Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats

## Variasi Kestabilan Lereng Tanggul Sungai Tanah Lanau tanpa Perkuatan dibandingkan dengan menggunakan Perkuatan
Mohammad Muntaha 1,* , Aan Fauzi 1 , Deris Faisa R. 1 , Dwi Indriyani 1 , Trihanindyo Rendy Satria 2 Departemen Teknik Infrastuktur Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,  Surabaya 1 , Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 2 Koresponden*, Email: mohammadmuntaha@yahoo.com
Info Artikel

## Abstract
Diajukan                           27 Juni 2020 Diperbaiki                   19 Agustus 2020
Disetujui                      20Agustus 2020
Keywords:  river  embankment,  natural and  reinforcement  embankment,  safety factor.
In Indonesia river embankment generally formed using in situ material. The main problem in natural  river  embankments  is  landslides  that  often  occur  at  the  edge  of  the  embankment. Besides problem in the subgrade embankment, the other is river current, the swift current can cause erosion on the slope that it causes the collapse of the embankment. This study tries to analyze landslides river embankments on natural and reinforcement conditions. The simulated model is a river embankment slope with an angle of 80 o , transitional season conditions and river water close to the river peak. In this study, there were 3 variations of embankments, first embankment  without  reinforcement,  embankment  with  tiresoil  reinforcement  with  vertical arrangement  plus  nail  and  embankment  with  tiresoil  reinforcement  with  horizontal arrangement plus nail. The results of analysis shows that in the initial conditions, safety factor on embankment is 1.342; while the safety  factor of the embankment reinforced by tiresoil is 3.521 and 5.166. The results of the modeling show a significant increase in the safety factor of embankments  that  use  tiresoil  reinforcement  compared  without  reinforcement,  this  is presumably due to an increase in the shear strength of the soil contributed by tiresoil and nail.
Kata kunci: tanggul sungai, lereng alam, perkuatan lereng dengan tire soil , angka keamanan

## Abstrak
Sebagian  besar  tanggul  sungai  adalah  merupakan  tanggul  alami  yang  di  bentuk  dengan menggunakan  material  tanah  sekitar.  Permasalahan  utama  pada  tanggul  alami  sungai  adalah kelongsoran  yang  sering  terjadi  pada  bibir/tepi  tanggul.  Disamping  permasalahan  tanah  dasar, persoalan  tambahan  pada  kestabilan  tanggul  adalah  arus  sungai,  derasnya  arus  dapat menyebabkan  erosi  pada  lereng  tanggul  sehingga  menyebabkan  kelongsoran  tanggul. Studi  ini mencoba untuk menganalisa kelongsoran pada tanggul sungai dengan kondisi alami dan kondisi dengan perkuatan.  Model yang disimulasikan adalah lereng tanggul sungai dengan kemiringan sudut  80  dimana  sudut  ini  dianggap  kritis  dalam  kestabilan  tanggul,  sedangkan  air  sungai dimodelkan musim pancaroba, dimana air hampir mendekati kondisi puncak. Kemudian dibuat model  variasi  kestabilan  tanggul  tanpa  perkuatan,  tanggul  dengan  perkuatan tiresoil di  susun vertikal  plus  angker  dan  perkuatan tiresoil disusun  horisontal  plus  angker.  Hasil  pemodelan menunjukkan pada kondisi awal, yaitu tanggul alami di dapatkan angka keamanan kritis adalah 1,342;  sedangkan  angka  keamanan  tanggul  yang  diperkuat  dengan  tiresoil  susun  vertikal  dan horisontal  adalah  3,521  dan  5,166.  Hasil  permodelan  diatas  menunjukkan  peningkatan  angka keamanan yang signifikan pada tanggul yang penggunaan perkuatan tiresoil dibandingkan tanpa perkuatan, hal ini diduga akibat adanya peningkatan kekuatan geser tanah yang dikonstribusikan oleh tiresoil dan angker.

## 1. Pendahuluan
Tanggul sungai sebagian besar berupa tanggul alami yang dibentuk dari tanah sekitar sungai, biasanya banyak mengan- dung tanah lanau sehingga berpotensi longsor. Penyebab lain longsor karena naik turun muka air dan arus sungai. Longsor biasanya  dimulai  dengan  longsor  lokal,  lama  kelamaan menjadi area yang luas apabila tidak segera ditangani dengan baik.  Perluasan  area  longsor  tersebut  dapat  membahayakan bagi warga yang bermukim di daerah sekitar tanggul sungai tersebut.
Kondisi  kestabilan  lereng  merupakan  sesuatu  yang fleksibel,  kadang  naik  dan  kadang  turun,  sebagaimana disampaikan  Muntaha,  dkk  2012  [1],  pada  saat  tertentu
kondisi  suatu  lereng  kadang berfungsi  dengan  baik,  namun pada kondisi lain keandalan lereng belum tentu baik, mung- kin sudah sangat menurun atau bahkan sangat kritis. Kean- dalan lereng ini sangat dipengaruhi keadaan air, apalagi pada tanggul  sungai,  kondisi  kestabilan  lereng  tanggul  sangat  di pengaruhi oleh keberadaan muka air sungainya.
Beberapa  metode  perkuatan  lereng/tanggul  tanah  untuk mencegah kelongsoran adalah menggunakan batu bronjong, cerucuk kayu, plengsengan beton, geotextile , turap beton dan baja dan lain-lain. Sebagaimana disampaikan oleh Elshinta, 2017 [2] perkuatan bronjong dapat melindungi tebing sungai dari gerusan air, tetapi seiring waktu mengalami kegagalan. Beberapa usaha perbaikan tanah tersebut gagal pada tanggul
Mohammad Muntaha dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 2, Agustus 2020 (249-252) 250
sungai,  hal  ini  di  tengarahi  oleh  pengaruh  berat  sendiri struktur  perkuatan  tersebut  yang  terlalu  besar,  sehingga membebani tanah dasar.
Sehingga perlu alternatif perkuatan lereng tanggul sungai yang  ringan  tetapi  cukup  kuat.  Beberapa  negara  telah mengaplikasikan penggunaan tiresoil untuk perkuatan tebing Gambar  1 ,  pada  studi  ini  dicoba  menggunakan  perkuatan t iresoil pada  tanggul  sungai.  Beberapa  peneliti  telah mempublikasikan  penggunaan tiresoil ,  diantaranya  El- Sayegh, dkk 2018 [3], Lescoe, 2010 [4]. Tiresoil diharapkan mampu  melindungi permukaan  lereng  tanggul  dari  gerusan arus, sedangkan angker diharapkan dapat meningkatkan kuat geser  tanah.  Seperti  di  sampaikan  Agung  [5] tiresoil merupakan suatu kombinasi dari ban bekas dan tanah, yang digunakan  seluruhnya  atau  dipotong  sebagian  baik  yang berbentuk  sampah  bubuk.  Umumnya  material tiresoil yang terbuat dari ban memiliki tingkat kepadatan ( weightvolume ) antara 8,0 dan 10,0 kN/m 3 , ini biasanya digolongkan sebagai material tiresoil kelas ringan. Kombinasi tiresoil dan angker diharapkan dapat mengatasi kelongsoran pada lereng tanggul yang  miring  dengan  karakteristiknya  yang  elastis  dan  kuat tarik yang cukup besar sehingga dapat meningkatkan angka keamanan.
Gambar 1. Pemanfaatan Tiresoil untuk Perkuatan Tebing

## 2. Metode
Studi  ini  merupakan  penelitian  lapangan,  laboratorium, dan perhitungan secara numerik. Penelitian lapangan berupa studi  lokasi  tanggul  sungai  yang  mempunyai  masalah kestabilan,  lalu  dilanjutkan  dengan  pengambilan  sampel tanah  untuk  di  uji  karakteristik  fisik  dan  mekaniknya.  Uji laboratorium  berupa  uji  sifat  fisik  yang  meliputi  kadar  air, berat volume tanah, angka pori, porositas, dan berat spesifik. Pengujian  sifat  mekanis  berupa  uji  kohesi  dan  sudut  geser dalam.  Langkah  terakhir  adalah  membuat  model  numerik untuk mendapatkan angka keamanan tanggul pada berbagai kondisi.
Pada  studi  ini  tanggul  sungai  dimodelkan  dengan  sudut kemiringan  80  dimana  sudut  ini  dianggap  kritis  dalam kestabilan  tanggul,  nilai  ini  diperoleh  dari  pengamatan
beberapa  tanggul  sungai,  dimana  rata-rata  kemiringannya adalah 60 0 – 80 o . Untuk muka air  sungai diasumsikan  pada waktu musim pancaroba, dimana hampir seluruh permukaan tanggul terendam dengan air.
Model  kelongsoran  pada  tanggul  dibuat  3  kondisi  yaitu analisa  longsor  tanggul  kondisi  natural,  tanggul  dengan perkuatan tiresoil susun vertikal plus angker, tanggul dengan perkuatan tiresoil susun  horisontal  plus  angker.  Detail metode studi seperti terlihat pada Gambar 2 .
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Hasil Pengujian Gravimetri-volumetri Tanah
Uji  gravol  dan  kuat  tekan  dilakukan  pada  sampel dilokasi studi pada kedalaman -1 m dan -3 m. Hasil uji berat volume, angka pori, dan spesifik gravity  tanah yang diteliti seperti  terlihat  pada Tabel  1 .  Berdasarkan  hasil  ini  terlihat bahwa ada peningkatan nilai kepadatan dan kekuatan tanah seiring  dengan  kedalaman.  Hal  ini  sesuai  dengan  yang disampaikan oleh Muntaha [6].
Gambar    2. Metodologi  Studi  Perkuatan  Tanggul  Sungai Alami dan dengan Perkuatan

## 3.2. Karakteristik Tiresoil
Tiresoil telah  banyak  diteliti  dan  diaplikasikan  di Perancis sebagi perkuatan tanah, dengan karakter sifat gaya gesek yang baik diharapkan dapat memberikan peningkatan kekuatan geser tanah plus berat sendiri yang ringan.
Beberapa  penelitian  terdahulu,  membuat  ukuran  model laboratorium tiresoil adalah diameter dalam 30 mm, diameter luar  60  mm,  dan  tebal  12  mm,  dengan  material styrofoam . Karakteristik  tersebut  kemudian  digunakan  sebagai  acuan dalam permodelan numerik.

## 3.3. Hasil Perhitungan Stabilitas
Untuk  melihat  kestabilan  tanggul  pada  lokasi  studi dilakukan perhitungan angka keamanan, sehingga diketahui
START

## PENGAMBILAN SAMPEL
UNDISTURBED dan DISTURBED

## PERMODELAN MODEL TANGGUL SESUAI KONDISI LAPANGAN

## ANALISA NUMERIK PROGRAM BANTU KOMPUTER
TANGGUL TANPA PERKUATAN TIRE SOIL SUSUN
VERTIKAL+ANGKER TIRE SOIL SUSUN
HORISONTAL + ANGKER
Mohammad Muntaha dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 2, Agustus 2020 (249-252)
kondisi  tanggul  pada  kondisi,  aman,  kritis  atau  berpotensi longsor.

## Tabel 1. Hasil Pengujian Gravol Tanah
Jenis Pengujian Satuan Kedalaman 0,5 - 1,0 2,5 - 3,0 G s 2,502 2,512 W c % 23,05 20,41 ∂ t t/m 3 1,605 1,635 ∂ d t/m 3 1,12 1,19 Kuat tekan, q u kg/cm 2 1,45 1,56
Pada  studi  pemodelan  tanggul  sungai  di  modelkan menggunakan  program geoslope ,  untuk  muka  air  divaria- sikan saat tinggi muka air pancaroba, model dibuat 3 variasi yaitu tanpa perkuatan dan 2 variasi perkuatan yaitu perkuatan tiresoil susun  vertikal  plus  angker,  dan  perkuatan tiresoil susun horisontal plus angker.
Untuk permodelan pertama adalah, model tanggul/lereng sungai  tanpa  perkuatan  dialiri  air  dengan  tinggi  muka  air musim  pancaroba.  Model  sebelum  running  program  seperti terlihat pada Gambar 3.a. Sedangkan model setelah running program sebagaimana terlihat pada Gambar 3.b.
Gambar 3. Hasil pemodelan lereng tanggul dengan kondisi air pancaroba
Dari perhitungan program, didiapatkan angka keamanan terkecil yang diperoleh adalah 1,342. Terlihat bahwa tanggul masih cukup stabil pada saat kondisi muka air pada musim ini.  Model  kedua  adalah  model  lereng  dengan  perkuatan tiresoil susun  vertikal  plus anchorage dialiri  air  dengan tinggi  muka  air  pancaroba.  Model  seperti  terlihat  pada Gambar  4.a, sedangkan  hasil  running  program  seperti terlihat pada Gambar 4.b.
Gambar 4 . Hasil Pemodelan Lereng Tanggul dengan Perku- atan Tiresoil disusun  Vertikal  Plus  Angker  Kondisi  Air Pancaroba
Dari  perhitungan  program,  angka  keamanan  yang diperoleh  pada  perkuatan  ini  adalah  3,521.  Terjadi peningkatan  angka  keamanan  yang  cukup  besar  dengan penambahan  perkuatan  ini. Tiresoil dan  angker  pada permukaan  tebing  memperbesar  tegangan  tarik  pada  tanah, sehingga meningkatkan kuat geser tanah.
Model  lereng  ketiga  adalah  dengan  perkuatan tiresoil susun  horizontal  plus anchorage dialiri  air  dengan  tinggi muka air pancaroba. Hasil permodelan sebagaimana terlihat pada Gambar 5.a dan Gambar 5.b .
Gambar  5. Hasil  pemodelan  lereng  tanggul  dengan perku- atan  tiresoil  disusun  horisontal  plus  angker  kondisi  air pancaroba
Berdasarkan  hasil  perhitungan  program,  pada  kondisi perkuatan  tiresoil  dengan  susunan  horizontal  plus  angker didapatkan angka keamanan pada tanggul sungai 5,166. Ter- jadi  peningkatan  angka  kemanan  pada  susunan  horizontal, hal ini diduga pemasangan tiresoil secara horizontal menam- bah luas permukaan atau bidang kontak  dengan tanah yang lebih besar. Hasil ini sesuai dengan yang disampaikan Agung [5] dan Sigit [7] bahwa pemasangan tiresoil pada suatu lereng dapat meningkatkan kestabilannya.
a.
. b. . 1,2 3 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 1,2,3 4 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 a. . b. . 1,2,3 4 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 a. . b. .
Mohammad Muntaha dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 2, Agustus 2020 (249-252) 252

## 4. Simpulan
Berdasarkan  penelitian  lapangan  dan  laboratorium  serta permodelan  yang  telah  dilakukan,  tanggul  sungai  tanpa perkuatan  dan  dengan  perkuatan  menunjukkan  hasil-hasil sebagai berikut:
1. Analisa dengan program geoslope untuk  melihat angka keamanan  tanggul  menunjukkan  terjadi  peningkatan angka  keamanan  yang  signifikan  pada  penggunaan perkuatan tiresoil dibandingkan tanpa perkuatan akibat adanya  peningkatan  kekuatan  geser  tanah  yang dikonstribusikan oleh tiresoil dan angker.
2. Pada tanggul alami kondisi tanpa perkuatan di dapatkan angka keamanan 1,342, meningkat menjadi 3,521 pada perkuatan  tiresoil  dengan  pemasangan  vertikal  serta menjadi  5,166  pada  perkuatan  tiresoil  dengan pemasangan horisontal.
3. Model  pemasangan  mempengaruhi  kestabilan  lereng, hal ini diduga pada model pemasangan horizontal bidang kontak  tiresoil  dengan  tanah  lebih  luas,  sehingga memberikan efek kenaikan kuat geser yang lebih besar.

## Daftar Pustaka
[1]     M.  Muntaha,  “Variasi  Kestabilan  Lereng  Tanah Residual akibat Pengaruh Infiltrasi Air Hujan”, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Vol. 10 No. 1, p.30, Peb. 2012.
[2] Elshinta, Idiana, Sutomo, “Perkuatan  tebing menggunakan Bronjong di Sungai Manikin Jakarta,”: Jurnal Teknik Sipil, Vol. 6, no 12, p. 15, Sept. 2017
[3]        El-Sayegh,  El-Gindy,  “Improved  tiresoil  interaction model  using  FEA-SPH  simulation,” Journal  of
Terramechanics 78 . May 2018.
[4]    Lescoe,  R.E.,  “ Improvement of Soil Modeling  in a Tire-Soil Interaction Using Finite  Element ,”  etda. psu.edu, 2010.
[5]    P.  Agung,  D.  Budi,  “Daya  dukung  dan  penurunan pondasi dangkal tanah ekspansif padat menggunakan tire-soil,” Jurnal Inovtek Polbeng, Vol. 9, no. 1, p.39. Juni 2019
[5]      Agung,  P,  Budi,  D,  (2019),  “Daya  dukung  dan penurunan  pondasi  dangkal  tanah  ekspansif  padat menggunakan tire-soil,” Jurnal Inovtek Polbeng, Vol. 9, no. 1, p.39. Juni 2019.
[6]       Muntaha, R. A.A. Soemitro, “The Static and Dynamic Characteristic  Of  Undisturbed  Residual  Soils  Under Drying-Wetting  Cycle's  Repetition”, Japanese  Geo- technical Society Special Publication 2 (15), p. 591- 594. Nov. 2015
[7] S.  Soehartono, Studi  Kemungkinan  Tiresoil  sebagai Solusi  untuk  Perbaikan  Stabilitas  Lereng. Diktat Teknik Pondasi, 2006.