Suatu Tinjauan, Metode Drainase Untuk Stabilisasi Lereng oleh: Soedarwoto Universitas KatoHk Parahyangan Fakultas Teknik Jurusan SipU Bandung 40141 September 1990 D a f t a r I s i ·, hal Daftar Isi .... ... i Abstrak . .......... 1 1. Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . 2. Tinjauan-Sistern Drainase 3. Tinjaua.n Pustaka ....................... 2 . ...................... 3 .4 3. 1. Umum ...... . 3.2. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelongsoran .5 3. 3. Stabilisasi lereng 3.4. Efek dari a.rah aliran di bawah permukaan .4 pada lereng terendam .. 10 3.5. Drainase Terowongan 12 3.6. Diainase Sumuran ... 14 ~3. 4. .7 7. Drainase Mendatar ... . . 16 3.8. Pengaruh Tanah dan Geologi pada Drainase .. 19 ~3. Hukurn Darcy ... .. 20 9. Kesirnpulan dan Saran .. 22 Daftar Pustaka Larnpiran garnbar 1. -~ .u. SUATU TINJAUAN, HETODE DRAINASE UNTUK STABILISASI LERENG * oleh Soedarwoto** Abstrak Air yang merembes dan berada di dalam tanah dengan lereng tertentu akan mempengaruhi stabilitas lereng asli maupun lereng yang dibuat untuk keperluan kerekayasaan. Untuk mengatasi masalah tersebut dilakukan suatu upaya pembuatan drainase untuk mengalirkan air yang merembes ke dalam dengan menggunakan tiga sistem drainase, yaitu: drainase terowongan, drainase sumuran dan drainase mendatar. Ketjga sistem tersebut di atas telah digunakan oleh Rott (1959), Palmer, Thompson, Yeomans (1950), Smith dan Cedergren (1963) untuk mengatasi masalah air yang masuk ke dalam tanah pada suatu lahan yang digunakan untuk kepentingan berbagai proyek. Berdasarkan penggunaan tersebut di atas akan dilakukan suatu telaah yang berkaitan dengan pemanfaatan ketiga sistem drainase terowongan, drainase sumuran dan drainase mendatar. * ** Ditulis untuk PIT VII di Jogyakarta, 24-25 September 1990 Tenaga Pengajar Fakultas Teknik UNPAR Jurusan Sipil - Divisi Hidroteknik Anggota Pokja Pembinaan Profesi HATHI 1 SUATU TINJAUAN, METODE DRAINASE VNTUK STABILISASI LERENG ',/''. 1. PENDAHULUAN Dalam pembangunan dam tanah, pekerjaan jalan, dan alat kontrol reservoir, pekerjaan terhadap penimbunan rekayasa kemungkinan lainnya terjadinya pada pembuatan lereng dengan fasilitas drainase pada memiliki kelongsoran dalam, dan sifat material yang digunakan. Pada lereng asli harus dipasang perlengkapan secara alami dan hasil pengukuran yang dilakukan perlu diyakini kebenaran nya untuk mencegah kemungkinan terjadinya kegagalan. Formasi tanah asli biasanya selalu membentuk sudut yang besar atau kecil, yang terbentuk sudah stabil, berubah dan terdapat dengan apabila lereng kemungkinan untuk selanjutnya menjadi tidak stabil atau sebaliknya. Survei geologi dan tanah yang berhubungan dengan lereng, merupakan pekerjaan penting yang biasanya masalah dilakukan oleh ahli dengan pengalaman tinggi. Stabilitas lereng biasanya dapat diperbaiki dengan membuat lereng tanah lebih datar, didekat puncak dibuat permukaan atau pada bagian kaki lereng ditimbun drainasi material, berupa batuan dan fasilitas drainase. Dinding penahan tanah dan alat pengendali terhadap ke mungkinan terjadinya kelongsoran telah digunakan secara luas. Stabilitas suatu lereng seringkali perlu dipertanyakan atau ditandai oleh adanya perkembangan ketidak stabilan yang dapat diatasi dengan usaha pemadatan kembali atau ulang pada permukaan tanah, mengisi kembali dengan pekerjaan timbunan tanah untuk mengurangi aliran air ke dalam masa tanah. Drainase tanah yang diberi lapisan ditempatkan pada bagian atas untuk mengurangi resapan air ke dalam tanah yang akan mengakibatkan kerusakan pada bagian lainnya. 2 " -'• Kontrol aliran air dibawah permukaan dan kondisi dalam ujud rembesan pada lereng yang di drainase, salah satu sistem yang lereng tanahJ baik baik untuk memperbaiki aliran merupakan stabilitas asli maupun buatan. Drainase yang dilakukan terhadap kondisi seperti yang telah disebutkan diatas telah dilaksanakan oleh Rott (1959), Palmer, Thompson, Yeomans(1950), Smith dan Cedergren(1963). Yang dilakukan oleh Rott ialah dengan menggunakan suatu sistem drainase terowongan (Drainage tunnels),Palmer, Thompson dan Yeomans dengan sistem sumuran (well systems), Smith dan Cedergren menggunakan suatu sistem drainase mendatar (horizontal drains). 2. TINJAUAN SISTEM DRAINASE Sistem Terowongan Yang dimaksudkan dengan drainase drainase yang menggunakatt sistem L~rowcmgan terowongan buatan di dalam ialah tanah, menggunakan bahan pasir dengan gradasi tertentu atau dilengkapi dengan material yang dapat mengalirkan air tanah dengan erosi buluh minimal. Sislem Sumuran Yang dimaksudkan drainase yang drainase sumu~an menggunakan gradasi tertentu buang. dengan untuk sistem Sistem ini pasir dengan mengalirkan air tanah yang akan di akan dimanfaatkan pembuatan untuk tertentu yang membutuhkan penurunan muka air permukaan. ialah yang diisi Disamping itu dapat pula dilakukan pada suatu lahan yang sumuran juga dapat konstruksi tanah dibawah dikombinasikan penggunaan air dari sumur yang di drainase, untuk sumur dengan keperluan pemberian air tanaman dan kebutuhan air bersih. Sislem Drainase Mendalar Yang dimaksudkan dengan sistem drainase mendatar ialah suatu drainase yang menggunakan lapisan agregat pada bagian di- bawah bangunan atau pada bagian tertentu dari suatu lingkung an yang akan di drainase. 3 3. P c r p u s t :t k n. :i. a Univerdtas . olik Parahyangan J l, }\.i er de k :1 1 9 TINJAUAN PlJSTAKA 3.1. BANDUNG Umum Perubahan energi potensial secara tiba-tiba menjadi energi kinetik pada masa tanah yang retak atau longsor dari lereng bukit atau lahan miring bersifat sangat mcrusak. Lereng tanah yang stabil secara alamiah maupun lereng yang dibuat oleh rekayasawan berkaitan erat dengan kegagalan yang terjadi, dicoba ditunjukkan pada tabel dibawah ini. Penyebab kelongsoran Sifat lereng hujan. Jenis kegagalan . merusak fungs i, Lereng tanah asli Gaya gempa, diatas lahan digu deras, pengupasan menutup:i. sungai nakan untuk industri kaki bukit meruntuhkan bangunan diatasnya dan perumahan Lereng tanah asli Pemotongan lereng dilakukan pengembang- timbunan pada bukit tidak stabil, an lahan kele- .retakan perlahan merusak bangunan j a.l an mahan akibat adanya al iran air . Lereng reservoir Jalan raya, jalan Bertambahnya kelem- .penurunan beru-- baban tanah dari ba- 1ang kali meng- tuan, naiknya muka ganggu ja1an air, bertambahnya raya dan ja1an olakan dan penurunan kereta ar:-'i, berulang kali. cahnya pelimpah Hujan deras, penim- pe-- . kegaga1an pemo-- kereta api,dengan bunan lereng tidak tongan lereng pemotongan atau pe- stabil, naik turunnya untuk jalan ra- n imbunan lereng muka air tanah ya, berpindah- nya dasar jalan .Dam tanah dan bagian dari rese~voir muka aliran air tanah penurunan seca- tinggi, gaya gempa ra tiba tiba, mengakibatkan kegagalan total banjir di hi1ir 4 3. 2. Faktor-faktor yang mempengaruhi_ kelongsoran Gaya gravitasi secara tetap bekerja menuju pusat bumi dan batuan, lereng akan menjadi rata kalau ada kesempatan, kalau tidak gaya gravitasi air di dalam tanah atau batuan mengha- silkan aliran air tanah yang menimbulkan tekanan gaya dan pori yang membantu proses pembasahan. Gaya gempa memberi tambahan aksi yang sifatnya merusak di mana aktifitas manusia sering mengarah pada lereng lahan. Derajat stabilitas yang dimiliki lereng sangat luas, tergantung pada keadaan yang dipengaruhi waktu. Selanjutnya kekuatan dasar dan kepadatan tanah atau susun an batuan memberi pengaruh pada stabilitas selama menahan tempat kering, kejutan akibat gaya gempa. Beberapa longsoran dapat terjadi pada lepas pada tanah lanau, tetapi secara umum kerusakan longsoran terjadi pada tanah lepas, berupa tanah basah selama turun hujan deras atau selama terjadinya gempa. Derajat stabilitas lereng tanah pada suatu keadaan fisik seperti ditunjukkan pada tabel clibawah ini. Tingkat Stabilitas Lereng Keadaan Berkurangnya derajat stabilitas Lereng kering tidak terjadi gempa 7 Lereng kering padat terjadi gempa 6 Lereng basah, aliran air tanah, 5 tanpa gempa Lereng basah, aliran air tanah, dengan gempa Lereng basah, aliran air tanah, 4 tanah tidak baik tanpa gempa Lereng basah, aliran air tanah, 3 tanah padat, dengan gempa Lereng basah, aliran air tanah, 2 tanah lepas dengan gempa Dengan menunjuk tabel diatas kebanyakan menguntungkan seperti yang diharapkan, 1 keadaan keadan basah, adanya tambahan tanah pada saat terjadinya gempa. 5 tidak lepas, Kombinasi keadaan ini lereng asli, tanah basah, hampir selalu ada lepas dan terjadi pada setiap pengurangan ke- kuatan yang mengarah pada kelongsoran pada umumnya. Beberapa kerusakan akibat longsoran butiran basah getaran dimana gempa konstruksi mengakibatkan berkonsolidasi, dengan air pori tanah terjadi terganggu runtuhnya tanah lanau yang lolos air dan yang keluar dari gempa, karena dasar material pada yang tidak pasir halus pendukungnya, dan tanah yang bercampur air tidak mempunyai kekuatan. Sherad dkk.(1963a) menyimpulkan bahwa tanah selama berlangsungnya gempa getaran merupakan pada dam keadaan yang sangat berbahaya apabila terjadi pada saat pengoperasian. Sesudah terjadinya kelongsoran memberikan petunjuk drainase yang buruk atau pemadatan ringan dengan tanah dasar yang kurang memadai, menyebabkan bahwa persiapan terjadinya ke- longsoran. Batuan lepas yang pernah mempunyai kekuatan lebih besar daripada tanah , secara tidak jelas berubah dari keadaan padat ke keadaan semi cair. Seringkali kelongsoran yang ter jadi pada lereng diakibatkan oleh aktif itas manusia, seperti pemotongan, pemancangan dan pengupasan lereng yang kurang stabil. tanahnya Kenaikan muka air tanah pada saat pelaksana- an reservoir menjadi penyebab terjadinya kelongsoran. Kontribusi aliran air rendah terhadap kelongsoran lereng meliputi keadaan sebagai berikut : 1. Berkurang atau di eliminasinya kekuatan kohesif. 2. Dihasilkannya tekanan air pori netral, yang mengurangi tegangan efektif dengan menurunnya kekuatan geser. 3. Tambahan keluaran yang bertahap dalam pori tanah selama gempa atau akibat getaran yang lain. 4. Terjadinya kemiringan gaya aliran yang memberi air tanah yang menambah momen guling. Sifat tanah dan batuan kemampuan lereng untuk menahan gerakan yang merusak, ialah: G air pengaruh pad a dan lain gaya 1. Kekuatan geser material dasar 2. Plastisitas dan kekuatan pengisian 3. Rongga, ketebalan dan perluasan titik kumpul 4. Kepadatan tanah dan batuan basah yang mempengaruhi kemampuan butiran tanah pada saat terjadi getaran 5. Kedudukan dan penyerongan tanah 3.3. Stabilitas Lereng Pengaruh relatif lereng dapat diatas faktor faktor dibandingkan dengan pada sejumlah stabilitas yang metode digunakan untuk menganalisis stabilitas lereng tanah. Jika kekuatan tanah dan batuan di dalam lereng dapat ditentukan, angka keamanan dapat dihitung untuk keadaan kombinasi. Helalui telaah dari pengaruh faktor-faktor penting akan membantu dalam pengertian, yang menyebabkan kelongsoran suatu lereng dan metode evaluasi dipakai sebagai kontrol dan usaha pencegahan. Sherad dkk.(1963c) menyampaikan bermacam metode analisis stabilitas lereng dan dibagi ke dalam dua kategori, Metode A merupakan metode kelongsoran permukaan Metode 8 merupakan metode unit tegangan Metode A meliputi bermacam bentuk kelongsoran akibat geseran permukaan, termasuk di dalamnya karan kelongsoran oleh K.E. Peterson (1916). kenal pula sebagai metode Swedia yang ialah: potensial, metode ling- Metode ini di- dikembangkan oleh Fellenius (1936), dan Taylor (1948). Metode analisis stabilitas lereng untuk yang bekerja pada bidang kelongsoran, menentukan f aktor keamanannya G s dinyatakan sebagai berikut, jumlah gaya Gs yang menahan at.au momen penahan ---------------------------------------------jumlah go.ya yang beker jo. atau '7 gaya momen guli..ng Kelongsoran yang terjadi pada formasi di dalam kohesif cenderung untuk berada di lapisan lereng seperti dalam, yang ditunjukkan oleh lengkungan ABC -----·--- I I I 7 I I I \ I W = Volume x 125 lb/ft 5 T6 90° w() 3 Ns 4 2 3 / (b) B (a) \ Gb.1. Penyederhanaan, Metode Swedia untuk analisis stabilitas lereng Untuk menentukan faktor keamanan lereng, lingkaran yang dicoba dianalisis dan yang mempunyai faktor keamanan cil merupakan lingkaran kritis. Lingkaran kritis terke- menunjuk- kan permukaan mana yang akan mengalami kelongsoran. Besarnya angka keamanan pada lingkaran kritis merupakan angka keamanan minimum dari lereng pada keadaan tertentu. Prosedur yang biasa dilakukan untuk angka keamanan, lingkaran kelongsoran menghitung besarnya dibagi dalam beberapa segmen yang seimbang dan digambarkan sebagai gaya tegak pada pusat gravitasi dari bidang longsor. Perhatikanlah, segmen ke enam berat Wo , komponen W6 her- upa gaya tangensial pada bidang longsor atau komponen guling T 6 , komponen W6 yang tegak lurus pada lingkaran longsor atau normal pada lingkaran longsor, memberikan kontribusi pada gaya penahan longsor, normal N 6 Komponen dapat ditentukan secara graf is dengan menggambarkan W6 dalam skala, angka keamanan menjadi, Gs -~-~-!:~_p_~-~! I: T ¢ koef isien gaya gesekan dari tanah atau batuan di lereng c kekuatan kohesi satuan 8 1 panjang lengkungan pad a segmen dimana terdapat c 2:: N jumlah komponen N untuk semua bidang longsor 2:: T jumlah komponen tangensial untuk semua longsoran Untuk tan ah yang tidak kohesif G s Angka keamanan proporsional dengan ratio :L N f- Ter lihat bahwa pada lereng curam nisbah antara :L N dan L T adalah kecil, dan sebaliknya, kalau tidak, setiap gaya yang bekerja akan mempunyai sifat merusak. Lereng pada tanah tidak kohesif, kelongsoran cenderung dangkal dan sejajar dengan lereng. ini angka keamanan dari lereng tanah kering permukaan Untuk dapat keadaan dihitung dengan menganggap setiap longsoran tanah menurut bidang abed E w longsoran E""' 0.15W / / k~ . "0 ( b) ~ 'f·e (a) -{" o"' / d ~"o'. 'Oo? ~ ~o o0 /·.:::_r_ o" / Gb. 2. Tegangan pada lereng tidak terbatas dalam keadaan kering W dari Seperti pada metode lingkaran kelongsoran, berat longsoran digambarkan berskala dengan pusat gravitasi so ran. Jika tidak ada gaya yang bekerja, W gaya badan Ra dengan komponen gaya normal Na juga merupakan dan komponen tangensial T a dapat ditentukan secara grafis dengan tuk sudut kekanan. N·a. dan T a. ditentukan dari geometri karena tan a = T a.I Angka keamanan G Na. atau s 9 T a. - Na. tan a long- membenlereng (I,/) . /,, . .<;,• «'11~ '--/~\ )-·. ' ,-f,(~, ·~ / G s NC1 --· tan - ¢ --- dan G s T C1 -- /, (' -i~ ~~,.) (f J l , .. ,) '·' . . s· . (} '1 o-"4 "' ..t </. ·. <'t ' tan ¢ -tan ()( ·<~ ; r <I ,, /-'. { V ,/) c & ~-1 41- Jika koefisien gesekan tidak diketahui, berdasarkan dera jat stabilitas relatif pada berbagai keadaan dapat ditentu- kan dengan diberikannya sebarang nilai ¢, angka keamanan, G9 3.4. N/T Efek dari arah aliran air dibawah permukaan pada lereng terendam Banyak lereng tanah asli berada dalam keadaan terendam selama periode hujan deras, muka air di bawah permukaan naik dan aliran air utama sejajar dengan lereng. elemen tanah abed Untuk keadaan c dalam lereng tidak terbatas, dengan berat terendam, W0 dan gaya aliran yang bekerja, F \1':i/ b Per'inuka.a.n ba.sa.h a longsora.n (a) Gb.3. (b) Tegangan pada lereng tidak terbatas dalam keadaan terendam Bagian dari jaringan aliran berupa sejajar lereng dan ekipotensial tegak garis lurus aliran pada yang lereng, menggunakan metode gradien hidraulik gaya aliran air F dapat , ditentukan dengan menggunakan W dan F. 0 Resultan Rc memberikan komponen tangensial T, yang besar dari Ta. dan Tb dengan komponen normal kecil daripada Na. dan NI:. ; Ne yang leb ih lebih Sebagai konsekuensi N/T lebih ke- 10 <i c//'. Q <( 1.r· ) {;) <'l4 ' 1 lf"<t1; - oil dari lereng kering pada saat f idak terjadi gempa, percepatan gempa 0,5 g. Hal ini menunjukkan bahwa N/T < 50 % untuk lereng kering,tidak terjadi gempa dan N/T ± 60 % untuk lereng kering, pada saat terjadi gempa. Terlihat bahwa pada lereng dengan aliran air dalam arah mendatar memperkecil stabilitas lereng. Lereng yang berada dalam keadaan sangat basah, dengan keluarnya tekanan air pori secara bebas dan gangguan gaya alir an di bawah permukaan. Jika lereng berada pada lapisan batu an dengan angka kelulusan yang tinggi, jaringan aliran ter- diri atas garis aliran tegak dan ekipontensial mendatar. Permuka.a.n ba.so.h Go.yo. o.li.ro.n o.i.r di. ba.vo.h permuko.o.n = Fv TJ Fu a.Li.ran Rd Nd Wo ,/ ~-- -" / oro.i.no.se so.nga.t lulus (b) o.i.r (a) Gb.4. Tegangan pada lereng tidak terbatas pada lereng terendam dengan aliran legak di bawah permukaan Dengan adanya aliran dibawah permukaan, energi air bebas di dalam tanah keluar sebagai aliran tegak menuju ke bawah batuan dan selanjutnya keluar melalui kaki lereng. Pada aliran di bawah permukaan , gaya yang bekerja elemen abed dengan berat basah W0 dan aliran resu 1 tan bad an Rd merupakan jumlah ke W0 dan F v bawah , gaya pada Fv , tegak menghasilkan komponen tangensial Td dan komponen normal Nd. Perbandingan N/T identik dengan lereng kering, walaupun gaya Nd dan Td lebih kecil daripada gaya pada lereng kering, sebab berat total sedikit lebih besar pada lereng basah dari pada lereng kering. 11 T _J. ab c de Case r 0 g ab (a) Gb. 5. Nilai c g def Case (b) perbandingan N dan T Air yang meresap dalam arah mendatar menyebabkan ketidak stabilan pada lereng, air yang meresap tegak ke bawah memberikan gaya yang menyebabkan tekanan air pori. ketidak stabilan dan tidak ada Keuntungan dari drainase dibawah yang di- bangun di tanggul pada kondisi hujan deras telah oleh Terzaghi (1943) dengan kemiringan atau dilakukan lapis~n dengan mendatar,gaya aliran air di bawah permukaan dalam arah tegak dan ternyata dapat memperbaiki stabilitas dari dinding penahan tan ah. Banyak lereng dam dibangun dengan konstruksi untuk ontrol aliran di bawah permukaan, dibangun dengan yang mendukung kepentingan daerah bebas air atau meng drainase memberikan aliran di bawah permukaan yang sesuai. Lapisan drainase asli membantu dalam stabilisasi lereng. Kenyataannya drainase mendatar dan menerus tidak dapat di tempatkan pada lereng tanah asli, perencanaan lereng akan dibangun dilengkapi dengan drainase, yang yang tidak membe- rikan kesempatan untuk berkembangnya ketidak stabilan. Model analisis aliran di bawah permukaan yang digunakan dalam pembangunan konstruksi, dilakukan dengan maksud untuk dapat mengontrol aliran air di bawah permukaan. 3.5. Drainase Terowongan Salah satu metode kuno untuk stabilisasi gangguan pada kaki bukit atau lereng tanah, dan jenis lereng lainnya 12 dengan terhadap abutmen menggunakan dam drainase aan u w ..,..,. _ 1 ,_~'- 3 .~a.o1ik Parahyangan k' -~ ,1 , 1 ;:; t ~i- K J L l:vierdeka 19_ BANDUNG terowongan. Terowongan mendatar dapat dibandingkan dengan galian pada tambang berupa penggalian kedalam dasar bukit atau lereng dalam dengan harapan dapat menyisipkan sumber aliran air tanah dalam dan cukup mengurangi tekanan hidro statik dan memperbaiki stabilitas lereng. Apabila terowongan menjadi atau lapisan tanah rendah. titik efektifitasnya Kadangkala tumpuan menjadi digunakan dengan drainase sumuran tegak untuk air, tinggi sebagai retakan untuk air penghubung menyalurkan keluaran secara gravitasi aliran air tanah yang memasuki sumuran. Drainase terowongan merupakan sistem drainase yang memerlukan suatu biaya tinggi untuk drainase lereng. Pada beberapa kasus digunakan untuk melindungi bangunan yang mahal atau untuk perbaikan lainnya apabila keluaran dibatasi atau melindungi daerah jalan, untuk pemakaian jalan. g&nC1ngan sumber. ti JOO Tower Gb. 6. Drainase Terowongan, Crockett, California untuk mengontrol kelongsoran Projek Jalan 13 melindungi 3.6. Drainase sumuran Sistem sumuran seringkali digunakan untuk memperbaiki keadaan air tanah yang terganggu oleh lereng jalan, sisi bukit dan abutmen dam atau keadaan lainnya. Apabila digunakan dalam pondasi disebut sumur pengurang, pada beberapa keadaan drainase sumuran untuk stabilisasi lereng, yang dipasang tanpa keluaran air tanah di bawah permumukaan, kecuali keluaran melalui puncak. Jika sumuran digunakan pada lereng tanah akan efektif biPada keadaan alir la dilakukan drainase bebas di dasarnya. an tanah tinggi, selama pelaksanaan, sumur seringkali dipompa. Pasir yang diisikan ke dalam sumur selanjutnya disebut pasir drainase, seringkali digunakan untuk hadap kelemahan, datkan. stabilisasi ter- keadaan basah, dan fondasi tanah yang dipa- Sistem drainase sumuran dengan pemompaan tidak di- bahas pada makalah ini. Stabilisasi lereng dengan sistem sumur kadang-kadang di- gunakan sebagai penghubung dengan terowongan yang memberikan debit air secara gravitasi yang masuk ke dalam sumur. Agregat saringan yang lulus air biasanya da sumur dengan pipa berlobang, dan sering ditempatkan padigunakan untuk menambah kapasitas debit. Terowongan didesain untuk keperluan dan lepasnya material akibat erosi mencegah buluh. keruntuhan Sistem sumuran sumuran memberikan keuntungan karena secara luwes, dapat dilakukan penambahan sumuran pada titik antara apabila sumu r yang ada tidak cukup untuk jarak semula, mengontrol aliran air tanah dibawah permukaan. Drainase sumuran tipikal yang berhasil untuk stabilisasi lereng dilakukan oleh Palmer, Thompson dan Yeomans(1950). Gangguan terhadap medan terjadi pada bukit yang mempunyai lapisan tidak menerus, dari pasir dan lanau terutama lapisan lempung biru yang kedap air. Delapan sisi bergerak akibat adanya tekanan hidrostatis berlebihan seperti yang ditunjukkan oleh pengeboran untuk menentukan jenis tanah dan kondisi airnya. 14 Dinding penahan, jenis gravitasi dan tiruan dari beton di studi untuk mencari aliernatif yang memungkinkan terhadap hasil koreksi pengukuran. Sesudah dilakukan studi terha- dap kedelapan sisi tersebut, diambil keputusan, diperlu- kan kontrol terhadap air tanah dengan drainase, dan merupakan penyelesaian terbaik. Keputusan untuk menggunakan drainase sumuran dalam mem- perbaiki gangguan terhadap lereng karena sistem ini ber- hasil untuk stabilisasi lereng. Gb. 7. Drainase Sumuran untuk stabilisasi kelongsoran CPalmer, Thompson dan Yeomans) 24" , r·-1 ·~ 8~:B.'.' A 1 ft min Pt pa. ba.jo. 1 ft min 12-in. diameter 2 ft min Variable Gb.8. ----··---~------~ Detail Dra.inase Sumuran 15 c p u s t ,, k a a n Univcr:,ilas l.;._<Lojk Parahyangau p l~ JL M_erdeka 19 3.¥. BANDUNG Drainase Mendatar Drainase mendatar telah digunakan untuk mengatasi masalah gangguan terhadap stabilitas lereng jalan, pada tahun 1939. Draiftase mendatar sederhana seperti dibuatnya sumuran kecil yang di bor mendatar dekat kaki bukit atau pada fondasi untuk mengalirkan aliran di bawah permukaan dan air tanah. Drainase mendatar sering digunakan stabilisasi pada pemotongan tanah dengan dasar tidak lereng stabil sebagai koreksi lereng yang akan sebagai dalam dan bagian keadaan kadangkala basah, digunakan Digunakan dikembangkan. sebagai lereng jalan baru atau lama, jalan dari kereta api dan pekerjaan lainnya. Formo.s'- semento.B'- denga.n ba.t ua.n Al\, ra.n Gal\, an <la lam untuk Eki denga.n balucm Gb.9. Drainase mendatar pada tanggul Drainase mendatar membantu menurunkan muka air dan menjaga lereng pada tempat yang sedang dikerjakan, pada galian dangkal drainase mendatar dibuat didekat muka jalan. Pipa pengumpul atau saluran pembagi biasanya dibuat untuk menampung air dan disalurkan ke suatu tempat yang tidak membahayakan lereng. Lubang-lubang asp al dengan pipa galvanis berukuran dua inci, galian. dilengkapi dipasang sepanjang Pipa keluaran berpenampang 10 ft. tanpa diberi lu bang dan mendekati lubang galian kelilingnya diberi lempung, sehingga semua air dapat dialirkan dengan baik. Pada kebanyakan instalasi darainase mendatar, untuk melayani sumur eksplorasi dan pengeboran, dan menambah drainase dibor. 16 titik-titik yang Apabila pemboran lobang mengalami kesulitan laksanaannya perlu dilakukan pembuatan lobang pe- di dalam disekitar lo- kasi yang oocok, panjangnya bervariasi antara 50-300 ft. Sistem drainase yang kompleks digunakan dalam mengatasi kelongsoran dekat kota Towle, California seperti yang telah dilakukan oleh Smith dan Cedergren. Batas \ l ongsor __:.iI _,/ D.I. / ( Skala dalam fl. 15 Skala dalam 0 Gb.10. 5 10 ft. 20 Denah Stabilisai dan Pemboran Seri pemboran, R~,R bahwa terdapat batuan 2 , R3 Rn , yang tetap menunjukkan kokoh, tidak mengalami gangguan dan masih dapat bertahan pada kedalaman antara 50 ft. tanda 40- pada daerah kelongsoran. Dilakukan suatu langkah stabilisasi dengan membuat 17 empat galian melintang yang digunakan untuk drainase mendatar dalam memperbaiki stabilitas bukit. Lapisan agregat yang lulus air dengan p1pa drainase di- tempatkan pada galian melintang untuk menampung dan mengalir kan air tanah. Gangguan terburuk pada ta.nab drainase ialab melemahnya usaba stabilisasi, dan kondisi ta.nab selanjutnya lereng dalam dilakukan diawal menunjang penggalian tanpa adanya kelongsoran yang berarti. Drainase awal dibuat pada jarak 700 dari ft. drainase sumuran, sesudab dilakukan pemboran dihubungkan dengan dasar dan setelah dilakukan pemompaan selama beberapa minggu, keadaan air ta.nab mengijinkan untuk penggalian dalam rangka stabilisasi dan berjalan tanpa gangguan. Drainase mendatar dibor ke dalam dasar bukit selokan dan sistem, sumuran tegak, dihubungkan dengan drainase terowongan, dan drainase menda- jalan, jalan kereta api pada dasar gambaran kombinasi dari kesatuan di bawab memberikan tar dengan f.;tabi 1 is as i selokan. Sebelum melakukan pemilihan terhadap sistem untuk stabilisa::;i lereng tanah perlu dilakukan drainase penyelidi.kcin lapangan dan survei. tanab. Diperlukan gambaran berupa kekuatan dan formasi permeabi.1 itas batuan, kelulusan terhadap air, stratifi.kasi dan vari abilitas endapan tanah, kondi.si air tanah, dan longsoran selanjutnya dilakukan pemili.ban riwayat terhadap ke- metode yang akan dipakai. dan sesuai dengan keadaan setempat. Apabi.la yang di.atasi. gangguan di dasar di.perlukan perti.mbangan pengetahuan dan pengalaman yang diperlukan untuk mendesain pemotongan lereng dengan mengukur kondisi stabi.Utas. Satu metode kemungki.nan banya cocok untuk gagal satu untuk penyele- saian saja dan ada kemungkinan menyelesai.kan kondisi yang lain. Perencanaan dan pembangunan jalan, jalan kereta api., yang membutuhkan pemotongan lereng perlu di.siapkan, agar ada penyesuaian dengan kondisi yang sebenarnya, antara lain dengan melakukan perubahan kelandaian lereng. 18 3.8. Pengaruh Tanah dan Geologi pada Drain.ase Tanah dan geologi dimana lereng berada, mempunyai ruh secara umum pada bentuk dari ~~~MVM MlMmiMh d~n ·~kMn ~f~khlf drainase yang l~r~ng pAda penga- berkembang buatan. Penghalang kedap air di luar lereng dapat memberi ruh pada drainase alami, kenaikan atau akibat adanya genangan lereng. Apabila kondisi air ini kelembaban akan pada terbentuk terjadi, pengaumumnya di stabilitas dalam lereng akan diperbaiki dengan drainase. Gambar 11. menunjukkan kondisi ideal dari geologi tanah yang menimbulkan genangan air tanah di dalam lereng. Diagram di kiri menunjukkan penutupan oleh lapisan kedap air pada permukaan dangkal terpotong oleh drainase alamiah dasar batu cadas yang lulus air dan pada sisi kanan, kedap air dengan pertemuan lulus air tetapi jalan keluar. Pada bidang AB di sisi olah lapisan kedap air. mengalirkan air, batuan tidak memiliki yang tertutup dalam Tanpa adanya drainase buatan tekanan yang tinggi pada bidang air AB, akan akan di untuk membahayakan kedudukan mengakibatkan runtuhnya lereng apabila tekanan ai r tersebut tidak berkurang. Batuan 90,tuan . kedap 0.1,r kedap J.b en1. t o.i-r ~ o. uan o.di;:ts . 1 G B<;:tt u dengan an kedap air hu'bungo.n dal:o.m B B ---~-- . .' .. '..'.:=~:::~::> s;~ . (a) A ~ ~~f~~:;~t'o.ti-k Buntu D ro.ino.se mendo.to.r; £ _____ _ Pe£quro.ngo.n -- t e <5.no.n . k A hi, rosto,ti, ( c) (b) Gb. 11. Drai nase mendatar untuk menurunkan muka air. Dilakukan suatu drainase mendatar gambar 11 .a. seperti tertera pada tekanan hidrostatik akan ber~urang seperti yang ditunjukkan oleh gambar 11 .c., langkah yang dilakukan meru- pakan usaha untuk stabilsasi lereng. 19 v .. ,. r) ust ak aa n v .t . . ., . >J.. olik Parahyangan Un\'VC ·,H~t-.~ .l. ~ j l d l . .. .· J · . er<leka 19 n.ANDUNG Dengan drainase mendatar ternyata dapat mengalirkan air sebesar 200.000 gal/hari dalam periode singkat, pada kondisi lain ternyata hanya menghasilkan aliran 5 gpm atau bahkan ada yangx lebih kecil, karena tidak diperlukan keluaran dalam jumlah yang besar. air Yang diharapkan adalah suatu usaha untuk mengatasi gangguan terhadap kestabilan lereng. 3.9. Hukum Darcy Drainase dengan pasir debit yang cocok untuk tegak memiliki suatu kapasitas mengalirkan air yang sampai padanya, dalam menelaah aliran air di bawah permukaan tanah digunakan hukum Darcy dan jaringan aliran. Q debit aliran k permeabilitas tanah i gradien hidraulik aliran (cuft/hr) (ft/hr) (ft/ft) atau dengan menggunakan faktor bentuk, merupakan faktor bentuk dari aliran Jika penimbunan pasir tidak memberikan kapasitas yang sesuai secara ekonomis untuk mengalirkan air di bawah permukaan tanah, dibuat pipa berlubang di sekitarnya dan dipasang material saringan. Material saringan yang digunakan perlu mempunyai angka permeabilitas yang cocok untuk mengalirkan air suatu tanah di bawah permukaan yang secara bebas masuk ke dalam pipa. Jika permeabilitas untuk mengalirkan air dari ke material dalam 20 diketahui, pipa dapat kemampuan diperkirakan dengan hukum Darcy. graf ik 12.a. dan Pada gambar yang 12.b. diberikan dapat digunakan untuk memperkirakan aliran air di bawah permukaan ke dalam pipa melalui material saringan, dengan angka permeabilitas yang diketahui. To.nah 30 baso.h .., Mo.terial so.ri.ngo.n _ " 20 15 Jo.ri.ngo.n o. l i, ro.n ti, pi.kal k 0 4 +> ,.\>( 0 3 r.. 2 .--L------- 0.9 0.7 0.5 0.3 0.2 dp/dw 0.05 0.1 (a) Permeo.bt lttas. k ft/day (b) Gb. 12. Grafik faktor bentuk dan debit 21 4. Kesimpulan clan Saran Kesimpulan 1. Muka air tanah di dalam lereng, yang asli maupun buatan akan mengurangi kestabilitan lereng dan seringkali menja-di penyebab terjadinya kelongsoran. 2. Lereng yang didrainase dengan baik akan lebih stabil dari pada lereng dengan drainase yang minimal dan lebih tahan terhadap kemungkinan terjadinya kelongsoran pada saat ter jadi gempa. 3. Konstruksi dari sistem drainase yang cocok dan didasarkan pada analisis aliran di bawah permukaan, merupakan langkah yang baik dalam rangka melindungi suatu penduduk dan harta benda disekitarnya dari kelongsoran yang berbahaya. 4. Drainase sistem terowongan, sumuran dan mendatar efektif untuk memperbaiki kestabilan lereng sangat yang mempu- pada bentuk nyai kandungan air tanah. 5. Detail tanah dan geologi memberi pengaruh drainase yang akan dikembangkan di dalam lereng dan efektif itas sistem drainase yang dipilih. Saran 1. Sistem piezometer perlu dipasang pada penting, yang disekitarnya masih pentingan sebagai tempat tinggal, lereng-lereng yang dimanfaatkan untuk ke tempat peristirahatan dan lain sebagainya. 2. Di dalam memilih sistem drainase diperlukan suatu, kecermatan, keahlian dan pengalaman yang memadai kung oleh data basil survei. 22 serta didu- Daf tar Pustaka 1. ASAE 2. Cedergren, H.R. 3. Cedergren, H.R. 4. Featherstone, R.E., A. James 5. .James, N. L. Advance in Drainage , Willardson L.S. Desember, 1982. Drainage of Highway and Airfield Pavement, John Wiley & Sons,New York, 1974. Seepage, Drainage and Flow Nets, John Wiley & Sons, New York, 1967 Urban Drainage System, Pitman Advanced Publishing Program, London 1982. Drainage Engineering, Wiley Eastern Private Limited, New Delhi, 1970. London 1982. Sumber gambar Cedergren dan Smit.h Ob. L:i. Longsosra.n Ob. LZ. Longsora.n pa.do. Reservoir pa.do. ja.la.n Va.oint, kerela a.pi, Xta.Li..a. Tovle Ob. L3. Longsoran Ob. L4. botu Deneth pada do.eruh jalan raya, Tovle ob. 7 oli.ra.n a.i.r pasi.r ~\\\~ lempung keda.p otr pi.po le r 3uno.n ternbok pon<lho.n Jackson River Gb. L'.:'.J. Drni.noE;e Lcipi.s0,n pos\,r tc1 go.k, lornpung untuk kodop cti.r rnomolong Ob. Lo. Dro.i.nase Perrnukaan mendatar rnenerus nai.k kealas, elevasi. 54,0 +41.0 +30.0 +25.0 •. --·~-~-- ~ +19.0 -+:J§j) ·. dengan perrnukaan Lempung bi.ru Lereng padal ,. \· -3.0 ; ob. L7. Hasi.L Pemboran untuk d r o.inase s•.Hnur·an <hol. 14->