7 0 484 KB
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