Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan

Reka Racana
Jurnal Online Institut Teknologi Nasional
© Teknik Sipil Itenas | No.x | Vol. Xx
Juli 2015
Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan
Perkuatan Geotekstil Dikombinasikan Dengan
Dinding Penahan Tanah Di Ruas Jalan Tol
Cisumdawu
SURYADI, MUHAMAD LUKIYANA1, HAMDHAN, INDRA NOER2
1Mahasiswa,
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Nasional
2Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Nasional
Email : [email protected]
ABSTRAK
Proyek tol cisumdawu merupakan proyek konstruksi jalan tol yang
menghubungkan daerah Cileunyi hingga Dawuan. Lereng tanah timbunan
memiliki kemiringan 1:1 sehingga harus diberikan perkuatan. Perkuatan yang
digunakan yaitu geotekstil dikombinasikan dengan dinding penahan tanah.
Perhitungan analisis stabilitas pada lereng menggunakan program Plaxis 2D AE
yang berbasis elemen hingga. Nilai faktor keamanan lereng dengan perkuatan
geoteksil dan dinding penahan tanah tipe gabion adalah 1,347 sedangkan untuk
perkuatan geoteksil dan dinding penahan tanah tipe cantilever wall nilai faktor
keamanannya adalah 1,487. Biaya dari material DPT tipe cantilever wall +
geotekstil pada proyek tol Cisumdawu di STA 15+275 – STA 15+400 adalah
Rp.2.109.375.000- sedangkan DPT tipe gabion + geotekstil pada proyek ini yaitu
Rp. 2.588.625.000-. Dapat disimpulkan dinding penahan tanah tipe cantilever
wall yang didesain ulang lebih efisien.
Kata Kunci : Stabilitas Lereng Tanah Timbunan, Geotekstil, Dinding Penahan
Tanah Tipe Gabion, Dinding Penahan Tanah Tipe Cantilever Wall.
ABSTRACT
Cisumdawu toll project is a construction project for toll roads that connect the
areas Cileunyi till Dawuan. The embankments have a slope of 1:1 and should be
reinforced using geotextile in combination with a retaining wall. For calculation of
the slope stability analysis the software Plaxis 2D AE is used. Reinforcement
using geotexile in combination with a retaining wall (type gabion) gives a safety
factor of 1.347. Furthermore safety factor for the reinforcement using geotextile
in combination with a retaining wall type cantilever is 1.487. The cost of DPT
type cantilever + geotextile wall in the projects Cisumdawu at STA 15 + 275 –
STA 15 + 400 is about Rp.2.109.375.000- while DPT type gabion costs Rp.
2.588.625.000-. In conclusion the retaining wall type cantilever is more
economical.
Keywords: Soil Slope Stability Embankment, Geotextile, Retaining Wall Gabion
type, Retaining Wall Cantilever Wall type.
Reka Racana - 1
Suryadi, Muhamad Lukiyana, Hamdhan, Indra Noer
1. PENDAHULUAN
Proyek tol Cisumdawu adalah jalan bebas hambatan yang menghubungkan kota Cileunyi –
Sumedang – Dawuan. Proyek tol Cisumdawu ini terdapat banyak pekerjaan galian dan
timbunan untuk mendapatkan alinemen horizontal dan vertikal yang diinginkan. Pada
pekerjaan timbunan dan galian, dibutuhkan kemiringan lereng yang sesuai. Lahan pada
proyek ini tidak terlalu lebar karena pembebasan lahan yang begitu mahal dan sulit, maka
kemiringan lerengnya harus lebih curam dari yang seharusnya. Kemiringan lereng yang
melebihi standarnya, dapat mengakibatkan longsor. Supaya tidak terjadi longsor, maka
dapat dilakukan dengan menggunakan perkuatan pada lereng tersebut. Perkuatan pada
lereng proyek tol Cismudawu yaitu menggunakan geotekstil dan dinding penahan tanah tipe
gabion.
Pada tugas akhir ini akan dilakukan analisis stabilitas lereng pada tanah timbunan dengan
perkuatan geotekstil dikombinasikan dinding penahan tipe gabion. Namun perkuatan dinding
penahan tanah tersebut akan diganti menggunakan dinding penahan tanah tipe cantilever
wall. Manfaat dari studi ini antara lain untuk mengetahui nilai stabilitas yang paling kuat dari
kedua kombinasi perkuatan pada lereng timbunan tersebut dan mengetahui konstruksi yang
paling efisien dari segi biaya.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Longsoran
Longsoran tanah atau gerakan tanah adalah proses perpindahan massa batuan / tanah
akibat gaya berat (gravitasi).
2.2 Jenis – Jenis Perkuatan Pada Lereng
Perkuatan pada lereng berfungsi untuk menahan gaya lateral akibat adanya beban – beban
yang terjadi diatas tanah. Selain faktor beban, ada juga faktor kemiringan lereng yang
melebihi sudut geser dan nilai kohesinya. Oleh sebab itu untuk mendapatkan kesetabilan
lereng, maka harus ditambahkan perkuatan pada lereng tersebut. Terdapat berbagai jenis
perkuatan pada lereng, yaitu geotekstil, dinding penahan tanah, tiang pancang, dan
shotcrete.
2.3 Geotextile.
Geotekstile adalah lembaran sintesis yang tipis, fleksibel, permeabel yang digunakan untuk
stabilisasi dan perbaikan tanah dikaitkan dengan pekerjaan teknik sipil. Terdapat dua jenis
geotekstil, yaitu Woven Geotextile (Anyaman) dan Non-Woven Geotextile (Nir-Anyam).
2.4
Dinding Penahan Tanah
Dinding penahan tanah adalah suatu bangunan yang memiliki fungsi dalam
menstabilkan kondisi tanah tertentu yang pada umumnya dipasang pada daerah tebing
yang kurang stabil. Terdapat beberapa jenis dinding penahan tanah yaitu dinding penahan
tanah tipe dinding gravitasi, dinding penahan tanah kantilever, dinidng conterfort, dan
dinding butters.
2.5
Tekanan Tanah Lateral
Tekanan tanah lateral adalah sebuah parameter perencanaan yang penting didalam
sejumlah persoalan teknik pondasi, dinding penahan tanah, dan konstruksi – konstruksi lain
yang ada di bawah tanah. Pada prinsipnya kondisi tanah dalam kedudukannya ada 3
kemungkinan, yaitu dalam keadaan diam (Ko), dalam keadaan Aktif (Ka), dan dalam
keadaan pasif (Kp).
Reka Racana - 2
Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan Geotekstil Dikombinasikan Dengan
Dinding Penahan Tanah Di Ruas Jalan Tol Cisumdawu
2.6
Teori Mohr - Coloumb
Menurut Menurut Mohr (1910) keruntuhan terjadi akibat adanya kombinasi keadaan
kritis dari tegangan normal dan tegangan geser. Rumus Mohr – Coloumb terdapat dibawah
ini :
τ = c + σ tg ϕ……………………….…………………….…….(1)
Keterangan :
τ = kuat geser tanah (kN/m2)
σ = tegangan normal pada bidang runtuh (kN/m2)
c = kohesi tanah (kN/m2)
ϕ = sudut gesek dalam tanah (derajat)
2.7
Stabilitas Lereng
Stabilitas lereng sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain terdapat dua faktor.
Faktor-faktor penyebab lereng rawan longsor meliputi faktor internal (dari tubuh lereng
sendiri) maupun faktor eksternal (dari luar lereng).
Dalam metode elemen hingga, teknik kekuatan geser reduksi (Shear Strength Reduction /
SSR) dapat diterapkan. Faktor keamanan dapat diperoleh dari asumsi kriteria kegagalan
Mohr-Coulomb, yaitu dengan cara mengurangi parameter kekuatan secara bertahap berupa
nilai-nilai available dan cavailable hingga tidak terdapat keseimbangan dalam perhitungan.
Parameter kekuatan yang sesuai dapat dinyatakan sebagai failure dan cfailure dan faktor
keamanan fe didefinisikan:

fe =
cavailable
cfailure
=
tan∅available
tan∅failure
(2)
2.8
Stabilitas Dinding Penahan Tanah
Terdapat beberapa hal dalam stabilitas pada dinding tanah yang akan menyebabkan
keruntuhan, yaitu penggulingan, Penggeseran keruntuhan daya dukung.
2.8.1 Stabilitas Terhadap Guling
Tekanan tanah lateral yang diakibatkan oleh tanah urugan dibelakang dinding penahan
tanah, cendrung menggulingkan dinding dengan pusat rotasi pada ujung kaki depan
pondasi.
Safety Factor terhadap guling didefinisikan sebagai:
FSguling =
∑MR
∑Mo
…………………..…………..…………(3)
Keterangan :
∑MR = Jumlah momen yang menahan guling terhadap titik tinjau.
∑Mo = Jumlah momen dari gaya – gaya yang menyebabkan momen pada
tinjau.
titik
2.8.2 Stabilitas Terhadap Geser
Gaya – gaya geser yang terjadi pada retaining wall akan ditahan oleh :
o Tekanan tanah pasif didepan retaining wall
o Gesekan antara tanah dan dasar pondasi
Faktor keamanan terhadap stabilitas geser dinyatakan dengan rumus :
FSgeser =
∑ FR
∑ Fd
…………………………....…………………….…(4)
keterangan :
∑FR = jumlah gaya – gaya yang menahan gaya – gaya horizontal
∑Fd = jumlah gaya – gaya yang mendorong
Reka Racana - 3
Suryadi, Muhamad Lukiyana, Hamdhan, Indra Noer
2.8.3 Stabilitas Terhadap Keruntuhan Daya Dukung
Stabilitas terhadap keruntuhan daya dukung yaitu gaya – gaya yang menahan dinding
penahan tanah dari gaya yang dihasilkan oleh lereng tersebut. Rumus stabilitas daya
dukung yaitu :
Mnet = ∑MR - ∑MO (∑MR dan ∑Mo diperoleh dari stabilitas guling)
Jika resultan pada dasar dinding berada pada titik E,
Mnet
CE = X =
…………………………..…………………….…(5)
∑V
3. METODE PENELITIAN
3.1
Kerangka Kerja
Dalam penyusunan tugas akhir ini terlebih dahulu dibuat penyusunan kerangka kerja supaya
penelitian ini dapat dilakukan dengan teliti dan sesuai dengan rencana. Penyusunan
kerangka kerja adalah sebagai acuan ketika akan melakukan penelitian agar dapat tetap
pada koridor yang sesuai dengan rencana sejak awal penelitian. Langkah – langkah yang
akan dilakukan penelitian ini adalah melakukan studi literatur, pengumpulan data yaitu data
tanah timbunan, data topografi, data geotextile, data dinding penahan tanah, data stabilitas
lereng, bor log, dan data tiang pancang. Setelah mendapatkan data – data tersebut, maka
data akan dianalisis dengan menggunakan program PLAXIS 2D AE berdasarkan sabilitas
lereng pada tanah timbunan jalan tol Cisumdawu, sehingga dapat mengetahui nilai
stabilitasnya. Nilai stabilitas tersebut akan menjadi bahan perhitungan dalam mendesain
dinding penahan tanah dan geotextilenya.
3.2 Tahapan Penelitian
Dalam menyusun tugas akhir ini terdapat beberapa tahapan penelitian, yaitu :
1) Identifikasi Masalah dan Penentuan Topik Penelitian
2) Studi Literatur
3) Pengumpulan Data Sekunder
4) Analisis Stabilitas Lereng Tanpa Perkuatan.
5) Safety Factor
6) Perancangan Retaining Wall.
7) Analisis Stabilitas Dengan Perkuatan
8) Safety Factor
9) Analisis Biaya
10) Analisis dan Pembahasan
4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1
Analisis Stabilitas Lereng Pada Ruas Jalan Tol Cisumdawu
Analisis pada penelitian tugas akhir ini terdapat berapa kondisi, diantaranya :
1) Kondisi eksisting setelah digali dan sebelum ditimbun dengan material pilihan.
2) Kondisi setelah ditimbun dengan material pilihan tanpa perkuatan.
3) Kondisi tanah timbunan dengan perkuatan geotekstil
4) Kondisi tanah timbunan dengan terkuatan tiang pancang + gabion
5) Kondisi tanah timbunan dengan perkuatan tiang pancang + gabion + geotekstil
6) Kondisi tanah timbunan dengan perkuatan tiang pancang + cantilever wall +
geotekstil
Reka Racana - 4
Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan Geotekstil Dikombinasikan Dengan
Dinding Penahan Tanah Di Ruas Jalan Tol Cisumdawu
4.2
Data Tanah
Data tanah hasil dari pengujian di laboratorium untuk proyek tol Cisumdawu terdapat pada
Tabel 1.
Tabel 1. Parameter Tanah
c (kN/m3)
Lanau
Berlempung
34.47
Lempung
Berlanau
27.42
Kerikir
Berpasir
27.45
Tanah
Timbunan
35.21
16
17
21.20
20000
16.21
17
29.20
50000
17
19
33
200000
16
17
21.2
100000
Unsat(kN/m3)
Sat(kN/m3)

(kN/m3)
4.3
Data Geotekstil
Geotekstil yang digunakan dalam penelitian ini yaitu geotekstil non – woven atau yang sering
kita sebut geotekstil yang tidak dianyam.
Kuat tarik geotekstil yang digunakan di proyek tol ini adalah 200 kn/m 2.
4.4
Stabilitas Lereng
4.4.1 Analisis Stabilitas Lereng Pada Kondisi Eksisting Setelah Digali Dan
Sebelum Ditimbun Dengan Material Pilihan
Setelah dilakukan running, maka akan didapat hasil perhitungan berupa mekanisme keruntuhan
pada lereng tersebut. Nilai faktor keamanan pada lereng dalam kondisi tersebut adalah sebesar
2.292. Bidang keruntuhannya seperti pada Gambar 1. Setelah dilakukan running pada kondisi
hanya tanah eksisting yang sudah digali, bidang runtuh yang terjadi termasuk dalam tipe base
failure, karena pada Gambar 1 terlihat bahwa keruntuhannya berada pada lapisan dasar lempung
berlanau dan diatas lapisan tanah kerikil berpasir.
Gambar 1. Bidang runtuh pada kondisi eksisting setelah digali.
4.4.2 Analisis Stabilitas Lereng Pada Tanah Timbunan Tanpa Perkuatan
Hasil running pada kondisi hanya tanah timbunan saja tanpa diperkuat, tidak dapat diketahui
nilai faktor keamana lerengnya, karena pada kondisi tanah timbunan ke-18 lereng tersebut
terjadi longsor, sehingga nilai faktor keamanannya < 1. Dengan demikian lereng pada
kondisi hanya tanah timbunan harus diperkuat menggunakan beberapa perkuatan. Bidang
longsor pada kondisi tersebut terdapat pada Gambar 2. Bidang runtuh pada kondisi ini
berada pada dasar dari lapisan tanah lempung berlanau sehingga pada kondisi ini bidang
runtuhnya termasuk kedalam tipe base failure.
Reka Racana - 5
Suryadi, Muhamad Lukiyana, Hamdhan, Indra Noer
Gambar 2. Bidang longsor kondisi tanah timbunan tanpa perkuatan.
4.4.3 Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan Geotekstil
Nilai faktor keamanan yang didapat pada kondisi ini adalah 1,174. Maka dapat disimpulkan
fungsi geotekstil cukup mempengaruhi terhadap kesetabilan lereng. Bidang longsor pada
kondisi tersebut terdapat pada Gambar 3. Bidang runtuh pada kondisi ini berada pada dasar
dari lapisan tanah lempung berlanau sehingga pada kondisi ini bidang runtuhnya termasuk
kedalam tipe base failure.
Gambar 3. Bidang longsor kondisi tanah timbunan tanpa perkuatan.
4.4.4 Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan Tiang Pancang
dan Gabion
Dimensi gabion sesuai dengan data pada proyek tol Cisumdawu. Diameter taing pancang
yang digunakan adalah 60 cm, dan dimensi dari gabion untuk perkuatan pada lereng tanah
timbunan tersebut tertera pada Gambar 4. Setelah dilakukan perhitungan stabilitas terhadap
guling, geser, dan daya dukung untuk mengetahui nilai faktor keamannnya. Nilai stabiltas
terhadap guling faktor keamanannya adalah 10,09. Nilai stabilitas terhadap geser faktor
keamanannya yaitu sebesar 3,11. Nilai faktor keamanan untuk stabilitas daya dukung
didapat nilai safety factor sebesar 13.91. Nilai stabilitas yang terakhir adalah perhitungan
stabilitas terhadap keseluruhan lereng yang sudah diberikan tanah timbunan dan perkuatan.
4m
5,7m
8m
Gambar 4. Dimensi gabion.
Reka Racana - 6
Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan Geotekstil Dikombinasikan Dengan
Dinding Penahan Tanah Di Ruas Jalan Tol Cisumdawu
Setelah proses running selesai dilakukan, program ini tidak dapat menunjukan nilai safety
factor karena pada proses penimbunan tanah ke – 19 terjadi “soil body collapse’’ yang
artinya pada proses tersebut terjadi runtuh pada lereng tersebut. Dengan demikian, nilai
faktor keamanannya < 1, maka lereng pada tanah timbunan dengan dua perkuatan masih
belum kuat menahan beban timbunan tersebut. Gambar bidang runtuh dapat dilihat pada
Gambar 5. Bidang longsor tersebut termasuk dalam tipe base failure, karena bidang longsor
terletak dibawah tanah lanau berlempung dan diatas tanah lempung berlanau.
Gambar 5. Bidang runtuh pada lereng tanah timbunan + perkuatan.
4.4.5 Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan Tiang Pancang,
Gabion dan Geotekstil
Hasil dari running program tersebut untuk kondisi lereng pada tanah timbunan yang
diperkuat ini yaitu 1,347. Apabila melihat dari standar nasional Indonesia untuk nilai
keamanan lereng, nilai tersebut sudah melebihi dari batas minimumnya yaitu 1,25.
Sedangkan gambar yang dihasilkan untuk bidang longsornya terdapat pada Gambar 6.
Bidang longsor seperti ini disebut toe failure karena berada pada bagian kaki lapisan tanah
timbunan.
Gambar 6. Bidang Longsor Pada Tanah Timbunan + Perkuatan Tiang Pancang, Gabion,
dan Geotekstil.
4.4.6 Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan Tiang Pancang,
Cantilever Wall dan Geotekstil
Pada kondisi ini, tanah timbunan diperkuat menggunakan tiang pancang yang
dikombinasikan dengan dinding penahan tanah, dan geotekstil yang dihamparkan disetiap
1m lapisan tanah timbunan. Namun, pada sub bab ini, dinding penahan tanah tipe gabion
akan dinganti menggunakan dinding penahan tanah tipe cantilever wall. Terdapat beberapa
stabilitas yang harus dicek agar dinding penahan tanah kuat menahan lereng, yaitu harus
kuat terhadap stabilitas guling, stabilitas geser, dan stabilitas terhadap daya dukung.
Dimensi dinding penahan tanah tipe cantilever wall terdapat pada Gambar 7 dan Tabel 1.
Reka Racana - 7
Suryadi, Muhamad Lukiyana, Hamdhan, Indra Noer
X1
H
X5
X3
X2
X4
Gambar 7. Dimensi dinding penahan tanah.
Tabel 2. Dimensi Dinding Penahan Tanah
Parameter Dinding Penahan
Tanah
Notasi
Dimensi (m)
H
5
x1
0.75
x2
1,5
x3
1,5
x4
3
x5
1
Setelah dilakukan perhitungan manual, nilai stabiltas terhadap guling, nilai faktor
keamanannya adalah 4,66. Faktor keamanan terhadap geser sebesar 2,092. Nilai faktor
keamanan untuk stabilitas daya dukung adalah 7,44. Nilai stabilitas yang terakhir adalah
perhitungan stabilitas terhadap keseluruhan lereng yang sudah diberikan tanah timbunan
dan perkuatan. Output dari running program tersebut untuk kondisi lereng pada tanah
timbunan yang diperkuat dengan berbagai jenis perkuatan yaitu dihasilkan nilai safety factor
sebesar 1,487. Sedangkan output yang dihasilkan untuk bidang longsornya terdapat pada
Gambar 8. Bidang longsor yang terjadi pada kondisi ini termasuk dalam tipe toe failure
karena bidang longsor terdapat pada bagian kaki lapisan tanah timbunan.
Gambar 8. Bidang longsor pada tanah timbunan dengan perkuatan tiang pancang,
cantilever wall dan geotekstil.
Reka Racana - 8
Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan Geotekstil Dikombinasikan Dengan
Dinding Penahan Tanah Di Ruas Jalan Tol Cisumdawu
4.5
Analisis Faktor Keamanan Pada Setiap Tahapan Konstruksi Tanah
Timbunan
Pada sub bab ini dijelaskan tentang hubungan antara tahapan konstruksi penimbunan tanah
dengan nilai faktor keamanannya. Nilai faktor keamanan didapat setiap 1 m fase
penimbunan tanah hingga mencapai tanah timbunan yang paling atas. Bila fase penimbunan
paling atas sudah dilakukan, maka diberikan beban lalulintas sebesar 15 kN/m 2. Setiap fase
akan meimiliki nilai faktor keamanan yang berbeda – beda, tergantung dari beban yang
dipikul diatas lapisan tanah timbunan tersebut.
Faktor Keamanan
4.5.1 Analisis Faktor Keamanan Pada Setiap Tahapan Konstruksi Tanah
Timbunan Tanpa Perkuatan
Hasil dari perhitungan nilai safety factor yang didapat menggunakan software Plaxis 2D AE
pada kondisi ini terdapat pada Gambar 11.
3.0
2.0
1.0
0.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Tahap Konstruksi Timbunan
Gambar 9. Grafik nilai faktor keamanan lereng timbunan tanpa perkuatan.
Dari hasil Gambar 9 diatas dapat dilihat bahwa pada fase pertama penimbunan hingga fase
terakhir, nilai safety factor terus menurun seiring dengan penambahan timbunan setiap 1m.
Pada fase ke 1 hingga fase ke 12 stabilitas lereng pada tanah timbunan ini nilai faktor
keamanannya terus menurun hingga batas SF yang sangat minimum yaitu SF = 1. Pada fase
ke 12 sampai fase ke 17 nilai SFnya sama, yaitu SF = 1. Penurunan nilai faktor kemananan
tersebut diakibatkan dari penambahan gaya yang mendorong, sedangkan gaya yang
menahan tetap.
Faktor Keamanan
4.5.2 Analisis Faktor Keamanan Pada Setiap Tahapan Konstruksi Tanah
Timbunan Dengan Perkuatan Geotekstil
Hasil dari perhitungan nilai safety factor yang didapat menggunakan software Plaxis 2D AE
pada kondisi ini terdapat pada Gambar 10.
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021
Tahap Konstruksi Timbunan
Gambar 10. Grafik nilai faktor keamanan lereng timbunan dengan perkuatan geotekstil.
Reka Racana - 9
Suryadi, Muhamad Lukiyana, Hamdhan, Indra Noer
Dilihat dari Gambar 10 diatas nilai faktor keamanan lereng pada setiap tahapan konstruksi
terus mengalami penurunan. Nilai faktor keamanan terjadi terus menurun dimulai dari tahap
1 hingga tahap terakhir yaitu tahap ke 21. Penurunan tersebut seiring dengan
ditambahkannya tanah timbunan setiap 1m lapisan tanah timbunan. Penurunan terjadi
disebabkan oleh besarnya beban berat sendiri (beban tanah timbunan) yang mengakibatkan
kesetabilan lereng pada proyek tol ini terus mengalami penurunan.
Faktor Keamanan
4.5.3 Analisis Faktor Keamanan Pada Setiap Tahapan Konstruksi Tanah
Timbunan Dengan Perkuatan Tiang Pancang dan Gabion
Hasil dari perhitungan nilai safety factor yang didapat menggunakan software Plaxis 2D AE
pada kondisi ini terdapat pada Gambar 11.
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Tahap Konstruksi Timbunan
Gambar 11. Grafik nilai faktor keamanan lereng timbunan dengan perkuatan
tiang pancang dan gabion.
Hasil dari Gambar 11 diatas diketahui bahwa pada tahap pertama penimbunan hingga tahap
ke delapan, nilai safety factor mengalami kenaikan. Kenaikan tersebut disebabkan oleh
adanya perkuatan dinding penahan tanah setinggi 5,7m yang dikombinasikan dengan tiang
pancang sehingga nilai stabilitasnya terus meningkat hingga tercapai ketinggian maksimum.
Setelah itu nilai faktor keamanannya terus menurun seiring dengan semakin tingginya tanah
timbunan dan pada fase ke 19 terjadi longsor. Penurunan safety factor diakibatkan dari
bertambahnya beban timbunan sedangkan perkuatannya tidak mengalami penambahan.
Faktor Keamanan
4.5.3 Analisis Faktor Keamanan Pada Setiap Tahapan Konstruksi Tanah
Timbunan Dengan Perkuatan Tiang Pancang, Gabion, dan Geotekstil
Hasil dari perhitungan nilai safety factor yang didapat menggunakan software Plaxis 2D AE
pada kondisi ini terdapat pada Gambar 12.
3.0
2.0
1.0
0.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021
Tahap Konstruksi Timbunan
Gambar 12. Grafik nilai faktor keamanan lereng timbunan dengan perkuatan tiang
pancang, cantilever wall, dan geotekstil.
Reka Racana - 10
Analisis Stabilitas Pada Tanah Timbunan Dengan Perkuatan Geotekstil Dikombinasikan Dengan
Dinding Penahan Tanah Di Ruas Jalan Tol Cisumdawu
Hasil dari Gambar 12 diatas dapat diketahui bahwa pada tahap pertama penimbunan hingga
tahap ke tiga penimbunan nilai safety factor perbedaannya tidak terlalu signifikan. Itu
disebabkan karena adanya perkuatan dinding penahan tanah yang memiliki tinggi 5,7 meter.
Pada tahap penimbunan ke empat hingga ke sebelas, nilai faktor keamanannya terus
mengalami kenaikan. Meningkatnya faktor keamanan tersebut karena adanya perkuatan
dinding penahan tanah yang dikombinasikan dengan geotekstil sehingga nilai stabilitasnya
dapat terus meningkat hingga tercapai nilai kesetabilan maksimum.
Faktor Keamanan
4.5.2 Analisis Faktor Keamanan Pada Setiap Tahapan Konstruksi Tanah
Timbunan Dengan Perkuatan Tiang Pancang, Cantilever wall, dan
Geotekstil
Hasil dari perhitungan nilai safety factor yang didapat menggunakan software Plaxis 2D AE
pada kondisi ini terdapat pada Gambar 13.
3.0
2.0
1.0
0.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021
Tahap Konstruksi Timbunan
Gambar 13. Grafik nilai faktor keamanan lereng timbunan dengan perkuatan tiang
pancang, cantilever wall, dan geotekstil.
Dilihat dari Gambar 13 diatas nilai faktor keamanan lereng pada setiap tahapan konstruksi,
dapat dilihat bahwa pada tahap pertama penimbunan hingga tahap ke tiga penimbunan nilai
faktor keamanannya cenderung sama. Itu disebabkan oleh adanya perkuatan dinding
penahan tanah yang memiliki tinggi 6 meter. Pada tahap penimbunan ke empat hingga ke
sebelas, nilai faktor keamanannya terus meningkat. Meningkatnya faktor keamanan tersebut
dikarenakan adanya perkuatan dinding penahan tanah yang dikombinasikan dengan
geotekstil sehingga nilai stabilitasnya dapat terus meningkat hingga tercapai nilai kesetabilan
maksimum.
4.6
Analisis Biaya Perkuatan Dinding Penahan Tanah
Pada bagian subab ini dalam mendesain dinding penahan tanah guna memperkuat stabilitas
tanah timbunan, perlu dianalisis dari segi biayanya. Desain dinding penahan tanah pada
proyek tol Cisumdawu menggunakan tipe gabion + geotekstil di setiap 1m lapisan tanah,
sedangkan pada penelitian ini dilakukan desain ulang dinding penahan tanah tipe cantilever
wall + geotekstil di setiap 2m lapisan tanah. Dalam penelitian ini hanya dilakukan
perhitungan biaya materialnya saja. Biaya material untuk dinding penahan tanah tipe gabion
+ geotekstil pada setiap 1m lapisan tanah yaitu sebesar Rp. 2.588.625.000, sedangkan
untuk dinding penahan tanah tipe cantilever wall + geotekstil setiap 2m lapisan tanah adalah
Rp. 2.109.375.000. Sehingga dapat disimpulkan, perkuatan lereng yang didesain ulang pada
penelitian ini lebih ekonomis sebesar Rp. 479.250.000 dibandingkan dengan perkuatan
lereng yang ada pada proyek tol Cisumdawu.
Reka Racana - 11
Suryadi, Muhamad Lukiyana, Hamdhan, Indra Noer
5. KESIMPULAN
5.1
Kesimpulan
Setelah dilakukan analisis pada penelitian ini, didapat beberapa kesimpulan antara lain :
1.
Lereng pada tanah timbunan yang memiliki kemiringan 1:1 pada proyek tol Cisumdawu
STA 15+275 – STA 15+400 setelah dilakukan analisis menggunakan program Plaxis,
nilai stabilitasnya kurang dari 1 maka harus diberikan perkuatan.
2.
Perkuatan pada tanah timbunan menggunakan tiga jenis perkuatan, yaitu dengan
perkuatan tiang pancang, dinding penahan tanah , dan geotekstil.
3.
Nilai faktor kekuatan yang dihasilkan setelah diberikan perkuatan pada tanah timbunan
menggunakan tiang pancang, gabion, dan geotekstil adalah 1,347. Sedangkan dengan
perkuatan tiang pancang, cantilever wall, dan geoteksil adalah 1,487.
4.
Tiang pancang yang digunakan pada proyek tol Cisumdawu hanya menambah stabilitas
dinding penahan tanahannya saja bukan merupakan perkuatan stabilitas lereng secara
keseluruhan.
5.
Geotekstil yang digunakan pada proyek tol Cisumdawu ini sangat berpengaruh
terhadap stabilitas lereng, dapat dilihat dari nilai SF kondisi lereng dengan perkuatan
geotekstil dengan lereng tanpa adanya geotekstil keduanya nilai faktor keamanannya
sangat berbeda.
6.
Penggunaan geotekstil setiap 1m lapisan tanah timbunan dengan 2m lapisan tanah
timbunan, perbedaan nilai faktor keamanannya tidak terlalu signifikan.
7.
Dari segi kekuatan, dinding penahan tanah tipe cantilever wall yang didesain ulang
pada proyek tol cisumdawu ini lebih kuat dibandingkan dengan dinding penahan tanah
tipe gabion yang ada di lapangan. Harga material DPT + geotekstil yang sudah di
desain ulang tersebut adalah Rp. 2.109.375.000, sedangkan harga material DPT yang
ada di lapangan yaitu sebesar Rp. 2.588.625.000.
8.
Pada proyek ini menggunakan perkuatan yang kurang efisien baik dari segi biaya
maupun dari segi perkuatan. Nilai faktor keamanan pada cantilever wall 1,487
sedangkan nilai faktor keamanan pada gabion yaitu 1,347. Nilai kedua faktor
keamanan tersebut telah melebihi batas minimumnya yaitu 1,25.
DAFTAR RUJUKAN
Abramson, L., E; T., S., : Sharma, s : Boyce, G., M. (2002), Slope Stability and Stabilization
Method – Second Edition. John Willey & Sons, Inc. Canada
Arief, S. (2007). Metode-metode dalam Analisis Kestabilan Lereng. www.scribd.com,
Sulawesi Selatan.
Bowles, J. E., (1997), Analisis dan Desain pondasi, Jilid 1 dan 2, Erlangga, Jakarta.
Bromhead E.N. (2005), The Stability of Slope – Second Edition. Taylor & Francis Group, New
York.
Das, B. M, (1995), Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknik), Jilid 2, Erlangga,
Jakarta
Departemen Pekerjaan Umum, (1987). Petunjuk Perencanaan Penanggulangan Kelongsoran.
Yayasan Penerbit PU. Jakarta.
Geotecknical Engineering Centre, (2012). Manual Kestabilan Lereng, UNPAR.
Hamdhan, I., N. (2013). A Contribution to Slope Stability Analysis with the Finite Element
Method. Graz. Gruppe Geotechnil Graz. International Journal of Geomechanics, ASCE,
Vol. 13 (5), 653-658
Hardiyatmo,H.C. 2002, Teknik Fondasi I, Edisi Kedua. PT. Gramedia. Jakarta. Yogyakarta
Terzaghi, K. Peck, Ralph B., (1967). Soil Mechanics in Engineering Practice, 2nd edition. Civil
Engineering Harvard University; University of Illionis
Plaxis 2D. Reference Plaxis 2D. PLAXIS B. V. The Netherland.
Reka Racana - 12