## ANALISIS STABILITAS LERENG MENGGUNAKAN SOFTWARE PLAXIS 8.6 DENGAN DINDING PENAHAN TANAH (RETAINING WALL) (STUDI KASUS RUAS JALAN NASIONAL BANDA ACEH-MEDAN STA 83+135 GUNUNG SEULAWAH)
Wihardi a,* , Munirwansyah b , Sofyan M. Saleh c a Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh
b,c Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh *Corresponding author, e mail address: wihardi.st@gmail.com
A R T I C L E I N F O

## A B S T R A C T
© 2018 Magister Teknik Sipil Unsyiah.All rights reserved

## 1. PENDAHULUAN
Jalan Nasional Banda Aceh-Medan pada Sta 83+135 Gunung Seulawah merupakan Jalan Nasional lintas timur Provinsi Aceh. Dari segi penggunaan jalan ini sangat padat dilalui kendaraan yang merupakan penghubung  antara  kabupaten  kota  di  wilayah  timur  Provinsi  Aceh  dan  sebagai  penghubung  Provinsi Aceh dengan Provinsi Sumatera Utara. Pada lokasi jalan tersebut merupakan kawasan badan jalan yang sering  mengalami  keruntuhan  ( collapse ),  hal  tersebut  mengakibatkan  kerusakan  pada  konstruksi  badan jalan.  Jalan  ini  sudah  dilakukan  penanganannya  beberapa  kali  dengan  melakukan  penggalian  dan penimbunan kembali dengan beban yang selalu bertambah. Namun hal yang sama tetap terjadi penurunan pada badan jalan tersebut yang di perkirakan bahwa kurang ketelitian dalam memperhitungkan ultimate berring capacity tanah dasar ( sub grade ).

## Jurnal Arsip Rekayasa Sipil dan Perencanaan (JARSP)
Journal of Archive in Civil Engineering and Planning
E-ISSN: 2615-1340; P-ISSN: 2620-7567
Journal homepage: http://www.jurnal.unsyiah.ac.id/JARSP/index

## ISSN: 2088-9860
Journal homepage: http://jurnal.unsyiah.ac.id/aijst
ISSN: 2088-9860
Journal homepage: http://jurnal.unsyiah.ac.id/aijst
Road infrastructure is critical and is a crucial enabler for the economy. If the  road  infrastructure  was  damaged  or  had  various  problems  such  as sliding,  the  movement  of  goods  and  passengers  will  be  hampered  and delayed  to  the  acceleration  of  development  in  the  local  area.  The landslide  and  movement  of  groundwater  is  a  problem  that  often  occurs repeatedly  on  some  streets.  Therefore,  it  is  necessary  to  study  the strengthening  of  the  slopes  at  the  bottom  of  the  road  construction  with retaining  wall.  This  study  aims  to  analyze  slope  stability  by  getting numbers Safety Factor (FK). The analysis is used to analyze the stability of  slopes  using  the  finite  element  method  with  the  help  of  software Plaids, The scope of this review includes the calculation of slope stability at  the  national  road  from  Banda  Aceh  -  Medan  Sta.  83  +  185  Mount Selawah. The results of slope stability analysis on the  existing condition by using Plaxis software at the point of a review is not safe (FK <1.25). Thus, it is done handling the retaining wall, installation of anchors. Based on the analysis of slope stability after being given the strengthening of the slopes  with  a  retaining  wall  and  the  installation  of  anchors  using  Plaxis software  under  the  influence  of  traffic  load  in  an  unsafe  condition  (FK <1.25).  Then  additional  handling  is  done  by  changing  the  angle  of  the slope so that the value of the safety factor (FK)> 1.25.
Article History:
Received 20 May 2018 Received in revised form 24 July 2018 Accepted 06 August 2018
Keyword :
Landslide,
movement of groundwater, analyze slope
stability

## Jurnal Arsip Rekayasa Sipil dan Perencanaan 1(3):76-82 (2018)
Berdasarkan  permasalahan  tersebut,  maka  perlu  dicari  solusi  yang  optimal,  sehingga  dibutuhkan suatu  analisis  stabilitas  lereng.  Analisis  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  bantuan software Plaxis . Penggunaan  program Plaxis memberikan  kemudahan  dalam  menemukan  alternatif  yang  sesuai  dan memenuhi  faktor  keamanan  untuk  stabilitas  lereng.  Analisis  dapat  dilakukan  dengan  mudah  dan  cepat serta menghasilkan output yang memberikan informasi lebih banyak terhadap stabilitas lereng.
Penelitian ini juga bertujuan untuk :
a. Menentukan desain lereng timbunan pada badan jalan yang stabil dan aman berdasarkan dari segi fungsinya.
b. Menggambarkan  bidang  keruntuhan  lereng  dan  mengatasi  permasalahan  yang  terjadi  pada keruntuhan lereng timbunan.
c. Menentukan  penyebab  keruntuhan  lereng  timbunan  pada  lokasi  penelitian    sesuai  hasil  studi dilapangan serta hasil laboratorium dan dibantu Sofware Plaxis .
Adapun  mamfaat  penelitian  ini  adalah  sebagai  acuan  atau  gambaran  bagi  pemerintah  daerah dalam  melaksanakan  perencanaan  atau  perbaikan  badan  jalan  serta  keamanan  lereng  tinggi  timbunan badan  jalan  di  lokasi  penelitian  tersebut,  sehingga  kondisi  kerusakan  badan  jalan  yang  diakibatkan keruntuhan lereng tidak terjadi dalam jangka waktu yang panjang dan dapat diatasi dengan baik.

## 2. KAJIAN PUSTAKA

## Tanah
Das (1995:1) menyatakan bahwa tanah adalah material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral- mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang  telah  melapuk  (yang  berpartikel padat)  disertai dengan  zat cair  dan  gas  yang  mengisi  ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut. Campuran butiran mineral tanah berbentuk tidak teratur dari  berbagai  ukuran  yang  mengandung  pori-pori  di  antaranya.  Pori-pori  ini  dapat  berisi  air  jika  tanah jenuh, air dan udara jika jenuh sebagian, dan udara saja jika keadaan kering.

## Kelongsoran pada Tanah
Berdasarkan  Buku  Petunjuk  Teknis  Perencanaan  dan  Penanganan  Longsor,  longsor  pada  tanah dapat didefinisikan  sebagai  perpindahan  massa  tanah/batuan  pada arah  gerak  mendatar  atau  miring  dari kedudukan semula. Dalam definisi ini termasuk juga deformasi lambat atau jangka panjang dari dari suatu lereng yang biasa disebut rayapan (creep). Persoalan-persoalan yang terjadi pada lereng timbunan adalah keruntuhan/kelongsoran lereng timbunan karena terjadi perpindahan massa tanah/batuan pada arah gerak mendatar  atau  miring,  akibat  kelongsoran  tersebut  seperti  kondisi  dilapangan  diantaranya  permasalahan yang ada dapat diperlihatkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Skema Keruntuhan Lereng (Wood, 1990:217)

## Kuat Geser Tanah
Hardiyatmo  (2006  :  302)  berpendapat  bahwa  kuat  geser  tanah  adalah  gaya  perlawanan  yang dilakukan  oleh  butiran  tanah  terhadap  desakan  atau  tarikan.  Bila  tanah  mengalami  pembebanan  akan ditahan oleh sebagai berikut.
a. Kohesi tanah yang bergantung pada jenis tanah dan kepadatannya
b. Gesekan antara butiran tanah yang besarnya berbanding lurus dengan tegangan normal pada bidang gesernya.
Nilai kuat geser tanah yang dikemukakan oleh Coulomb yang dikutip dari Hardiyatmo (2010:317) dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :
(1)
Di mana: τ   = Kuat geser tanah (kg/cm 2 ); c  = Kohesi tanah (kg/cm 2 ); σ  = Tegangan normal pada bidang runtuh (kg/cm 2 ); dan ø  = Sudut geser dalam tanah ( o ).

## Pola Keruntuhan Lereng
Material  pembentuk  lereng  mempengaruhi  bentuk  bidang  keruntuhan.  Pada  tanah  homogen umumnya bentuk bidang keruntuhannya adalah rotasional, sedangkan pada lereng yang memiliki lapisan tanah  lunak  bidang  keruntuhannya  akan  berbentuk  translasional.  Bentuk-bentuk  pola  keruntuhan  dapat diperlihatkan pada Gambar 2.2.

## Gambar 2.
Beberapa Jenis Pola Keruntuhan (Abramson, 1996:118)

## Konsep Faktor Keamanan
Parameter  yang  dihasilkan  dalam  analisis  stabilitas  lereng  adalah  bentuk  bidang  keruntuhan  dan faktor keamanan (FK), sedangkan untuk menaikkan kekuatan tanah maka lereng diperkuat dengan tiang sehingga lereng akan menjadi lebih stabil. Faktor keamanan digunakan untuk mengidentifikasi stabilitas lereng  yang  didefinisikan  sebagai  perbandingan  antara  kuat  geser  tanah  ( shear  strength )  dan  tegangan geser ( shear stress ) yang bekerja pada masa tanah.
FK =
stress Shear strenght Shear
   tan + = c
Di mana   :
FK  >   1   menunjukkan lereng stabil; FK  <   1   menunjukkan lereng tidak stabil; dan FK  =   1   menunjukkan lereng dalam kondisi keseimbangan batas kritis.

## 3. METODE PENELITIAN

## Objek dan Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian yang dilakukan pada penelitian ini adalah di Ruas Jalan Nasional  Banda Aceh – Medan  KM.  83+135  Gunung  Seulawah  Perbatasan  Kabupaten  Aceh  Besar  dengan  Kabupaten  Pidie Provinsi Aceh.

## Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan  data  yang  diperlukan  dalam  analisis  ini  yaitu  data  sekunder  dan  data  primer.  Data primer  akan  diperoleh  dari  hasil  penyelidikan  tanah  di  lapangan  dan  pengujian  di  laboratorium  serta parameter-parameter yang digunakan dalam input kedalam software Plaxis . Data sekunder diperoleh dari SNVT-Perencanaan dan Pengawasan Jalan Nasional Provinsi Aceh.

## Sumber Data
Sumber data pada perencanaan ini adalah sebagai berikut :
a. Data Primer
Data primer merupakan data yang diperoleh langsung dari lapangan untuk dijadikan data dasar.
Data  yang  berhubungan  dengan  data  primer  meliputi  hasil  dari  survey  wawancara  kepada pihak yang terkait yang menangani, melakukan amatan ke lapangan, melakukan test sondir dan mengambil sampel dari lapangan.
b. Data Sekunder
Data  sekunder  merupakan  data  yang  diperoleh  penulis  berupa  informasi  tertulis  atau  bentuk dokumen yang berupa informasi tertulis atau bentuk dokumen lainnya yang berhubungan , yaitu :
▪ Deskripsi bangunan;
▪ Desain bangunan; dan
▪ Data penyelidikan tanah (SPT).

## Proses Pengolahan Data Penelitian
Proses  pengolahan  data  penelitian  mencakup  pengambilan  data  sondir  tanah,  sampel  tanah kemudian  dilanjutkan  dengan  penelitian  di  laboratorium  antara  lain  pengukuran  sifat-sifat  fisis  tanah, pembuatan benda uji dan pengujian direct shear . Hasil dari pengujian tersebut atau parameter tanah yang diperoleh  akan  dianalisis  stabilisasi  lereng  dengan  menggunakan  bantuan software  Plaxis ,  sehingga didapat  hasil  analisis  stabilisasi  lereng  yang  terjadi  pada  lokasi  penelitian.  Dalam  pengolahan  data penelitian dapat menerapkan langkah-langkah sebegai berikut :
1. Analisa Faktor Keamanan
Faktor  keamanan  digunakan  untuk  mengidentifikasi  stabilitas  lereng  yang  didefinisikan  sebagai perbandingan  antara  kuat  geser  tanah  ( shear  strength )  dan  tegangan  geser  ( shear  stress )  yang bekerja pada masa tanah.
2. Tahapan Permodelan Kemiringan Lereng

## Jurnal Arsip Rekayasa Sipil dan Perencanaan 1(3):76-82 (2018)
Pada tahapan ini dilakukan kombinasi lapisan tanah sesuai dengan hasil data penyelidikan tanah dan sudut kemiringan dimodelkan. Pada lapisan tanah yang berbeda diperoleh sudut geser ( ϕ ).

## 3. Tahapan Menggunankan Sofware Plaxis
Dalam  menggunakan  S ofware  Plaxis dibutuhkan  permodelan  sudut  lereng  yang  sesuai. Permodelan  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  kestabilan  lereng  dari  kondisi  sesungguhnya dilapangan.
4. Tahapan Hasil atau Tahapan Keluaran Dari Sofware Plaxis.

## Tabel 1.
Parameter Tanah Input software Plaxis 8.6
Parameter Tanah STA 83 + 135 Satuan Lapisan 1 Lapisan 2 Lapisan 3 Material Model MC MC MC - Type of behavior Drained Undrained Undrained - Drai soil weight (gdry) 10.101 10.101 10.101 kN/m3 Drai soil weight (gwet) 13.361 13.361 13.361 kN/m3 Horizontal permeability (kx) 1.00E-04 1.00E-04 1.00E-04 m/day Vertical permeability (ky) 1.00E-04 1.00E-04 1.00E-04 m/day Young’s modulus (Eref) 1.50E+04 1.50E+04 1.50E+04 kN/m2 Poisson’s ratio (v) 0.3 0.3 0.3 - Cohession (c) 3.7 12.2 12.2 kN/m2 Firction angle (f) 2.9 2.1 2.1  Dilatacy angle (  ) 0 0 0  4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Hasil analisis stabilisasi lereng pada kondisi ekisting
Hasil perhitungan stabilitas lereng dengan menggunakan software Plaxis sesuai dengan parameter tanah  yang  di input ,  dimana  parameter  tanah  sesuai  dengan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  di laboratorium  dapat  diperlihatkan  sesuai  Gambar  4.1.b  dan  4.1.b  Persyaratan  aman  yang  diizinkan  yaitu FK > 1,25.
Gambar 3.
Hasil Perhitungan (a) Total Displacement ; dan (b) Grafik Hubungan Langkah Perhitungan dengan Faktor Keamanan ( Safety Factor ) pada Kondisi Eksisting
(a) (b)
Berdasarkan  Gambar  3.a  menunjukan  bahwa  badan  jalan  akan  mengalami  deformasi  ke  arah lereng sebelah kiri dari kota Banda Aceh menuju Medan  dan lereng akan mengalami keruntuhan. Total displacement yang  terjadi  pada  kondisi  eksisting  adalah  sebesar  2,15  x  10 6 m.  Hal  ini  mengakibatkan badan jalan yang mendekati lereng akan terdeformasi/akan terjadi pergerakan dan lubang-lubang di badan jalan tersebut.
Berdasarkan  Gambar  3.b  menunjukan  bahwa  faktor  keamanan  pada  kondisi  ekisting  (H Tanah Timbunan = 6 m) dengan menggunakan software Plaxis akibat pengaruh beban lalulintas sebesar 12 kN/m 2 yaitu 0,6648, dalam kondisi tidak aman artinya lereng tersebut belum memenuhi syarat angka keamanan yang sesuai.
Gambar 4.
Hasil Perhitungan (a) Total Displacement ; dan (b) Grafik Hubungan Langkah Perhitungan dengan Faktor Keamanan ( Safety Factor ) pada Kondisi Setelah diberi Perkuatan Lereng dan Mengubah Sudut kemiringan Lereng
Berdasarkan Gambar 4.a menunjukan bahwa arah pergerakan tanah mengarah ke arah kiri dengan menabrak retaining  wall yang  disebabkan  oleh  gaya-gaya  bekerja  diatasnya. Total  displacement (Perpindahan  Total)  yang  terjadi  setelah  dilakukan  perkuatan  lereng  dengan  dinding  penahan  tanah, pemasangan 3 (tiga) angkur dengan panjang 15 (lima belas) meter dan sudutnya 75° dan mengubah sudut kemiringan  lereng  menjadi  15  °  dengan  menggunakan software  Plaxis akibat  pengaruh  beban  lalulintas sebesar 12 kN/m 2 yaitu 2,94x 10 3 m.
Berdasarkan Gambar 4.b menunjukan bahwa faktor keamanan setelah dilakukan perkuatan lereng dengan  dinding  penahan  tanah,  pemasangan  3  (tiga)  angkur  dengan  panjang  15  (lima  belas)  meter  dan sudutnya 75° dan mengubah sudut kemiringan lereng menjadi 15° dengan menggunakan software Plaxis akibat pengaruh beban lalulintas sebesar 12 kN/m 2 yaitu 1,311 dalam kondisi aman artinya lereng tersebut memenuhi syarat angka keamanan yang sesuai.

## 4.2 Pembahasan
Bedasarkan  parameter  tanah  yang  digunakan  dalam  analisa  stabilitas  lereng  pada  lereng  yang ditinjau,  maka  lereng  pada  Ruas  Jalan  Nasional  Banda  Aceh  –  Medan  KM.  83+135  Gunung  Seulawah memiliki  nilai  faktor  keamanan  yang  bervariasi.  Hasil  analisis  lereng  dapat  dilihat  bahwa  faktor  aman lereng  pada  kondisi  ekisting  dengan  menggunakan software  Plaxis akibat  pengaruh  beban  lalulintas sebesar  12  kN/m 2 dalam  kondisi  tidak  aman.  Oleh  karena  itu,  perlu  diberikan  penanganan  pada  bagian lereng.  Secara  umum  metode  stabilitas  lereng  ini  dapat  dilakukan  secara  fisis,  mekanis,  dan bioengineering. Metode  stabilitas lereng  yang  digunakan  adalah  dengan  perkuatan  lereng  menggunakan dinding  penahan  tanah.  Dinding  penahan  tanah  telah  banyak  digunakan  untuk  perkuatan  lereng  yang
(b)
(a)
terjal maupun landai, keuntungan dari segi ekonomisnya perkuatan lereng dengan menggunakan dinding penahan  tanah  juga  dapat  mengurangi  volume  bahan  timbunan,  memungkinkan  digunakan  kualitas timbunan yang lebih rendah.
Sedangkan hasil analisis stabilitas lereng dengan menggunakan perkuatan dinding penahan tanah, pemasangan 3 (tiga) angkur dan mengubah sudut kemiringan lereng menjadi 15°  mampu meningkatkan kestabilan  lereng,  faktor  keamanan  yang  diperoleh  sebesar  1,3110.  Dapat  disimpulkan  bahwa  dengan diberi  perkuatan  lereng  dan  mengubah  sudut  kemiringan  lereng  dapat  meningkatkan  faktor  keamanan lereng sesuai dengan syarat ketentuan faktor keamanan lereng.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  dan  pembahasan  tentang  analisis  kestabilan  lereng  dengan  menggunakan software  Plaxis pada  Ruas  Jalan  Banda  Aceh  –  Medan  Sta  83+135  Gunung  Selawah  dapat diambil kesimpulan adalah sebagai berikut:
1. Faktor  Keamanan  pada  kondisi  existing  dengan  menggunakan software  Plaxis pada  Ruas  Jalan Banda Aceh – Medan Sta 83+135 Gunung Selawah adalah tidak aman.
2. Faktor Keamanan sesudah dilakukan perkuatan dan mengubah sudut kemiringan lereng menjadi 15° dengan software Plaxis akibat pengaruh beban lalulintas adalah aman.

## 5.2 Saran
Saran-saran  yang  dapat  diberikan  berdasarkan  tahap-tahap  perencanaan  yang  telah  dikerjakan antara lain:
1. Perencanaan  ini  dapat  dijadikan  modul  dan  bahan  untuk  merencanakan  perencanaan  kestabilan lereng yang serupa.
2. Disarankan  kedepannya  demi  keselamatan  dan  kenyamanan  pengguna  jalan  dan  menghindari kerugian  negara,  timbul  kesadaran  bagi  pelaksana  kegiatan,  agar  untuk  memperhatikan membangun  sebuah  konstruksi    bangunan  yang  menyangkut  dengan  ilmu  mekanika  tanah  atau pondasi dasar pada sebuah konstruksi bangunan, perencanaan agar diteliti dan diserahkan kepada ahlinya  untuk mendapatkan rekomendasi yang tepat sasaran dan dapat dipertanggung jawabkan secara teknis dan hukum.

## DAFTAR PUSTAKA
Das, BM 1985, Mekanika Tanah I , Erlangga, Jakarta.
Hardiyatmo, HC 2006, Mekanika Tanah I , Gajah Mada University Press, Yogyakarta. Hardiyatmo, HC 2010, Mekanika Tanah II , Gajah Mada University Press, Yogyakarta.