Perencanaan Perbaikan Lereng Longsor Pada Jalan Lintas Gunung Gumitir Ruas Jalan Banyuwangi - Jember

Transkripsi

1 1 Perencanaan Perbaikan Lereng Longsor Pada Jalan Lintas Gunung Gumitir Ruas Jalan Banyuwangi - Jember Aries Suyandra Eko Cahyono, Indrasurya B.Mochtar, Musta in Arif Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya Indonesia indrasurya@ce.its.ac.id Abstrak Tugas akhir ini bertujuan untuk menanggulangi kerusakan lereng yang terjadi pada jalur akses Banyuwangi- Jember lintas Gunung Gumitir. Jalur Akses antara Kabupaten Banyuwangi dan Kabupaten Jember satu satunya adalah melewati pegunungan Gumitir. Gunung Gumitir merupakan gugusan pegunungan taman meru betiri yang membentang dari Kabupaten Banyuwangi sampai Kabupaten Jember Alternatif perkuatan yang akan digunakan ground anchour dengan jumlah 8 anchour yang masingmasing sepanjang 11 meter dengan tulangan yang dipasang 10D Dari harga dan volume yang dihitung menghasilkan harga di pasar. Hasil perencanaan perkuatan tugas akhir ini nantinya akan sangat bisa membantu mengatasi kelongsoran yang terjadi di titik titik longsor yang terjadi di lapangan. Kata Kunci: ground anchour, gumitir, lereng, longsor B I. PENDAHULUAN encana Tanah Longsor merupakan bencana yang setiap tahun terjadi di Indonesia. Kejadian kejadian yang berhubungan dengan peristiwa kelongsoran terutama pada lereng, dapat ditarik kesimpulan antara hujan, banjir dan longsor biasanya terjadi pada pertengahan atau akhir musim penghujan. Selain disebabkan faktor geologis dan geomorfologis Indonesia, perubahan fungsi dan tata guna lahan yang dilakukan manusia membawa pengaruh yang besar sebagai penyebab longsor. Sehingga menarik untuk dikaji hubungan antara hujan dengan kelongsoran yang terjadi pada lereng. Pada saat tertentu kondisi lereng kadang berfungsi dengan baik, namun kondisi keandalan lereng belum tentu baik, mungkin sudah sangat menurun atau bahkan sangat kritis. Sehingga banyak lereng yang longsor secara tiba-tiba sehingga membahayakan masyarakat sekitar. Pengaruh air hujan terutama pada permukaan atas lereng mengakibatkan naiknya kadar air melalui rembesan air langsung di permukaan. Ketika tanah jenuh maka tanah kehilangan semua tambahan kekuatan geser yang berasal dari tekanan air pori negatif sehingga tanah menjadi tidak stabil dan mudah longsor. GAMBAR 1.1 PETA TOPOGRAFI LAPANGAN II. ALUR PENELITIAN MULAI STUDI LITERATUR 1. KONSEP STABILITAS LERENG 2. PENGOPERASIAN SOFWARE XSTABL 3. KONSEP PERENCANAAN PERKUATAN GROUND ANCHOUR PENGUMPULAN DATA SEKUNDER 1. DATA PENYELIDIKAN TANAH LAPANGAN 2. PETA TOPOGRAFI LOKASI LONGSORAN INPUT DATA PARAMETER FISIS DAN MEKANIS TANAH CEK KESTABILAN KONDISI EKSISTING FS < 1,35 LERENG TIDAK STABIL FS >1,35 LERENG STABIL LOKASI LONGSOR KM TIDAK STABIL LERENG DIPERKUAT DIPERLUKAN TAMBAHAN MOMEN PERKUATAN A B

2 2 Tabel 2.1 data parameter tanah BH 2 setelah di korelasi nilai SPT A B PERENCANAAN GROUND ANCHOUR TIDAK STABIL CEK STABILITAS EKSTERNAL DAYA DUKUNG Tabel 2.2 data parameter tanah BH 3 setelah di korelasi nilai SPT SELESAI Perhitungan volume dan harga ground anchour Dalam menyelesaikan penelitian ini dikerjakan dengan beberapa tahapan yaitu mengolah data tanah lapangan dari tiga titik borlog yang masing-masing mempunyai karasteristik tanah yang berbeda. Gambar 2.2 cross section lereng Dari tiga titik bor log tersebut, didapatkan data N- SPT tanah dan beberapa parameter lain. Berikut ini adalah data tanah yang diperoleh dari hasil laboratorium dan hasil korelasi nilai N-SPT (Terzaghi & Peck,1960. Bazaraa,1967). Korelasi diperlukan untuk mengurangi tingkat kesalahan data pengambilan sample tanah di lapangan, karena data tanah undisturbed di lapangan harus mempunyai tingkat koreksi untuk meminimalkan kesalahan data. III. PENGOLAHAN DATA TANAH Dalam pengolahan data sekunder tanah lokasi adalah dengan langkah sebagai berikut : 1. Dari data peta kontur dan observasi lapangan, maka akan dibuat bentuk penampang asli dari lereng gunung Gumitir. 2. Membuat stratigrafi tanah dari penampang lereng yang telah dibuat dengan mengelompokkan tanah berdasar jenis lapisan tanah dan tingkat kekerasannya. 3. Menganalisis data lapisan tanah dari hasil statigrafi menggunakan metode statistik selang kepercayaan 90%, dengan tujuan mendapatkan data tanah dengan tingkat kepercayaan 90%. Bentuk dari stratigrafi yang didapat dari data peta kontur tanah dan hasil uji lapangan berdasar data lapisan tanah : - Pengelompokan data karasteristik tanah berdasar nilai SPT tanah dengan parameter sebagai berikut Tabel 3.1 konsistensi tanah (untuk tanah dominan lanau dan lempung) Tabel 2.1 data parameter tanah BH 1 setelah di korelasi nilai SPT

3 3 Tabel 3.2 data pengelompokan karasteristik tanah bor hole 1 DEPTH N- SPT Jenis tanah -2 5 Lanau berpasir Lempung berlanau konsistensi tanah Menengah (medium) Kaku (stiff) lempung Sangat kaku Lempung (very stiff) berkerikil Keras (hard) Proses analisis selang kepercayaan 90% dapat dilihat pada Lampiran. Hasil dari pengolahan data tanah dengan metoda selang kepercayaan dapat dilihat pada tabel (4.3) dan (4.4) sebagai berikut : Tabel 3.5 data tanah dengan selang kepercayaan 90% Tabel 3.6 data tanah dengan selang kepercayaan 90% Tabel 3.3 data pengelompokan karasteristik tanah bor hole 2 DEPTH N- SPT Jenis Tanah -2 5 Lempung Berlanau Lempung Lanau berpasir padat konsistensi tanah Menengah (medium) Kaku (stiff) Keras (hard) Tabel 3.4 data pengelompokan karasteristik tanah bor hole 3 DEPTH N- SPT Jenis Tanah Lempung berpasir Lempung Berlanau Lempung Lanau Berpasir konsistensi tanah Kaku (stiff) Sangat kaku (very stiff) Keras (hard) Pengelompokan penampang lereng dengan lapisan masingmasing bor hole Gambar 3.1 penampang cross section dengan pembagian lapisan tanah analisa penyebab kelongsoran menggunakan program bantu Dxstable Tabel 3.7 data pengelompokan hasil trial program DX-STABLE Percobaan bidang stability longsor internal overall ke- 1 1,456 1, ,466 2, ,489 2, ,519 2, ,533 2,166 Dari hasil tabel 3.5 untuk analisa kestabilan lereng Gunung Gumitir Jalan Lintas Banyuwangi-Jember dari internal stability dan overall stability terlihat bahwa angka keamanan terkecil untuk program bantu dxstable sebesar 1,456 yang masih lebih besar dari nilai angka keamanan (SF) rencana terkecil sebesar 1,35. Hal ini menunjukkan bahwa kondisi lereng Gunung Gumitir pada Jalan Lintas Banyuwangi- Jember tidak mengalami kelongsoran yang berarti faktor hujan bukan merupakan faktor utama penyebab kelongsoran yang terjadi di lereng. Dikarenakan kecepatan rembesan air hujan dalam kondisi lebat tidak akan masuk kedalam lapisan tanah dalam dengan waktu yang singkat. Oleh karena itu, faktor yang dimungkinkan terjadi adalah lapisan tanah di lereng gunung gumitir telah mengalami keretakan terlebih dahulu, dan keretakan tersebut akan semakin bertambah banyak jika terisi air dan partikel granular (tanah berpasir) yang terbawa oleh air hujan yang mengisi keretakan tersebut. Sebaliknya, disaat musim kemarau tidak terjadi pergerakan dikarenakan muka air terjaga relatif aman, sehingga tanah tersebut cukup mampu menahan gaya geser yang terjadi. Faktor inilah yang diduga paling kuat menyebabkan longsor, jadi stabilitas lereng tersebut seolah-olah stabilitas lereng tanah berpasir yang jenuh air (behaving like sand) (Mochtar B.,2014)

4 4 Gambar 3.2 lereng yang telah mengalami keretakan pilihan alternatif perbaikan lereng Dari beberapa perbaikan lereng longsor yang telah dilakukan dalam bidang geoteknik, ada beberapa alternatif yang dapat dipilih untuk perbaikan lereng gunung Gumitir. Semua alternatif memiliki keuntungan dan kelemahan di setiap metode yang akan dilaksanakan. Beberapa metode ada yang tidak memungkinkan untuk dilaksanakan dalam sebuah kasus dikarenakan beberapa faktor, entah dari alternatifnya maupun dari lahan di lapangan. Beberapa alternatif yang dapat dipilih sebagai berikut: 1. geotextile wall 2. gabion wall 3. retaining wall 4. Ground anchour Dari beberapa alternatif yang dapat dipilih tersebut, alternatif ground anchour lah yang sangat diharapkan dapat dilaksanakan dengan memperhatikan faktor berikut: 1. pelaksanaan perbaikan yang tidak perlu mengganti tanah asli menjadi tanah dengan parameter yang direncanakan mengingat jari kelongsoran yang terjadi sangat besar dan membutuhkan volume yang besar untuk mengganti sebesar itu. 2. Pemasangan angkur atau anchour tidak perlu untuk merusak vegetasi secara keseluruhan di lapangan. 3. Harga untuk pemasangan ground anchour memang mahal, akan tetapi dengan perbandingan mengganti tanah untuk memasangan alternatif lain atau memasang anchour sebagai perbaikannya. Beberapa pertimbangan pemilihan alternatif diatas merupakan pertimbangan untuk pemilihan alternatif yang efektif untuk lereng Gunung Gumitir. Dan diputuskan untuk menggunakan alternatif ground anchour. Data Perencanaan ground anchour Untuk menanggulangi kelongsoran lereng akibat pelapukan yang terjadi karena perubahan parameter, upaya penyelamatan yang dipilih adalah ground anchor jenis tie back grouting dengan penahan berupa grouting beton dan head anchor berupa balok penahan beton. Alternatif tersebut dipilih karena merupakan alternatif paling tepat untuk tanah keras. Walaupun asumsi perhitungan berdasarkan parameter tanah pasir setelah terjadi keretakan pada lapisan tanahnya, tetapi pemasangan perkuatan dilakukan pada tanah initial yaitu tanah lempung. IV. PERENCANAAN ALTERNATIF PERBAIKAN PERKUATAN LERENG LONGSOR Perhitungan Stabilitas Lereng Analisa stabilitas lereng longsor diawali dengan pemeriksaan terhadap angka keamanan lereng, yaitu dengan melakukan perhitungan tegangan geser yang terjadi disepanjang permukaan retak yang paling kritis. Analisis stabilitas lereng dilakukan dengan program bantu komputer yaitu Dx-Stable versi Tujuan dari penggunaan program bantu ini adalah untuk memastikan nilai angka keamanan yang tepat dan sesuai dengan keadaan lapangan. Adapun proses dari analisis stabilitas dan perencanaan alternatif perbaikan perkuatan lereng longsor pada studi kasus longsoran ini adalah sebagai berikut : A. Perhitungan stabilitas keamanan lereng asli dengan menggunakan program bantu xstbl dengan tujuan untuk mengetahui keadaan stabilitas eksisting pada saat setelah terjadi nya longsoran. B. Perencanaan altrnatif perbaikan perkuatan lereng dengan Ground Anchour dengan menggunakan hasil analisis stabilitas keamanan. Tabel 4.1 perubahan parameter tanah menjadi pasir lapisan tanah t d c lapisan 1 1,47 1, lapisan 2 1,59 1, lapisan 3 1,50 1, lapisan 4 1,69 1,99 2,47 37,96 Dengan memperhatikan keadaan sesungguhnya di lapangan, maka dilakukan pemisahan keadaan menjadi dua keadaan, yaitu overall stability dan internal stability. Overall stability disini dimaksudkan untuk merencanakan perkuatan kelongsoran yang apabila suatu saat keretakan tanah di sisi atas lereng mengalami kelongsoran yang besar. Sedangkan untuk internal stability adalah digunakan untuk memperkuat lereng dengan kondisi kelongsoran di lapangan yang masih dangkal. perhitungan kelongsoran overall stability Tabel 4.2 perubahan kelongsoran lereng tanah akibat terjadinya perubahan parameter tanah NO. SF X Y R MR 1 1, x , x , x , x , x10 6

5 5 Mr= 1,4052x10 6 (1,35-1,002) = ,99 tm Gaya reaksi ( ΣN ) yang direncanakan dengan jarak pemasangan : 3 m Gambar 4.1 bidang longsor terkritis 1,002 perhitungan kelongsoran internal stability Dari hasil perhitungan pada software dxstable, ketebalan tanah yang longsor dengan SF terkecil sangat dangkal, masih dibawah 1 meter. Oleh karena itu, perencanaan dengan keadaan kedua ini tidak direncanakan dengan pertimbangan bahwa perbaikan lereng dengan kondisi overall stability sudah mencakup dan menjangkau dari keadaan kedua ini. Gambar 4.2 bidang longsor untuk internal stability Tabel 4.3 rangkuman perhitungan tiap SF direncanakan L SF menggunakan syarat anchour meter 1, ok 1, ok 1, ok 1, ok 1, ok Alternatif perbaikan perkuatan Lereng dengan ground anchour perhitungan gaya normal angkat Digunakan nilai gaya normal yang terjadi pada SF terkecil, SF = 1,002 SF rencana = 1,35 Momen penggerak (Mov) : Mov= Mov = 1,408x10 7 1,002 Mr eks. SF =1,4052x10 7 KNm = 1,4052x10 6 tm Momen yang harus ditahan (ΔM) : Mr=Mov (SF design -SF) N= Mr R tg 2/3 N= ,99 = 362,43 ton x 0.43 Untuk perhitungan nilai gaya reaksi, diambil dari yang paling besar, untuk mewakili gaya normal angkat yang lain. Adapun hasil perhitungan keseluruhan dari faktor keamanan dapat dilihat pada Tabel 5.9b. 5.1Perhitungan dimensi grouting beton pada anchor Untuk perhitungan dimensi grouting beton, untuk menahan gaya normal tarik anchor : N = 362,43 ton Cu = 14,7 t/m 2 (lapisan ke 3) ΣN = Cu x π D x L Dimana : D = diameter straus L = Panjang straus direncanakan menggunakan 7 buah anchour. Maka beban yang diterima 1 anchour adalah : N 1 anchour = N 7 N 1 anchour = 362,43 7 N 1 anchour = 51,77 ton direncanakan menggunakan Diameter grouting = 0.20 m, maka panjang grouting : ΣN = 14,7 x 3.14 x 0.2 x L, maka 51,77 ton = 14,7 x 3.14 x 0.2 x L 51,77 ton = 9,23 L L = 5,6 meter Untuk faktor keamanan jangka lama, menggunakan 3 x L grouting : Maka, = 5,6 x 3 = 16,8 meter 17 meter 5.2 Perhitungan block beton pondasi: Untuk perhitungan pondasi data data yang digunakan adalah data data yang telah diasumsikan setelah terjadi keretakan lereng (tabel 5.3) Hasil perhitungan daya dukung pondasi telapak bujur sangkar adalah : q ult = 1.3 C Nc + q Nq γ B Nγ, (Barja M. Das Priciples of Geotechnical Engineering, Fifth Edition)

6 6 Keterangan : C = Kohesi tanah, C = Cu q = γ h dimana h = kedalaman pondasi γ = Berat volume efektif B = Lebar pondasi q ult = Daya dukung ultimate q ijin = q ult/sf, SF = Safety factor, diambil 3 (Braja M.Das Jilid 2 hal 124) Nc, Nq dan Nγ = Faktor daya dukung Diasumsikan : Lebar pondasi B = 1 meter Tinggi pondasi H = 1 meter Untuk sudut geser dalam ϕ = 15 o, maka harga, Nc = 12.8 Nq = 4.44 Nγ = 2.4 q ult = 1.3 x 1,46 x (1.47-1) x 1 x x (1.59-1) x 1,0 x 2.4 q ult = t/m 2 q ijin = = 8,98 t/m 2 Tegangan yang terjadi pada balok: σ = N A, dimana A = N σ, A= 51,77 8,98 = 3,89 m (Bujur sangkar) A = s 2 s = 3,89 s = 1,98 m, diambil s = 2 m syarat: N =. A = 51,77 x 2,0 x 2,0 =207,08 ton > 51,77 ton... (ok) VI. KESIMPULAN Alternatif perbaikan perkuatan lereng longsor ruas Jalan Banyuwangi-Jember lintas Gunung Gumitir Km yang telah direncanakan, dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Dari hasil analisis stabilitas lereng menggunakan program xsatbl diperoleh faktor keamanan lereng untuk keadaan kritis sebesar SF = 1, Jumlah momen tahanan yang dibutuhkan untuk meningkatkan faktor kemanan lereng menjadi 1.35 untuk SF = 1,022 adalah 362,43 tm 3. Dari hasil alternatif perbaikan perkuatan lereng longsor dengan ground anchour mendapatkan gaya nilai normal angkat (N) dengan pemasangan 2m sebesar 362,43 ton dan mendapatkan jumlah anchour sebanyak 7 buah dengan panjang tiap anchour sebesar 17 meter memotong bidang longsor. Dengan dimensi grouting block beton pada anchour 2m x 2m. Dengan tulangan di block beton 10D Dan dimensi pons pada base plate 500 mm x 500 mm. dengan dimensi baja anchour diamater 30 mm. 4. Dengan perencanaan awal dengan dua alternatif perkuatan yaitu gabion dan anchour, akan tetapi dengan penampang lereng yang mengalami keretakan yang cukup dalam dan harus mengganti seluruh bidang longsor dengan pasir bernilai 35, maka pemilihan alternatif perkuatan gabion ditiadakan dan hanya fokus pada perkuatan menggunakan ground anchour yang masih bisa dilakukan di penampang lereng yang sangat curam dan dibawahnya masih ada jalan raya Banyuwangi- Jember yang merupakan akses satu-satunya. UCAPAN TERIMA KASIH Dalam kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi atas terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini, diantaranya : 1. Tiga orang paling istimewa di dunia, Ayah, Ibu, dan Adik tercinta yang tak pernah lelah dalam doa dan dukungannya. 2. Semua anggota keluarga, kerabat dan saudara yang telah memberikan semangat selama menjalani perkuliahan di ITS Surabaya. 3. Bapak Prof. Ir. Indrasurya,M.Sc. P.hD dan Bapak Musta in Arif ST MT sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan banyak arahan dan ilmu yang sangat bermanfaat. DAFTAR PUSTAKA Moctar, Indrasurya dan Endah, Noor., 1985Mekanika Tanah : Prinsip Prinsip Rekayasa Geoteknik, Jilid 2. Penerbit Erlangga, Jakarta Sosrodarsono, Suyono., dan Nakazawa, Kazuto., Mekanika Tanah & Teknik Pondasi, Penerbit PT.Pradnya Paramita, Jakarta Das, Braja. M Mekanika Tanah: Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknik, Jilid 2. Diterjemahkan oleh Noor Endah dan Indrasurya B. Mochtar. Jakarta: Penerbit Erlangga. Badan Standarisasi Nasional Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI ) Mochtar B., Behaving Like Sand. Surabaya Wahyudi, Herman , Daya Dukung Pondasi Dalam, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. Setiawan, Jody , Alternatif Perbaikan perkuatan lereng longsor pada jalan lintas Sumatra Ruas Jalan Lahat-Tebing Tinggi KM Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.