## ANALISIS PENGARUH TEKANAN AIR PORI PADA LERENG YANG DIPERKUAT DENGAN GEOTEKSTIL
Satria Seprianto 1 , dan Andryan Suhendra 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta satriazhou28@gmail.com
2 Civil Engineering Department , Faculty of Engineering , Binus University , Jl. K.H. Syahdan No. 9, Palmerah, Jakarta Barat 11480 andryan@geosinindo.co.id; asuhendra@binus.ac.id
Masuk:11-01-2021 , revisi: 01-02-2021, diterima untuk diterbitkan: 11-02-2021

## ABSTRACT
Infrastructure development in Indonesia is growing rapidly. With the large number of infrastructure developments in various slope topographies, it is one of the locations that is part of this development. The slope area is prone to landslides so that strengthening is necessary. One of the reinforcement that can be done is with geotextiles. In its installation,  it  is  necessary  to  calculate  the  correct  length  and  strength  of  the  geotextile  for  reinforcement.  The tensile strength and length of the geotextile as well as the parameters of the embankment affect the safety factor of slope  construction.  One  of  the  factors  being  considered  is  the  pore  water  pressure  which  reduces  the  slope strength.  So  that  the  results  of  this  study  will  show  how  much  the  influence  of  pore  water  pressure  on  slope reinforcement  with  geotextiles.  After  analysis,  it  was  found  that  the  increase  of  pore  water  pressure  resulted  in decreasing of slope safety factor.
Key words: slope; geotextile; pore water pressure

## ABSTRAK
Pembangunan infarstruktur di Indonesia berkembang sangat pesat. Dengan banyaknya pembangunan imfrastruktur di berbagai topografi lereng menjadi salah satu lokasi yang menjadi bagian dalam pembangunan tersebut. Daerah lereng rawan akan terjadinya  longsor sehingga perlu dilakukan perkuatan. Salah perkuatan  yang dapat dilakukan adalah dengan geotekstil. Dalam pemasangannya  dibutuhkan perhitungan panjang dan kuat geotekstil  yang tepat untuk  perkuatan.  Kuat  tarik  dan  panjang  geotekstil  serta  parameter  tanah  timbunan  mempengaruhi  faktor keamanan  konstruksi  lereng.  Salah  satu  faktor  yang  dipertimbangkan  adalah  tekanan  air  pori  yang  menjadi penurunan kekuatan lereng. Sehingga hasil studi ini akan menunjukkan seberapa besar pengaruh tekanan air pori pada  perkuatan  lereng  dengang  geotekstil.  Setelah  dilakukannya  analisis  didapatkan  bahwa  kenaikan  tekanan  air pori mengakibatkan penurunan nilai faktor keamanan lereng.
Kata kunci: lereng; geotekstil; tekanan air pori

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  transportasi  di  Indonesia  semakin  meningkat  sehingga  penggunaan  lahan  untuk  jalan  raya meningkat  pula.  Hal  ini  menyebabkan  masyarakat  untuk  memanfaatkan  setiap  lahan  yang  ada  seperti  kawasan perbukitan  dan  lereng  yang  kondisi  topografinya  beragam.  Untuk  mewujudkan  jalan  yang  nyaman  tentu dibutuhkan analisis terhadap keamanan lereng dalam perencanaannya.
Keamanan  suatu  lereng  dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor,  seperti  faktor  pengaruh  tekanan  air.  Kondisi  lereng dengan  tekanan  air  yang  besar  dapat  menyebabkan  kelongsoran.  Hal  ini  dapat  membahayakan  bangunan  dan pengguna jalan di sekitar lereng tersebut sehingga harus ada perkuatan lereng. Salah satu perkuatan yang dapat di gunakan adalah perkuatan dengan geotekstil
Batasan masalah yang dibahas pada analisis ini adalah:
1. Data tanah yang digunakan merupakan data asumsi.
2. Tanah pengisi lereng adalah tanah lempung dan tanah pasir.
3. Material geotekstil yang digunakan adalah geotekstil woven dengan kuat tarik sesuai perencanaan.
4. Jarak antar lembar geotekstil adalah seragam.
5. Stabilitas yang ditinjau hanya pada daerah lereng (tanah dasar diasumsikan stabil).
6. Tinggi lereng 6 m.
7. Kemiringan lereng dibuat bervariasi mulai dari 45 derajat hingga 80 derajat.
8. Tekanan air berupa tinggi air divariasikan mulai 0 m hingga 6 m
9. Tidak ada beban luar.
10. Beban gempa tidak diperhitungkan.
11. Analisis menggunakan metode kesetimbangan batas.
Rumusan masalah yang dibahas pada analisis ini adalah:
 Stabilitas lereng yang diperkuat geotekstil akibat tekanan air pori
Tujuan dari penelitian ini adalah:
 Mencari  pengaruh  tekanan  air  pori  terhadap  stabilitas  lereng  yang  diperkuat  geotekstil  ditinjau  dari  faktor keamanan.

## Kelongsoran Lereng
Lereng  adalah  suatu  permukaan  tanah  yang  miring  dan  membentuk  sudut  terhadap  suatu  bidang  horizontal  dan tidak  terlindungi  (Das,  1985).  Secara  umum  lereng  terbagi  menjadi  lereng  alami  dan  lereng  buatan.  Keruntuhan pada  lereng bisa terjadi akibat gaya dorong yang timbul karena  beban pada tanah. Lereng secara alami  memiliki kekuatan geser tanah dan akar tumbuhan yang digunakan sebagai gaya penahan. Apabila gaya penahan lebih kecil dibandingkan gaya pendorong maka akan timbul keruntuhan pada lereng.
Pada  tempat  dimana  terdapat  dua  permukaan  tanah  yang  berbeda  ketinggian,  maka  akan  ada  gaya-gaya  yang mendorong sehingga tanah yang lebih tinggi kedudukannya cenderung bergerak ke arah bawah yang disebut gaya potensial  gravitasi  yang  menyebabkan  terjadinya  longsor  (Putra  et  al,  2010)..  Disamping  gaya  yang  mendorong kebawah terdapat pula gaya-gaya dalam tanah yang bekerja melawan sehingga kedudukan tanah tetap stabil. Gaya pendorong  berupa  gaya  berat,  gaya  tiris/muatan  dan  gaya-gaya  inilah  penyebab  terjadinya  kelongsoran.  Gaya penahan berupa gaya gesekan/geseran,  lekatan (dari kohesi), kekuatan geser tanah.  Antara permukaan dari tanah yang lebih tinggi ke permukaan yang lebih rendah dihubungkan suatu permukaan yang disebut lereng

## Perkuatan Geotekstil
Salah satu metode perkuatan lereng ialah menggunakan geotekstil. Geotekstil merupakan material lolos air buatan pabrik  yang  dibuat  dari  bahan-bahan  sintesis,  seperti polypropylene,  polyester,  nylon,  polyvinyl  chloride ,  dan campuran dari bahan-bahan tersebut. Seluruh material tersebut termasuk dalam thermoplastic (Hardiyatmo, 2007).
Penggunaannya dalam bidang teknik sipil geotekstil mempunyai banyak fungsi. Geotekstil juga digunakan untuk perkuatan  tanah,  mencegak  pergerakan  tanah,  dan  mengontrol  tekanan  air.  Dengan  penggunaan  geotekstil, konstruksi  perkuatan  lereng  lebih  terjangkau  dan  secara  teknis  lebih  layak  dibandingkan  teknik  konstruksi traditional (Kim et al, 2016)
Dalam  perkuatan  lereng  dapat  menggunakan  geotekstil  yang  pasang  dalam  tanah  timbunan  lereng.  Dalam perhitungannya menggunakan metode After Jewell dimana dapat ditentukan panjang penjangkaran geotekstil (L R ) serta kuat tarik yang diperlukan (T reqd ).
Untuk menentukan kedua nilai tersebut dibutuhkan nilai sudut geser dalam tanah (φ) dan kemiringan lereng (β). Dengan  nilai  sudut  geser  dan  kemiringan  lereng  dapat  diperoleh  nilai  koefisien  tegangan  lateral  aktif  (K reqd ), panjang  minimum  penjangkaran  untuk  overall  stability  ( ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑜𝑣𝑟𝑙 )  dan  panjang  minimum  penjangkaran  untuk direct sliding ( ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑑𝑠 ) menggunakan grafik-grafik sebagai berikut:
Gambar 1. Grafik K reqd (Koerner, 2005)
Gambar 2. Grafik ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑜𝑣𝑟𝑙 (Koerner, 2005)
Gambar 3. Grafik ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑑𝑠 (Koerner, 2005)
Nilai  K reqd yang  diperoleh  dari  Gambar  1  digunakan  untuk  menghitung  kuat  tarik  minimum  (T reqd )  dengan perhitungan sebagai berikut:
𝑇 𝑟𝑒𝑞𝑑 = 𝑆 𝑣 × 𝐾 𝑟𝑒𝑞𝑑 × 𝛾 × 𝐻 (1)
Untuk panjang penjangkaran (L R ) ditentukan dengan membandingkan nilai ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑜𝑣𝑟𝑙 dan ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑑𝑠 yang diperoleh dari Gambar  2  dan  Gambar  3.  Dimana,  jika ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑜𝑣𝑟𝑙 > ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑑𝑠 ,  maka  mengunakan  nilai  konstan ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑜𝑣𝑟𝑙 .  Sebaliknya, jika ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑜𝑣𝑟𝑙 < ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑑𝑠 ,  maka  mengunakan  panjang  konstan ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑑𝑠 atau  panjang  beragam  dari ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑑𝑠 pada  dasar lereng sampai ( 𝐿 𝑅 𝐻 ) 𝑜𝑣𝑟𝑙 pada puncak lereng.

## Analisis Keseimbangan Batas
Salah satu metode yang digunakan untuk menganalisis stabilitas lereng adalah metode keseimbangan batas dengan asumsi bentuk bidang longsor berupa lingkaran. Karena lereng yang dianalisis merupakan lereng perkuatan maka harus menghitung stabilitas ekternal dan stabilitas internal.
Stabilitas Internal

## Angka keamanan terhadap putus tulangan
𝑆𝐹 𝑟 = 𝑇 𝑎 𝜎 ℎ 𝑆 𝑣 ≥ 1,5 (2)
Angka keamanan terhadap cabut tulangan
𝑆𝐹 𝑝 = 2𝜇𝜎 𝑣 𝐿 𝑒 𝜎 ℎ 𝑆 𝑣 ≥ 1,5 (3)
Stabilitas eksternal
Angka keamanan tehadap geser
𝑆𝐹 = 𝐹 ∑ 𝐸 ≥ 1,5
(4)
Angka keamanan terhadap guling
𝑆𝐹 = ∑ 𝑀 𝑝 ∑ 𝑀 𝐴 ≥ 1,5 (10)
Angka keamanan terhadap daya dukung tanah
𝑆𝐹 = 𝜎 𝑢𝑙𝑡 𝜎 𝑡𝑒𝑟𝑗𝑎𝑑𝑖 (11)
Untuk menghitung tegangan ultimate ( σ ult ) digunakan rumus Terzaghi:
𝜎 𝑢𝑙𝑡 = 𝑐. 𝑁 𝑐 + 𝑞. 𝑁 𝑞 + 0,5. 𝛾. 𝐵. 𝑁 𝛾 (12)
Pada konstruksi lereng dengan sistem perkuatan lereng, gaya yang meruntuhkan akan dilawan oleh kemampuan geser dan tarik dari bahan perkuatan tersebut (Suryolelono, 1994).

## 2. METODE PENELITIAN
Alur atau tahapan dari penelitian ini tertera dalam bentuk diagram pada Gambar 4 :

## Gambar 4. Diagram alir penelitian
Pada  penelitian  ini,  dimulai  dari  penentuan  topik  analisis,  kemudian  mengumpulkan  data.  Data  yang  digunakan meruakan  data  asumsi  berdasakan  jenis  tanah  timbunan  yang  digunakan.  Kemudian  dilakukan  analisis  manual untuk memperoleh kuat tarik dan panjang geotekstil yang diperlukan. Kemudian dianalisis menggunakan program untuk memperoleh faktor keamanan lereng.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Data-data asumsi
Parameter tanah yang digunakan adalah sebagai berikut:
 Berat isi tanah (γ)
= 18 kN/m 3
 Sudut geser dalam (φ) = 25°  Kohesi tanah (c)
= 30 kN/m 2
 Ketinggian lereng (H)
= 6 m
 Kemiringan lereng (β)
= 45°-80°
 Jarak vertikal geotekstil (S v ) = 50 cm

## Kuat Tarik dan Panjang Penjangkaran
Dengan  nilai parameter tanah  yang diasumsikan menggunakan grafik after jewel diperoleh nilai kuat tarik (T reqd ) dan panjang penjangkaran (L R ) untuk geotekstil ditunjukan pada Tabel 1
Tabel 1. Tabel nilai Treqd dan LR β φ K reqd Lr/H L R (m) Tr eqd (kN/m) Pullout Resistance (kPa) ovrl ds reqd 45° 25° 0,125 0,69 0,8 0,8 4,8 6,75 1,4063 50° 25° 0,15 0,67 0,77 0,77 4,62 8,1 1,7532 55° 25° 0,175 0,65 0,7 0,7 4,2 9,45 2,25 60° 25° 0,2 0,62 0,66 0,66 3,96 10,8 2,7273 65° 25° 0,225 0,61 0,61 0,61 3,66 12,15 3,3197 70° 25° 0,25 0,61 0,58 0,61 3,66 13,5 3,6885 75° 25° 0,28 0,63 0,5 0,63 3,78 15,12 4 80° 25° 0,315 0,65 0,48 0,65 3,9 17,01 4,3615

## Stabilitas Overall
Dengan  nilai  kuat  tarik,  panjang  penjangkaran,  dan  parameter  tanah  yang  diasumsikan  diawal  maka  dapat memperoleh hasil faktor keamanan untuk setiap kemiringan dan muka air tanah yang berbeda-beda.
Tabel 2. Faktor Keamanan Lereng Lempung dengan Kemiringan 45°
Tinggi Muka Air (m) SF Persentase Penurunan 0 2,698 - 1 2,631 2,48% 2 2,53 3,84% 3 2,416 4,51% 4 2,298 4,88% 5 2,182 5,05% 6 2,065 5,36%
Berdasarkan  Tabel  2  nilai  faktor  keamanan  SF  yang  diperoleh  berada  pada  rentan  2-2,7  yang  menurun  seiring bertambah tingginya muka air tanah penurunan sekitar 2,4%-5,5%.
Tabel 3. Faktor Keamanan Lereng Lempung dengan Kemiringan 50°
Tinggi Muka Air (m) SF Persentase Penurunan 0 2,551 - 1 2,488 2,47% 2 2,397 3,66% 3 2,286 4,63% 4 2,165 5,29% 5 2,04 5,77% 6 1,917 6,03%
Berdasarkan  Tabel  3  nilai  faktor  keamanan  SF  yang  diperoleh  berada  pada  rentan  1,9-2,6  yang  menurun  seiring bertambah tingginya muka air tanah penurunan sekitar 2,4%-6,1%.
Tabel 4. Faktor Keamanan Lereng Lempung dengan Kemiringan 55° Tinggi Muka Air (m) SF Persentase Penurunan 0 2,409 - 1 2,366 1,78% 2 2,279 3,68% 3 2,188 3,99% 4 2,12 3,11% 5 1,934 8,77% 6 1,785 7,70%
Berdasarkan  Tabel  4  nilai  faktor  keamanan  SF  yang  diperoleh  berada  pada  rentan  1,7-2,5  yang  menurun  seiring bertambah tingginya muka air tanah penurunan sekitar 1,7%-7,7%.
Tabel 5.  Faktor Keamanan Lereng Lempung dengan Kemiringan 60°
Tinggi Muka Air (m) SF Persentase Penurunan 0 2,322 - 1 2,305 0,73% 2 2,263 1,82% 3 2,204 2,61% 4 2,073 5,94% 5 1,935 6,66% 6 1,718 11,21%
Berdasarkan  Tabel  5  nilai  faktor  keamanan  SF  yang  diperoleh  berada  pada  rentan  1,7-2,4  yang  menurun  seiring bertambah tingginya muka air tanah penurunan sekitar 0,7%-11,5%.
Tabel 6.  Faktor Keamanan Lereng Lempung dengan Kemiringan 65° Tinggi Muka Air (m) SF Persentase Penurunan 0 2,288 - 1 2,302 -0,61% 2 2,251 2,22% 3 2,183 3,02% 4 2,06 5,63% 5 1,917 6,94% 6 1,709 10,85%
Berdasarkan Tabel 6 nilai faktor keamanan SF yang diperoleh berada pada rentan 1,7-2,4 dimana pada ketinggian muka  air  tanah  1  m  faktor  keamanan  mengalami  kenaikan  sebesar  0,61%  dan  kemudain  mengalami  penurunan untuk ketinggian muka air tanah selanjutnya dengan persentase sekitar 2%-11%.
Tabel 7.  Faktor Keamanan Lereng Lempung dengan Kemiringan 70° Tinggi Muka Air (m) SF Persentase Penurunan 0 2,28 - 1 2,283 -0,13% 2 2,255 1,23% 3 2,144 4,92% 4 2,035 5,08% 5 1,921 5,60% 6 1,693 11,87%
Berdasarkan Tabel 7 nilai faktor keamanan SF yang diperoleh berada pada rentan 1,69-2,3 dimana pada ketinggian muka  air  tanah  1  m  faktor  keamanan  mengalami  kenaikan  sebesar  0,13%  dan  kemudain  mengalami  penurunan untuk ketinggian muka air tanah selanjutnya dengan persentase sekitar 1,2%-12%.
Tabel 8.  Faktor Keamanan Lereng Lempung dengan Kemiringan 75°
Tinggi Muka Air (m) SF Persentase Penurunan 0 2,106 - 1 2,19 -3,99% 2 2,12 3,20% 3 2,04 3,77% 4 1,901 6,81% 5 1,806 5,00% 6 1,672 7,42%
Berdasarkan Tabel 8 nilai faktor keamanan SF yang diperoleh berada pada rentan 1,6-2,2 dimana pada ketinggian muka  air  tanah  1  m  faktor  keamanan  mengalami  kenaikan  sebesar  3,99%  dan  kemudian  mengalami  penurunan untuk ketinggian muka air tanah selanjutnya dengan persentase sekitar 3,2%-7,5%.
Tabel 9.  Faktor Keamanan Lereng Lempung dengan Kemiringan 80°
Tinggi Muka Air (m) SF Persentase Penurunan 0 2,081 - 1 2,009 3,46% 2 2,01 -0,05% 3 1,921 4,43% 4 1,826 4,95% 5 1,7 6,90% 6 1,572 7,53%
Berdasarkan  Tabel  9  nilai  faktor  keamanan  SF  yang  diperoleh  berada  pada  rentang  1,57-2,1  dimana  pada ketinggian  muka  air  tanah  2  m  faktor  keamanan  mengalami  kenaikan  sebesar  0,05%  dan  kemudian  mengalami penurunan untuk ketinggian muka air tanah selanjutnya dengan persentase sekitar 4%-7,6%.
Gambar 5. Grafik Hubungan Tinggi Muka Air Tanah dan Faktor Keamanan
Dari Gambar 5 diperlihatkan grafik perbandingan kenaikan tinggi muka air tanah terhadap nilai faktor keamanan untuk setiap kemiringan lereng.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan hasil dari analisis yang telah dilakukan, penulis menemukan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Besar SF untuk setiap kemiringan lereng
 45° berkisar antara 2-2,7 dengan penurunan rata-rata 2,4%-5,5%
 50° berkisar antara 1,9-2,6 dengan penurunan rata-rata 2,4%-6,1%
 55° berkisar antara 1,7-2,5 dengan penurunan rata-rata 1,7%-7,7%
 60° berkisar antara 1,7-2,4 dengan penurunan rata-rata 0,7%-11,5%
 65° berkisar antara 1,7-2,4 dengan penurunan rata-rata 2%-11%
 70° berkisar antara 1,69-2,3 dengan penurunan rata-rata 1,2%-12%
 75° berkisar antara 1,6-2,2 dengan penurunan rata-rata 3,2%-7,5%
 80° berkisar antara 1,57-2,1 dengan penurunan rata-rata 4%-7,6%
2. Faktor keamanan cenderung menurun seiring bertambahnya tinggi muka air tanah.
3. Faktor  keamanan  pada  lereng  lempung  cenderung  mengalami  penurunan  seiring  bertambah  besarnya  sudut kemiringan lereng.
4. Terjadi anomali pada hasil analisis untuk kemiringan lereng 65°-80° untuk lereng timbunan lempung dimana terjadi peningkatan nilai faktor keamanan pada kenaikan muka air tanah 1m (65°-75°) dan 2m (80°).

## Saran
Saran dari analisis yang penulis lakukan adalah sebagai berikut:
1. Hasil Perlu dilakukan perhitungan spesifikasi geotekstil dengan metode yang lebih kompleks.
2. Menambah lapisan timbunan lereng dengan parameter yang berbeda.
3. Menggunakan jarak lapisan dan bentuk lereng yang lebih bervariasi.
4. Memperhitungkan beban luar yang pekerja pada lereng.
5. Membandingkan hasil pemodelan fisik pada laboratorium.
6. Menggunakan jenis perkuatan lereng lainnya.
7. Membandingkan hasil analisis menggunakan pemodelan program lain.

## DAFTAR PUSTAKA
Das, Braja M. Principles of Geotechnical Enginering, 3rd ed . Boston: PWS Publishing Company, 1985.
Hardiyatmo, Hary Christady. Pemeliharaan Jalan Raya . Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2007.
Kim,  Yoo  Jae,  et  al. GEOSYNTHETIC  REINFORCED  STEEP  SLOPES .  Technical  Report.  Texas:  Texas  State University, 2016.
1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 0 1 2 3 4 5 6 SF Tinggi Muka Air Tanah 45° 50° 55° 60° 65° 70° 75°
80°
Koerner, Robert M. Designing with Geosynthetics, 5th Ed . New Jersey: Pearson Edcation Inc., 2005.
Putra,  Tjokorda  Gde  Suwarsa,  Made  Dodiek  Wirya  Ardanan  and  Made  Aryanti.  "ANALISIS  STABILITAS LERENG  PADA  BADAN  JALAN  DAN  PERENCANAAN  PERKUATAN  DINDING  PENAHAN TANAH." Jurnal Ilmiah Teknik Sipil (2010).
Suryolelono, K Basah. "Teknik Fondasi Bagian II." Nafiri (1994).