Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat Dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Metode Elemen Hingga

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat Dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Metode Elemen Hingga"

Utami Setiawan
6 tahun lalu
Tontonan:

Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat Dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Metode Elemen Hingga Stabillity Analysis and Slope Reinforcement With Geotextile Using Finite Element Method SKRIPSI

1 Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat Dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Metode Elemen Hingga Stabillity Analysis and Slope Reinforcement With Geotextile Using Finite Element Method SKRIPSI Disusun Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pada Program Studi Teknik Sipil FakultasTeknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh ICHSAN PRASETYO NIM I PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 i

2 Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT ii

3 iii

4 ABSTRAK Ichsan Prasetyo, 2016, Analisis Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Metode Elemen Hingga, Skripsi, Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Metode yang dikembangkan oleh ahli untuk menangani kestabilitasan lereng banyak mengalami perkembangan, dari sistem yang konvensional yaitu penerapan terasering, turap, dinding penahan tanah (DPT), dan terucuk. Sistem yang banyak digunakan di dunia teknik sipil, geosintetik,adalah nailing, dan penerapan pra tegang. Kemajuan teknologi sangat membantu dalam proses analisis dan perencanaan terutama dalam analisis dan kestabilitasan lereng, saat ini program yang sudah dapat digunkan yaitu program Plaxis 2D v 8.2. Manfaat dari penelitian ini adalah mengetahui tingkat keamanan suatu lereng yang digunakan sebagai infrastruktur jalan dan merencanakan perkuatan lereng yang aman Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode elemen hingga dengan menggunakan program Plaxis 8.2. Permodelan dilakukan dengan beberapa variasi pada panjang geotekstil dan tebal tanah timbunan pengisi. Permodelan elemen hingga yang dipilih dalam penelitian ini berupa plane strain. Permodelan material tanah yang dipilih adalah Mohr-Coulomb. Model Mohr-Coulomb dipilih karena model ini merupakan suatu pendekatan ordo peratama dari perilaku tanah dan batuan. Perhitungan elemen hingga dalam penelitian mengunakan perhitungan ( calculation type) mengunakan plastic dan phi/c reduction. Jenis plastic adalah jenis proses analisis yang digunakan pada model karena dianggap apabila beban yang diberikan sudah tidak bekerja lagi, model dianggap pada kondisi plastis, sedangkan jenis phi/c reduction digunakan untuk analisis faktor keamanan. Analisis stabilitas lereng bertingkat existing didapat angka keamanan lereng untuk pendekatan sudut geser Mayerhoff adalah 1,2221 sehingga menurut angka keamanan Bowless maka kelongsoran pernah terjadi. Angka keamanan lereng diperkuat geotekstil panjang 2 m, dengan variasi tebal timbunan tanah 0,3 m; 0,4 m; 0,5 m; dan 0,6 m memiliki SF di bawah angka keamanan Bowless 1,25 sehingga longsor bisa terjadi. Angka keamanan lereng diperkuat geotekstil panjang 4 m dan 6 m dengan variasi tebal timbunan tanah 0,3 m; 0,4 m; 0,5 m; dan 0,6 m memiliki SF di atas angka keamanan Bowless 1,25 sehingga longsor jarang terjadi. Kata kunci : stabilitas lereng, lereng bertingkat, geotekstil, angka keamanan iv

5 ABSTRACT Ichsan Prasetyo, 2016, Stabillity Analysis and Slope Reinforcement with Geotextile Using Finite Element Method, Essay, Civil Engineering Department of Surakarta Sebelas Maret University. The method developed by experts to handle the slope stability undergone many developments, from conventional systems, namely the implementation of terracing, plaster, retaining wall, and terucuk. The system is widely used in the world of civil engineering, geosynthetic, nailing, and the application of prestrained. Advances in technology are very helpful in the process of analysis and planning, especially in the analysis and slope stability, the current program can already be used mainly by a civil engineer, namely, PLAXIS. The benefits of this research was to determine the level of safety of a slope which is used as road infrastructure and planning a safe slope reinforcement. The method used in this research is the finite element method using 8.2 Plaxis program. Modeling is done with a few variations on the length of geotextile and soil embankment filling. Finite element modeling is selected in this study a plane strain. Modelling of soil material is selected Mohr-Coulomb. Mohr-Coulomb model chosen for this model is an approach " first ordo " from the behavior of soil and rock. Finite element calculation in the study using the calculation ( calculation type) using plastic and phi / c reduction. The type of plastic used in the analytical process models because it is considered if a given load are no longer working, the model is considered on the condition of plastic, while the type of phi / c reduction is used for the analysis of the safety factor. Terraced slope stability analysis of existing security figures obtained slope for approach Mayerhoff shear angle is so by security numbers Bowless the landslide never happened. The numbers security geotextile reinforced slope length of 2 m, with a variation of 0.3 m thick soil deposits; 0.4 m; 0.5 m; and 0.6 m have SF below 1.25 Bowless security numbers so that landslides could happen. The numbers security geotextile reinforced slope length of 4 m and 6 m with a thickness variation of 0.3 m soil deposits; 0.4 m; 0.5 m; and 0.6 m have SF above the 1.25 Bowless security so landslides are rare. Keywords: slope stability, terraced slope, geotextile, safety factor. v

6 PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan ijin dan kuasanya kepada penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi dengan judul Analisis Stabilitas Lereng Bertingkat Dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Metode Elemen Hingga ini merupakan salah satu syarat dalam meraih gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak, karena itu penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Dr. Bambang Setiawan, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Skripsi I. 2. R. Harya Dananjaya H.I. ST, M.Eng selaku Dosen Pembimbing Skripsi II. 3. Teman-teman S1 Non Reg Universitas Sebelas Maret Surakarta Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Segala kekurangan dan keterbatasan ilmu yang dimiliki penulis menyebabkan kekurangsempurnaan tersebut. Penulis berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya, dan bagi pembaca pada umumnya. Surakarta, Oktober 2016 Ichsan Prasetyo vi

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING... ABSTRAK... ABSTRAC... PENGANTAR... HALAMAN PERSEMBAHAN... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR NOTASI... i ii iii iv v vi vii viii x xi xii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Dasar Teori Stabilitas Lereng Reduksi phi-c Geotekstil Beban Lalu Lintas Korelasi Parameter Tanah Metode Elemen Hingga Diskritasi Elemen Pemilihan Model atau Fungsi Pendekatan viii

8 2.4 Program Plaxis BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Umum Korelasi Empiris Parameter Tanah Berdasarkan Nilai N -SPT Pendektan Parameter Geotekstil Pembebanan Lereng Permodelan Permodelan Lereng Tanpa Perkuatan Permodelan Lereng dengan Perkuatan Permodelan dengan Plaxis Pengaturan Global Penggambaran Model Geometri Penyusunan Jaring Elemen (Diskritasi Model) Penentuan Kondisi Awal (initial condition) Perhitungan (calculation) Data Hasil Keluaran Perhitungan (output) Diagram Alir BAB 4 PEMBAHASAN 4.1. Hasil Analisis Stabilitas Lereng Lereng Tanpa Perkuatan Lereng Dengan Perkuatan Pembahasan Lereng Perkuatan Geotekstil BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Getotekstil woven anyam polyester Gambar 2.2 Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK Gambar 2.3 Dimensi kendaraan tipe kendaraan PK 215 M Gambar 2.4 Diskritasi elemen Gambar 2.5 Elemen segitiga dalam sumbu lokal dan global Gambar 2.6 Elemen segitiga dalam sumbu lokal Gambar 3.1 Permodelan geometri lereng tanpa perkuatan Gambar 3.2 Geotekstil variasi 1, 2, Gambar 3.3 Geotekstil variasi 4, 5, Gambar 3.4 Geotekstil variasi 7, 8, Gambar 3.5 Geotekstil variasi 10, 11, Gambar 3.6 Pengaturan global Gambar 3.7 Penggambaran model Gambar 3.8 Penyusunan jaringan elemen Gambar 3.9 Penentuan kondisi awal Gambar 3.10 Perhitungan Gambar 3.11 Hasil perhitungan perpindahan total Gambar 3.12 Hasil perhitungan angka keamanan Gambar 3.13 Diagram alir tahapan penelitian Gambar 4.1 Bidang kelongsoran lereng sebelum diperkuat hasil pendekatan sudut geser Meyerhof Gambar 4.2 Geometri perkuatan lereng dengan geotekstil Gambar 4.3 Angka keamanan pendekatan sudut geser Meyerhof Gambar 4.4 Extreme total displacement pendekatan sudut geser Meyerhof 46 Gambar 4.5 Principal direction total stress pendekatan sudut geser Meyerhoff x

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Rangkuman hasil kajian pustaka... 5 Tabel 2.2 Hubungan nilai Safety Factor dan kemungkinan kelongsoran lereng tanah... 9 Tabel 2.3 Hubungan antara kepadatan, relative density, nilai N, q c, dan 14 Tabel 2.4 Korelasi empiris antara nilai N -SPT dengan unconfined compressive strength dengan berat jenis tanah jenuh (γ sat ) untuk tanah kohesif Tabel 2.5 Korelasi berat jenis tanah (γ) untuk tanah non kohesif dan kohesif Tabel 2.6 Korelasi berat jenis tanah jenuh (γ sat ) untuk tanah non kohesif.. 16 Tabel 2.7 Nilai perkiraan modulus elastisitas tanah Tabel 2.8 Nilai perkiraan angka poisson tanah Tabel 2.9 Hubungan antara sudut geser dalam dengan jenis tanah Tabel 2.10 Harga-harga koefisien permeabilitas tanah pada umumnya Tabel 3.1 Korelasi parameter tanah dengan pendekatan sudut Geser Mayerhoff Tabel 3.3 Variasi model perkuatan geotekstil Tabel 4.4 Hasil analisis lereng sebelum diperkuat dengan plaxis Tabel 4.5 Hasil analisis SF lereng dengan perkuatan xi

11 DAFTAR NOTASI SF = Faktor keamanan lereng f d c EA F Δl/l s n unsat sat MST STRT MST SGRG L KENDARAAN = Tahanan geser rata-rata dari tanah = Tegangan geser yang terjadi akibat gaya berat tanah = Kohesi = Tegangan normal = Sudut geser dalam tanah = Kekakuan axial elastis = Tensile Strength = Elongation = Berat volume batu padat = Rongga udara = Berat volume tak jenuh material pengisi = Berat volume jenuh material pengisi = Muatan sumbu tunggal sumbu tunggal roda tunggal = Muatan sumbu tunggal sumbu ganda roda ganda = Jarak sumbu N- SPT = Number of Blow e = Angka pori = Sudut dilatansi q c G s w k = Nilai kuat tekan ujung konus = Berat jenis = Kadar air = Koefisien Permeabilitas xii

dokumen-dokumen yang mirip

ANALISIS STABILITAS LERENG BERTINGKAT DENGAN PERKUATAN GEOTEKSTIL MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

ANALISIS STABILITAS LERENG BERTINGKAT DENGAN PERKUATAN GEOTEKSTIL MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA Ichsan Prasetyo 1) Bambang Setiawan 2) Raden Harya Dananjaya 3) 1) Mahasiswa Fakultas Teknik, Program