Analisis Kestabilan Lereng [PDF]

Citation preview

Analisis Kestabilan Lereng



oleh Ir. Erri Hendriawan, SE. MT



Materi Pendahuluan K t Geser Kuat G Tanah T h Dalam D l Analisa A li K Kestabilan t bil Lereng



z z – – – –



z z



Konsep p Tegangan g g Efektif Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb Parameter Tanah Hasil Test Triaxial Pemilihan Parameter Tanah



Metode Perhitungan Stabilitas Lereng Beberapa p Usaha Peningkatan g Stabilitas Lereng g



PENDAHULUAN z



Kestabilan lereng merupakan salah satu hal penting ti d dalam l bid bidang geoteknik t k ik



Konsep Tegangan Efektif σ N



τ σ' f



a. Teori dasar kuat geser



u



σ ' b. Kuat geser tanah



u



Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb



τ



Garis keruntuhan τ = σ’ tan φ + c



Zona tidak akan terjadi



c



φ



Zona stabil τ < σ’ tan φ + c



σ’



P Parameter t T Tanah h Hasil H il Test T t Triaxial Ti i l



σ3



σ3 < σ< σ1



σ3



σ3



σ3



σ3



σ1



σ3



σ3



σ1 σ3 σ3



σ3



σ1



1. Langkah awal test



σ3 < σ< σ1 2. Langkah pembebanan



σ1 2. Sampel runtuh



3 Jenis Test Triaxial z



z



z



Consolidated Undrained (CU) : Sampel diberi tekanan σ3 dari seluruh arah, kemudian sampel didi k sampaii tterjadi didiamkan j di kkonsolidasi lid i akibat tekanan tersebut. Sesudah konsolidasi berhenti, maka saluran air ditutup dan kemudian tegangan utama dinaikan sampai mencapai σ1. pembebanan tidak terjadi j Selama p drainase. Consolidated Drained (CD) : Sama seperti CU tapi pada saat pembebanan drainase tetap terbuka sehingga air pori masih dapat mengalir ke luar. luar Unconsolidated Undrained (UU) : Sesudah sampel mendapat tegangan σ3, sampel langsung di beri beban σ1 sehingga tanpa ada konsolidasi. pembebanan drainase Pada saat p ditutup sehingga air pori tidak keluar dari sampel.



Se =



τ



r1 x2 − r2 x1 r2 − r1



Garis keruntuhan



τ = σ’ tan φ + c



r1



c



Se



σ3



σ3



σ3



x1



φ



r2 σ1



x2



σ1



σ’ σ1



Pemiliha han jenis pa arameter tan nah (Lee, 19 1996)



Pemilihan Parameter Tanah z z



Pendekatan total stress Pendekatan effective stress Jenis Konstruksi



Parameter Tanah



Jangka pendek



UU atau CU



Konstruksi bertahap



CU



Jangka Panjang



CU dengan pengukuran tegangan pori atau CD untuk tegangan geser efektif



Granular



Semua jenis



Sudut geser efektif φ’ dari insitu test atau direct shear



c-φ material



Jangka panjang



CU dengan pengukuran tegangan pori atau CD untuk tegangan geser efektif



Jenis Tanah Kohesif



Contoh C t hk kasus pemilihan ilih parameter t tanah (Holtz and Kovacs, 1981)



Kondisi



Kasus



CD



Timbunan dengan tahap konstruksi yang lambat, berlapis, di atas tanah lempung lunak Bendungan dengan muka air bendung yang tetap Galian tanah untuk lereng tanah lempung



CU



Penambahan timbunan diatas timbunan lama yang telah terkonsolidasi Perubahan muka air bendung secara cepat di bendung lama yang terkonsolidasi Tibunan tanah secara cepat di atas lereng tanah lempung alami



UU



Timbunan yang dibangun secara cepat diatas tanah lempung Bendungan besar yang dibangun dengan cepat dengan clay core Pembebanan pondasi yang cepat diatas tanah lempung



Kondisi K di i kritis k iti stabilitas t bilit lereng l di tanah t h lempung jenuh air (Lee, 1995) Konstruksi



Jenis Tanah Soft Clay (NC)



Stiff Clay (Hightly OC)



Timbunan



Unconsolidated Undrained (UU) dimana φ=0, τ= cu



Dapat p kasus UU atau Consolidated Drained (CD). Umumnya tidak ada masalah kestabilan lereng



Galian atau lereng alami



Bisa kasus UU atau CD



CD (drainase penuh)



METODE PERHITUNGAN STABILITAS LERENG



Angka keamanan minimum untuk lereng galian terbuka tanpa gempa (konsensus TPKB DKI-Jakarta, 1999, Djayaputra, 1999) Keandalan data tanah Kurang



Cukup



Lingkungan



Temp orer



Perma nen



Tempo rer



Perm anen



Tidak ada hunian manusia atau bangunan



1.3



1.5



1.25



1.3



Banyak bangunan



1.5



2



1.3



1.5



Untuk kasus gempa, faktor keamanan untuk seluruh kondisi ≥ 1.1



Angka keamanan minimum untuk galian dengan dinding penahan (konsensus TPKB DKI-Jakarta, 1999, Djayaputra, 1999)



Kondisi



Angka Keamanan Temporer



permanen



Umum



1.3



1.5



Bottom heave pada level pondasi



1.3



1.5



Bottom heave diatas level pondasi



15 1.5



Piping



1.5



Catatan : Parameter tanah ditentukan ahli geoteknik



2



Rekomendasi R k d i nilai il i minimum i i faktor f kt keamanan statik (Duncan dan Buchignani, 1975)



Resiko



Ketidakpastian parameter tanah Kecil



Besar



Biaya perbaikan ≈ biaya konstruksi Tidak berbahaya bagi manusia atau bangunan



1.25



1.5



Biaya perbaikan > biaya konstruksi Berbahaya bagi manusia atau bangunan



1.5



≥2



Tegangan Kerja



α



α



T



τ



N



τ = σ . tanφ τf



W



φ



σd



σ



Stabilitas St bilit Lereng L Menerus M Tanpa T Rembesan L H β



F



W Na F β



β



TR



Ta



Tanah keras



F=



tan φ tan β



Sementara pada tanah kohesif, tebal tanah kritis bisa dihitung, dimana F = 1, sehingga:



β R



Pada tanah non-kohesive c = 0, sehingga



NR



Hcr =



c 1 2 γ cos β(tan β − tan φ)



Stabilitas St bilit Lereng L Menerus M Dengan D Rembesan



L



H H.c os2 β



β W Na



β



Arah rembesan e bes



β



Tanah keras



Ta



TR β R



NR



F ==



(γ − γ w ) cos β . tan φ c + sat γ sat .H . cos β . sin β γ sat . sin β



Stabilitas St bilit Lereng L Dengan D Tinggi Ti i Terbatas



H cr



4 c sin β . cos β = γ 1 − cos( β − θ )



R α3



M t d Irisan Metoda Ii R



6



W3



5 4



1



Δ Δx



2



α3



Δ Δx Δx Δ



Δ Δx Δx Δ



Δ Δx



W3 W3=(zki+zka)/2*Δx*γ N3=W3*cosα3 T3=W3*sinα3 Untuk Δx yang sangat kecil, maka Pki ≈ Pka → pengaruh tekanan ini bisa diabaikan



N3 zki



α3



Pki α3 Δl3 Δx



zkia Pka



BEBERAPA USAHA PENINGKATAN STABILITAS LERENG Pengurangan beban kepala lereng



Pemberian counterweight



Pembuatan subdrain Muka air tanah dengan subdrain



Muka M k air tanah asli



Pemasangan g retaining g wall



BEBERAPA USAHA PENINGKATAN STABILITAS LERENG Pemasangan turap (dengan angker)



Perkuatan geotextile



Timbunan



Soil nailing Geotextile



Terima Kasih