Cara analisis kestabilan lereng banyak dikenal, tetapi secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga kelompok yaitu: cara pengamatan visual, cara komputasi dan cara grafik (Pangular, 1985) sebagai berikut :
1) Cara pengamatan visual adalah cara dengan mengamati langsung di lapangan dengan membandingkan kondisi lereng yang bergerak atau diperkirakan bergerak dan yang yang tidak, cara ini memperkirakan lereng labil maupun stabil dengan memanfaatkan pengalaman di lapangan (Pangular, 1985). Cara ini kurang teliti, tergantung dari pengalaman seseorang. Cara ini dipakai bila tidak ada resiko longsor terjadi saat pengamatan. Cara ini mirip dengan memetakan indikasi gerakan tanah dalam suatu peta lereng.
2) Cara komputasi adalah dengan melakukan hitungan berdasarkan rumus (Fellenius, Bishop, Janbu, Sarma, Bishop modified dan lain-lain). Cara Fellenius dan Bishop menghitung Faktor Keamanan lereng dan dianalisis kekuatannya. Menurut Bowles (1989), pada dasarnya kunci utama gerakan tanah adalah kuat geser tanah yang dapat terjadi : (a) tak terdrainase, (b) efektif untuk beberapa kasus pembebanan, (c) meningkat sejalan peningkatan konsolidasi (sejalan dengan waktu) atau dengan kedalaman, (d) berkurang dengan meningkatnya kejenuhan air (sejalan dengan waktu) atau terbentuknya tekanan pori yang berlebih atau terjadi peningkatan air tanah.
Dalam menghitung besar faktor keamanan lereng dalam analisis lereng tanah melalui metoda sayatan, hanya longsoran yang mempunyai bidang gelincir saya yang dapat dihitung.
3) Cara grafik adalah dengan menggunakan grafik yang sudah standar (Taylor, Hoek & Bray, Janbu, Cousins dan Morganstren). Cara ini dilakukan untuk material homogen dengan struktur sederhana. Material yang heterogen (terdiri atas berbagai lapisan) dapat didekati dengan penggunaan rumus (cara komputasi). Stereonet, misalnya diagram jaring Schmidt (Schmidt Net Diagram) dapat menjelaskan arah longsoran atau runtuhan batuan dengan cara mengukur strike/dip kekar-kekar (joints) dan strike/dip lapisan batuan.
1. Metode Fellenius
Ada beberapa metode untuk menganalisis kestabilan lereng, yang paling umum digunakan ialah metode irisan yang dicetuskan oleh Fellenius (1939). Metode ini banyak digunakan untuk menganalisis kestabilan lereng yang tersusun oleh tanah, dan bidang gelincirnya berbentuk busur (arc-failure).
Menurut Sowers (1975), tipe longsorang terbagi kedalam 3 bagian berdasarkan kepada posisi bidang gelincirnya, yaitu longsorang kaki lereng (toe failure), longsorang muka lereng (face failure), dan longsoran dasar lereng (base failure). Longsoran kaki lereng umumnya terjadi pada lereng yang relatif agak curam (>450) dan tanah penyusunnya relatif mempunyai nilai sudut geser dalam yang besar (>300). Longsoran muka lereng biasa terjadi pada lereng yang mempunyai lapisan keras (hard layer), dimana ketinggian lapisan keras ini melebihi ketinggian kaki lerengnya, sehingga lapisan lunak yang berada diatas lapisan keras berbahaya untuk longsor. Longsoran dasar lereng biasa terjadi pada lereng yang tersusun oleh tanah lempung, atau bisa juga terjadi pada lereng yang tersusun oleh beberapa lapisan lunak (soft seams).
Perhitungan lereng dengan metode Fellenius dilakukan dengan membagi massa longsoran menjadi segmen-segmen seperti pada contoh gambar 1, untuk bidang longsor circular adalah:
Gambar 1. Gaya Yang Bekerja Pada Longsoran Lingkaran
Metode Fellenius dapat digunakan pada lereng-lereng dengan kondisi isotropis, non isotropis dan berlapis-lapis. Massa tanah yang bergerak diandaikan terdiri dari atas beberapa elemen vertikal. Lebar elemen dapat diambil tidak sama dan sedemikian sehingga lengkung busur di dasar elemen dapat dianggap garis lurus.
Berat total tanah/batuan pada suatu elemen (W,) termasuk beban Iuar yang bekerja pada permukaan lereng (gambar 2) Wt, diuraikan dalam komponen tegak lurus dan tangensial pada dasar elemen. Dengan cara ini, pengaruh gaya T dan E yang bekerja disamping elemen diabaikan. Faktor keamanan adalah perbandingan momen penahan longsor dengan penyebab Iongsor. Pada gambar 2 momen tahanan geser pada bidang Iongsor adalah :
Mpenahan = R. r
Dimana : R = gaya geser
r = jari-jari bidang longsor
Tahanan geser pada dasar tiap elemen adalah :
Momen penahan yang ada sebesar :
Gambar 2. Sistem Gaya pada Metode Fellenius
2. Metode Bishop
a. Metode ini pada dasarnya sama dengan metode swedia, tetapi dengan memperhitungkan gaya-gaya antar irisan yang ada. Metode Bishop mengasumsikan bidang longsor berbentuk busur lingkaran
b. Pertama yang harus diketahui adalah geometri dari lereng dan juga titik pusat busur lingkaran bidang luncur, serta letak rekahan
c. Untuk menentukan titik pusat busur lingkaran bidang luncur dan letak rekahan pada longsoran busur dipergunakan grafik
Metode Bishop yang disederhanakan merupakan metode sangat populer dalam analisis kestabilan lereng dikarenakan perhitungannya yang sederhana, cepat dan memberikan hasil perhitungan faktor keamanan yang cukup teliti. Kesalahan metode ini apabila dibandingkan dengan metode lainnya yang memenuhi semua kondisi kesetimbangan seperti Metode Spencer atau Metode Kesetimbangan Batas Umum, jarang lebih besar dari 5%. Metode ini sangat cocok digunakan untuk pencarian secara otomatis bidang runtuh kritis yang berbentuk busur lingkaran untuk mencari faktor keamanan minimum.
Metode Bishop sendiri memperhitungkan komponen gaya-gaya (horizontal dan vertikal) dengan memperhatikan keseimbangan momen dari masing-masing potongan, seperti pada gambar 2. Metode ini dapat digunakan untuk menganalisa tegangan efektif.
Gambar 3. Stabilitas lereng dengan metode Bishop
Cara analisa yang dibuat oleh A.W. Bishop (1955) menggunakan cara elemen dimana gaya yang bekerja pada tiap elemen ditunjukkan pada seperti pada gambar 4. Persyaratan keseimbangan diterapkan pada elemen yang membentuk lereng tersebut.
Faktor keamanan terhadap longsoran didefinisikan sebagai perbandingan kekuatan geser maksimum yang dimiliki tanah di bidang longsor (Stersedia) dengan tahanan geser yang diperlukan untuk keseimbangan (Sperlu).
Gambar 4. Sistem gaya pada suatu elemen menurut Bishop
Gambar 5. Harga m.a untuk persamaan Bishop
3. Metode Janbu
a. Metode ini digunakan untuk menganalisis lereng yang bidang longsornya tidak berbentuk busur lingkaran.
b. Bidang longsor pada analisa metode janbu ditentukan berdasarkan zona lemah yang terdapat pada massa batuan atau tanah.
Cara lain yaitu dengan mengasumsikan suatu faktor keamanan tertentu yang tidak terlalu rendah. Kemudian melakukan perhitungan beberapa kali untuk mendapatkan bidang longsor yang memiliki faktor keamanan terendah.
Gambar 6. Aplikasi Metode janbu
Metode Janbu, untuk tanah berbutir kasar :
Qp = Ap (c · Nc’+ q’· Nq’)
Dimana :
c = Kohesi tanah (kN/m2)
Nc’, Nq’ = Faktor daya dukung ujung tiang berdasarkan tabel Janbu
Gambar 7. Faktor Daya Dukung Ijin Dengan Sudut Geser Dalam
Gambar 9. Sistem Gaya pada Suatu Elemen menurut cara Janbu
Referensi :
- Buku Petunjuk Teknis Perencanaan dan Penanganan Longsoran, Direktorat Jenderal Bina Marga Direktorat Bina Teknik.
- Erni. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang dalam Berbagai Bentuk Tiang pada Gedung Rumah Sakit Mitra keluarga Depok. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Tekik Sipil dan Perencanaan, Universitas Gunadarma.
- Nyoman, I G. Santiawan, I Gusti N. Wardana dan I Wayan Redana. Penggunaan vegetasi (rumput gajah) dalam menjaga kestabilan tanah terhadap kelongsoran. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Vol. 11, No. 1, Januari 2007.
- Zakaria, Zufialdi. 2009. Analisa Kestabilan Lereng, seri mata kuliah Geoteknik. Laboratorium Geologi Teknik Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran. Tidak diterbitkan.
harga m.a itu apa mas?
BalasHapusM.a yg mana ya?
HapusTerimakasih, sangat membantu materinya👍
BalasHapus