Perangkat Lunak Geoslope - Penggunaan Dan Contoh Singkat [PDF]

Citation preview

LAPORAN UAS PERANGKAT LUNAK II GEOSLOPE



DISUSUN OLEH:



Hendrawan Eka Prasetya



14/3667798/TK/42199



DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2017



1. Software Geo-Slope/W Software Geo-Slope/W adalah salah satu produk perangkat lunak dari Geo Studio, yang secara khusus digunakan untuk menghitung safety factor (SF) / Faktor Aman dari lereng tanah (bumi) dan batuan. Perangkat lunak ini dapat melakukan analisis masalah – masalah yang berkaitan dengan kombinasi variabel - variabel permukaan bidang gelincir, kondisi tekanan air pori, soil properties, metode analisis yang digunakan, serta kondisi pembebanan yang dilakukan. Software Geo-Slope/W dapat memodelkan hampir semua masalah – masalah yg berkaitan dengan stabilitas tanah (bumi) dan batuan, seperti : Kondisi lereng tanah dan batuan, tanggul tanah, struktur penahan tanah, penggalian lereng, dan masalah – masalah lain termasuk pembebanan gempa dan seismic. Selain itu, perangkat lunak ini juga dapat terintegrasi dengan perangkat lunak Geo Studio yang lain, seperti : Seep/W, Sigma/W, Quake/W dan yang lain, yg dapat memudahkan pengguna untuk memodelkan berbagai variabel masalah dengan lebih detail.



2. Konsep dan metode analisis stabilitas lereng dalam Geo-Slope/W Secara teknis, perangkat lunak Geo-Slope/W ini mengaplikasikan formulasi perhitungan factor aman dengan kondisi kesetimbangan gaya dan momen. Lebih detail lagi, perangkat lunak ini mengaplikasikan berbagai metode kesetimbangan batas secara menyeluruh, meliputi : Metode Morgenstern – Price, Spencer, Bishop, Janbu, dan Ordinary. Secara umum, perbedaan mendasar kelima metode tersebut adalah pada asumsi yang digunakan dan kesetimbangan yang dipenuhi. Berbagai asumsi yang digunakan dalam metode metode tersebut disajikan dalam tabel 2.1. Sedangkan kesetimbangan yang dipenuhi oleh masing – masing metode tersebut disajikan dalam tabel 2.2.



Tabel 2.1 Asumsi-asumsi yang digunakan oleh beberapa metode irisan Metode



Asumsi



Bishop



Gaya geser antar-irisan sama dengan nol (X=0).



Janbu



Letak gaya antar-irisan didefinisikan oleh garis gaya antar irisan yang diasumsikan



Spencer



Kemiringan dari resultan gaya geser dan normal antar-irisan adalah sama untuk semua irisan.



Morgenstern – Price



Kemiringan gaya geser antar irisan besarnya sebanding dengan fungsi tertentu yang diasumsikan.



Ordinary



Resultan gaya antar-irisan sama dengan nol dan bekerjasejajar dengan permukaan bidang runtuh



Tabel 2.2 Kondisi Kesetimbangan yang Dipenuhi Metode



Kesetimbangan



Kesetimbangan



Gaya



Momen



Vertikal



Horizontal



Bishop



Ya



Tidak



Ya



Janbu



Ya



Ya



Tidak



Spencer



Ya



Ya



Ya



Morgenstern – Price



Ya



Ya



Ya



Ordinary



Tidak



Tidak



Ya



Perbedaan tersebut akan menghasilkan nilai output safety factor yang berbeda-beda secara unik dapat dipertimbangkan untuk memilih metode yang paling cocok digunakan untuk untuk suatu masalah yang dimodelkan. Metode Morgenstern – Price, sebagai contoh, mengaplikasikan kesetimbangan gaya dan momen. Secara umum, formulasi tersebut dapat memodelkan suatu masalah dimana parameter masalahnya harus memperhitungkan variabel kesetimbangan momen. Dibandingkan dengan metode Janbu yang hanya memperhitungkan kesetimbangan gaya, metode Morgenstern – Price lebih tepat digunakan untuk memodelkan masalah tersebut. Selain itu, perbedaan asumsi yang digunakan untuk masing – masing metode juga dapat dipertimbangkan untuk memilih metode yg paling tepat dalam pemodelan. Sebagai contoh, metode Spencer menggunakan asumsi bahwa semua kemiringan resultan gaya geser antar irisan adalah sama. Sedangkan metode Morgenstern – Price mengasumsikan bahwa kemiringan gaya geser antar irisan sebanding dengan fungsi tertentu yang diasumsikan. Selanjutnya, asumsi tersebut disesuaikan dengan parameter dari masalah yang akan dimodelkan untuk memperoleh metode yang paling sesuai dengan permasalahan tersebut. Metode yang meperhitungkan seluruh kesetimbangan gaya dan momen (Spencer dan Morgenstern – Price) biasanya lebih diperhitungkan dalam desain, sebab memberikan analasis yang lebih detail terhadap suatu masalah. Akan tetapi, metode – metode tersebut akan



memberikan nilai safety factor yang lebih kecil dibandingkan dengan metode lain yang tidak memperhitungkan seluruh kesetimbangan gaya dan momen (Bishop, Janbu, Ordinary).



3. Analisis Stabilitas Lereng KETENTUAN : 1. Berat satuan, sudut geser dan kohesi tanah ditentukan sebagai berikut :



Parameter



ϒ (KN/m3)



Φ(̊)



c (kN/m2)



1



18,34



39



5



2



19,52



39



5



3



28,35



40



14



2. Tinggi lapisan (h) ditentukan sebagai berikut: h2



= 11,5 m



h1+h2 = 23 m 3. Kemiringan lereng (m) ditentukan nilainya yaitu m = 1 – 3



4. Kedudukan muka air tanah ditentukan sebagai berikut: hw = 1,5 m



a. Kelandaian Lereng 1 : 1 (m = 1) dengan Kedalaman Muka Air Tanah Sebesar 1,5 m dari Permukaan Lereng



Gambar 3.1 Hasil Analisis untuk Kelandaian m = 1 dengan Kedalaman Muka Air Tanah 1,5 m dari Permukaan Lereng



Hasil analisis di atas menunjukkan safety factor (SF) = 0,6 . Nilai safety factor minimum untuk stabilitas lereng adalah 0,8. Hal ini menujukkan bahwa lereng tersebut tidak aman dari bahaya longsor. Oleh karena itu, dicoba untuk menurunkan muka air tanah dari permukaan lereng menjadi 5 m di bawah permukaan lereng.



b. Kelandaian Lereng 1 : 1 (m = 1) dengan Kedalaman Muka Air Tanah Sebesar 5 m dari Permukaan Lereng



Gambar 3.2 Hasil Analisis untuk Kelandaian m = 1 dengan Kedalaman Muka Air Tanah 5 m dari Permukaan Lereng



Dari hasil tersebut, didapatkan safety factor sebesar 0,9. Hal ini menunjukkan bahwa nilai safety factor telah aman untuk stabilitas lereng pada bahaya longsor. Nilai ini lebih besar dari nilai yang didapat pada analisis sebelumnya dengan kedalaman muka air tanah sebesar 1,5 m dari permukaan lereng. Perbandingan nilai safety factor pada kelandaian yang sama dengan perbedaan kedalaman muka air tanah ditunjukkan pada tabel 3.1.



Tabel 3.1 Perbandingan Nilai Safety Factor untuk Kedalaman Muka Air Tanah yang Berbeda Kedalaman Muka Air Tanah (m)



Safety Factor



1,5



0,6



5



0,9



Hal ini menunjukkan bahwa semakin dalam muka air tanah dari permukaan lereng, semakin besar safety factor yang dihasilkan. Oleh karena itu, dapat diambil kesimpulan bahwa kedalaman muka air mempengaruhi besarnya safety factor yang dihasilkan pada analisis stabilitas lereng.



c. Kelandaian Lereng 1 : 2 (m = 2)



Gambar 3.3 Hasil Analisis untuk Kelandaian m = 2



Hasil Analisis di atas menunjukkan nilai safety factor yang dihasilkan adalah sebesar 1,2. Hal ini menunjukkan bahwa kelandaian lereng mempengaruhi besarnya nilai safety factor yang dihasilkan pada analisis stabilitas lereng. Semakin landai lereng, semakin besar pula nilai safety factor yang dihasilkan. Atau dapat dikatakan bahwa besarnya kelandaian lereng berbanding lurus dengan besarnya nilai safety factor yang dihasilkan. Untuk lebih meyakinkan kecenderungan tersebut, kelandaian lereng diubah menjadi lebih besar ( m = 3 ), untuk membandingkan hasilnya dengan analisis untuk kelandaian lereng sebelumnya yang lebih curam.



d. Kelandaian Lereng 1 : 3 (m = 3)



Gambar 3.4 Hasil Analisis untuk Kelandaian m = 3



Hasil analisis di atas menunjukkan nilai safety factor yang didapatkan sebesar 1,7. Nilai tersebut lebih besar diandingkan dengan hasil analisis sebelumnya untuk kelandaian lereng m = 2 dan m = 3. Perbandingan nilai safety factor untuk berbagai nilai kelandaian yang berbeda ditunjukkan pada tabel 3.2.



Tabel 3.2 Perbandingan Nilai Safety Factor untuk Beberapa Nilai Kelandaian Kelandaian (m)



Safety Factor



1



0.6



2



1.2



3



1.7



Dari hasil perbandingan tersebut dapat dipastikan bahwa besarnya kelandaian berbanding lurus dengan besarnya nilai safety factor yang dihasilkan.



e. Kesimpulan Kesmipulan yang dapat diambil dari analisis stabilitas lereng di atas adalah : 1. Untuk soil properties and condition yang sama dengan ketentuan, factor aman untuk masing – masing kelandaian adalah : a. Kelandaian m = 1, safety factor = 0.6 b. Kelandaian m = 2, safety factor = 1.2 c. Kelandaian m = 3, safety factor = 1.7 2. Pada kelandaian m = 1, diubah kedalaman muka air tanah dengan hasil safety factor : a. Kedalaman muka air tanah 1,5 m, safety factor = 0.6 b. Kedalaman muka air tanah 1,5 m, safety factor = 0.9 3. Faktor – faktor yang mempengaruhi besarnya nilai safety factor (factor keamanan stabilitas lereng dari bahaya longsor) dari analisis stabilitas lereng di atas adalah : a. Kedalaman muka air tanah b. Kelandaian lereng (nilai m lereng) 4. Semakin besar kedalaman muka air tanah, semakin besar pula nilai safety factor yang dihasilkan pada analisis stabilitas lereng (besarnya kedalaman muka air tanah berbanding lurus dengan besarnya nilai safety factor). 5. Semakin besar nilai kelandaian lereng (m), semakin besar pula nilai safety factor yang dihasilkan pada analisis stabilitas lereng (besarnya kelandaian lereng berbanding lurus dengan besarnya nilai safety factor).