## Pengaruh Panjang dan
Kemiringan Lereng terhadap Stabilitas Keseluruhan Sheet Pile di Tanah Lunak
Kegagalan  konstruksi sheet  pile dapat  disebabkan karena  perencana  kurang  teliti  dalam  menganalisa stabilitas keseluruhan lereng. Kegalalan ini sering terjadi setelah  timbunan  di  belakang  sheet  pile  dilaksanakan. Paper ini fokus membahas mengenai pengaruh panjang dan  kemiringan  lereng  terhadap  stabilitas  keseluruhan konstruksi sheet pile khususnya di tanah lunak. Metode finite  element menggunakan program  Plaxis  2D digunakan  untuk  menganalisa  stabilitas  kestabilan lereng  yang  ditunjukkan  oleh  nilai  faktor  keamanan. Model  sheet  pile  dibuat  dengan  panjang  terpancang 20m  dan  tinggi  timbunan  5m  yang  ditimbung  secara bertahap. Panjang lereng di depan konstruksi adalah 15, 30, dan 45 m atau setara dengan 1-3 kali panjang sheet pile yang tertanam. Kemiringan lereng yang diaplikasikan pada model adalah 0(datar), 5, 10, dan 15 derajat.    Hasil  analisa  memperlihatkan  besarnya pengaruh  panjang  dan  kemiringan  lereng  di  depan konstruksi dimana faktor keamanan berkurang 0,02 tiap kenaikan 1 derajat lereng.

## Yulian Firmana Arifin
Penulis  lahir  di  Banjarmasin  pada  19  Juli 1975.  Sarjana  Teknik  diselesaikan  pada 1998 di Universitas Lambung Mangkurat. Men-dapatkan  gelar  S2  dan  S3  pada tahun 2001 dan 2008 masing-masing dari ITS  dan  BUW  Jerman.  Sejak  tahun  2001 sampai  sekarang  menjadi  dosen  di  PS Teknik  Sipil  ULM  bidang  keahlian Geoteknik. y.arifin@ulm.ac.id
www.bpi.ulm.ac.id

## Pendahuluan
Dalam  perencanaan  dinding  sheet  pile,  biasanya langkah-langkah  perhitungannya  adalah  perhitungan tegangan  aktif  dan  pasif  tanah,  diagram  tegangan, penentuan  panjang  penetrasi  sheet  pile  dan  panjang total, perhitungan momen maksimum, dan perhitungan section  modulus yang  digunakan  untuk penentuan tipe sheet pile yang digunakan (Das, 2007).
Langkah  perencanaan  sheet  pile  yang  paling terakhir  dan  terpenting  adalah  perhitungan  stabilitas keseluruhan.  Kestabilan  konstruksi  diperiksa  dengan menentukan faktor keamanan lereng. Dibanyak kasus, perhitungan  ini  tidak  dilakukan  akibatnya  tidak diketahui faktor keamanan konstruksi setelah dilakukan  timbunan.  Apakah  panjang  sheet  pile  yang didapat  mampu  mencegah  terjadinya  keruntuhan  di bawah konstruksi sheet pile.
Kondisi  yang  juga  banyak  diabaikan  dalam perencanaan  kostruksi  sheet  pile  adalah  kemiringan tanah di depan dinding. Untuk kondisi di sungai, tanah di  depan  dinding  jarang  dilakukan  pengerukan  seperti halnya yang  dikerjakan untuk metode-metode backfilled dan dredged structure. Akibatnya perhitungan  tegangan  pasif  dan  stabilitas  keseluruhan menjadi over  estimate .  Das  (2007)  menyarankan adanya  pengurangan  nilai  koefisien  tanah  pasif  pada tanah  pasir  tergantung  dari  kemiringan  lereng  dan sudut  gesek  dalam  (  )  tanah.  Khusus  tanah  lempung, Bowles  (1996)  menyarankan  menggunakan  program komputer  untuk  mendapatkan  tekanan  tanah  pasif untuk kondisi seperti ini.
Dari  kondisi-kondisi  di  atas,  sangat  jarang  dibahas hubungan  dari  beberapa  faktor  tersebut  terutama untuk  kondisi  tanah  lunak  sehingga  paper  ini membahas  mengenai  pengaruh  panjang  permukaan tanah dan kemiringan lereng di depan konstruksi sheet pile terhadap faktor keamanan stabilitas keseluruhan.

## Metode
Analisa  stabilitas  sheet  pile  dilakukan  dengan menggunakan  program  Plaxis  2D.  Program  ini  telah digunakan  oleh  beberapa  peneliti  untuk  menganalisa sheet  pile tidak  hanya  permodelan  komputer  akan tetapi  juga  divalidasi  dengan  hasil  pengamatan lapangan  (Paikowsky  dan  Tan,  2005;  Person  dan Sigstroem, 2011; Wolters dkk, 2014).
Konstruksi  dimodelkan  berupa  sheet  pile  dengan panjang  total  20  m,  dimana  15  m  dipancangkan  ke dalam tanah  dan 5 m berada  dipermukaan.  Timbunan dilakukan  dalam  5  tahap  dengan  panjang  total  5  m dimana masing-masing tahapan 1 m.
Kemiringan  lereng  diambil  terhadap  horisontal dengan  perubahan  kemiringan  tiap  5 o .  Maksimum kemiringan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 15 o ,  sehingga  tahapan  kemiringan  yang  digunakan adalah 0, 5, 10, dan 15 o .
Data  tanah  yang  digunakan  adalah  data  tanah lunak  sedangkan  sheet  pile  yang  digunakan  adalah sheet  pile baja  dengan  data-data  seperti  terlihat  pada Tabel 1 dan 2.
Untuk  analisa  panjang  lereng  di  depan  konstruksi sheet  pile,  analisa  mempertimbangkan  panjang  sheet pile yang  dipancangkan, sehingga panjang lereng  yang diambil adalah 15, 30, dan 45 m atau setara dengan 1, 2, dan 3 kali panjang sheet pile.

## Hasil Analisa

## Pengaruh Panjang Lereng di Depan Konstruksi Sheet pile
Tiga  model  digunakan  untuk  menganalisa  pengaruh panjang  lereng  yaitu  15,  30,  dan  45  m  atau  setara dengan 1, 2, dan 3 kali panjang (3B) sheet pile.
Tabel 1 . Data tanah
Mohr-Coulomb Timbunan Tanah Asli I Tanah Asli 2 Badan jalan Type undrained undrained undrained Undrained  unsat [kN/m³] 16.00 15.00 18.00 18.00  sat [kN/m³] 18.00 16.70 19.00 19.00 k x [m/day] 0.000 0.000 0.000 0.000 k y [m/day] 0.000 0.000 0.000 0.000 e init [-] 0.500 0.500 0.500 0.500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 1E15 E ref [kN/m²] 10000.000 2500.000 5000.000 10000.000   [-] 0.300 0.300 0.300 0.350 G ref [kN/m²] 3846.154 961.538 1923.077 3703.704 E oed [kN/m²] 13461.538 3365.385 6730.769 16049.383 c ref [kN/m²] 0.50 11.80 10.00 50.00   [°] 30.00 11.00 10.00 0.00   [°] 0.00 0.00 0.00 0.00 E inc [kN/m²/m] 0.00 0.00 0.00 0.00 y ref [m] 0.000 0.000 0.000 0.000 c increment [kN/m²/m] 0.00 0.00 0.00 0.00 T str. [kN/m²] 0.00 0.00 0.00 0.00 R inter. [-] 1.00 1.00 1.00 1.00 Interface permeability Netral Netral Netral Netral Tabel 2 . Data Sheet Pile Parameter EA EI w  Mp Np [kN/m] [kNm²/m] [kN/m/m] [-] [kNm/m] [kN/m] Turap 9.7E7 2.08E5 3.40 0.35 1E15 1E15
Stabilitas  lereng  dianalisa  menggunakan  faktor keamanan  lereng.  Masing-masing  model  dengan panjang  lereng  berbeda  diplot  terhadap  faktor keamanan.  Terlihat  pada  Gambar  1,  faktor keamanan  lereng  berkurang  dengan  semakin panjangnya  lereng.  Semakin  panjang  lereng,  garis keruntuhan  yang  terjadi  semakin  panjang.  Hal  ini memperlihatkan  bahwa  garis  keruntuhan  yang terjadi  pada  panjang  lereng  15m  bukan  garis keruntuhan  yang  menghasilkan  faktor  keamanan terkecil.
Gambar  1. Hubungan  antara  panjang  lereng sebagai fungsi kelipatan panjang sheet pile dengan faktor keamanan
Pengaruh Kemiringan Lereng di Depan Konstruksi Sheet pile
Panjang  lereng  yang  digunakan  sama  untuk semua  kemiringan  yaitu  45  m.  Empat  kemiringan digunakan  pada  penelitian  ini  yaitu  0,  5,  10,  dan15 derajat  terhadap  horisontal.  Gambar  4(a)  dan  (b) memperlihatkan  hasil  analisa  masing-masing  untuk kemiringan lereng nol dan 15 derajat.
Hasil  finite  element  dengan  Plaxis  didapatkan garis  keruntuhan  terjauh  terletak  antara  15-16m. Pada  kondisi  lain,  garis  keruntuhan  terjauh mencapai  36-37  m.  Hal  ini  memperlihatkan besarnya  perubahan  garis  keruntuhan  akibat perubahan  kemiringan  lereng  di  depan  sheet  pile. Perubahan  besar  juga  terlihat  pada  faktor keamanan sheet pile.
Gambar 2 memperlihatkan pengaruh kemiringan lereng  terhadap  faktor  keamanan  sheet  pile  secara keseluruhan. Terlihat pada gambar, faktor keamanan berkurang dengan bertambahnya kemiringan lereng. Dan pada kemiringan 15 o , faktor keamanan mendekati 1. Artinya, untuk kasus dalam model  ini,  keringan  lebih  dari  15 o mengakibatkan keruntuhan  terjadi  pada  sheet  pile.  Jika  dianalisa penurunan  faktor  keamanan  setiap  kenaikan  satu derajat adalah 0,02.

## Tekanan air pori di bawah timbunan
Gambar  3  memperlihatkan  nilai excess  pore water pressure (tekanan air pori berlebih) di bawah timbunan  pada  konstruksi  sheet  pile.  Terlihat  pada gambar, excess pore  water  pressure tidak dipengaruhi  oleh  kemiringan  dari  lereng  di  depan sheet pile. Ini memperlihatkan bahwa berkurangnya
faktor  keamanan  disebabkan  oleh  berkurangnya tegangan pasif tanah di depan sheet pile
Gambar  2. Faktor  keamanan  sheet  pile  sebagai fungsi kemiringan lereng di depan sheet pile
Gambar  3. Excess  pore  water  pressure  di  bawah timbungan

## Kesimpulan
Dari  hasil  perhitungan  dan  analisa  disimpulkan dapat disimpulkan beberapa hal yaitu:
1. Semakin  besar  kemiringan  lereng  semakin  kecil faktor keamanan lereng.
2. Untuk  kasus  yang  diteliti,  faktor  keamanan lereng  berkurang  0,02  setiap  peningkatan  1 derajat kemiringan lereng.
3. Semakin  panjang  lereng  semakin  kecil  faktor keamanan.
4. Semakin  panjang  sheet  pile  yang  dipancangkan semakin panjang permukaan di depan sheet pile yang harus dianalisa.
5. Turunnya  faktor  keamanan  disebabkan  oleh berkurangnya tekanan pasif di depan turap.

## Ucapan Terimakasih
Ucapan terimakasih kepada Program Studi Magister Teknik  Sipil  Universitas  Lambung  Mangkurat  yang membiayai  penelitian  ini  melalui  DIPA  ULM  tahun 2014.

## Referensi
Bowles J.E., Foundation analysis and  design, Edisi ke- 5 , The McGraw-Hill Companies, Inc., 1996. Das  B.M., Principles  of  Foundation  Engineering , Thomson, Brooks, Cole, 2007.
Paikowsky  S.G.,  Tan  Y., Sheet  pile  wall  design  and performance  in  peat, Research  Report,  University of Massachusetts Lowell, 2005.
Person  H.,  Sigstrom  D, Staged  excavation  in  soft  clay supported  by  a  cantilever  sheet  pile  wall ,  Master Thesis, Chalmers University Of Technology, 2011. Wolters  H.J.,  Bakker  K.J.,  de  Gijt  J.G.,  Reliability  of Quay  Walls  Using  Finite  Element  Analysis,  Plaxis Bulletin, Spring issue (pp. 12-15), 2014