DESAIN PENULANGAN TANAH DENGAN TULANGAN LEMBARAN BERUPA GEOTEKSTIL UNTUK PERKUATAN TANAH

Transkripsi

1 DESAIN PENULANGAN TANAH DENGAN TULANGAN LEMBARAN BERUPA GEOTEKSTIL UNTUK PERKUATAN TANAH TUGAS AKHIR Oleh : I Made Ribeg Kapitan NIM: JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

2 1 1

3 2 1

4 ABSTRAK Lereng yang memiliki kemiringan yang curam dan dipengaruhi bebanbeban yang dipikul dapat menyebabkan terjadinya bencana tanah longsor. Dengan bercermin pada kasus yang sering terjadi di jalan raya Baturiti kabupaten Tabanan, Bali yang merupakan daerah perbukitan diperlukan penangggulangan agar terhindar dari bencana tanah longsor. Salah satu cara dengan penulangan tanah dengan tulangan lembaran berupa geotekstil. Geotekstil mempunyai keunggulan dalam hal proses pelaksanaan di lapangan, lebih ekonomis, ringan dalam proses pengangkutan, dan dapat meningkatkan stabilitas lereng dengan baik. Tujuan penelitian (1 Untuk menguraikan secara jelas cara melakukan desain penulangan tanah dengan tulangan lembaran berupa geotekstil untuk perkuatan tanah sebagai salah satu alternatif mencegah bencana tanah longsor, (2 Untuk mengetahui berapa hasil perhitungan desain yang bisa digunakan di lokasi penelitian untuk mencegah bencana tanah longsor. 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 (S v, tegangan ijin (T all, tegangan lateral tanah ( σ, panjang penjangkaran dijumlahkan dengan panjang ' h nonacting (L, panjang overlap (L o dan tekanan aktif tanah (P a. Analisis έ selanjutnya adalah menghitung stabilitas terhadap faktor-faktor penyebab kegagalannya, yang terdiri dari stabilitas internal dan stabilitas eksternal. Hasil yang diperoleh dari proses pengujian sampel tanah di laboratorium adalah berat volume kering tanah (γ d sebesar 11,56 kn/m 3, (γ b sebesar 15,73 kn/m 3, (γ sat sebesar 17,00 kn/m 3, kohesi tanah (c sebesar 13,6 kn/m 2 dan sudut geser (φ tanah sebesar 26. Dilanjutkan dengan proses desain dengan metode Rankine, 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. Diperoleh hasil L dengan panjang 4,00 m 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 serta kontrol terhadap stabilitas internal yang meliputi putusnya perkuatan dan tercabutnya perkuatan. Kata kunci : tanah longsor, penulangan tanah, geotekstil. i

5 UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang maha Esa, karena berkat rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul DESAIN PENULANGAN TANAH DENGAN TULANGAN LEMBARAN BERUPA GEOTEKSTIL UNTUK PERKUATAN TANAH. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh mahasiswa dalam rangka menyelesaikan studi pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Dengan kerendahan hati dan keterbatasan yang penulis miliki dalam penguasaan pengetahuan maupun pengalaman, sehingga penulis sangat mengharapkan bantuan dari berbagai pihak. Atas bantuan tersebut, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Udayana, Bapak Prof. Ir. I Nyoman Arya Thanaya, ME., Ph.D karena telah meluangkan waktunya dalam proses tugas akhir ini. 2. Bapak Ir. I Gusti Ngurah Wardana, MT, selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan arahan, motivasi, dan petunjuk selama penyusunan tugas akhir ini. 3. Bapak Ir. Tjokorda Suwarsa Putra, MT. selaku dosen pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu untuk memperhatikan, mengarahkan tugas akhir ini sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. 4. Semua dosen di Jurusan Teknik Sipil, Universitas Udayana yang telah banyak memberikan ilmu mengenai ketekniksipilan serta yang terkait dengan tugas akhir ini. 5. Keluarga tercinta Bapak Yabex Alex Kapitan, SE., Ibu Ir. Ni Nyoman Suratni., Kakak Putri Victoria Kapitan, SP., Marthen Yusuf Kapitan, SH., Adik Agrineh Kapitan. yang telah memotivasi, menuntun dan memberikan semangat kepada penulis sehingga tugas akhir ini dapat terselaesaikan. 6. Teman-teman Teknik Sipil Non-Reguler Universitas Udayana angkatan 2009, serta pihak-pihak yang telah memberikan bantuan dalam penyusunan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan karena keterbatasan kemampuan dan pengetahuan dari penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan koreksinya untuk penyempurnaan penulisan tugas akhir ini. Denpasar, 2 Juni 2015 Penulis ii

6 DAFTAR ISI ABSTRAK... i UCAPAN TERIMA KASIH... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR LAMPIRAN... ix BAB I PENDAHULUAN... Error! Bookmark not defined. 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Manfaat Penelitian Batasan Masalah... 3 BAB II DASAR TEORI Longsor Dan Jenisnya Tekanan Tanah Lateral Tekanan Tanah Saat Diam Tekanan Tanah Aktif Tekanan Tanah Pasif Penulangan Tanah Jenis-jenis Penulangan Tanah Geosintetik Klasifikasi Geosintetik Fungsi Geosintetik Pemilihan Jenis Geosintetik Geotekstil Perancangan perkuatan Tanah Dengan Geotekstil Menghitung Tegangan Izin (Tall ' Menghitung Tegangan Lateral Tanah ( σ h Menghitung Spasi Antar Lapisan Geosintetik (Sv Menghitung Panjang Penjangkaran Ditambah Panjang Nonacting (L Menghitung Panjang Overlap (L o Menghitung Tekanan Aktif Tanah (P a Kontrol Stabilitas Eksternal Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan Geser Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan Guling Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan Daya Dukung Tanah Dasar Stabilitas Internal Faktor Keamanan Terhadap Putusnya Perkuatan Faktor Keamanan Terhadap Tercabutnya Perkuatan iii

7 BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN Kerangka Penelitian Lokasi Penelitaian Pengumpulan Data Metode Pengumpulan Data Pemeriksaan Berat Jenis Tanah Pemadatan Tanah (Soil Compaction Pemeriksaan Tekan Bebas (Unconfined Compression Test Langkah-Langkah Desain Menghitung tegangan izin (T all Menghitung tegangan lateral tanah tanpa mempertimbangkan ' muka air tanah ( σ h Menghitung tegangan lateral tanah dengan mempertimbangkan ' muka air tanah ( σ h Menghitung spasi antar lapisan geosintetik Menghitung panjang penjangkaran ditambah panjang nonacting (L Menghitung panjang overlap (L o Menghitung tekanan aktif tanah (P a Mengecek Stabilitas Eksternal Menghitung stabilitas internal, BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Data-data Perencanaan Perhitungan Tegangan Ijin Perhitungan Tegangan Lateral Tanah Tanpa Pengaruh Air Tanah Perhitungan Tegangan Lateral Dengan Mempertimbangkan Air Tanah Menghitung Spasi Antar Perkuatan Geotekstil (S v Perbandingan Perencanaan Tanpa dan Dengan Air Tanah Menghitung Panjang Penjangkaran Ditambah Panjang Nonacting (L Menghitung Panjang Overlap (L Menghitung Tekanan Aktif Tanah (Pa Kontrol Stabilitas Eksternal Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan Geser Faktor Keamanan Terhadap Guling Faktor Keamanan Terhadap Kegagalan Daya Dukung Tanah Dasar Kontrol Stabilitas Internal Faktor Keamanan Terhadap Putusnya Tulangan Faktor Keamanan Terhadap Tercabutnya Tulangan iv

8 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA v

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Lokasi Longsor... 1 Gambar 2.1 Longsoran Translasi... 4 Gambar 2.2 Longsoran Rotasi... 5 Gambar 2.3 Pergerakan Blok... 5 Gambar 2.4 Runtuhan batuan... 6 Gambar 2.5 Rayapan Tanah... 6 Gambar 2.6 Aliran bahan rombakan... 7 Gambar 2.7 Tekanan Tanah Diam... 8 Gambar 2.8 Tekanan Tanah Diam Menurut Lingkaran Mohr... 9 Gambar 2.9 Teakanan Tanah Aktif Gambar 2.10 Tekanan Tanah Aktif Menurut Lingkaran Mohr Gambar 2.11 Orientasi Garis Keruntuhan Teori Rankine Pada Kedudukan Aktif Gambar 2.12 Tekanan Tanah Pasif Gambar 2.13 Tekanan Tanah Pasif Menurut Lingkaran Mohr Gambar 2.14 Orientasi Garis Keruntuhan Teori Rankine Pada Kedudukan Pasif12 Gambar 2.15 Dinding Tanah Bertulang Dengan Tulangan Lajur Gambar 2.16 Dinding Tanah Bertulang Dengan Tulangan Grid Gambar 2.17 Dinding Tanah Bertulang Dengan Tulangan Lembaran Gambar 2.18 Dinding Tanah Bertulang Sistem Angker Gambar 2.19 Contoh-contoh geosintetik Gambar 2.20 Klasifikasi geosintetik Gambar 2.21 Geotekstil lulus air Gambar 2.22 Geotekstil Kedap Air Gambar 2.23 Geogrid Gambar 2.24 Separator Gambar 2.25 Perkuatan Gambar 2.26 Penyaring Gambar 2.27 Drainase Gambar 2.28 Penahan Gambar 2.29 Konsep Desain Rankine Gambar 2.30 Arah-arah Gaya Yang Bekerja Gambar 2.31 Konsep Dan Teori Tekanan Tanah Untuk Desain Geotekstil Gambar 2.32 Diagram tekanan tanah aktif Gambar 2.33 Zona Aktif Dan Zona Penahan Dinding Penahan Gambar 3.1 Kerangka penelitian Gambar 3.2 Lokasi penelitian Gambar 3.3 Pengambilan Sampel Tanah Gambar 3.4 Data Geotekstil Teranyam Tipe GW Gambar 4.1 Data geotekstil Gambar 4.2 Diagram tegangan lateral tanah tanpa pengaruh air tanah Gambar 4.3 Spasi antar geotekstile (Sv Gambar 4.4 Diagram tegangan lateral tanah dengan pengaruh air tanah Gambar 4.5 Spasi antar geotekstil Gambar 4.6 Panjang Penjangkaran dan panjang nonacting vi

10 Gambar 4.7 Tekanan aktif tanah... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.8 Resultan tekanan aktif tanah (Pa Gambar 4.9 Ilustrasi kegagalan geser Gambar 4.10 Ilustrasi kegagalan guling Gambar 4.11 Ilustrasi kegagalan dya dukung tanah dasar vii

11 DAFTAR TABEL Table 2.1 Identifikasi Fungsi Geosintetik Tabel 2.2 Nilai Umum Sifat Polimer Tabel 2.3 Rentang Umum Sifat-sifat Geosintetik Tabel 2.4 Sifat Penting Geosintetik Sesuai Fungsinya Table 2.5 Kelebihan dan kekurangan geotekstil Table 2.6 Variasi faktor parsial pada tipe-tipe aplikasi Table 2.7 Faktor-faktor daya dukung Meyerhoff (1963, Brinch Hansen (1961, dan Vesic ( Table 4.1 Perhitungan lapisan geotekstile tanpa pengaruh air tanah Table 4.2 Perhitungan lapisan antar geotekstil (Sv dengan pengaruh air tanah. 69 Table 4.3 Rangkuman tegangan lateral tanah per kedalaman z tanpa air tanah Table 4.4 Rangkuman tegangan lateral tanah per kedalaman z dengan air tanah 71 Table 4.5 perhitungan panjang penjangkaran dan nonacting Table 4.6 Perhitungan panjang overlap (L viii

12 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A : Data Primer Hasil Penelitian Laboratorium LAMPIRAN A-1. Pemeriksaan Berat Jenis Tanah LAMPIRAN A-2. Pemadatan Tanah (Soil Compaction LAMPIRAN A-3. Pemeriksaan Uji Tekan Bebas (UCT LAMPIRAN B : Gambar Desain ix