## ALTERNATIF STABILITAS TIMBUNAN DENGAN BATASAN KORELASI PARAMETER TANAH SEPANJANG TOL SERANG-PANIMBANG MENGGUNAKAN SLOPE-W
oleh : Azzah Balqis Sabbah Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang Email : azzahbalqis@mail.unnes.ac.id

## Retno Mayasari
Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang Email : retnomayasari@mail.unnes.ac.id

## Isna Pratiwi
Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang Email : isnap@mail.unnes.ac.id
Abstrak : Penelitian ini mengkaji mengenai variasi batas tinggi timbunan jalan yang dapat dibangun pada proyek  Tol  Serang  -  Panimbang  umumnya  berada  pada  tanah  kohesif.  untuk  lokasi  yang  berada  pada tanah khusus seperti tanah organik tidak dibahas dalam artikel ini. Hasil parameter tanah diambil melalui dua tahap yaitu site investigation dan pengujian laboratorium. Parameter yang digunakan sebagai dasar perhitungan  yaitu  NSPT,  c,  ϕ,  dan  ϒ.  Untuk  menyederhanakan  analisa  dibuat  korelasi    parameter- parameter tanah dasar dari kombinasi antara hasil data pengujian lapangan dan data laboratorium yaitu berat jenis tanah, kohesi dan sudut geser menghasilkan 5 layer tanah yaitu layer 1 (Nspt: 0 - 4, c:4 kPa, ϕ:10 o , ϒ:15 kN/m³), layer 2 (Nspt: 5 - 8, c:10 kPa, ϕ:10 o , ϒ:16 kN/m³), layer 3 (Nspt: 9 - 12, c:18 kPa, ϕ:10 o , ϒ:16 kN/m³), layer 4 (Nspt: 13 - 15, c:26 kPa, ϕ:10 o , ϒ:17 kN/m³), layer 5 (Nspt: 16 - 20, c:30 kPa, ϕ:10 o , ϒ:17 kN/m³). Pemodelan tinggi timbunan sepanjang 50 km berkisar pada 0 - 15 m dari permukaan tanah dasar dengan slope 1:2 menggunakan Slope-W 2012. Tiap layer dimodelkan dengan variasi tinggi timbunan  0  -  15  m.  Apabila  faktor  keamanan  slope  sudah  lebih  dari  1.5  maka  variasi  tersebut  yang menjadi batas minimum tinggi timbunan dan minimum nilai Nspt tanah dasar timbunan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa slope dengan ketinggian maksimum 7 m harus berada di tanah dasar Nspt minimum 5 - 8, ketinggian 8 - 11 m harus berada di tanah dasar Nspt minimum 9 - 12, ketinggian 12 - 15 m harus berada di tanah dasar Nspt minimum 13 - 15.
Kata Kunci : faktor keamanan, korelasi parameter, Nspt, slope , tinggi timbunan.
Abstract : This research examines the variation of road embankment height along the Serang - Panimbang toll road project, generally on cohesive soil. The location has special soils such as organic soils, but it will be not discussed in this article. The soil parameters were taken through two stages, namely site investigation and  laboratory  testing.  The  parameters  used  as  the  basis  for  the  calculation  are  NSPT,  c,  ϕ,  and  ϒ.  For simplifying the analysis, a correlation of subgrade parameters is made from a combination of the results of field test data and laboratory data, namely soil density, cohesion and shear angle resulting in 5 soil layers, namely layer 1 (Nspt: 0 - 4, c: 4 kPa, ϕ: 10o, ϒ: 15 kN /m ³ ), layer 2 (Nspt: 5 - 8, c: 10 kPa, ϕ: 10o, ϒ: 16 kN /m ³ ), layer 3 (Nspt: 9 - 12, c: 18 kPa, ϕ: 10o, ϒ: 16 kN /m ³ ), layer 4 (Nspt: 13 - 15, c: 26 kPa, ϕ: 10o, ϒ: 17 kN /m ³ ), layer 5 (Nspt: 16 - 20, c: 30 kPa, ϕ: 10o, ϒ: 17 kN /m ³ ). Modeling of the embankment height ranges from 0-15 m from the subgrade surface with a 1: 2 slope using Slope-W 2012. Each layer is modeled with a variation of  0 -  15 m heights. If the slope safety factor is more than 1.5, then this variation becomes  the
minimum limit of embankment height and the minimum value of the subgrade Nspt. The results show that the slope with a maximum height of 7 m must be on the subgrade Nspt minimum 5 - 8, 8 - 11 m height must be on the subgrade Nspt minimum 9 - 12, 12 - 15 m height must be on the subgrade Nspt minimum 13 - 15.
Keyword : Safety factor of embankment, parameter correlation, Nspt, slope, the height of embankment.

## Pendahuluan
Kestabilan timbunan merupakan salah satu keutamaan  dalam  desain  perencanaan geoteknik.  Kestabilan  lereng  timbunan adalah kondisi yang mantap/stabil terhadap bentuk  dan  dimensi  lereng  (Duncan,  et  al, 2004). Salah satu faktor kestabilan timbunan  bergantung  pada  daya  dukung tanah  dasar,  kuat  geser  tanah,  rencana tinggi,  dan  kemiringan  dari  timbunan (Hadiyatmo,  2006).  Daya  dukung  tanah dasar  berguna  untuk  menopang  beban timbunan. Sedangkan kemiringan dan tinggi timbunan  menjadi  faktor  besarnya  beban yang akan ditahan oleh tanah dasar. Apabila kestabilan  timbunan  tidak  dijaga  maka resiko  keruntuhan  seperti  longsor  yang dapat terjadi di sepanjang badan jalan serta slope timbunan.  Dari  3  faktor  penting penentu  kestabilan  timbunan  tersebut, kemiringan dan tinggi timbunan yang dapat dikontrol  dan  dibatasi  saat  proses  desain jalan.
Pengontrolan  batas  tinggi  timbunan  dan kemiringan  pada  ruas  tol  Serang  - Panimbang  dilakukan  saat  proses  desain aliyemen vertikal dan horizontal trase jalan. Proses  desain  trase  jalan  (termasuk aliyemen  vertikal  dan  horizontal  jalan) membutuhkan control guide untuk mengetahui  batasan  tinggi  dan  kemiringan timbunan.
Apabila
trase didesain berdasarkan control  guide batasan  tinggi dan  kemiringan  timbunan,  maka  desain akan  mengurangi  resiko  penambahan perkuatan  untuk kestabilan  timbunan  yang berdampak  pada  biaya.  Analisis  desain
geoteknik  juga  akan  lebih  mudah  dalam mengelompokkan  area  mana  saja  yang harus diberi penambahan perkuatan kestabilan timbunan bila ada beberapa area yang mengharuskan desain tinggi timbunan melebihi control  guide batasan  tinggi  dan kemiringan timbunan.
Ruas  jalan  tol  Serang  -  Panimbang  berada dalam  tahap  konstruksi  yang  direncanakan sepanjang  50  km  pada  tahap  awal. Investigasi penyelidikan tanah telah dilakukan  untuk  menunjang  proses  desain geoteknik di sepanjang 50 km. Penyelidikan tanah yang dilakukan adalah site investigation dan  pengujian  laboratorium. Uji  lapangan  berupa  borlog  dan  uji laboratorium  berupa index  properties , proctor , c onsolidation dll. Hasil penyelidikan tanah menunjukkan bahwa kondisi tanah di daerah  sepanjang  rencana  jalan  tol  adalah mayoritas  tanah  yang  bersifat  kohesif, terdapat  pula  beberapa  spot  kasus  khusus seperti  tanah  organik  dan  tanah  lunak  di sepanjang  rencana  jalan.  Pembahasan  akan berfokus  pada  daerah-daerah  yang  bukan termasuk  kasus  khusus.  Hasil  penyelidikan tanah digunakan untuk menghitung kestabilan timbunan jalan.
Timbunan  pada  rencana  jalan  tol  Serang  - Panimbang  tertinggi  sebesar  15  meter dengan rencana kemiringan slope sepanjang 50 km sama yaitu 1:2. Artikel ini membahas mengenai  batasan  ketinggian  timbunan yang dihubungkan dengan nilai N-spt tanah dasar. Perhitungan kestabilan tanah menggunakan  Slope-W  2012  untuk  statik. Maka  batas  timbunan  langsung  dapat diketahui  pada  suatu  area  di  sepanjang
rencana  jalan  dengan  melihat  nilai  N-spt tanah dasar area tersebut.

## Numerical Parameter dan Analisis

## 1. Batasan kasus
Tol  Jalan  Serang  -  Panimbang  tahap pertama  50  km  mempunyai  titik penyelidikan  untuk  perencanaan  desain awal sebesar boring 100 buah, sondir 98 buah,  dan  data  lab  ±  3  sampel  setiap boring. Mayoritas jenis tanah 50 km awal jalan adalah tanah kohesif. Batasan kasus ditunjukkan  hanya  untuk  tanah  kohesif, tidak  termasuk  tanah  khusus  seperti organik,  gambut  dan  lain  sebagainya. Hasil  penyelidikan  lapangan  dan  lab dipilihan  dan  distatistikan  menurut batasan kasus di atas. Maka hasil analisis ini akan berlaku pada tanah kohesif, tidak termasuk  tanah  khusus  seperti  organik, gambut dan lain sebagainya.
2. Pembebanan
a. Beban lalu lintas Berdasarkan  Panduan  Geoteknik  4 (2002), beban lalu lintas ditambahkan untuk  analisis  stabilitas  timbunan
jalan.

## Tabel 1. Beban Lalu Lintas dalam Analisis
Kelas Jalan Beban Lalu Lintas (kPa) I 15 II 12 III 12 Sumber: Panduan Geoteknik 4 (2002)
b. Beban perkerasan
Beban  perkerasan  dengan  detail  slab beton 30 cm, lean Concrete 15 cm, dan Agregat kelas A 15 cm. qm = 2,4 (0,3 +0,15) + 2,2 (0,15) qm = 1,08 + 0,33 = 1,29 t/m² qm= 12,9 kN/m² Beban total
qt = qm+qL qt= 27,9  30 kN/m²
Gambar 1. Ilustrasi Surcharge Load pada Timbunan
Sumber: Hasil Analisis, 2020
Maka surcharge  load yang  berada  di atas timbunan adalah beban lalu lintas dan perkerasan qt= 30 kN/m²
c. Parameter dan kriteria - Parameter Perhitungan kestabilan membutuhkan parameter-
parameter  tanah  seperti  c,  ϕ,  dan ϒ.  Parameter  tersebut  diambil berdasarkan statistik hubungan N- spt (penyelidikan lapangan) dengan data laboratorium,
sehingga  menghasilkan  ketentuan nilai  parameter-parameter  tiap lapisan  dan  ketentuan  parameter timbunan dalam artikel.
Tabel 2. Parameter Lapisan Tanah Dasar Lapis N-spt c kN/m2 ϕ ϒ kN/m3 1 0-4 4 10 15 2 5-8 14 10 16 3 9-12 25 10 16 4 13-15 36 10 17 5 16-20 44 10 17 6 20-25 55 10 18 7 26-30 69 10 18
Sumber: Hasil Analisis (2020)
Perkerasan = 12.9 kPa Timbunan

## Beban Lalu Lintas = 15 kPa

## Tabel 3. Parameter Timbunan
Parameter c kN/m² ϕ ϒ kN/m³ Timbunan 30 10 18

## Sumber: Hasil Analisis (2020)
- Faktor keamanan slope Nilai  acuan  faktor  keamanan  lereng timbunan bernilai minimum 1.5 menjadi  patokan  perhitungan  statik dengan metode Morgenstern-price. Hal berikut  mengacu  pada  kriteria  SNI GEOTEKNIK 8460:2017 tentang persyaratan dan perancangan geoteknik. - Variasi
Variasi  pemodelan  yang  digunakan dalam  artikel  adalah  nilai  N-spt  tanah dasar  (jenis  lapisan  tanah)  dan  tinggi timbunan. Tanah dasar dibagi menjadi 2 lapis dengan detail ketebalan tiap lapis adalah 5 m. Penggunaan ketebalan tiap lapisan  tanah  dasar  sebesar  5  m  untuk menopang timbunan,
didasarkan dengan hasil penyelidikan lapangan bor log  yang  menunjukkan  bahwa  keadaan rata-rata lapisan tanah di daerah Serang
-  Panimbang  memiliki  tebal  kurang lebih 5 m tiap lapisannya.
- Variasi  kedua  dalam  artikel  ini  adalah tinggi  timbunan.  Rencana  timbunan tertinggi  adalah  15  m  sehingga  variasi tinggi  timbunan  dimulai  dari  1  -  15  m.
Dengan  menggabungkan  dua  variasi tersebut  maka  artikel  melakukan pemodelan  dengan  acuan  Tabel  4. Sketsa pemodelan pada Gambar 2.

## Gambar 2. Potongan Melintang Jalan Tol
Sumber: Hasil Analisis, 2020

## Tabel 4. Rencana Variasi Pemodelan Faktor Keamanan Timbunan
Sumber: Hasil Analisis (2020)
Berikut pemodelan dengan menggunakan geoslope berdasarkan variasi tinggi timbunan dan lapisan tanah.

## Gambar 3. Pemodelan Timbunan Geoslope
Sumber: Hasil Analisis, 2020

## Hasil dan Pembahasan
Hasil  faktor  keamanan  berdasarkan  variasi tinggi timbunan dengan lapisan tanah dasar dengan pengambilan batas faktor keamanan timbunan sebesar 1.5 terdapat pada Tabel 5.
Surcharge Load = 30 kPa
Timbunan

## Tabel 5. Hasil FS Timbunan Berdasarkan Variasi Tinggi Timbunan dan Lapisan
Tanah Dasar Secara Statik
Sumber: Hasil Analisis (2020)
Hasil  pemodelan  menunjukkan  bahwa hubungan faktor keamanan terhadap tinggi timbuanan memiliki kecenderungan semakin menurun. Hal tersebut diakibatkan semakin tinggi beban yang harus ditanggung oleh  tanah  dasar  dan  kemampuan slope menjaga  stabilitas  akibat  timbunan  yang semakin  tinggi  terlihat  pada  Gambar  4 (statik)  serta  didetailkan  pada  Gambar  5 (statik)
Gambar 4. Hasil Model Timbunan 11 m Lapisan 2 dan 3, FS 1.24 (a), Hasil Model Timbunan 11 m Lapisan 3 dan 4, FS 1.51(b)
Sumber: Hasil Analisis, 2020
Gambar 5. Grafik Hubungan Faktor Keamanan Terhadap Perubahan Lapisan Tanah dan Tinggi Timbunan Secara Statik
Sumber: Hasil Analisis, 2020
Pada  hubungan  faktor  keamanan  terhadap perubahan lapisan tanah, hasil memperlihatkan  kecenderungan  kenaikan karena  semakin  tinggi  parameter  tanah  (c, ϕ,  dan  ϒ)  maka  akan  semakin  besar  pula daya  dukung  dari  timbunan  tersebut, terlihat pada Gambar 6 dan Gambar 5.
Gambar 6. Timbunan 4 m, lapisan 2 dan 3, FS 1.85 (a), Timbunan 5 m, lapisan 2 dan 3, FS 1.7 (b), Timbunan 6 m, lapisan 2 dan 3, FS 1.6 (c)
Hasil  faktor  keamanan  berdasarkan  variasi lapisan  tanah  dasar  dan  tinggi  timbunan dikelompokkan sesuai dengan batas minimum desain yaitu FS 1.5 sesuai dengan Tabel 5 dan 6.
Dengan  demikian,  Untuk  statik  maka  Slope dengan  ketinggian  maksimum  7  m  harus berada di tanah dasar lapis 2. Slope dengan ketinggian antara 8 - 11 m harus berada di tanah dasar lapis 3. Sedangkan slope dengan ketinggian antara 12 - 15 m harus berada di tanah dasar lapis 4.
Kemudian  hasil  lapisan  tanah  dasar dihubungkan  dengan  nilai  N-spt  yang mewalikili  sesuai  dengan  Tabel  2.  Maka artikel  mendapatkan  ketentuan  batasan tinggi  timbunan  dengan  nilai  N-spt  sebagai berikut:
Slope dengan  ketinggian  maksimum  7  m harus berada di tanah dasar dengan N-spt 5- 8. Slope dengan  ketinggian  antara  8-11  m harus berada di tanah dasar dengan N-spt 9- 12.  Sedangkan slope dengan  ketinggian antara 12-15 m harus berada di tanah dasar dengan N-spt 13-15.

## Kesimpulan
Dengan  demikian  desain slope sepanjang Serang  -  Panimbang  dalam  kondisi  tanah normal  (bukan  kasus  tanah  khusus)  dapat mengacu pada guideline perhitungan kestabilan timbunan seperti dibawah ini,
Kestabilan Statik 1. Apabila slope memiliki  ketinggian maksimum  7  m  maka  timbunan  harus berada di tanah dasar dengan N-spt 5 -
8.
2. Apabila slope memiliki  ketinggian maksimum  8  -  11  m  maka  timbunan harus berada di tanah dasar dengan N- spt 9 - 12.
3. Sedangkan slope dengan  ketinggian antara 12 - 15 m harus berada di tanah dasar dengan N-spt 13 - 15.
Hasil artikel ini dapat dijadikan acuan desain slope statis  sepanjang  konstruksi  area Serang  -  Panimbang  50  km  untuk mengontrol kestabilan slope timbunan jalan.

## Daftar Pustaka
Abramson,  L.  W.,  Thomas,  S.  L.,  Sunil,  S.,
Glenn, M. B, (2002), Slope Stability and Stabilization  Methods.  John  Wiley  & Sons, Inc, New York.
Budhu,  Muni  (2011).  Soil  Mechanics  and Foundation 3rd Edition. New York : John Wiley & Sons, Inc.
Craig,  R.F.  (2004).  Craig’s  Soil  Mechanics 7th Edition. New York : Spon Press.
Cheng,  Y.M.  and  Lau,  C.K.  (2008).  Slope Stability  Analysis  and  Stabilization.
Great Britian : Antony Rowe, Chippenham, Wilts. Das,  Braja  M.,  (2010).  Principles  of Geotechnical Engineering (7ed.). Stamford : Cengage Learning. Departemen  Permukiman  dan  Prasarana Wilayah,  2002,  Panduan  Geoteknik  4 Desain dan Konstruksi,
WSP International, Indonesia.
GEO-SLOPE,  (2012),  Stability  Modeling With  SLOPE/W  2012  Version.  Calgary, Alberta, Canada.
Hardiyatmo, H. C, (2006). Mekanika Tanah 1,  Gadjah  Mada  University  Press, Yogyakarta.
Kulhawy, F.H.& Mayne, P.W. (1990). Manual on  Estimating  Soil  Properties  for Foundation Design.  New  York:  Holister Hall.
Morgenstern,  N.R.  and  Price,  V.E.  (1965) The  Analysis  of  the  Stability  of
Generalised Slip Surfaces. Géotechnique, 15, 79-93. US  Army  Corps  of  Engineers  (2003) Engineering and Design—Slope
Stability  (PDF).  US  Army  Corps  of Engineers, Washington DC.
Wyllie,  Duncan  C.,  &  Christopher  W.  Mah.
2004. Rock Slope Engineering: Civil and
Mining.  4rd.  (ed).  New  York  :  Spoon Press. London. SNI Geoteknik 8460:2017. 2017.
Persyarataan  Perancangan  Geoteknik. BSN 2017.