ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN SOIL NAILING MENGGUNAKAN PROGRAM KOMPUTER

Transkripsi

1 ANALISIS STABILITAS LERENG DENGAN PERKUATAN SOIL NAILING MENGGUNAKAN PROGRAM KOMPUTER (Studi Kasus: Desa Tambakmerang, Kecamatan Girimarto, Kabupaten Wonogiri) Analysis of Slope Stability With Soil nailing Reinforcement Using Computer Program (Case Study: Tambakmerang Village, District Girimarto, Wonogiri) SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Program studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Disusun oleh : REZA BAGUS HERMAWAN I PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

2

3

4 KATA PENGANTAR Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Penyusunan skripsi dengan judul Analisis Stabilitas Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing Menggunakan Program Geoslope (Studi Kasus: Desa Tambakmerang, Kecamatan Girimarto, Kabupaten Wonogiri) ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proses penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada : 1. Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ketua KBK Geoteknik Jurusan Teknik Silpil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T., selaku Pembimbing Skripsi I. 4. Raden Harya Dananjaya Hesti Indrabaskara S.T., M.Eng., selaku Pembimbing Skripsi II. 5. Edy Purwanto, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik. 6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil transfer angkatan Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam penyusunan skripsi ini. Penulis berharap dengan kekurangan dan keterbatasan tersebut, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya. Surakarta, Agustus 2016 Penyusun

5 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii MOTTO... iv PERSEMBAHAN... iv ABSTRAK... v KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xii DAFTAR NOTASI... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvi BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 4 BAB 2 LANDASAN TEORI Tinjauan Pustaka Dasar Teori Lereng Perkuatan untuk stabilitas lereng Soil nailing Analisis stabilitas dengan program geoslope Metode limit equilibrium Metode optimization viii

6 Analisis stabilitas eksternal terhadap pergeseran dan kegagalan daya dukung tanah Analisis stabilitas internal terhadap putus dan cabut tulangan BAB 3 METODE PENELITIAN Lokasi Penelitian Data Penelitian Geometri dan data tanah existing Variasi Penelitian Soil nailing dengan panjang seragam Soil nailing dengan panjang bervariasi Analisis Dengan Bantuan Program Komputer Geoslope Pengaturan Bidang Kerja Menggambar Model Lereng Melakukan Pengaturan Analisis Mendefinisikan Parameter Tanah Menentukan Parameter Tiap Lapisan Tanah Menggambar Entry and Exit Menggambar Perkuatan Soil Nailing Memeriksa Masukan Data Solving The Problem Menampilkan Hasil Analisis Menyimpan Data Alur Penelitian BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan Analisis Stabilias Lereng Dengan Perkuatan Analisis stabilitas lereng terhadap keruntuhan global Analisis stabilitas eksternal terhadap pergeseran dan kegagalan daya dukung tanah Analisis stabilitas internal terhadap commit to putus user dan cabut tulangan ix

7 4.3. Hasil Perhitungan Analisis Stabilitas Lereng Pembahasan Hubungan jarak antar nail dengan faktor keamanan (SF) Hubungan kedalanman nail dan nilai faktor keamanan terhadap putus tulangan (SF) Hubungan kedalanman nail dan nilai faktor keamanan terhadap cabut tulangan (SF) BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA x

8 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Road map penelitian sebelumnya... 9 Tabel 2.2 Hubungan faktor keamanan terhadap intesitas kelongsoran Tabel 2.3 Properti baja tulangan (ASTM A615, Fy420 MPa dan 525 MPa Tabel 2.4 Daya dukung geser soil nailing pada tanah Tabel 2.5 Faktor kapisitas dukung Terzaghi Tabel 4.1 Rekapitulasi hasil perhitungan stabilitas internal variasi Tabel 4.2 Rekapitulasi Hasil Analisis Dengan Program Geoslope Tabel 4.3 Rekapitulasi Hasil Analisis Stabilitas Internal... 45

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Teori Keruntuhan Mohr-Colomb Gambar 2.2 Metode limit equilibrium circular Gambar 2.3 Metode limit equilibrium non-circular Gambar 2.4 Metode optimization Gambar 2.5 Kelongsoran circular dan kelongsoran optimization Gambar 2.6 Stabilitas soil nailing terhadap pergeseran Gambar 2.7 Keruntuhan putus tulangan Gambar 2.8 Keruntuhan cabut tulangan Gambar 3.1 Lokasi penelitian Gambar 3.2 Model lereng eksisting Gambar 3.3 Model lereng dengan perkuatan soil nailing panjang seragam Gambar 3.4 Model lereng dengan perkuatan soil nailing panjang bervariasi.. 28 Gambar 3.5 Tampilan Pengaturan Kertas Kerja Gambar 3.6 Tampilan Pengaturan Skala Gambar Gambar 3.7 Tampilan Pengaturan jarak grid Gambar 3.8 Tampilan Gambar Geometri Lereng Gambar 3.9 Tampilan Pengaturan Project ID Gambar 3.10 Tampilan Pengaturan Metode Analisis Gambar 3.11 Tampilan Penentuan Bidang Longsor Gambar 3.12 Tampilan Pendefisian Parameter Tanah Gambar 3.13 Tampilan Penggambaran Lapisan Tanah Gambar 3.14 Tampilan Penggambaran Parameter Tanah Gambar 3.15 Tampilan Penggambaran Bidang Longsor Gambar 3.16 Tampilan Penggambaran Perkuatan Soil Nailing Gambar 3.17 Tampilan Verifikasi Data Masukan Gambar 3.18 Tampilan Proses Running Program Gambar 3.19 Tampilan Hasil Analisis Gambar 3.20 Tampilan Penyimpanan Data Gambar 3.21 Alur Penelitian Gambar 4.1 Model Lereng... 40

10 Gambar 4.2 Hasil Analisis Dengan Program Geoslope Gambar 4.3 Model Lereng dengan perkuatan Gambar 4.4 Tampilan Lereng Dengan Program Geoslope Dengan Perkuatan Soil Nailing Variasi ke Gambar 4.5. Hasil Analisis Kelongsoran Lereng Dengan Program Geoslope Dengan Perkuatan Soil Nailing Variasi ke Gambar 4.6. Hubungan antara jarak antar nail dan faktor keamanan (SF) Gambar 4.7 Grafik Hubungan Antara Kedalaman Nail Dan Nilai Fr Gambar 4.8 Grafik hubungan antara kedalaman nail dan nilai Fp... 48

11 DAFTAR NOTASI = tahanan geser maksimum yang dapat dikerahkan oleh tanah (kn/m 2 ) = tegangan geser yang terjadi akibat berat tanah yang akan longsor (kn/m 2 ) c = kohesi tanah (kn/m 2 ) σ = tegangan normal ((kn/m 2 ) φ = sudut gesek dalam tanah ( 0 ) Sv SH fy d γ z Ka Sv qu σh = jarak tulangan arah vertikal (m) = jarak tulangan arah horizontal (m) = daya dukung tarik baja (MPa) = diameter tulangan (mm) = Berat isi tanah (kn/m3) = kedalaman yang ditinjau (m) = Koefisien tekanan akif lateral = jarak tulangan arah vertikal (m) = ultimate bond strength (kn/m2) = tekanan horizontal tanah pada kedalaman yang ditinjau (kn/m2) Lp = panjang tulangan yang berada di zona pasif (m) φ = sudut gesek internal tanah (º) DDH = diameter lunar bor (m)

12 ABSTRAK Reza Bagus Hermawan, 2016, Analisis Stabilitas Lereng Dengan Perkuatan Soil Nailing Menggunakan Program Geoslope (Studi Kasus: Desa Tambakmerang, Kecamatan Girimarto, Kabupaten Wonogiri), Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Stabilitas lereng dipengaruhi berbagai faktor, diantaranya kemiringan dan ketinggian lereng. Stabilitas lereng tersebut sangat berpengaruh terhadap keselamatan manusia yang sering melakukan kegiatan di sekitar lokasi tersebut. Penelitian ini melakukan analisis pada lereng yang terletak di Desa Tambakmereng, Kecamatan Girimarto, Kabupaten Wonogiri yang merupakan lingkup DAS Keduang. Lereng tersebut memiliki sudut yang besar yaitu yaitu 60º dengan ketinggian 14 meter dan dianggap curam sehingga berbahaya untuk pengguna jalan yang berada di sisi lereng tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai faktor keamanan (SF) pada lereng tersebut sebelum diberi perkuatan, kemudian memberikan perkuatan untuk meningkatkan nilai faktor keamanannya. Variasi pada penelitian ini dilakukan pada jarak nail yaitu 1,3; 1,5; dan 1,8 meter. Jarak tersebut sudah disesuaikan dengan standar FHWA yang merupakan acuan dalam perencanaan soil nailing. Variasi juga dilakukan pada panjang nail yang dibuat seragam dan bervariasi pada satu penampang yang sama dengan jarak nail yang sama juga. Dari hasil penelitian ini, dihasilkan nilai SF sebelum diperkuat adalah 1,196. Setelah dilakukan perkuatan dengan soil nailing nilai faktor keamanan meningkat antara 1,565 2,313. Penambahan jarak nail dari 1,3;1,5; dan 1,8 meter menyebabkan penurunan nilai faktor keamanan sebesar 5,79% dan 13,54% pada panjang nail yang seragam, sedangkan pada panjang nail yang bervariasi sebesar 2,09% dan 1,88%. Nilai faktor keamanan yang dihasilkan pada panjang nail yang bervariasi juga mengalami penurunan bila dibandingkan dengan panjang nail seragam. Pada jarak nail 1,3; 1,5; dan 1,8 m penurunan nilai faktor keamanan adalah sebesar 29,57%; 26,80%; dan 16,93%. Kata Kunci : analisis stabilitas lereng, soil nailing, faktor keamanan v

13 ABSTRACT Reza Bagus Hermawan, 2016, Analysis of Slope Stability With Soil nailing Reinforceing Using Geoslope Program (Case Study: Tambakmerang Village, District Girimarto, Wonogiri), Thesis, Department of Civil Engineering, Faculty Of Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta. Slope stability is influenced by many factors, including slope and elevation slopes. The slope stability greatly affect the safety of humans who often do activities around the site. This study conducted an analysis on the slopes located in the village Tambakmereng, District Girimarto, Wonogiri which is the scope of the DAS Keduang. The slopes have a great angle that is 60º with a height of 14 meters and steep considered so dangerous for road users who are on the side of the slope. This study aims to determine the value of the safety factor (SF) on the slope before being given a reinforcement, then provide reinforcement to increase the value of the safety factor. Variations in this study conducted at a distance of 1.3 nail; 1.5; and 1.8 meters. The distance has been adjusted to the standard FHWA which is a reference in the planning of soil nailing. Variations also performed at a nail made uniform and varies on a cross-section similar to nail the same distance. From these results, the resulting value of SF before amplified is After retrofitting with soil nailing increased safety factor values between to Extra nail distance of 1.3; 1.5; and 1.8 meter lead to impairment of a safety factor of 5.79% and 13.54% in nail uniform length, while the length of the nail that varies of 2.09% and 1.88%. The value of the safety factor resulting in the nail length that varies also decreased when compared to the length of nail uniform. At a distance of 1.3 nail; 1.5; and 1.8 m impairment is a safety factor of 29.57%; 26.80%; and 16.93% Keyword: slope stability analysis, soil nailing, safety factor