## ANALISIS PENGARUH KETINGGIAN TIMBUNAN TERHADAP KESTABILAN LERENG

## Ferra Fahriani
Email : f2_ferra@yahoo.com
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Bangka Belitung Kampus Terpadu UBB Balunijuk, Merawang, Kab. Bangka

## ABSTRAK
Pekerjaan timbunan  diperlukan sebelum membangun suatu konstruksi, apabila dibangun pada suatu tanah dengan kontur tanah yang tidak merata atau pada kondisi tanah dengan tingkat kekerasan yang rendah.  Adanya  pekerjaan  timbuanan  membentuk  suatu  lereng  baru,  sehingga  perlu  dianalisis kestabilan  lereng  tersebut.  Kestabilan  lereng    ditunjukkan  dari  angka  keamananlereng.  Pada pekerjaan  konstruksi  ketinggian  timbunan  pada  suatu  pekerjaan  akan  berbeda-beda  sesuai  dengan kondisi permukaan dan kekerasan tanah pada suatu wilayah. Pada penelitian ini pengaruh ketinggian timbuanan    dianalisis  dalam  permodelan  mengguanakn  software  PLAXIS,  dengan  memodelkan ketinggian  timbunan  1m  sampai  5  m.  Hasil  analisis  menunjukkan  bahwa  meningkatnya    ketinggian tanah  timbunan  mengakibatkan  menurunnya  angka  keamanan  lereng  dengan  persentase  penurunan semakin kecil tiap penambahan ketinggian. Penurunan angka keamanan lereng tiap 1 meter  semakin kecil,  pada  peningkatan  ketinggian    sampai  5  meter    persentase  penuruan  angka  kemanan  lereng sebesar  2,47%  terhadap  ketinggian  4  meter.  Penurunan  angka  keamanan  lereng  menunjukkan penurunan  kestabilan  lereng.  Penurunan  kesatbilan  lereng  ini  terjadi  karena    adanya  penambahan beban akibat bertambahnya ketinggian timbunan yang harus ditahan oleh tanah asli.
Kata Kunci : Stabilitas Timbunan, Angka Keamanan Lereng

## PENDAHULUAN
Pada  suatu    kontur  tanah  yang  tidak  merata serta  pada  kondisi  tanah  yang  kurang  baik memerlukan  suatu  pekerjaan  timbunan sebelum dibangun suatu konstruksi. Timbunan    pada  suatu  tanah  menyebakan terjadinya  perubahan  tegangan  di  dalam tanah  sehingga  tanah  terdeformasi  yang mengakibatkan terganggunya kestabilan tanah.  Pada  berbagai  pekerjaan  konstruksi timbunan  dibuat  dalam  ketinggian  yang berbeda  –beda  sesuai  dengan  kondisi  tanah serta  jenis  konstruksi  yang  akan  dibangun. Semakin  tinggi  timbunan  tanah,  maka
semakin  besar  beban  yang  harus  ditahan oleh  tanah  asli,  sehingga  menyebabkan semakin  berkurangnya  kestabilan  tanah  . Adanya  pekerjaan  timbuanan  membentuk suatu  lereng  baru  sehingga  perlu  dianalis kestabialan  lereng  tersebut.  Ada  berbagai metode  dalam  menganalisis  kestabilan lereng  salah  satunay  menggunakan  software geoteknik  yang  berbasis  pada  analisis metode  elemen  hingga  yaitu  PLAXIS. Analis    pada  PLAXIS    menghasilkan  angka keamanan  lerng  yang  menunjukan  kondisi kestabilan lereng.

## TINJAUAN PUSTAKA Tanah
Tanah  terdiri  atas    agregat  dan  mineral- mineral  yang padat yang tidak terikat secara kimia  satu  sama  lain.  Tanah  bersifat heterogen  yaitu  dapat  mempunyai  sifat-sifat yang  berbeda  pada  jarak  yang  berbeda disebabkan  oleh  faktor  ukuran,  bentuk komposisi  kimia  dari  butiran,  sehingga setiap  tanah  memiliki    paremeter    tanah
yang  berbeda-beda.  Parameter-parameter tanah    dapat  ditentukan  berdasrkan    uji laboratorium, uji lapangan maupun berdasarkan korelasi parametrik tanah .Korelasi  parametrik  didapatkan  berdasrkan hasil  pengujian  para  peneliti  terdahulu. Berikut  ini  ditampilakan  tabel  1  sampai  4 yang  menunjukkan    berbagai  korelasi parametrik  parameter  tanah  berdasarkan jenis tanah.
Tabel  1  Nilai e,w dan γ d Berdasarkan Jenis Tanah
Sumber : Braja  M Das (1990)
Tabel 2  Nilai K Berdasarkan Tipe Tanah
Type Of Soil Coefisien of Permeabillity (k) (cm/sec) Medium to coarse gravel Greater than 10 -1 Coarse to fine sand 10 -1 to 10 -3
Fine sand, silty sand
10 -3 to 10 -5
Silt, clayey silt, silty clay
10 -4 to 10 -6 Clays 10 -7 or less Sumber : Braja  M Das (1990) Type Of Soil Void Ratio   Natural Moisture Content  Dry Unit Weight (e) In  Saturated   Condition (γd) (%) (kN/m 3 ) (lb/ft 3 ) Loose uniform sand 0,8 30 14,5 92 Dense  uniform sand 0,45 16 18 115 Loose angular-grained silty sand 0,65 25 16 102 Dense angular-grained silty sand 0,4 15 19 120 Stiff clay 0,6 21 17 108 Soft clay 0,9-1,4 30-50 11,5-14,5  73-92 Loess 0,9 25 13,5 86 Soft organic clay 2,5-3,2 90-120 6-8 38-51 Glacial till 0,3 10 21 134
Tabel 3 Nilai  Modulus Elastisitas Tanah  Es berdasarkan jenis tanah
Sumber : Bowles (1997)
Tabel 4 Nilai Poisson Ratio Tanah μ Berdasarkan Jenis Tanah
Sumber : Bowles (1997)

## Stabilitas Lereng
Permukaan  bumi  yang  membentuk  sudut kemiringan tertentu dengan bidang horizontal  disebut    lereng.  Suatu  tanah  akan mengalami  perubahan  tegangan  apabila diberikan tambahan beban atau pengurangan beban.  Timbunan  merupakan  suatu  lereng buatan  manusia  yang  akan  mengakibatkan perubahan  tegangan  pada  tanah    akibat adanya  penambahan  beban  tanah  yang berpengaruh terhadap kestabilan tanah.
Parameter kekuatan    geser tanah merupakan faktor  utama  dalam  penentuan  kestabilan suatu  lereng.  Keruntuhan  pada  suatu  tanah terjadi    akibat  kombinasi  kritis  antara tegangan  normal  dan  geser.  Menurut  Mohr
Coulomb  kriteria  keruntuhan  geser  tanah yaitu:
s = c +  σ n tg Φ.......................................... (1)
Dimana:
S   = tegangan   geser pada tanah C  =  kohesi tanah σ n = tegangan normal Ф  = sudut geser internal tanah
Kohesi  (c) dan sudut geser internal tanah Ф merupakan  parameter  kekuatan  geser    tanah yang bisa didapatkan dari berbagi pengujian baik  di  lapangan,dilaboratorium  maupun berdasarkan korelasi parametrik tanah.
Dalam menentukan stabilitas atau kemantapan  lereng  dikenal  istilah  faktor keamanan  (safety  factor)  yang  merupakan perbandingan antara gaya-gaya yang menahan  gerakan  terhadap  gaya-gaya  yang menggerakkan  tanah  tersebut  dianggap stabil, bila dirumuskan sebagai berikut:
Faktor kemanan (F) = gaya penahan / gaya penggerak
Dimana untuk keadaan :
• F  > 1,0 : lereng dalam keadaan mantap • F = 1,0 : lereng dalam keadaan seimbnag, dan siap untuk longsor • F < 1,0 : lereng tidak mantap
Dalam menganalisis  kestabilan suatu lereng selain  dilakukan  suatu    perhitungan  secara manual  dengan berbagai metode,  dapat pula dilakukan perhitungan menggunakan program komputer. Salah satu program yang dapat  digunakan  untuk  analisis  angka keamanan  lereng  adalah    adalah  software PLAXIS.  Software  PLAXIS  merupakan
Tanah Es (MPa) Lempung sangat lunak 2-15 Lempung lunak 5-25 Lempung sedang 15-50 Lempung Keras 50-100 Lempung Berpasir 25-250 Tanah μ Lempung jenuh 0,4-0,5 Lempungtakjenuh 0,1-0,3 Lempung berpasir 0,2-0,3 Lanau 0,3-0,35 Pasir Padat 0,3-0,4
program  yang  menggunakan  konsep  metode elemen hingga, Metode ini dapat menganalisis    secara  simultan  tegangan  dan regangan  yang  terjadi  pada  tanah.  Analisis Faktor  keamanan  pada  software  plaxis berdasarkan  pada  konsep  reduksi  phi-c sehingga menhasilkan angaka kemanan Msf.

## METODE PENELITIAN
Tahap-tahap  penelitian    yang    akan dilakukan  pada  penelitian  ini  seperti  yang ditunjukkan    ditunjukkan  pada  gambar berikut:

## Analisis Stabilitas Tanah Menggunakan Program PLAXIS
Analisis  stabilitas  tanah  timbunan    pada software    PLAXIS  sebanyak  5  permodelan dengan  variasi  ketinggian  timbunan    mulai dari 1 m hingga 5 m., seperti yang diuraikan berikut:
a. Permodelan  tanah  dengan  timbunan tanah setinggi 1 m (Permodelan 1)
b. Permodelan  tanah  dengan  timbunan tanah setinggi 2 m (Permodelan 2)
c. Permodelan  tanah  dengan  timbunan tanah setinggi 3 m (Permodelan3)
d. Permodelan  tanah  dengan  timbunan tanah setinggi 4 m (Permodelan 4)
e. Permodelan  tanah  dengan  timbunan tanah setinggi 5 m (Permodelan 5)
Adapun  tahapan  yang  digunakan  dalam analisis lereng menggunakan software PLAXIS  adalah :
1. Input Geometri dan material  tanah  di dalam PLAXIS
Gambar 1 Diagram Alir Penelitian
Pengumpulan  data    parameter  tanah  berdasarkan  hasil pengujian  data primer dan  data sekunder Mulai Studi literatur
Analisis  stabilitas lereng timbunan , dengan permodelan ketinggian timbunan 1m sampai 5 m menggunakan
software PLAXIS
Angka Keamanan tanah timbunan yang menunjukkan kesatabilan tanah Selesai Analisis dan Pembahasan

## Gambar 1. Input Geometri
Dalam  memasukkan  parameter  tanah  pada permodelan  disesuikan  dengan  parameter tanah  pada  sample  dari  uji  laboratorium yang telah dilakukan serta berdasarkan hasil uji  korelasi  parametrik  tanah.  Berikut  ini disampaikan.
a. Input Parameter Tanah Asli
Tanah  asli  dalam  permodelan  merupakan tanah  lempung  lunak  dengan  parameter tanah    diambil  berdasarkan  penelitian
Wibawa  (2014)  untuk  mendapatkan  nilai berat  jenis  tanah  Gs  =  2,486  ,  Kohesi  c  = 1,25  kN/m 2 dan  sudut  geser  Ф  =  35°. Parameter tanah lain  yang diperlukan dalam analisis    ditentukan  berdasarkan  korelasi parametrik  tanah.  Input  parametr  tanah  asli dalam analisis menggunakan software PLAXIS    seperti  yang  terlihat  pada  gambar 2.
Gambar 2 Input Parameter Tanah Asli
b. Input Parameter Tanah Timbunan Tanah    timbunan  yang  dianalisis  dalam penelitian ini berupa tanah lempung kepasiran      .  Pada  sample  tanah  tersbut dilakukan  pengujian  berat  jenis  tanah sehingga dapat ditentukan nilai ɣ tanah serta dilakukan  uji  directshear  test  sehingga didapatkan  nilai  kohesi  C  &    sudut  geser tanah  Ф.  Untuk  parameter  tanah  lain  yang diperlukan dalam analais diambil
berdasarkan  korelasi  parametrik  tanah.
Parameter  tanah  yang  digunakan  seperti
pada tabel berikut :

## Gambar 3 Input Parameter Tanah Timbunan
2. Tahap  selanjutnya  yang  dilakukan adalah  menentukan  kondisi  batas  dengan standart  fixities,  input  pembebanan  pada permodelan PLAXIS,
pembentukan
jaringan  element    pada  lapisan  serta penentuan  ground  water    condition,  seperti yang ditnjukkan pada gambar 4 dibawah ini:
Gambar 4. Input standart fixities , pembebanan, jaringan lement (mesh ),
ground water condition pada lapisan tanah 3. Analisis angka keamanan menggunakan software PLAXIS
Metode  Reduksi  phi-c      digunakan  dalam perhitungan angka kemanan lereng menggunakan software PLAXIS,
perhitungan    dibuat  dalam  3  tahap  yaitu tahap konstuksi tanah asli, selanjutnya tahap
konstruksi tanah timbunan dan terakhir tahap perhitungan  kestabilan  tanah  yang  sudah terbentuk  lereng  baru,    seperti  yang  terlihat pada gambar 5. Setelah  dianalisis didapatkan  nilai  angka  kemanan  yang ditunjukkan  oleh  nilai  Msf  seperti  pada gambar 6.
Gambar 5. Analisis Angka Keamanan Lereng
Gambar 6. Hasil  Analisis Angka Keamanan Lereng
Untuk 4 permodelanan lainnya dilakukan dengan merubah geometri lereng dengan merubah  ketinggian  tanah  2  samapi  5 meter tanpa merubah parameter tanah.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  kelima  permodelan  ketinggian tanah  timbunan  menggunakan  software
PLAXIS didapatkan nilai angka keamanan untuk masing- masing permodelan    seperti  yang  terdapat  pada grafik   berikut:
Gambar 7 Grafik Angka Kemananan Lereng   Terhadap Ketinggian Timbunan
Dari gambar 7 dapat dilihat adanya pengaruh ketinggian  terhadap    kestabilan  lereng.
Penurunan angka keamanan akibat bertambahnaya ketinggian menunjukkan
adanya  penurunan  tingkat  kestabilan  lereng. Besarnya    persentase  penurunan  akibat adanya  penambahan ketinggian lereng  tiap
satu  meter  seperti  yang  terlihat  pada  tabel  6 berikut :
Tabel 6 Penuruan  Angka Keamanan Lereng  Timbunan Ketinggian Timbunan (m) SF Penurunan  SF (%) 1 5.21 0.00 2 4.18 19.77 3 3.84 8.13 4 3.65 4.95 5 3.56 2.47
Tabel  6  menunjukkan  nilai  persentase penurunan  tiap  penambahan  ketinggian setinggi  1  m  yang  menunjukkan  semakin tinggi  timbunan  nilai  penuruanan  angka kemanan  lereng  SF  semakin  kecil.  Dari gambar  6  dan  tabel  6  dapat    dilihat  adanya penurunan  angka  kemanan  lereng  tiap penambahan  ketinggian  lereng,  dengan persentase  penurunan  semakin  kecil  tiap penambahan ketinggian. Persentase penurunan  angka  kemanan  lereng    sampai ketinggian  5  m  sebesar  2,47%  terhadap ketinggian  4  meter.      Penurunan  angka kemanan  lereng    menunjukkan  penurunan kestabilan  lereng,  hal  ini  terjadi  karena adanya penambahan beban akibat bertambahnya  ketinggian  timbunan  yang harus  ditahan  oleh  tanah  asli.  Pada  konsep keamanan  lereng    faktor  kemanan  (F) merupakan  pembagian    gaya  penahan terhadap  gaya  penggerak.  Beban  timbunan merupakan gaya penggerak sehingga
bertambahnya gaya penggerak ini mengakibatkan  angka  keamanan    lereng
semakin menurun yang menujukkan penurunan kestabilan lereng.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis penelitian didapatkan  beberapa  kesimpulan  sebagai berikut :
1. Dari  hasil  analisis  didapatkan  bahwa meningkatnya ketinggian tanah timbunan mengakibatkan  menurunnya    angka keamanan  lereng  yang  menunjukkan penurunan kestablian tanah
2. Persentase    penurunan  angka  keamanan lereng  tiap  1  meter    semakin  menurun, sampai  ketinggian    5  meter    dengan persentase  penurunan  angka  kemanan lereng sebesar 2,47% terhadap ketinggian 4 m.

## DAFTAR PUSTAKA
Bowles, JE (1997) . Analisis dan Desain Pondasi , Erlangga, Jakarta
Brinkgreve, R.B.J (1998). Plaxis 2D-Versi 8 , A.A Balkema, Rotterdam
Das, Braja M .(1990). Principle of Foundation Engineering, Second Edition , PWS-KENT Publishing Company, Boston, 13-23. Edil,Tuncer  B.1982.    Seepage,  Slope  & Embankments.  Departement  of  Civil and Enviromental Engineering University of Wisconsin-Madison Fahriani  (2015)  Analisis  Stabilitas  Lereng Dengan    Perkuatan  Ampas  Kelapa Sawit. ” FROPIL “ Volume 3 Nomor 1 Edisi Juni 2015 Hardiyatmo, Hary Christady. (2007). Mekanika  Tanah  2 .  Gajah  Mada University Press,Yogyakarta
Wibawa  A  (2014).  Pengaruh  Penambahan Limbah  Gypsum  terhadap  Nilai  Kuat Geser  Tanah  Lempung.  TugasAkhir .Jurusan  Teknik  sipil  Universitas Bangka Belitung