doi: 10.14710/mkts.v29i2.51421

## Pemodelan Numerikal Kestabilan Lereng Galian Abutment

## Jembatan pada Ruas Jalan Tol Bogor – Ciawi – Sukabumi
Prana Kurnia 1* , Indra Noer Hamdhan 1 , Adrin Tohari 2
1 Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Insitut Teknologi Nasional, Bandung
2 Pusat Penelitian Geoteknologi, Badan Riset dan Inovasi Nasional, Bandung
*) prana.kurnia.s@gmail.com Received: 3 Januari 2023 Revised: 28 Desember 2023 Accepted: 3 Januari 2024

## Abstract
The Cikereteg Bridge is one of the infrastructures on the Bogor-Ciawi-Sukabumi Toll Road. Based on drilling data, it is recognized that the groundwater level is high and that the slope under the bridge has soil with a low standard penetration tests value (N-SPT) of less than 10. Hence, the stability of the slope is called into doubt. In order to strengthen slope stability under the bridge, this research will investigate slope stability while taking seismic  loads  into  account  and  offer  options  for  efficient  slope  reinforcement.  By  using  the  PLAXIS  2D software, the finite element method was used to analyze slope stability. The outcomes of the modelling suggest that  the  slope  may  not  be  stable,  since  it  does  not  fulfill  the  design  slope  criteria,  which  are  1.8  for  static conditions and 1.5 for earthquake situations. Respectively, the safety factor value is 1.396 for static condition and 1.068 when given an earthquake load. The design reinforcement model's results highlight that the subdrain reinforcement in combination with bored piles and ground anchors can fulfill the criteria for the slope of the bridge plan.
Keywords: Slope Stability, Subdrain, Ground Anchor, Bored pile, Earthquake

## Abstrak
Jembatan Cikereteg  merupakan salah satu infrastruktur pada  proyek  pembangunan  Jalan Tol Ruas  Bogor- Ciawi-Sukabumi. Berdasarkan data pengeboran, diketahui lereng di bawah jembatan memiliki tanah dengan nilai N-SPT kurang dari 10 dengan muka air tanah yang tinggi. Sehingga, menimbulkan pertanyaan mengenai kestabilan  lereng  tersebut.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  stabilitas  lereng  dengan mempertimbangkan  beban  gempa  serta  memberikan  rekomendasi  perkuatan  lereng  yang  efektif  untuk meningkatkan stabilitas lereng d ibawah jembatan tersebut. Analisis stabilitas lereng dilakukan menggunakan metode elemen hingga dengan program PLAXIS 2D . Hasil pemodelan menunjukkan bahwa lereng tidak stabil, karena  tidak  memenuhi  kriteria lereng rencana,  yaitu 1,8  untuk kondisi  statis  dan  1,5 untuk  situasi  gempa. Nilai  faktor  keamanan  masing-masing  adalah  1,396  untuk  kondisi  statis  dan  1,068  saat  diberikan  beban gempa.  Hasil  dari  pemodelan  perkuatan  rencana  menunjukan  bahwa,  penggunaan  subdrain  yang dikombinasikan dengan bored pile maupun ground anchor dapat memenuhi kriteria lereng rencana jembatan tersebut.
Kata kunci: Stabilitas lereng, Subdrain, Ground anchor, Bored pile , Gempa

## Pendahuluan
Pada  daerah  perbukitan  dan  lembah,  kestabilan lereng  merupakan  aspek  geoteknik  yang  penting dalam  konstruksi  infrastruktur  jalan  raya  dan  tol seperti  jembatan  dan  badan  jalan.  Dalam pelaksanaan  konstruksi  infrastruktur  jalan  tol, kegiatan  pemotongan  lereng  kadang-kadang  perlu dilakukan. Pemotongan lereng sering menimbulkan
permasalahan  pada  kestabilan  lereng  galian  atau kupasan  tersebut  yang  ditandai  dengan  penurunan nilai  faktor  keamanan  lereng  sehingga  perlu dilakukan  perkuatan  untuk  mencegah  kelongsoran lereng.  Menurut  Akhirianto  dan  Naryanto  (2016), tanah  longsor  atau  gerakan  tanah  adalah  suatu konsekuensi  fenomena  dinamis  alam  untuk mencapai  kondisi  baru  akibat  adanya  gangguan keseimbangan  atau  kestabilan  lereng  yang  terjadi,

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari
baik  secara  alamiah  maupun  akibat  ulah  manusia. Tanah longsor akan terjadi pada suatu lereng pada keadaan  ketidakseimbangan  tanah  yang  dapat menyebabkan  terjadinya  suatu  proses  mekanis dimana  sebagian  tanah  bergerak  mengikuti  gaya gravitasi. Setelah tanah longsor terjadi, lereng akan seimbang  atau  stabil  kembali.  Terganggunya kestabilan  lereng  tanah  atau  batuan  terjadi  karena adanya faktor pengontrol dan proses pemicu.
Faktor  pengontrol  adalah  faktor-faktor  yang memengaruhi kondisi material tanah/batuan seperti kondisi  geologi,  kemiringan  lereng,  litologi,  sesar dan  kekar  pada  batuan.  Faktor  pemicu  gerakan adalah  penyebab  langsung,  yaitu  proses  yang merubah kondisi lereng dari rentan menjadi kondisi benar  -  benar  bergerak  setelah  melampaui  kondisi kritis,  seperti  curah  hujan,  gempabumi,  erosi  kaki lereng dan aktivitas manusia. Hal ini yang menjadi konsen  pada  pembangunan  Jembatan  Cikereteg pada  proyek  pembangunan Jalan  Tol  Ruas Bogor- Ciawi-Sukabumi (Gambar 1).
Gambar 1. Lokasi penelitian
Gambar 2. Sketsa profil lereng abutment (A1) dan pilar (P1) Jembatan Cikereteg.
Pada salah satu bagian abutment (A1) dan pilar (P1) jembatan ini terletak pada lereng Sungai Cikereteg yang cukup curam, dengan perbandingan kemiringan leeng  1:1.  Dalam  pelaksanaan pondasi tiang  bor  untuk abutment dan  pilar  jembatan tersebut, dilakukan pemotongan lereng terutama di bagian  kaki lereng sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 2. Berdasarkan data pengeboran, dijumpai lapisan tanah lunak dengan nilai SPT < 10) setebal 12  m  dan  muka  air  tanah  yang  tinggi,  sehingga timbul  kecurigaan  akan  kondisi  kestabilan  lereng tersebut. Di lokasi tersebut diketahui telah dipasang drainase horizontal ( subdrain ) sebagai upaya untuk menjaga kestabilan lereng.
Drainase horizontal adalah salah satu  pilihan  yang paling  efektif  untuk  menstabillkan  tanah  dengan sistem  pengurangan  kandungan  jumlah  air  dalam tanah  ini  (Santi  dan  Elifrits,  2001).  Selain  itu keuntungan  dari  penggunaan  drainase  horizontal adalah  kemudahan  dalam  pemasangan  (rata  -  rata 15m/jam oleh tenaga tidak terampil) dan murah (± $  12/m).  Pengendalian  air  permukaan  merupakan langkah  awal  dari  setiap  rencana  penanggulangan longsoran  (Lestari,  2017).  Pengendalian  air permukaan  ini  adalah  untuk  mengurangi  berat massa  tanah  yang  bergerak  dan  menambah kekuatan material pembentuk lereng. Dua hal yang harus diperhatikan adalah air permukaan yang akan mengalir  pada  permukaan  lereng  dan  yang  akan meresap  ke  dalam  tanah.  Air  permukaan  harus dicegah agar tidak mengalir menuju area longsoran, sedangkan  mata  air,  rembesan,  dan  genangan  di area longsoran harus dialirkan ke luar.
Mengingat  lokasi  jembatan  berada  di  wilayah Bogor,  Jawa  Barat  yang  berpotensi  akan  bencana geologi akibat  banyaknya  gunung api dan patahan atau sesar aktif (Zakaria et al ., 2011), maka potensi ancaman  gempabumi  perlu  dipertimbangkan. Pengaruh  gempa  dalam  mengurangi  tingkat keamanan  lereng  masih  cukup  besar  meskipun sebuah  lereng  telah  diperkuat  yang  menyebabkan peluang  untuk  terjadinya  tanah  longsor  juga  akan semakin tinggi akibat adanya  gempa (Dharmayasa dan  Utami,  2017).  Menurut  Widisaputra et  a l (2020),  gempa  berpengaruh  signifikan  pada penurunan  stabilitas  lereng,  dimana  nilai  faktor keamanan  dapat  turun  sebesar  1/3  -  1/2  dari  nilai faktor  keamanan  pada  kondisi  statis.  Sehingga analisis gempa ini menjadi penting. Oleh karena itu, diperlukan  analisis  yang  tepat  dalam  memilih perkuatan  untuk  penanganan  sebuah  lereng.  Pada penelitian  ini,  perkuatan  tambahan  yang  akan dicoba untuk dimodelkan jikalau memang diperlukan adalah perkuatan tiang bor ( bored pile ) dan  angkur  tanah  ( ground  anchor ).  Tiang  bor adalah  pondasi  dalam  yang  dicor  di  tempat,  yang dibangun  dalam  sebuah  lubang  yang  telah

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari
distabilisasi supaya peletakan tulangan baja dan cor beton  dapat  terkontrol.  Diameternya  yang  besar memberikan tahanan yang baik terhadap geser dan guling  ( California  Department  of  Transportation , 2011). Soldier pile merupakan tiang bor yang akan difungsikan  sebagai  dinding  penahan  tanah  dan diaplikasikan  untuk  menerima  dan  menahan  gaya atau  beban  horizontal  yang  ditimbulkan  dari tekanan  tanah  maupun  air  yang  ditahannya  serta bangunan  yang ada di sebelahnya. Kedalaman dan diameter  tiangnya  bergantung  dari  perhitungan kekuatan  berdasarkan  ketinggian,  jenis  tanah  dan perkiraan  beban  horizontal  yang  ada  pada  lereng (Mina et al ., 2014)
Pada suatu barisan bored pile yang ditanamkan  ke dalam  tanah  sampai  pada  kedalaman  tanah  keras ( soldier pile ), dapat membentuk soil arching effect (seperti  yang  diilustrasikan  pada  Gambar  3)  yaitu perpindahan tegangan dari tanah di depan ( upslope ) barisan bored  pile menuju  tanah  di  belakang ( downslope ) bored  pile ,  karena  massa  tanah berusaha bergerak melalui sela-sela antar tiang bor yang  kaku  (Liang  dan  Zeng,  2002).  Dinding penahan  tanah soldier  pile ini  sebagai  struktur penahan  tanah  dapat  digunakan  di  hampir  semua jenis tanah dan segala jenis lapangan.
Sumber: (California Departement of Transportaion, 2011)
Gambar 3. Soil arching effect
Angkur  tanah  ( ground  anchor )  adalah  elemen struktural yang dipasang pada tanah atau batu yang digunakan untuk mentransmisikan beban tarik yang diterapkan ke dalam tanah. Komponen pada angkur tanah  ( ground  anchor )  meliputi head  anchor , free length anchor , dan bond length anchor seperti pada Gambar 4. Bond  length anchor adalah bagian  dari tendon  yang  terjauh  dikelilingi  oleh grouting (material semen) dimana gaya tarik dipindahkan ke tanah disekitar jangkar.
Free  length  anchor adalah  tendon  bagian  atas dimana  tidak  ada  gaya  tarik  yang  dipindahkan  ke tanah  disekitar  jangkar,  dan  dapat  bebas  bergerak selama interaksi tanah dan jangkar terjadi, sehingga dapat  terjadi elongation . Head  anchor merupakan komponen jangkar yang dapat memindahkan beban tarik dari jangkar ke permukaan tanah atau struktur.
Sehingga, ground  anchor dapat  berfungsi  untuk menahan  beban  lateral  dari  timbunan  tanah  di belakang  dinding  penahan  tanah.  (Xanthakos, 1991).
Sumber: Xanthakos, 1991

## Gambar 4. Komponen Ground Anchor
Analisis  kestabilan  lereng  dilakukan  untuk menentukan  faktor  keamanan  dari  bidang  longsor yang  potensial  pada  lereng,  yaitu  dengan menghitung  besarnya  kekuatan  geser  untuk mempertahankan kestabilan lereng dan menghitung kekuatan  geser  yang  menyebabkan  kelongsoran yang kemudian keduanya dibandingkan.
Dari  perbandingan  yang  ada  didapat  nilai  faktor keamanan  yang  merupakan  nilai  kestabilan  lereng yang dinyatakan dalam angka (Pangemanan et al ., 2014).  Terdapat  banyak  sekali  metode  yang  dapat digunakan  dalam  menganalisis  stabilitas  lereng. Salah  satunya  dan  yang  paling  popular  adalah metode  elemen  hingga  ( finite  element  method ). Metode  ini  merupakan  pendekatan  alternatif  yang sangat  baik  untuk  analisis  stabilitas  lereng  yang akurat,  serbaguna  dan  membutuhkan  lebih  sedikit asumsi  apriori,  terutama  mengenai  mekanisme failure dibandingkan dengan metode kesetimbangan batas (Griffiths & Lane., 1999).
Penelitian  ini  adalah  melakukan  pemodelan kestabilan  lereng  pada  abutment  Jembatan Cikereteg  dengan  mempertimbangkan  beban gempa.  Analisis  akan  dilakukan  dengan  bantuan software  PLAXIS  2D  versi  22  yang  berbasis metode  elemen  hingga  dengan  tujuan  untuk mengetahui nilai faktor keamanan sebagai petunjuk mengenai  kestabilan  lereng  dan  memodelkan rekomendasi  perkuatan  tanah  untuk  menangani permasalahan lereng tersebut.

## Metode
Langkah  utama  yang  harus  dilakukan  dalam penggunaan perangkat PLAXIS 2D versi 22 adalah penentuan  model  geometri,  penentuan  model konstitutif  material,  dan  penentuan  parameter model sebelum melakukan perhitungan.

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari

## Model geometri
Terdapat 2 kondisi pemodelan, yaitu kondisi plane- strain dan axisymmetric seperti diperlihatkan pada Gambar  5.  Kondisi plane-strain digunakan dalammenganalisis model yang memiliki potongan melintang  dan  kondisi  tegangan  yang  seragam. Kondisi axisymmetric digunakan dalam menganalisis  struktur  atau  pemodelan  lingkaran yang  memiliki      potongan  radial  dan  pembebanan seragam  terhadap  pusat  dengan  deformasi  dan tegangan  yang  dianggap  bernilai  sama  pada  arah radialnya. (Hamdhan dan Iskandar, 2019). Kondisi pemodelan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah jenis model plain-strain .

## Sumber: Hamdhan dan Iskandar, 2019
Gambar 5. Contoh pemodelan plane-strain dan axisymmetric
Pemodelan lereng dibuat berdasarkan peta topografi dan  gambar  teknis  rencana  Jembatan  Cikereteg seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 6. Kemudian gambar tersebut disesuaikan dengan data penyelidikan  tanah  berupa  data  lokasi  pengeboran serta  data  borlog  yang  telah  dirangkum  seperti diagram  yang  ditunjukan  oleh  Gambar  7.    Data lokasi pengeboran diplotkan pada peta dan gambar teknis  rencana  yang  disesuaikan  dengan  hasil pengolahan  data  borlog  sebelumnya  sehingga diperoleh penampang lereng awal  sebelum adanya
jembatan  seperti  yang  ditunjukan  pada  Gambar  8. Pemodelan dilanjutkan dengan model lereng setelah adanya jembatan. Bagian jembatan yang dimodelkan  adalah  abutment,  pilar,  dan  fondasi jembatan  yang  dimana  material  yang  digunakan adalah  beton  dengan  mutu  beton  K-350  atau  f’c 29Mpa.  Beban  lalu  lintas  sebesar  15  kPa  yang mengacu  pada  SNI  8460:2017  dan  bagian  pelat jembatan  dimodelkan  menjadi  beban  merata  yang nantinya  dibebankan  pada  abutment  dan  pilar jembatan dengan perhitungan statika sederhana.
Model  lereng  setelah  ada  jembatan  yang  telah disesuaikan dengan gambar teknik dimana terdapat pemotongan  di  kaki  lereng  selanjutnya  disebut sebagai  model  lereng  eksisting  ditunjukan  oleh Gambar  9.  Pemodelan  lereng  dilanjutkan  dengan pemodelan  lereng  eksisting  dengan  penggunaan subdrain yang  merupakan  metode  peningkatkan stabilitas lereng yang telah digunakan di lapangan. Penentuan  lokasi  disesuaikan  dan  ditentukan berdasarkan  bidang  kelongsoran  dari  pemodelan lereng  eksisting  dikarenakan  tidak  diperolehnya data  mengenai  lokasi  pemasangan subdrain tersebut.  Pemodelan  perkuatan  tambahan  akan dilakukan  apabila  nilai  faktor  keamanan  lereng tidak memenuhi  kriteria rencana lereng  yang telah ditentukan.
Nilai  faktor  keamanan  atau safety  factor (FK) rencana mengacu pada Manual Penanganan Lereng (2005) yang ditunjukan pada pertimbangan tingkat ketidakpastian  kondisi  analisis  yang  berkaitan dengan  ketelitian  dan  kualitas data  yang  diperoleh serta  resiko  dari  konsekuensi  kegagalan  lereng tersebut.  Jembatan  Cikereteg  termasuk  kedalam kategori  risiko  tinggi  karena  merupakan  jembatan bentang  panjang  untuk  jalan  tol  sehingga merupakan konstruksi yang mahal dan penting.
Gambar 6. Gambar rencana teknis Jembatan Cikereteg

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari
Ketelitian  data  termasuk  dalam  kategori  kurang teliti  karena data  yang  diperoleh dan  diolah  hanya merupakan  data  dari  pengeboran  teknik.  Sehingga nilai  faktor  keamanan  lereng  rencana  yang digunakan untuk kondisi statis adalah 1,8 dan untuk kondisi gempa adalah 1,5.
Gambar 7. Diagram data borlog
Gambar 8. Penampang lereng awal
Gambar 9. Penampang Lereng Eksisting
Model konstitutif material Model konstitutif adalah model yang menggambarkan  perilaku  hubungan  tegangan- regangan  suatu  material  akibat  pembebanan. Menurut  Prasetyo  dan  Hambali  (2014)  model Mohr-Coulomb sangat  cocok  untuk  digunakan dalam  menganalisa  stabilitas lereng. Model Mohr- Coulomb adalah  model  elastis-plastis  yang disarankan  untuk  digunakan  dalam  analisis  awal dari  masalah  yang  dihadapi  karena  relatif sederhana, cepat dan saat tidak diperoleh data tanah
yang  memadai,  sehingga  model  konstitutif  yang digunakan adalah Mohr-Coulomb.
Kriteria  keruntuhan Mohr-Coulomb ditunjukan oleh garis lurus ( Mohr-Coulomb failure envelope ), yang  menunjukan  batas  kondisi  stabil  dari keruntuhan dimana regangan yang berada di bawah garis  adalah  keadaan  stabil.  Keruntuhan  terjadi ketika  tegangan  menyentuh  atau  melewati  garis keruntuhan  Mohr-Coulomb.  (Sompie,  2018). Kriteria keruntuhan dirumuskan pada Persamaan 1.
tan (1)
Dimana  τ  adalah  kuat  geser  tanah,  σ  adalah tegangan  normal,  c  adalah  kohesi  tanah,  dan  ϕ adalah sudut geser tanah.
Dalam  analisis  stabilitas  lereng  dengan  metode elemen  hingga,  faktor  keamanan  dicari  dengan mencari bidang lemah  pada struktur lapisan tanah. Faktor keamanan didapatkan dengan cara mengurangi  nilai  kuat  geser  tanah  ( shear strength reduction  method )  secara  bertahap  hingga  tanah mengalami  keruntuhan.  Secara  matematis  nilai faktor keamanan dirumuskan pada Persamaan 2. ∑ (2)
Dimana ∑MSF adalah faktor keamanan  yang  juga merupakan faktor  reduksi untuk c reduced dan ф reduced yang  diperoleh  dari  reduksi  nilai  kohesi  (c)  dan sudut geser (ф) tanah hingga mengalami keruntuhan ( soil  body  collapse ).    Secara  umum  model Mohr- Coulomb membutuhkan lima parameter yang akan mempengaruhi  nilai  factor  keamanannya  yaitu modulus  young (E), possion  ratio ( v ),  kohesi  (c), sudut  geser  (Φ),  serta  sudut  dilatancy  (ψ) (Hamdhan, 2013).

## Parameter tanah
Paramater tanah yang digunakan pada penelitian ini merupakan hasil dari korelasi jenis-jenis tanah hasil pengklasifikasian  dari  pengujian  SPT  dengan parameter  –  parameter  tanah  empiris  dari  hasil penelitian  beberapa  ahli.  Berat  jenis  diambil berdasarkan  pendekatan  empiris  yang  dijelaskan Donald P. Coduto (2016) dimana untuk jenis tanah lempung  ( low-plasticity clays)  nilai  berat  jenis berada pada interval 12,5 – 17,5 kN/m 3 untuk tanah yang  berada  di  atas  muka  air  tanah (unsaturated) dan 11,5 – 20,5 kN/m 3 untuk tanah di bawah muka air  tanah (saturated) .  Untuk  jenis  tanah  lanau kepasiran ( silty sand ) berada pada interval 12,5 – 21 kN/m 3 untuk  tanah  yang  berada  di  atas  muka  air tanah dan  17,5  –  22 kN/m 3 untuk tanah di  bawah muka  air  tanah.  Untuk  jenis  tanah  pasir  ( well- graded sands ) berada pada interval 15 – 21 kN/m 3 untuk tanah yang berada di atas muka air tanah dan 19 – 23 kN/m 3 untuk tanah dibawah muka air tanah.

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari
Angka poisson diperoleh  berdasarkan  pendekatan empiris  yang  dijelaskan  Joseph  E.  Bowles  (1996) dimana  untuk  jenis  tanah  lempung  angka  poisson berada  pada  interval  0,1  –  0,3  ( clay unsaturated karena  tanah  lempung  berada  diatas  muka  air tanah),  jenis  tanah  lanau  kepasiran  angka  poisson berada  interval  0,3  –  0,35,  dan  jenis  tanah  pasir berada  pada  interval  0.1  -  1.  Penetapan  angka poisson  yang  digunakan  disesuaikan  kembali dengan  konsistensi  tanah  mengingat  nilai  angka poisson akan  semakin  tinggi  apabila  pori  batuan dapat terisi oleh fluida (Oh dan Vanapalli, 2011).
Nilai  modulus  elastisitas  diperoleh  berdasarkan pendekatan empiris yang juga dijelaskan Joseph E. Bowles (1996) dimana untuk jenis tanah lempung, berada  adalah  15  –  50  Mpa  sedang  untuk  tanah lanau  kepasiran  modulus  elastisitas  adalah  5  –  20 Mpa.  Jenis  tanah  pasir  diambil  nilai  modulus elastisitas sebesar 50 Mpa dari interval 50 – 81 Mpa. Penetapan  nilai  modulus  elastsitas  ini  juga disesuaikan  dengan  konsistensi  tanah  mengingat semakin  kecil  nilai  modulus  elastisitas,  semakin mudah suatu bahan mengalami deformasi.
Nilai kohesi dan sudut geser dalam ( friction angle ) diperoleh  berdasarkan  pendekatan  empiris  yang dijelaskan  oleh  Burt  Look  (2007),  dimana  untuk tanah  lempung  ( cohesive  stiff )  nilai  kohesi  adalah 20 – 50 kPa dan untuk sudut geser 20 – 30 ˚. Lapisan tanah  lanau  kepasiran  ( cohesive  hard)  sudut
geser adalah 25 – 30 ˚ dengan penyesuaian untuk nilai  kohesi,  karena  tidak  dijelaskan  secara langsung  jenis  tanah  lanau  kepasiran  tersebut. L apisan  tanah  pasir  ( very  dense )  nilai  sudut gesernya  adalah  50 ˚  dengan  nilai  kohesi  1  kPa. Tanah pasir memiliki kohesi disini dikarenakan asumsi  bahwa  tanah  pasir  tersebut  bukanlah tanah  pasir  murni. Nilai  sudut dilantancy pada menggunakan software PLAXIS, ditentukan dengan Persamaan 3 (Ameratunga, 2016).
5 ′ 789: − 30° (3)
Dari  pendekatan  –  pendekatan  empiris  tersebut ditentukanlah  parameter  –  parameter  tanah  seperti yang  ditunjukan  oleh  Tabel  1  sebagai input untuk analisis  stabilitas  lereng  Jembatan  Cikereteg  pada software PLAXIS 2D versi 22.

## Parameter perkuatan tambahan
Pemodelan  dan  analisis  stabilitas  lereng  dengan perkuatan  tambahan  dilakukan  apabila  pemodelan lereng  eksisting  dengan  penggunaan subdrain belum  dapat  memenuhi  kriteria  lereng  rencana. Pemodelan  perkuatan  tambahan  akan  dicoba dimodelkan  dengan  memvariasikan  berbagai kemungkinan konstruksi untuk memperoleh kondisi  paling  yang  efektif  dari  masing  -  masing perkuatan.  Hasil  paling  efektif  dinilai  berdasarkan dari nilai faktor keamanan terbesar  yang diperoleh dari variasi tersebut.

## Tabel 1. Parameter tanah
Property Lempung medium teguh Lanau kepasiran padat Pasir sangat padat Satuan Soil Model Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb - Drainage Type Undrained A Drained Drained - ? @AB9C 15 17 18 kN/m 3 ? B9C 16 20 22 kN/m 3 v(nu) 0,3 0,3 0,1 - E' ref 15000 20000 50000 kN/m 2 c' ref 20,00 10,00 1,00 kN/m 2 20,00 30,00 50,00 ◦ 5 20 ◦ Tabel 2. Spesifikasi bored pile Property Keterangan Satuan Set type Embedded beams - Material type Elastic - Unit weight, ? 24 kN/m 3 L spacing Variasi:  3      4,5    6 M Cross section type Predefined - Predefined cross section type Solid circular beam - Diameter Varuasi:  0,6    0,8   1,2 M Modulus elasticity (E) 25310275 kN/m 2 Axial skin resistance Layer dependent - Lateral resistance Unlimited - Base resistance (F max) 100 kN

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari
Lereng  dengan  perkuatan bored  pile dimodelkan dengan  spesifikasi  yang  serupa  dengan  pondasi jembatan. Perkuatan bored pile dimodelkan dengan memvariasikan  lokasi  (seperti  yang  diperlihatkan pada  Gambar  10),  kedalaman,  spasi  dan  juga diameter  tiang  bor,  sehingga  diperoleh  spesifikasi bored pile untuk input pada software PLAXIS seperti ditunjukan oleh Tabel 2. Lokasi pemasangan bored pile didasarkan pada bidang gelincir setelah dipasang subdrain ,  dimana bored  pile harus dibenamkan sampai memotong bidang gelincir.
Gambar 10. Variasi lokasi perkuatan bored pile
Perkuatan ground  anchor dimodelkan  dengan memvariasikan  sudut  pemasangan  angkur  seperti yang  diperlihatkan  pada  Gambar  11.  Sedangkan jumlah  dan  lokasi  diperlihatkan  pada  Gambar  12, serta spasi horizontal. Pemilihan lokasi didasarkan pada  bidang  gelincir  setelah  dipasang subdrain yang  dimana  harus  dipasang  memotong  bidang keruntuhan yang terdapat pada lapisan lempung dan diangkurkan  ke  lapisan  tanah  yang  cukup  stabil (syarat NSPT ≥ 20 untuk tanah kohesif). Sehingga spesifikasi ground  anchor yang  digunakan ditunjukan pada Tabel 3.
Gambar 11. Variasi sudut pemasangan angkur
Gambar 12. Variasi jumlah dan lokasi perkuatan ground anchor
1 Angkur 2 Angkur 3 Angkur

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari
Tabel 3. Spesifikasi ground anchor Property Keterangan Satuan Anchored wall Material model Plates Tebal dinding 0,5 m Berat dinding (w) 12 kN/m/m Kekakuan aksial (EA) 151.000.000 kN/m Kekakuan lentur (EI) 3.100.000 kN/m 2 /m Anchor rod / Tendon / Unbounded Material model Anchors Panjang unbounded 10 m Spasi 2 4 6 m Kekakuan aksial (EA) 200.000 kN Gaya prategang 100 kN Bond / Grout body Material model Geogrids Panjang 3 m Kekakuan aksial (EA) 200.000 kN/m

## Beban Gempa
Salah  satu  metode  untuk  menganalisis  gempa adalah  metode  pseudostatik,  yang  merubah  gaya yang  timbul  akibat  beban  gempa  yang  berbentuk dinamik  menjadi  statik  dengan  menerapkan  gaya lateral  yang  bekerja  melalui  pusat  massa  yang bertindak  ke  arah  luar  lereng.  Selain  itu menggunakan  koefisien  seismik  yang  didapatkan dari  percepatan  puncak  dari  permukaan  ( DEF ) dengan  penentuan  kelas  situs  pada  lokasi  tanah tersebut  seperti  yang  disyaratkan  pada  SNI 8460:2017.  Pada  metode  ini  gempa  arah  vertikal diabaikan,  karena  pada  umumnya  percepatan gempa  arah  vertikal  lebih  kecil  dari  pada  gempa horizontal  sehingga  percepatan  gempa  vertikal tidak begitu menentukan dalam penghitungan gaya lateral yang bekerja pada lereng.
Berdasarkan  SNI  1726:2019,  profil  tanah  di  situs harus diklasifikasikan sesuai dengan tabel klasifikasi  situs  berdasarkan  pada  profil  tanah lapisan  30  m  paling  atas.  Klasifikasi  situs  diambil dari uji penetrasi standar lapangan rata – rata. Data tanah  yang memenuhi kriteria tersebut adalah data tanah borlog NDB – 41 dan dari hasil perhitungan diperoleh nilai penetrasi standar rata – rata sebesar 8,02  yang  mana  digolongkan  kedalam  kelas  situs SE  (tanah  lunak)  sesuai  ketentuan  pada  SNI 1726:2019.
Untuk  penentuan  respons  spektral  percepatan gempa, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik. Dalam  menentukan  faktor  amplifikasi  tersebut diperlukan  parameter  respons  spektral  percepatan gempa yang  disesuaikan  dengan  pengaruh klasifikasi  situs.  Maka  setelah  menentukan klasifikasi  situs,  data  koordinat  lokasi  dan  hasil klasfikasi  situs  tersebut  dimasukan  kedalam
program Desain Spektral Indonesia untuk memperoleh  nilai  parameter  respons  spektral percepatan  gempa  seperti  yang  ditunjukan  pada Gambar 13.
Nilai percepatan gempa (PGA) kemudian disesuaikan dengan ketentuan pada SNI 1726:2019 sehingga  diperoleh  faktor  amplifikasi  seismik sebesar  0,9.  Nilai  percepatan  spektral  dan  faktor amplifikasi  tersebut  digunakan  untuk  dapat menghitung  nilai  koefisien  seismik  (kh)  dan koefisien  gempa  (a).  Menurut  Hoek  and  Bray (1981), percepatan hasil dari koefisien seismik akan sama  dengan  50%  dari  PGA  yang  menunjukan bahwa perpindahan seismik akan kurang dari 1 m. Koefisien  gempa  (a)  sendiri  dapat  ditentukan berdasarkan nilai koefisisen seismik (kh) dikalikan dengan  nilai  faktor  amplifikasi  (F PGA ).  Sehingga diperoleh  masing  –  masing  nilai  sebesar  kh  = 0,2505  dan  a  =  0,2254.  Nilai  koefisien  gempa  ini akan  menjadi input untuk  analisis  gempa  metode pseudostatik pada software PLAXIS 2D versi 22.
Gambar 13. Nilai parameter respons spektra percepatan gempa pada Jembatan Cikereteg

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari

## Hasil dan Pembahasan
Analisis  stabilitas  lereng Jembatan  Cikereteg  pada kondisi eksisting atau tanpa perkuatan, dimodelkan untuk  mengetahui  lokasi  bidang  kelongsoran  dan nilai faktor keamanan  sebelum  dan setelah adanya jembatan.  Hasil  dari  pemodelan  lereng  sebelum adanya jembatan menunjukan bahwa pola keruntuhan  terletak  pada  kaki  lereng  ( toe  failure ) seperti  yang  dapat dilihat pada Gambar 14 dengan nilai  faktor  keamanan  lereng  sebesar  1,109  saat kondisi statis dan nilai faktor keamanan kurang dari 1  (FK<1,  dinyatakan collapse oleh software PLAXIS) saat kondisi gempa

## Gambar 14. Hasil simulasi pemodelan lereng sebelum ada jembatan
Hasil  dari  pemodelan  lereng  setelah  adanya jembatan  menunjukan  pembangunan  jembatan mengakibatkan  perubahan  pada  pola  keruntuhan lereng  dari  keruntuhan  kaki  ( toe  failure )  menjadi keruntuhan  muka  ( face  failure atau slope  failure ) yang  disebabkan  oleh  pemotongan  lereng  yang menyebabkan  perubahan  sudut  dan  ketebalan perlapisan  tanah  di  permukaan  lereng  sehingga lapisan  di  permukaan  lereng  yang  menjadi  lemah dan mengalami kelongsoran.
Gambar 15. Hasil simulasi pemodelan lereng setelah ada jembatan
Namun  fondasi  abutment  jembatan  membantu untuk  menahan  deformasi  yang  terjadi  akibat
pemotongan  lereng,  sehingga  tidak  menurunkan kestabilan lereng. Hal ini seperti yang dapat dilihat pada Gambar 15 dan dibuktikan dengan nilai faktor keamanan  lereng  yang  justru  naik  sebesar  25  % menjadi  1,396  saat  kondisi  statis  dan  1,068  saat kondisi  gempa.  Hasil  tersebut  juga  menunjukan bahwa  kecurigaan  mengenai  kestabilan  lereng Jembatan  Cikereteg  adalah  benar  dimana  nilai faktor  keamanan  tersebut  belum  dapat  memenuhi kriteria  lereng  rencana.  Analisis  stabilitas  lereng Jembatan  Cikereteg  kemudian  dilanjutkan  dengan pemodelan  dengan subdrain untuk  mengetahui pengaruhnya sebagai metode penanganan lereng di lapangan.
Gambar 16. Penurunan muka air tanah dan hasil simulasi pemodelan lereng dengan
penggunaan subdrain
Hasil  dari  pemodelan  lereng  dengan  penggunaan subdrain ini  menunjukan  pengaruh  penurunan muka  air  tanah  akibat  pemasangan subdrain ini menyebabkan  adanya  perubahan  area  bidang gelincir pada lereng, yang mana berpindah ke area ramp yang menandakan hanya lapisan tanah paling atas yaitu lapisan tanah lempung lunak sajalah yang mengalami keruntuhan (berkurangnnya area keruntuhan)  seperti  yang  diperlihatkan  pada Gambar  16.  Perubahan  gelincir  ini  terjadi dikarenakan  hilangnya berat  air  (tegangan/tekanan air pori) pada lapisan tanah lanau kepasiran akibat turunnya  muka  air  tanah  yang  mengurangi  beban tanah (tegangan total) pada area lapisan tanah yang rawan longsor tersebut sehingga dapat

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari
meningkatkan  stabilitas  lereng  yang  dibuktikan dengan  meningkatnya  nilai  faktor  keamanan  yang naik menjadi 1,622 saat kondisi statis dan 1,245 saat kondisi  gempa.  Namun  nilai  faktor  keamanan tersebut  masih  belum  memenuhi  kriteria  rencana lereng  yang  disyaratkan,  sehingga  perlu  dilakukan pemodelan perkuatan tambahan untuk penanganan lereng  tersebut.  Analisis  dilanjutkan  dengan pemodelan  lereng  dengan  perkuatan  tambahan bored  pile dan ground  anchor yang  diharapkan dapat menjadi masukan dalam perencanaaan solusi geoteknik  untuk  pencegahan  ataupun  penanganan longsoran pada konstruksi Jembatan Cikereteg .
Gambar 17. Hasil simulasi pemodelan lereng dengan perkuatan bored pile
Hasil  dari  pemodelan  lereng  dengan  perkuatan tambahan bored  pile ,  dinilai  paling  efektif  dari variasi – variasi yang telah ditentukan sebelumnya, berada pada lokasi B dimana memiliki nilai faktor
keamanan  sebesar  2,640  saat  kondisi  statis  dan 1,743  saat  kondisi  gempa.  Pola  keruntuhan  pada setiap  lokasi  diperlihatkan  pada  Gambar  17  yang dimana bidang keruntuhan pada lokasi B berpindah ke  belakang  abutment jembatan  yang  menyatakan bahwa  sudah  tidak  terjadi  deformasi  pada  area rawan  yang  diberikan  perkuatan,  sedangkan  pada lokasi A dan C hanya mengecilkan area dari bidang keruntuhan  sebelum  dipasang  perkuatan  tambahan sehingga dapat dikatakan masih terjadi deformasi di area tersebut. Dari hasil pemodelan pada penelitian ini dapat diketahui bahwa faktor lokasi pemasangan bored  pile sangat  mempengaruhi  stabilitas  lereng yang dapat dilihat dari nilai faktor keamananannya.
Hasil  dari  pemodelan  lereng  dengan  perkuatan tambahan ground  anchor dilihat  dari  pola keruntuhan  dan  nilai  faktor  keamanan,  semuanya memberikan  dampak  dan  nilai  yang  relatif  sama dimana  area  bidang  keruntuhan  berpindah  ke belakang  abutment  jembatan  seperti  diperlihatkan pada  Gambar  18  yang  menyatakan  bahwa  sudah tidak  terjadi  deformasi  pada  area  yang  diberikan perkuatan  serta  memiliki  nilai  faktor  keamanan kurang  lebih  sebesar  2,63  saat  kondisi  statis  dan 1,739  saat  kondisi  gempa.  Dari  hasil  pemodelan pada  penelitian  ini  dapat  diketahui  bahwa  faktor variasi  yang  coba  diterapkan  pada  pemodelan lereng dengan penggunaan ground anchor ini tidak memberikan pengaruh yang signifikan.
Gambar 18. Hasil simulasi pemodelan lereng dengan perkuatan ground anchor
Meninjau  metode  perkuatan  tambahan  yang direkomendasikan  untuk  menangani  permasalahan lereng  Jembatan  Cikereteg,  maka  hasil  –  hasil pemodelan  yang  telah  dipaparkan  sebelumnya dirangkum  dalam  sebuah  grafik  seperti  yang ditunjukan  oleh  Gambar  19.  Dari  grafik  tersebut dapat diketahui, pengaruh beban gempa menurunkan  stabilitas  lereng  sebesar  23%  sampai dengan  35%  atau  1/4  sampai  dengan  1/3  dari kondisi  statis.  Penggunaan subdrain mampu meningkatkan  stabilitas  lereng  sebesar  16%  dari kondisi eksisting namun belum dapat meningkatkan hingga memenuhi kriteria rencana.

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari
Gambar 19. Grafik rekapitulasi hasil – hasil pemodelan
Perkuatan tambahan, baik perkuatan bored pile dan ground anchor sama – sama mampu meningkatkan stabilitas  lereng  sebesar  62%  dari  kondisi  lereng dengan  penggunaan subdrain dan  juga  memenuhi kriteria  rencana  lereng,  sehingga  keduanya  dapat menjadi  alternatif  penanganan  lereng  untuk Jembatan Cikereteg. Dapat dilihat juga dari besaran nilai  faktor  keamanan  yang  diperoleh  kedua perkuatan tersebut memiliki perbedaan yang sangat kecil atau dapat dikatakan sama. Untuk menentukan rekomendasi  perkuatan yang  efektif,  perlu dibandingkan  dari  segi  biaya  (keekonomisan)  dan metode konstruksi (kemudahan pengerjaan).

## Kesimpulan
Berdasarkan pemodelan lereng abutment (A1) dan pilar  (P1)  Jembatan  Cikereteg,  diketahui  bahwa kecurigaan  mengenai  kestabilan  lereng  adalah benar  dimana  nilai  faktor  keamanan  jauh  dari kriteria  rencana.  Penanganan  lereng  dengan subdrain juga belum dapat meningkatkan stabilitas lereng hingga memenuhi kriteria rencana, sehingga diperlukan perencanaan perkuatan tambahan.
Perkuatan tambahan  yang  dimodelkan,  baik bored pile ataupun ground  anchor ini  dapat  menjadi alternatif untuk penanganan lereng. Dari pemodelan yang  dilakukan  juga,  dapat  diketahui  potensi gempabumi perlu dipertimbangkan dalam penaganan  lereng,  karena  dapat  menurunkan stabilitas lereng, hingga 1/4 sampai dengan 1/3 dari kondisi statis.

## Daftar Pustaka
Akhirianto, N. A., & Naryanto, H. S. (2016). Kajian Kapasitas  dan  Persepsi  Masyarakat  Terhadap Bencana  Tanah  Longsor  di  Desa  Marga  Mukti, Kecamatan  Pangalengan,  Kabupaten  Bandung. Jurnal Riset Kebencanaan Indonesia Vol.2 No.2, 2 , 117-126.
Ameratunga,  J.,  Sivakugan,  N.,  &  Das,  B.  M. (2016). Correlations of Soil and Rock Properties in Geotechnical Engineering. New Delhi: Springer.
Bowles,  J.  E.  (1996). Foundation  Analysis  and Design (5th ed.). McGraw-Hill Companies, Inc.
Brinkgreve,  R.,  Kumarswamy,  S.,  Swolfs,  W., Waterman, D., Chesaru, A., Bonnier, P., & Haxaire, A.  (2016). Reference  Manual. Netherlands: PLAXIS.
Coduto,  D.  P.,  Kitch,  W.  A.,  &  Yeung,  M.-c.  R. (2016). Foundation Design,Principles and Practice
(3nd  ed.).  Pomona:  California  State  Polytechnic University.
Department  of  Transportation.  (2011). Trenching and Shoring Manual. California: Office of Structure Construction.
Dharmayasa, I. P., & Utami, D. A. (2017). Analisis Pengaruh  Beban  Gempa  dan  Pondasi  Tiang  Bor Terhadap  Keamanan  Lereng  di  Tegalalang, Gianyar-Bali. Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 (pp. 65 - 74). Jakarta: Universitas Tarumanagara.
1,109 1,396 1,622 2,640 2,632 ↑ 25,9 % ↑ 16,2 % ↑ 62,3 % ↑ 62,8 % 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 Lereng Awal Lereng Eksisting Subdrain Subdrain dan Bored Pile Subdrain dan Ground Anchor Kondisi statis ( static condition ) 1,068 1,248 1,743 1,739 ↑ 16,6 % ↑ 40,0 % ↑ 39,7 % 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 Lereng Awal Lereng Eksisting Subdrain Subdrain dan Bored Pile Subdrain dan Ground Anchor Kondisi gempa ( earthquake condition ) 1,109 1,396
1,622 2,640 2,630 1,068 1,245 1,743
1,739 0 1 2 3 Lereng Awal
Lereng Eksisting Subdrain Subdrain dan Bored Pile Subdrain dan Ground Anchor

## Pengaruh beban gempa
↓23,5 % ↓23,2 % ↓34,0 % ↓33,9 % Kriteria Rencana Kondisi Statis Kriteria Rencana Kondisi Statis
1,5 1,8

## Prana Kurnia, Indra Noer Hamdhan, Adrin Tohari
Direktorat  Jenderal  Bina  Marga.  (2005). Manual Penanganan Lereng Jalan Buku 1 Petunjuk Umum. Kementerian  Pekerjaan  Umum  dan  Perumahan Rakyat.
Griffiths,  D.,  &  Lane,  P.  (1999).  Slope  Stability Analysis  by  Finite  Elements. Geotechnique ,  387- 403.
Hamdhan,  I.  N.  (2013).  A  Contribution  to  Slope Stability Analysis with the Finite Element Method. Graz  University  of  Technology.  Technische Universität Graz , 18 - 21.
Hamdhan, I. N., & Iskandar, F. F. (2019). Analisis Perkuatan  Timbunan  Di  Atas  Tanah  Lunak Menggunakan  Dinding  Turap  dengan  Pendekatan Model Numerik. MKTS UNDIP .
Hoek,  E.,  &  Bray,  J.  (1981). Rock  Slope Engineering (3th  ed.).  London:  The  Institution  of Mining and Metallurgy.
Kementerian  PUPR.  (2022).  Contoh  Daftar  HSD Bahan dan Olahan. In Pedoman Bahan Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil Bagian III : Analisis Harga Satuan Pekerjaan  Bidang Bina Marga (pp. 955 - 958). Jakarta.
Lestari,  E.  (2017,  November).  Sistem  Drainase Aliran Bawah Tanah untuk Daerah Rawan Longsor (Studi  Kasus  Sub  DAS  Sungai  Cikapundung, Bandung). Jurnal Forum Mekanika, 6 No.2 , 81-87.
Liang, R., & Zeng, S. (2022, April). Slope Stability of  Drilled  Shaft  Reinforcement  Slope. Soils  and Foundations, 42 No.2 , 93 - 102.
Liong,  G.  T.,  &  Herman,  D.  G.  (2012).  Analisa Stabilitas  Lereng  Limit  Equilibrium  vs  Finite Element  Method. Pertemuan  Ilmiah  Tahunan  16 (PIT-XVI). Jakarta: HATTI.
Look,  B.  (2007). Handbook  of  Geotecnical Investigation and Design Tables. London: Taylor & Francis Group.
Mina, E., Kusuma, R. I.,  & Dwimanda, S. (2014). Analisis
Kelongsoran
Galian Basement
Menggunakan  Dinding  Penahan  Soldier  Pile dengan  Software  Plaxis. Fondasi  :  Jurnal  Teknik Sipil Vol.3 No.2 .
Oh, W. T., & Vanapalli, S. K. (2011). Relationship between  Poisson’s  ratio  and  Soil  Suction  for Unsaturated  Soils. 5th Asia-Pacific  Conference  on Unsaturated Soils. Pattaya.
Pangemanan,  V.  G.  (2014).  Analisis  Stabilitas Lereng  dengan  Metode  Fellenius. Jurnal  Teknik Sipil Universitas Sam Ratulangi Manado .
Prastyo,  R.  D.,  &  Hambali,  R.  (2014).  Analisis Potensi Longsor pada Lereng Galian Penambangan Timah di Jelitik. Fropil .
Santi,  P.  M.,  &  Elifrits,  C.  D.  (2001). Landslide Stabilization  Using  Wick  Drains. Washington: Transportation Research Board, National Research Council.
SNI  1726:2019.  (2019). Tata  Cara  Perencanaan Ketahanan  Gempa  untuk  Struktur  Bangunan Gedung dan Nongedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
SNI 8460:2017. (2017). Persyaratan Perancangan Geoteknik. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
Sompie,  G.  E.,  Sompie,  O.,  &  Rondonuwu,  S. (2018).  Analisis  Stabilitas  Tanah  denang  Model Material Mohr-Coulomb dan Soft-Soil. Jurnal Sipil Statik Vol.6 No.10 , 783-792.
Widisaputra, R., Zakaria, Z., Sophian, R.  I., Iqbal, P., & Permana, H. (2020). Pengaruh Beban Gempa Terhadap  Kestabilan  Lereng  Tanah  Daerah  Liwa dan  Sekitarnya,  Kabupaten  Lampung  Barat, Lampung. Padjadjaran Geoscience Journal .
Xanthakos,  P.  (1991). Ground  Anchors  and Anchored  Structures. New  York:  John  Wiley  & Sons.
Zakaria, Z., Ismawan, & Haryanto, I. (2011, April). Identifikasi dan Mitigasi pada Zona Rawan Gempa Bumi  di  Jawa  Barat. Bulletin  of  Scientific Contribution : Geology .