateral tanah ke arah
horizontal :
Pa cos 99,66 x cos 2 26 0
3
Kontrol Stabilitas Eksternal
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Geser
Gambar 5. Ilustrasi kegagalan geser
FK geser 1,5
(c a .L) (w tan )
1,5
Pa cos
FK geser
w .h.L
ca = 0,8 c
w1 17.1,8.2 61,2 kN / m
w2 (15,73.1,3.3) (17.3.0.2) 71,55 kN / m
w3 15,73.1,7.4 106,96 kN / m
w 239,71 kN / m
Pa sin 99,66 x sin 2 26 0
3
29,69 kN / m
FK geser
(c L) ((w Pa sin ) tan )
a
1,5
Pa cos
(10,88 2) ((239,71 29,69) 0,487)
1,5
95.13
FK geser
(ok)
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Guling
95,13 kN / m
Perhitungan tegangan lateral tanah ke arah vertikal :
Pa sin 99,66 x sin 2 26 0
3
29,69 kN / m
Gambar 6. Ilustrasi kegagalan guling
FS guling
( w..x)
2
Pa cos .ad
FS guling
( w..x)
2
Pa cos . y
Pa . y M
Hasil perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada
Tabel 4. berikut.
99,66. y 161,04
y
161,04
99,66
Tabel 4. Perhitungan kontrol putusnya perkuatan
y 1,616
Lapi
San
w1 .x1 w2 .x 2 w3 .x3 Pa sin .x
2,0
Pa cos .ad
(68 1) (61,35 1,5) 106,96 2 (29,69 4)
(96,13 1,616)
3,17 2,0
(OK )
2,0
Faktor Keamanan Tanah Dasar
Gambar 7. Ilustrasi kegagalan tanah dasar
FK tan ah pondasi
qult
2
q act
qult c.Nc q.Nq 0,5BN
q act ( h) q P ( 'h) ( w h)
3,5 2 5
((17 10) 2) (2 10)
(15,73 5) 5 0,8
6,1035
q act 117,66 kN / m2
qult
2
q act
FK tan ah pondasi
Putusnya
Cek pada lapisan 1, dengan Sv = 0,60 meter
T
FK OS ' all
h Sv
(OK )
FK PO
T penahani
T pendorongi
T penahani 2 LE v' tan
T pendorongi h' S v
Kontrol Stabilitas Internal
43,800
3,0
5,6 0,60
13,04 3,0
13,04
7,85
7,06
5,65
6,12
5,37
8,52
7,40
6,54
5,87
5,32
6,62
6,21
5,85
5,53
5,24
4,98
7,23
Kontrol
FKos>
3 = OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
2 115,73 0,60 0,312
1,50
5,6 0,60
5,88
1,50
3,36
(OK )
1,75 1,50
3,15 2 (ok )
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
FKos
Ditinjau Perkuatan pada lapisan ke-1, dengan z =
0,60 meter
2 Le v' tan
FK PO
h' S v
370,6
2
117,66
Faktor Keamanan Terhadap
Perkuatan Geotekstil
0,60
0,60
0,50
0,50
0,40
0,40
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,10
Tpendorong
h x Sv
(kN/m)
3,36
5,58
6,20
7,75
7,16
8,16
10,28
5,92
6,70
7,46
8,24
6,62
7,05
7,49
7,92
8,36
8,79
6,06
Ditinjau Perkuatan pada lapisan ke-1,
dengan z = 0,50 meter
qult 370,6 kN / m2
FK tan ah pondasi
Tall
(kN/m)
Faktor Keamanan Terhadap Tercabutnya
Perkuatan
qult (13,6 22.25) 0 (0,5 17 2 8)
q act
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Sv
(m)
Hasil Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada
Tabel 5. berikut.
Tabel 5. Perhitungan kontrol tercabutnya perkuatan
La z (m) Tpenahan Tpendoron
FKPO
FKP
pi
(kN/m) g (N/m)
O>1,
sa
5=
n
OK
3,36
OK
1.
0,60
5,88
1,75
5,58
OK
2.
1,20
11,78
2,11
6,20
OK
3.
1,70
16,69
2,69
7,75
OK
4.
2,20
21,59
2,79
5.
6.
7.
8.
9.
10
11
12
13
14
15
16
17
18
2,60
3,00
3,20
3,40
3,60
3,80
4,00
4,15
4,30
4,45
4,60
4,75
4,90
5,00
25,52
29,45
33,95
33,31
38,19
40,31
42,43
44,02
45,61
47,21
48,80
50,39
51,98
53,04
7,16
8,16
10,28
5,92
6,70
7,46
8,24
6,62
7,05
7,49
7,92
8,36
8,79
6,06
3,56
3,61
6,61
5,62
5,70
5,40
5,15
6,66
6,47
6,31
6,16
6,03
5,91
8,75
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
Saran
Dapat menggunakan tipe geotekstil lainnya yang
terdapat
di
pasaran,
Perhitungan
dengan
mempertimbangkan berat volume tanah dasar,
kohesi tanah dasar dan sudut geser tanah dasar,
Hendaknya metode yang dipakai dalam desain tidak
hanya dengan metode Rankine. Bisa juga memakai
metode metode satu baji (single wedge method) dan
dua baji (two part wedge method) ataupun dengan
penggunaan software seperti Geoslope agar nantinya
hasil masing-masing metode dapat dibandingkan
sehingga didapatkan hasil akhir yang paling efisien
untuk kasus longsor ini.
Ucapan Terima Kasih
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1. cara melakukan desain penulangan tanah dengan
geotekstil meliputi proses pencarian lokasi
peneltian yang mengalami longsor,
pengambilan data primer berupa tanah asli
lereng di lokasi yang kemudian di teliti di
laboratorium untuk mendapatkan nilai kohesi
(c), berat volume tanah (γ), sudut geser tanah
(ϕ) dan tinggi lereng, pengambilan data
sekunder berupa data karakteristik geotekstil
,pengumpulan literatur terkait.
2. Hasil analisis desain
a. Kekuatan tarik dari geotekstil woven tipe
GW-235 yang digunakan adalah 43,800
kN/m.
b. Tegangan izin (Tall) diperoleh sebesar
12,066 kN/m.
c. Spasi Antar Lapisan Geosintetik didapatkan
hasil sebagai berikut :
Sv = 0,60 m dapat dipasang pada
kedalaman 0,60 m sampai 1,20
Sv = 0,50 m dapat dipasang pada
kedalaman 1,7 m sampai 2,20 m.
Sv = 0,40 m dapat dipasang pada
kedalaman 2,60 m sampai 3,00 m.
Sv = 0,20 m dapat dipasang pada
kedalaman 3,20 m sampai 4,00 m.
Sv = 0,15 m dapat dipasang pada
kedalaman 4,15 m sampai 4,90 m.
Sv = 0,10 m dapat dipasang pada
kedalaman 5.00 m.
d. Panjang penjangkaran ditambah panjang
nonacting :
L 4 m dipasang pada kedalaman 0,6 m
sampai 1,70 m.
L 3 m dipasang pada kedalaman 2,2 m
sampai 3,2 m.
L 2 m dipasang pada kedalaman 3,4 m
sampai 5 m
Puji syukur kehadapan Tuhan Yang Maha Esa,
karena
berkat
rahmat-Nya
penulis
dapat
menyelesaikan Jurnal Ilmiah yang berjudul “Desain
Penahan Tanah Dengan Perkuatan Geotekstil”.
Ucapan terima kasih disampaikan kepada semua
pihak yang selalu memberikan dukungan baik secara
langsung
maupun
tidak
langsung
dalam
penyelesaian jurnal ilmiah ini
DAFTAR PUSTAKA
CRAIG, R. (1989). MEKKANIKA TANAH. Jakarta:
ERLANGGA.
Departemen, P. U. (2009). KLASIFIKASI &
FUNGSI
GEOSINTETIK.
Kementerian
Pekerjaan Umum.
Departemen, P. U. (2009). PERENCANAAN dan
PELAKSANAAN DINDING PENAHAN TANAH
YANG
DIPERKUAT
GEOSINTETIK.
Kementrian Pekerjaan Umum.
Geotextile Geomembrane Geogrid Center. (n.d.).
Retrieved November Jumat, 2014, from About
Us: http://geotextile.web.id
Hardiyatmo, H. C. (2002). Mekanika Tanah I.
Yogyakarta: GADJAH MADA UNIVERSITY
PRESS.
Hardiyatmo, H. C. (2010). ANALISIS dan
PERANCANGAN FONDASI I. Yogyakarta:
GADJAH MADA UNIVERSITY PRESS.
Koerner, R. M. (2005). Designing with
Geosynthetics. New Jersey: Pearson Prentice
hall.
Nandy, S. M. (2007). LONGSOR. FPIPS-UPI.
Permethene. (n.d.). Home. Retrieved mei 14, 2014,
from Permathene: http://www.permathene.com
BERUPA GEOTEKSTIL UNTUK PERKUATAN TANAH
I Gusti Ngurah Wardana, Tjok Gede Suwarsa Putra, I Made Ribeg Kapitan,
Fakultas Teknik Universitas Udayana, Denpasar
1
Abstrak : Kondisi kemiringan lereng yang curam dan bertambahnya beban lereng yang tidak mampu
lagi dipikul oleh lereng dapat menyebabkan terjadinya tanah longsor. Bercermin pada kasus longsor yang
terjadi di jalan raya Baturiti Kabupaten Tabanan, Bali, diperlukan penanggulangan agar terhindar dari
bencana tanah longsor. Salah satu upaya adalah dengan penulangan tanah menggunakan tulangan
lembaran berupa geotekstil. Geotekstil mempunyai keunggulan antara lain mudah dalam proses
pemasangan, lebih ekonomis, ringan dalam proses pengangkutan dan dapat meningkatkan stabilitas
lereng. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan desain lembaran geotekstil yang akan digunakan untuk
perkuatan tanah.
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data primer dan data sekunder. Data primer antara
lain: kohesi tanah (c), berat volume kering tanah (γ), sudut geser (φ) tanah dan tinggi lereng (H)
berdasarkan pengukuran di lokasi; sedangkan data sekunder berasal dari data karakteristik geotekstil.
Analisis desain dilakukan dengan perhitungan manual menggunakan Metode Rankine. Analisis data
meliputi spasi antar lapisan geosintetik (Sv), tegangan ijin (Tall), tegangan lateral tanah ( ' h ), panjang
penjangkaran dijumlahkan dengan panjang nonacting (L), panjang overlap (Lo) dan tekanan aktif tanah
(Pa). Analisis selanjutnya adalah menghitung stabilitas terhadap
faktor-faktor
penyebab
kegagalannya, yang terdiri dari stabilitas internal dan stabilitas eksternal .
Berdasarkan perhitungan diperoleh hasil spasi antar lapisan geotekstil berturut-turut sebesar 0,60 m,
0,50 m, 0,40 m, 0,20 m, 0,15 m, 0,10 m. Hasil L dengan panjang 4,00 m didapat pada kedalaman 0,60
m sampai 1,70, L dengan panjang 3,00 m pada kedalaman 2,20 m sampai 3,20 m dan L dengan
panjang 2,00 m pada kedalaman 3,40 m sampai 5,00 m. L o diperoleh hasil yang sama yaitu 1,00 m
pada setiap kedalaman.
Hasil desain yang diperoleh telah memenuhi kontrol stabilitas eksternal yang meliputi kegagalan
geser, kegagalan guling, kegagalan daya dukung tanah dasar dan kontrol terhadap stabilitas internal yang
meliputi putusnya perkuatan dan tercabutnya perkuatan.
Kata kunci : tanah longsor, penulangan tanah, geotekstil.
DESIGN OF SOIL REINFORCEMENT WITH REINFORCEMENT
SHEET FORM OF GEOTEXTILES FOR SOIL REINFORCEMENT
Abstract : Steep slope conditions and the increasing burden of slopes which can no longer be borne
by the slopes can cause landslides. Learning from the landslide that occurred on the highway of Baturiti
Tabanan, Bali, it is necessary for countermeasures to avoid landslides. One of the efforts is by reinforcing
the soil by using geotextile reinforcement sheet form. Geotextile has advantages such as easy installation
process, more economical, lighter in the transport process and can improve the stability of the slope. This
study aims to determine the design of the geotextile sheet that will be used for soil reinforcement.
The data used in the study were primary and secondary data. The primary data include: soil cohesion
(c), the weight of dry soil volume (γ), friction angle (φ) soil and slope height (H) based on measurements
at the site; while the secondary data derived from the data characteristics of geotextiles. Analysis of the
design was done by manual calculation by using the method of Rankine. Data analysis covering the space
between geosynthetic layers (Sv), allowable stress (Tall), lateral soil tension ( ' h ), the length of
anchoring summed with non-acting length (L), the length of overlap (Lo) and the soil active pressure (P a).
The subsequent analysis was to calculate the stability of the factors that cause failure, which consists of
internal and external stability.
Based on the calculations, the results of the space between the layers of geotextiles were
respectively amounted to 0.60 m, 0.50 m, 0.40 m, 0.20 m, 0.15 m, 0.10 m. Results of L with a length
of 4.00 m obtained at a depth of 0.60 m to 1.70 L with a length of 3.00 m at a depth of 2.20 m to 3.20
m and 2.00 m of length L at a depth of 3, 40 m to 5.00 m. Lo obtained the same result, namely 1.00 m
at each depth.
Results of design which were obtained have fulfilled the external stability control, which includes
the sliding failure, rolling failure, subgrade bearing capacity failure and control of internal stability
which includes reinforcement breaking and uprooting of reinforcement.
Keywords: landslides, soil reinforcement, geotextiles.
PENDAHULUAN
Longsoran terjadi karena adanya kemiringan pada
lereng yang curam, peningkatan pergeseran tanah
yang sudah tidak mampu lagi ditahan oleh lereng
dan bertambahnya beban lereng. Salah satu daerah
di Provinsi Bali yang mengalami longsor adalah
kawasan Jalan Raya Baturiti, Kecamatan Baturiti,
Kabupaten Tabanan, Bali. Salah satu cara yang
telah dikembangkan untuk mencegah dan
menanggulangi bencana longsor adalah dengan
menggunakan geotekstil, Geotekstil adalah suatu
material yang terbuat dari bahan polimer dan dirajut
dengan fungsi utama sebagai perkuatan, pemisah
(separator) dan penyaring (filtrasi). Penggunaan
perkuatan geotekstil menyebabkan parameter
kekuatan geser tanah bertambah sehingga struktur
tanah semakin kuat menahan beban yang bekerja di
atas tanah. Berdasarkan uraian di atas, penulis
merasa perlu dilakukannya kajian ilmiah dan teknis
mengenai penggunaan dan proses desain geotekstil
sebagai tindakan pencegahan terhadap bencana
tanah longsor di kawasan Jalan Raya Baturiti,
Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali.
MATERI DAN METODE
Penulangan Tanah
Konsep perkuatan tanah dengan tulangan
diperkenalkan oleh Vidal pada tahun 1969. Sistem
penulanagan tanah digunakan pada dinding penahan
tanah, pangkal jembatan, timbunan badan jalan,
penahan galian dan perbaikan stabilitas lereng.
Jenis-jenis penulangan tanah dibedakan atas 4 jenis
yaitu tulangan lajur, tulangan grid, tulangan
lembaran dan tulangan batang dengan angker.
Definisi Geotekstil
Geotekstil adalah suatu material geosintetik
yang berbentuk seperti karpet atau kain. Umumnya
material geotekstil terbuat dari bahan polimer
polyester (PET) atau polypropylene (PP). Geotekstil
adalah material yang bersifat permeable (tidak
kedap air) dan memiliki fungsi yang bervariasi
diantaranya sebagai lapisan penyaring, lapisan
pemisah dan lapisan perkuatan,
Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian bertempat di kawasan Jalan
Raya Baturiti, Kecamatan Baturiti, Kabupaten
Tabanan, Bali.
Gambar 1. Lokasi studi kasus
Metode Pengumpulan Data
Berat Volume Butir ButirTanah
Berat Volume Air
a. Pemeriksaan Berat Jenis Tanah
Gs
(W2 W 1)
(W2 W1 ) (W 3W 4) ………………………......(1)
b. Pemadatan Tanah (Soil Compaction)
w ………………….…………(2)
zav
1
w
Gs
Keterangan :
zav = Berat volume saat kadar udara nol
w
Gs
= Berat spesifik butiran padat tanah
= Berat volume air
w
= Kadar air
c. Pemeriksaan Tekan Bebas (Unconfined
Compression Test)
Sudut geser (�) dapat dihitung dengan
persamaan:
� = (α – 450) x 2 .............................................(3)
dimana :
α= sudut keretakan tanah saat tes
Kohesi (cu) dapat dihitung dengan persamaan:
cu =
qu
2
.......................................................(4)
Perancangan
Geotekstil
Perkuatan Tanah Dengan
z
H
ad = 1 H
3
Sv
45°
45° + ϕ/2
LR
Lo
LE
L
ar = 0,5
L 2. Konsep Desain Rankine
Gambar
Keterangan gambar:
H : tinggi dinding penahan tanah
Sv : spasi antar lapisan perkuatan
LR : panjang nonacting
Lo : panjang overlap
LE : panjang penjangkaran
L : panjang penjangkaran + panjang nonacting
Z : kedalaman titik yang ditinjau dari
permukaan tanah
Φ´ : sudut geser tanah
Perhitungan spasi antar lapisan geosintetik
Stabilitas Eksternal
Sv
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Geser
Tall
………….…………………….…….(5)
'
h . FS
Dimana :
Sv : spasi antar lapisan geometrik
Tall : tegangan izin
h' : tekanan lateral tanah pada kedalaman tertentu
FS : faktor keamanan (1,3 – 1,5)
Perhitungan tegangan izin (Tall)
1
Tall Tult
FS
FS
FS CD FS BD
CR
ID
……….…(6)
Dimana :
Tult : tegangan tarik batas geosintetik
FSID: faktor parsial kerusakan instalasi saat
konstruksi (1,1 – 2,0)
FSCR: faktor parsial akibat rangkak (creep) (2,0-4,0)
FSCD: faktor parsial akibat degradasi kimia (1,0 1,5)
FSBD: faktor parsial akibat degradasi biologi (1,0 1,3)
Perhitungan
panjang
penjangkaran
ditambah panjang nonacting (L)
L LE LR ………………………………..………
..(7)
Dimana :
LE: embedment length / panjang penjangkaran
LR: nonacting lengths / panjang nonacting
Perhitungan panjang overlap (Lo)
Lo
S v . h' .FS ………………….…………...
4c .z tan
(8)
Dimana :
FS : faktor keamanan (1,3 – 1,5)
Perhitungan tekanan aktif tanah (Pa)
Pa 0,5. .H 2 .K a ………………………….…….(9)
Dimana :
Pa : tekanan aktif tanah
Ka : koefisien tekanan aktif tanah, K tan 2 (45 )
a
2
FK geser
ca .L w tan
Pa cos
1,5 …………...…........(10)
Dimana :
ca: Adhesi antara tanah dengan geotekstil
w:
gaya
karena
beban
tanah
( Q LE H )
Pa: tekanan yang menyebabkan gaya geser
: sudut geser.
sendiri
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Guling
FS guling
( w.x)
2 ………...………….……(1
Pa cos .ad
1)
Dimana :
w :gaya karena beban tanah sendiri ( Q LE H )
ar : 0,5 L
Pa : tekanan yang menyebabkan gaya geser
ad : Jarak antara titik berat tanah yang bekerja
mendorong tanah dengan tanah dasar.
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Daya Dukung Tanah Dasar
FK tan ah pondasi
q ult
3 ……………………..(1
q
2) qult c.N c q.N q 0,5. .B.N …………..…….(
13)
Dimana :
q ult :daya dukung tanah)
Q : berat tanah
B : lebar dasar pondasi yang kontak dengan tanah
Nc : koefisien daya dukung untuk kohesi
Nq : koefisien daya dukung untuk berat tanah
(beban)
N : koefisien daya dukung untuk berat jenis tanah
Stabilitas Internal
Faktor Keamanan
Perkuatan
FK OS
Terhadap
Putusnya
Tall
…………………….…………..(15)
T pendorongi
Dimana :
Tall
: tegangan yang dimiliki tiap geotekstil
Tpendorong I :tegangan tarik maksimum pada tiap
geotekstil
Faktor Keamanan Terhadap Tercabutnya
Perkuatan
FK PO
T penahani
T pendorongi
………………...………….(16)
Tpenahani 2 LE tan ………………….....(17)
'
h
Geotekstil GW-235 dengan tensile strenght sebesar
43,8 kN/m.
Tegangan Izin (Tall)
1
Tall Tult
FS ID FS CR FS CD FS BD
1
43,8
1
,
2
2
,
5
1
,
1
1
,
1
12,066 kN / m
Perhitungan Tegangan Lateral Tanah ( h' )
Ka = tan 2 (45 )
2
tan 2 (45 26 )
2
0,390
Dimana :
Tpenahan I
: tegangan penahan yang mencegah
geotekstil tercabut dari tanah yang menjepitnya
Tpendorong I : tegangan tarik maksimum pada tiap
geotekstil
LE : panjang nonacting
: sudut friksi antara tanah dengan geotekstil
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data-data Perencanaan
Data Primer dari Hasil Laboratorium
cu
= 13,6 kN/m2
2
ca
= 0,8 . 13,6 = 10,88 kN/m
=26o
=11,56 kN/m3
d
=15,73 kN/m3
b
sat =17 kN/m3
Gambar 4. Diagram tegangan lateral tanah
Perhitungan Tekanan Lateral Tanah
Dengan Pengaruh Air Tanah Pada
Pedalaman 2 m Dari Tanah Dasar.
P = 0.8 kN
q = 5 kN/m2
a.
'
hq
Ka q
1
Tekanan Lateral akibat Beban Merata
0,390 5
2
2
tan tan 26 0,312
3
3
H
1,95 kN / m2
=5m
b. Tekanan Lateral akibat Beban Hidup (Terpusat)
hl' P
Data Sekunder
x2 z
R5
0,8
3,52 5
6,105
0,00579 N / m 2
c.
Tekanan Lateral akibat Beban Tanah Diatas Muka
Air
hs' 1 hs' 1' K a z
(0,390 15,73 z )
6,14 z kN / m2
Gambar 3. Geotekstil yang digunakan
d. Tekanan Lateral akibat Beban Tanah Dibawah
Muka Air
hs' , K a z
Tabel 1. Perhitungan lapisan antar geotekstil (Sv)
dengan pengaruh air tanah
(17 10) 0,390 2
5,46kN / m2
e.
'
hw
z w
Tekanan Lateral akibat Pengaruh Air Tanah
2 10
20 kN / m
Persamaan Tegangan lateral total untuk daerah di
atas muka air tanah :
h' hq1 hl hs1
1,950 0,00579 6,14 z kN / m 2
Persamaan Tegangan lateral total untuk daerah di
bawah muka air tanah :
h' hq1 hl hs1 hs2 hw
sv dipakai
(m)
0.1
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.4
0.4
0.5
0.5
0.6
0.6
6,14 z 27,41 kN / m 2
LE
Perkuatan
Dengan trial and error, dicoba memakai Sv =
0,10 m di kedalaman z = 5 m
T
S v ' all
h . FS
12,066
(6,14(5) 27,41) 1,4
0,148 m 0,10 (OK )
Berarti Sv sebesar 0,10 m dapat dipasang pada
kedalaman 5.00 m
Dengan trial and error, dicoba memakai Sv =
0,15 m di kedalaman z = 4.90 m
T
S v ' all
h . FS
12066
(6,14(4,9) 27,41) 1,4
0,152 m 0,15 (OK )
Berarti Sv 0,15 m dapat dipasang
kedalaman 4.90 m.
LR ( H z ) tan 45
2
Ditinjau pada kedalaman z = 0,50 meter
26
(5,00 0,60) tan 45
2
2,75 m
1,950 0,00579 6,14 z 5,46 20kN / m 2
Antar
sv
(m)
0.142
0.152
0.155
0.163
0.173
0.183
0.195
0.209
0.231
0.258
0.291
0.335
0.423
0.481
0.557
0.695
0.924
1.528
Panjang Penjangkaran Ditambah Panjang
Nonacting (L)
6,14 z 1,95579kN / m2
Menghitung Spasi
Geotekstil (Sv)
Kedalaman σhq
σhq
σhs1
σh1'
σhs2
σhw
Σσh
(m)
(kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2)
5
1.95 0.00579
33.2
5.46
20
60.6
4.9
1.95 0.00607
32.5
5.19
19
58.6
4.75
1.95 0.00651
31.5
4.78
17.5
55.7
4.6
1.95 0.00699
30.5
4.37
16
52.8
4.45
1.95 0.00751
29.5
3.96
14.5
49.9
4.3
1.95 0.00808
28.5
3.549
13
47.0
4.15
1.95 0.00870
27.5 3.1395 11.5
44.1
4
1.95 0.00929
26.5
2.73
10
41.2
3.8
1.95 0.01018
25.2
2.184
8
37.3
3.6
1.95 0.01107
23.9
1.638
6
33.5
3.4
1.95 0.01204
22.5
1.092
4
29.6
3.2
1.95 0.01311
21.2
0.546
2
25.7
3
1.95 0.01412 18.4
20.4
2.6
1.95 0.01617 16.0
17.9
2.2
1.95 0.01794 13.5
15.5
1.7
1.95 0.01870 10.4
12.4
1.2
1.95 0.01696 7.4
9.3
0.6
1.95 0.01043 3.7
5.6
S v h FS
2c a .z tan
2 10,88 (15,73 0.60 tan( 2 26 0 )
3
0.170m
Hasil perhitungan spasi antar geotekstil dapat
dilihat pada Tabel 1 berikut:
Karena panjang LE minimum = 1 meter, maka yang
dipakai adalah LE minimum
L LR LE
2.75 1,0
3.75 m
Hasil perhitungan panjang penjangkaran dan
panjang nonacting dapat dilihat pada Tabel 2.
Menghitung Panjang Overlap (Lo)
Panjang Overlap (Lo) Ditinjau pada kedalaman
z = 0,60 meter
L0
pada
0.60 5,6 1,4
S v h FS
4c a .z tan
0.60 5,7 1,4
4 10,88 (16,030 0.60 2 26 0 )
3
0,085m
Karena panjang Lo minimum = 1 meter, maka yang
dipakai adalah Lo minimum.
Tabel 2. Nilai panjang penjangkaran, panjang
nonacting panjang overlap
z
LE
LE min
LR
L
L
m
m
m
m
m
terpakai (m)
0.60
0.170
1
2.75
3.75
4
1.20
0.233
1
2.375
3.375
4
1.70
0.226
1
2.062
3.062
4
2.20
0.250
1
1.75
2.75
3
2.60
0.212
1
1.5
2.5
3
3.00
0.223
1
1.2
2.2
3
3.20
0.135
1
1.125
2.125
3
3.40
0.150
1
1
2
2
3.60
0.164
1
0.875
1.875
2
3.80
0.177
1
0.75
1.75
2
4.00
0.189
1
0.625
1.625
2
4.15
0.148
1
0.53
1.53
2
4.30
0.154
1
0.43
1.43
2
4.45
0.160
1
0.34
1.34
2
4.60
0.166
1
0.25
1.25
2
4.75
0.171
1
0.15
1.15
2
4.90
0.176
1
0.06
1.06
2
5.00
0.120
1
0
1
2
Dari tabel tersebut, dapat digambarkan panjang
perkuatan sebagai berikut:
Menghitung Tekanan Aktif Tanah (Pa)
Tabel 3. Perhitungan tekanan dan momen
Momen Terhadap
Gaya (Pa)
A
Pa1= Ka.q.H
M1 = 9,75 . 2,5
= 0,390.5.5
= 24,375 kN.m
= 9,75 kN/m
Pa2= P.x2.H2 / R5
M2 = 0,0289 . 1,5
= 0,800.3.52.52 / 6,1035
= 0,0433 kN.m
= 0,0289 kN/m
M3 = 27,61 . 3
Pa3= Ka..h12/ 2
= 82,83 kN.m
= 0,390.15,73.32 / 2
= 27,61 kN/m
Pa4= Ka..h1.h2.
M4 = 36,81 . 1
= 0,390.15,73.3.2
= 36,81 kN.m
= 36,81 kN/m
Pa5= Ka.’.h22 / 2
M5 = 5,46 . 0.667
= 0,390.(17-10).22/ 2
= 3,64 kN.m
= 5,46 kN/m
2
Pa6= w.h2 / 2
M6 = 20 . 0,667
= 10. 22 / 2
= 13,340 kN.m
= 20 N/m
Pa = 99,66 kN/m
M=161,04 kN.m
Perhitungan tegangan lateral tanah ke arah
horizontal :
Pa cos 99,66 x cos 2 26 0
3
Kontrol Stabilitas Eksternal
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Geser
Gambar 5. Ilustrasi kegagalan geser
FK geser 1,5
(c a .L) (w tan )
1,5
Pa cos
FK geser
w .h.L
ca = 0,8 c
w1 17.1,8.2 61,2 kN / m
w2 (15,73.1,3.3) (17.3.0.2) 71,55 kN / m
w3 15,73.1,7.4 106,96 kN / m
w 239,71 kN / m
Pa sin 99,66 x sin 2 26 0
3
29,69 kN / m
FK geser
(c L) ((w Pa sin ) tan )
a
1,5
Pa cos
(10,88 2) ((239,71 29,69) 0,487)
1,5
95.13
FK geser
(ok)
Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan
Guling
95,13 kN / m
Perhitungan tegangan lateral tanah ke arah vertikal :
Pa sin 99,66 x sin 2 26 0
3
29,69 kN / m
Gambar 6. Ilustrasi kegagalan guling
FS guling
( w..x)
2
Pa cos .ad
FS guling
( w..x)
2
Pa cos . y
Pa . y M
Hasil perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada
Tabel 4. berikut.
99,66. y 161,04
y
161,04
99,66
Tabel 4. Perhitungan kontrol putusnya perkuatan
y 1,616
Lapi
San
w1 .x1 w2 .x 2 w3 .x3 Pa sin .x
2,0
Pa cos .ad
(68 1) (61,35 1,5) 106,96 2 (29,69 4)
(96,13 1,616)
3,17 2,0
(OK )
2,0
Faktor Keamanan Tanah Dasar
Gambar 7. Ilustrasi kegagalan tanah dasar
FK tan ah pondasi
qult
2
q act
qult c.Nc q.Nq 0,5BN
q act ( h) q P ( 'h) ( w h)
3,5 2 5
((17 10) 2) (2 10)
(15,73 5) 5 0,8
6,1035
q act 117,66 kN / m2
qult
2
q act
FK tan ah pondasi
Putusnya
Cek pada lapisan 1, dengan Sv = 0,60 meter
T
FK OS ' all
h Sv
(OK )
FK PO
T penahani
T pendorongi
T penahani 2 LE v' tan
T pendorongi h' S v
Kontrol Stabilitas Internal
43,800
3,0
5,6 0,60
13,04 3,0
13,04
7,85
7,06
5,65
6,12
5,37
8,52
7,40
6,54
5,87
5,32
6,62
6,21
5,85
5,53
5,24
4,98
7,23
Kontrol
FKos>
3 = OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
2 115,73 0,60 0,312
1,50
5,6 0,60
5,88
1,50
3,36
(OK )
1,75 1,50
3,15 2 (ok )
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
43,8
FKos
Ditinjau Perkuatan pada lapisan ke-1, dengan z =
0,60 meter
2 Le v' tan
FK PO
h' S v
370,6
2
117,66
Faktor Keamanan Terhadap
Perkuatan Geotekstil
0,60
0,60
0,50
0,50
0,40
0,40
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,10
Tpendorong
h x Sv
(kN/m)
3,36
5,58
6,20
7,75
7,16
8,16
10,28
5,92
6,70
7,46
8,24
6,62
7,05
7,49
7,92
8,36
8,79
6,06
Ditinjau Perkuatan pada lapisan ke-1,
dengan z = 0,50 meter
qult 370,6 kN / m2
FK tan ah pondasi
Tall
(kN/m)
Faktor Keamanan Terhadap Tercabutnya
Perkuatan
qult (13,6 22.25) 0 (0,5 17 2 8)
q act
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Sv
(m)
Hasil Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada
Tabel 5. berikut.
Tabel 5. Perhitungan kontrol tercabutnya perkuatan
La z (m) Tpenahan Tpendoron
FKPO
FKP
pi
(kN/m) g (N/m)
O>1,
sa
5=
n
OK
3,36
OK
1.
0,60
5,88
1,75
5,58
OK
2.
1,20
11,78
2,11
6,20
OK
3.
1,70
16,69
2,69
7,75
OK
4.
2,20
21,59
2,79
5.
6.
7.
8.
9.
10
11
12
13
14
15
16
17
18
2,60
3,00
3,20
3,40
3,60
3,80
4,00
4,15
4,30
4,45
4,60
4,75
4,90
5,00
25,52
29,45
33,95
33,31
38,19
40,31
42,43
44,02
45,61
47,21
48,80
50,39
51,98
53,04
7,16
8,16
10,28
5,92
6,70
7,46
8,24
6,62
7,05
7,49
7,92
8,36
8,79
6,06
3,56
3,61
6,61
5,62
5,70
5,40
5,15
6,66
6,47
6,31
6,16
6,03
5,91
8,75
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
Saran
Dapat menggunakan tipe geotekstil lainnya yang
terdapat
di
pasaran,
Perhitungan
dengan
mempertimbangkan berat volume tanah dasar,
kohesi tanah dasar dan sudut geser tanah dasar,
Hendaknya metode yang dipakai dalam desain tidak
hanya dengan metode Rankine. Bisa juga memakai
metode metode satu baji (single wedge method) dan
dua baji (two part wedge method) ataupun dengan
penggunaan software seperti Geoslope agar nantinya
hasil masing-masing metode dapat dibandingkan
sehingga didapatkan hasil akhir yang paling efisien
untuk kasus longsor ini.
Ucapan Terima Kasih
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1. cara melakukan desain penulangan tanah dengan
geotekstil meliputi proses pencarian lokasi
peneltian yang mengalami longsor,
pengambilan data primer berupa tanah asli
lereng di lokasi yang kemudian di teliti di
laboratorium untuk mendapatkan nilai kohesi
(c), berat volume tanah (γ), sudut geser tanah
(ϕ) dan tinggi lereng, pengambilan data
sekunder berupa data karakteristik geotekstil
,pengumpulan literatur terkait.
2. Hasil analisis desain
a. Kekuatan tarik dari geotekstil woven tipe
GW-235 yang digunakan adalah 43,800
kN/m.
b. Tegangan izin (Tall) diperoleh sebesar
12,066 kN/m.
c. Spasi Antar Lapisan Geosintetik didapatkan
hasil sebagai berikut :
Sv = 0,60 m dapat dipasang pada
kedalaman 0,60 m sampai 1,20
Sv = 0,50 m dapat dipasang pada
kedalaman 1,7 m sampai 2,20 m.
Sv = 0,40 m dapat dipasang pada
kedalaman 2,60 m sampai 3,00 m.
Sv = 0,20 m dapat dipasang pada
kedalaman 3,20 m sampai 4,00 m.
Sv = 0,15 m dapat dipasang pada
kedalaman 4,15 m sampai 4,90 m.
Sv = 0,10 m dapat dipasang pada
kedalaman 5.00 m.
d. Panjang penjangkaran ditambah panjang
nonacting :
L 4 m dipasang pada kedalaman 0,6 m
sampai 1,70 m.
L 3 m dipasang pada kedalaman 2,2 m
sampai 3,2 m.
L 2 m dipasang pada kedalaman 3,4 m
sampai 5 m
Puji syukur kehadapan Tuhan Yang Maha Esa,
karena
berkat
rahmat-Nya
penulis
dapat
menyelesaikan Jurnal Ilmiah yang berjudul “Desain
Penahan Tanah Dengan Perkuatan Geotekstil”.
Ucapan terima kasih disampaikan kepada semua
pihak yang selalu memberikan dukungan baik secara
langsung
maupun
tidak
langsung
dalam
penyelesaian jurnal ilmiah ini
DAFTAR PUSTAKA
CRAIG, R. (1989). MEKKANIKA TANAH. Jakarta:
ERLANGGA.
Departemen, P. U. (2009). KLASIFIKASI &
FUNGSI
GEOSINTETIK.
Kementerian
Pekerjaan Umum.
Departemen, P. U. (2009). PERENCANAAN dan
PELAKSANAAN DINDING PENAHAN TANAH
YANG
DIPERKUAT
GEOSINTETIK.
Kementrian Pekerjaan Umum.
Geotextile Geomembrane Geogrid Center. (n.d.).
Retrieved November Jumat, 2014, from About
Us: http://geotextile.web.id
Hardiyatmo, H. C. (2002). Mekanika Tanah I.
Yogyakarta: GADJAH MADA UNIVERSITY
PRESS.
Hardiyatmo, H. C. (2010). ANALISIS dan
PERANCANGAN FONDASI I. Yogyakarta:
GADJAH MADA UNIVERSITY PRESS.
Koerner, R. M. (2005). Designing with
Geosynthetics. New Jersey: Pearson Prentice
hall.
Nandy, S. M. (2007). LONGSOR. FPIPS-UPI.
Permethene. (n.d.). Home. Retrieved mei 14, 2014,
from Permathene: http://www.permathene.com