## ANALISIS DESAIN SOIL NAILING MENGGUNAKAN LOAD & RESISTANCE
FACTORED DESIGN DIBANDINGKAN DENGAN ALLOWABLE STRESS DESIGN
Gianicco Irawan 1 dan Gregorius Sandjaja Sentosa 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta gianicco.325180115@stu.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta gregoriuss@ft.untar.ac.id
Masuk: 21-01-2022, revisi: 02-02-2022, diterima untuk diterbitkan: 22-02-2022

## ABSTRACT
Soil nailing, which is one of the slope reinforcement methods that has many advantages such as ease of construction, low cost, and short time, currently still lacks efficiency. These weaknesses are found in the theories and design methods currently used, such as the current soil nailing design method which only considers uncertainty in a factor based on field experience and/or engineering judgment. Until now, the design method in geotechnical construction still uses the Allowable Stress Design (ASD) approach. Design analysis using ASD tends to be less efficient and more efficient than the Load and Resistance Factored Design (LRFD) method being tested in this paper. Thus, LRFD can be an alternative to cover the shortcomings  of the previous approach and provide a positive trend for land use to safety ratios as well as costs. With the same dimensions and specifications, the value approach with LRFD is able to produce an efficient one for use in the design. This can be seen when the parameter is degraded by more than 30%, where when using ASD the slope is declared unsafe (SF ≤ 1,50), while the slope is declared safe when using LRFD (Capacity to Demand Ratio ≥ 1,0).
Keywords: reinforcement, weakness, conservative, factor of safety, uncertainty

## ABSTRAK
Soil  nailing yang  merupakan  salah  satu  metode  perkuatan  lereng  yang  memiliki  banyak  keuntungan  seperti kemudahan  teknik  konstruksi,  rendahnya  biaya,  kemudian  juga  singkatnya  waktu,  pada  saat  ini  masih  memiliki kekurangan dalam efisiensi. Kelemahan tersebut ditemukan dalam teori perhitungan dan metode desain yang sekarang ini digunakan, seperti cara desain soil nailing yang sekarang ini hanya mempertimbangkan ketidakpastian hanya dalam suatu  faktor  yang  didasarkan  oleh  pengalaman  lapangan  dan  atau  penilaian  rekayasa.  Sampai  saat  ini,  metode perancangan  atau  desain  dalam  konstruksi  geoteknik  masih  menggunakan  pendekatan  Allowable  Stress  Design (ASD).  Analisis  desain  menggunakan  ASD  ini  cenderung  kurang  efisien  dan  lebih  konservatif  jika  dibandingkan dengan metode Load and Resistance Factored Design (LRFD) yang sedang diuji dalam tulisan ini. Dengan demikian, LRFD dapat menjadi salah satu alternatif untuk menutupi kekurangan dari pendekatan sebelumnya dan memberikan tren  yang  positif  bagi  penggunaan  soil  nailing  terhadap  rasio  keamanan  dan  juga  biaya.  Dengan  dimensi  dan spesifikasi  yang  sama,  pendekatan  dengan LRFD  mampu menghasilkan nilai  yang  efisien  untuk  digunakan dalam desain. Hal ini terlihat pada saat parameter terdegradasi lebih dari 30%, dimana pada saat menggunakan ASD lereng dinyatakan tidak aman  (SF ≤ 1,50), sementara lereng dinyatakan aman pada saat menggunakan LRFD ( Capcity to Demand Ratio ≥ 1,0).
Kata kunci: perkuatan, kelemahan, konservatif, faktor keamanan, ketidakpastian

## 1. PENDAHULUAN
Kegiatan konstruksi di Indonesia seringkali berhadapan dengan masalah lereng. Tidak hanya terbentuk secara alami, lereng  juga  dapat  terbentuk  akibat  kegiatan  manusia  sendiri,  seperti  aktivitas  penggalian  untuk  kebutuhan pembangunan bangunan sipil. Beragamnya kondisi geografi yang ada di Indonesia tentunya mengakibatkan masalah lereng yang berbeda-beda juga, seperti ketidakstabilan lereng. Hal ini tergantung dari besarnya kemiringan lereng,
Kondisi tanah, dan elevasi yang berbeda-beda. Ketidakstabilan lereng ini adalah suatu masalah yang harus diantisipasi karena ketidakstabilan lereng dapat menimbulkan masalah yang berbahaya seperti kelongsoran. Kelongsoran dapat membahayakan  orang-orang  yang  berada  di  sekitar  lereng  tersebut.  Tidak  hanya  itu,  kelongsoran  ini  juga  dapat
Analisis  Desain Soil  Nailing Menggunakan Load  & Resistance  Factored  Design Dibandingkan  Dengan Allowable Stress Design
menyebabkan kerugian material karena dapat merusak bangunan-bangunan yang dibangun pada daerah tersebut, yang tentu saja kerugiannya tidak sedikit.
Salah satu cara untuk mencegah bencana kelongsoran ini, salah satu caranya adalah dengan menggunakan metode Soil nailing. Soil nailing adalah salah satu metode perkuatan lereng dengan cara memperbaiki tanah. Soil nailing ini tergolong  sebagai  metode  perkuatan  tanah  in-situ,  dilakukan  dengan  cara  melaksanakan  pemakuan  batang-batang dengan bahan seperti cerucuk, baja, bambu, dan mini pile (FHWA, 2015).
Metode  perkuatan  lereng  ini perlu  dilaksanakan  dengan  memperhatikan  segala  faktor  terkait  mulai  dari  parameter tanah dan metode desain yang digunakan. Desain yang konservatif dilakukan saat ini dengan pendekatan Allowable Stress  Design (ASD)    dengan  mengkonsentrasikan  ketidakpastian  dalam  suatu  nilai  yang  disebut  sebagai  faktor keamanan  ( safety  factor ).  Nilai  faktor  keamanan  ini  diperoleh  dari  pengalaman  proyek,  penilaian  rekayasa  atau engineering judgment , dan juga praktik umum di lapangan. Hal ini memang terkesan membuat perencanaan menjadi lebih mudah karena hanya mengkonsentrasikan ketidakpastian ke dalam 1 aspek saja, namun dapat membuat desain terkesan kurang efisien karena ketidakpastian yang ada ini langsung diasumsikan dengan nilai tertentu yang cenderung konservatif.
Oleh karena itu, di dalam penelitian ini dibahas metode perkuatan tanah Soil nailing dengan menggunakan pendekatan Load and Resistance Factored Design (LRFD) yang memisahkan nilai faktor kepada beban dan tahanan, juga fokus dalam mengatasi ketidakpastian dalam desain struktur geoteknik, dalam hal ini Soil nailing. Namun, sampai saat ini penggunaan  LRFD  belum  begitu  umum  digunakan  di  konstruksi  geoteknik  dunia  mengingat  tanah  adalah  elemen yang bukan buatan manusia ( man-made) melainkan buatan alam sehingga tentunya parameter yang diperhatikan juga jauh lebih rumit dan keadaan tanah dalam keadaan alaminya tidak pernah seragam di satu tempat dengan tempat yang lainnya.
Oleh sebab itu, hasil dari analisis dapat digunakan untuk menentukan metode perkuatan yang paling efisien dan efektif yang dibutuhkan.
Berikut batasan masalah dalam penelitian ini:
1. Jenis soil nailing yang digunakan adalah jenis Grouted Nails.
2. Analisis  perkuatan  dengan  metode Soil  Nailing dilakukan  dengan  perhitungan  manual  dan  bantuan program Midas GTS NX.
3. Parameter tanah yang digunakan berdasarkan hasil uji laboratorium.
4. Metode perkuatan tanah Soil Nailing dengan spesifikasi dan lereng tertentu, dengan tambahan beban statik di atas lereng
5. Analisis stabilitas yang diperhitungkan adalah analisis stabilitas global, analisis stabilitas geser, analisis stabilitas terhadap cabut tulangan, dan analisis stabilitas terhadap tarik tulangan.
Berikut permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini:
1. Pengaruh penggunaan metode LRFD pada struktur geoteknik.
2. Pengaruh pemisahan ketidakpastian  dalam  desain.  Ketidakpastian  beban maupun  tahanan  yang  bekerja pada struktur dipisahkan menjadi dua faktor yang berbeda.
3. Pengaruh degradasi parameter terhadap konstruksi soil nailing yang didesain dengan pendekatan ASD dan LRFD.
4. Perbandingan antara hasil yang didapat dengan pendekatan ASD dan LRFD.
Berikut tujuan dari penelitian ini:
1. Mengetahui  praktik  penggunaan Load  and  Resistance  Factored  Design (LRFD) sebagai  pengganti pendekatan Allowable Stress Design ( ASD) pada praktik perkuatan lereng soil nailing .
2. Membandingkan pendekatan Allowable Stress Design (ASD) dan Load and Resistance Factored Design (LRFD) dalam desain perkuatan Soil Nailing .
3. Mengetahui  efektifitas  pendekatan Load  and  Resistance  Factored  Design (LRFD) pada  konstruksi geoteknik.

## Prinsip Kerja Soil Nailing
Secara sederhana, soil nailing bekerja untuk menciptakan inklusi pasif dengan jarak tertentu sehingga meningkatkan kuat geser tanah pada bidang longsor dengan adanya tambahan komponen gaya geser dan tambahan tahanan normal, yang  pada  akhirnya  pergerakan  tanah  dapat  ditahan  serta  penurunan  tanah  ( settlement) dapat  dibatasi  selama  dan setelah penggalian.
Ada  dua  klasifikasi  metode  perbaikan  tanah  untuk  stabilisasi  lereng,  yaitu  metode  internal  dan  metode  eksternal. Dalam hal ini, soil nailing termasuk dalam klasifikasi stabilitas internal. Sistem perkuatan tanah stabilitas internal ini adalah sistem perkuatan tanah yang elemen strukturnya berada di dalam tanah. Elemen struktur yang berada di dalam tanah ini berfungsi untuk menambah kuat geser tanah pada bidang kegagalan sehingga struktur tersebut dapat menahan gaya yang bersifat meruntuhkan tanah. Sistem stabilisasi internal ini berbeda dengan sistem stabilisasi eksternal yang menggunakan berat strukturnya sendiri untuk melawan beban luar yang dapat menyebabkan kegagalan.
Soil Nailing disebut sebagai struktur penahan tanah yang bekerja dengan alat perkuatan pasif, yang disebut paku ( nail). Kata pasif dalam penjelasan sebelumnya berarti bahwa soil nails dipasang dengan tidak diberi gaya prategang terlebih dahulu. Soil nailing dipasang dengan menggunakan metode “ top-down” dimana penggalian dilakukan dan elemen perkuatan dipasang setelah setiap siklus penggalian. Soil nails dipasang di setiap bibir penggalian untuk memberikan dukungan lateral untuk tanah yang ada pada setiap tingkat galian. Dikarenakan setiap penggalian umumnya memiliki kedalaman 150 cm, nails dipasang secara vertikal dengan jarak sekitar 150 cm. Soil nails juga dapat dipasang dengan jarak horizontal sekitar 150 cm juga.
Pada  dasarnya penggunaan  metode soil  nailing ini  dapat  digunakan  sebagai  struktur  perkuatan  dinding  galian  dan perkuatan lereng. Perbedaan diantara keduanya adalah sebagai berikut:
a) Pada soil nailing sebagai struktur perkuatan dinding, inklusi ditempatkan cenderung ke arah mendatar dan fungsi yang dominan bekerja adalah kuat tariknya.
b) Pada soil  nailing sebagai  perkuatan  lereng,  inklusi  ditempatkan  mendekati  tegak  lurus  dari  bidang kelongsoran dan fungsi yang dominan bekerja adalah tegangan geser dan kekakuan dari inklusi tersebut.

## Allowable Stress Design (ASD)
Ketidakpastian dalam desain rekayasa teknik secara tradisional diwakili dengan suatu faktor keamanan (FS) untuk suatu  metode Allowable  Stress  Design (ASD).  Pada  metode  ASD,  tegangan  ijin  dari  suatu  komponen  struktural didapat dari hasil bagi antara nilai kekuatan ultimate dari komponen struktur tersebut dengan nilai faktor keamanan (FS). Desain umum dari metode ASD ini dapat digambarkan dalam persamaan:
Σ𝑄 𝑖 ≤ 𝑅 𝑎𝑙𝑙 = 𝑅 𝑛 𝐹𝑆 (1)
Keterangan:
Σ𝑄𝑖
= total efek beban R all
= Tahanan Rn = kekuatan nominal tahanan FS = faktor keamanan
(Barker et al., 2011)

## Load and Resistance Factored Design (LRFD)
Untuk  mengetahui  ketidakpastian  dalam  sistem  desain  yang  diharapkan  lebih  baik  daripada  metode  konvensional (ASD),  metode  LRFD  dikembangkan  dengan  tujuan  sebagai  berikut:  (1)  untuk  memisahkan  ketidakpastian  desain kepada beban dan tahanan dengan penggunaan suatu nilai faktor; (2) untuk memberikan faktor beban dan tahanan berdasarkan  dengan  indeks  realibilitas;  (3)  untuk  memerikan  suatu  pendekatan  yang  konsisten  dan  terukur  dalam mendesain  suatu  struktur,  dalam  hal  ini  struktur  perkuatan  geoteknik.  Dalam  metode  LRFD,  terdapat  2  parameter yang  dipertimbangkan,  yaitu  faktor  beban  ( load  factor )  untuk  ketidakpastian  beban  yang  akan  bekerja  dan  faktor tahanan untuk ketidakpastian terhadap material yang akan digunakan sebagai struktur. Oleh karena ada dua parameter yang  dipertimbangkan,  maka  metode  LRFD  ini  memiliki  potensial  untuk  memberikan  konsistensi  dalam  desain. Berikut ini adalah persamaan yang dapat mewakili kinerja metode LRFD.
𝜙𝑅 𝑛 ≥   ∑ 𝛾 𝑖 𝑄 𝑛𝑖 𝑖 1 (2)
Keterangan:
𝜙 = faktor tahanan (resistance factor)
Rn = kekuatan nominal tahanan (normal strength) Q = efek beban (load effect)
Analisis  Desain Soil  Nailing Menggunakan Load  & Resistance  Factored  Design Dibandingkan  Dengan Allowable Stress Design
𝛾
= faktor beban (load factor)
(Barker et al., 2011)
Nilai  faktor  tahanan  ( resistance  factor )  diatur  dalam  AASHTO  (2007) Article 11.6.3.  Sebagai  contoh,  untuk menghitung kestabilan global, resistance factor yang digunakan adalah sebesar 0,65 dan 0,75. Nilai resistance factor sebesar 0,65 digunakan jika lereng ditujukan untuk menahan struktur. Sementara, nilai resistance factor sebesar 0,75 digunakan jika lereng tidak ditujukan untuk menahan struktur.
Sementara itu, untuk penggunaan faktor beban ( load factor ) disesuaikan pada AASHTO (2014) Article 3.4.1 menurut kondisi batasan ( limit states ) dari stabilitas yang akan ditinjau. Limit states terbagi menjadi service limit states (kondisi layan/normal), strength limit states (kondisi kekuatan nominal), dan extreme limit states (kondisi luar biasa).
Service  limit  states adalah  kondisi  pada  saat  struktur  berada  dalam  kondisi  stabil  dan  mengalami  pembebanan reguler/normal pada masa layan yang tidak membuat struktur mengalami kegagalan. Kondisi ini digunakan pada saat melakukan  perhitungan  stabilitas  global.  Sementara  itu, strength  limit  states mengacu  pada  saat  kondisi  struktur memberikan  kekuatan  yang  cukup  untuk  mengatasi  kegagalan. Strength  limit  states ini  digunakan  dalam  analisis kestabilan geser dan internal pada soil nailing . Kemudian, extreme limit states mengacu pada saat adanya beban-beban yang  tidak  terduga  (seperti  aktivitas  seismik)  yang  bekerja pada  struktur.  Untuk  kondisi layan/normal, load  factor yang digunakan adalah sebesar 1,0. Di luar kondisi itu, load factor yang digunakan ≥ 1,0.
Sampai  saat  ini, resistance  factor dan load  factor ini  terus  mengalami  perkembangan  kalibrasi,  dan  yang  terakhir dirilis pada AASHTO LRFD Bride Design Specifications 8 th Edition September 2017.

## Kestabilan Lereng
Lereng adalah permukaan bumi atau tanah yang membentuk sudut kemiringanm tertentu terhadap bidang horizontal. Lereng  hadir  dalam  tiga  bentuk  berbeda,  yaitu  lereng  alami,  lereng  timbunan,  dan  lereng  potongan.  Lereng  bisa terbentuk hanya di satu sisi (seperti pada bagian lereng pada gunung atau tepi sungai) atau terbentuk di dua sisi (seperti pada galian) ataupun beberapa sisi. Komponen-komponen pada lereng secara umum ada dasar lereng, kaki lereng, muka  lereng,  puncak  lereng,  dan  sudut  kemiringan  lereng.  Dalam  praktiknya,  sudut  kemiringan  lereng  seringkali digunakan  sebagai  rasio  antara  jarak  horizontal  dengan  jarak  vertikal  atau  jarak  vertikal  dengan  jarak  horizontal, bergantung  dari  kesepakatan  dari  setiap  negara.  Sudut  kemiringan  lereng  diekspresikan  dalam  bentuk  rasio perbandingan atau persentase (%). Sudut kemiringan lereng maksimum terbatas oleh kekuatan tanah itu sendiri. Suatu kemiringan bisa dikategorikan sebagai lereng jika memiliki kemiringan kurang dari 70 derajat.
Selanjutnya, kondisi suatu lereng dikatakan aman terhadap bahaya kelongsoran dinyatakan dalam suatu nilai yang disebut faktor keamanan atau factor of safety (SF). Menurut SNI 8460:2017, untuk kestabilan global dan kestabilan geser pada lereng yang dinyatakan aman mempunyai nilai faktor keamanan sebesar 1,50.
Berikut ini adalah perhitungan faktor keamanan dengan perkuatan soil nailing .
𝑆𝐹 = 𝑐.𝐿𝑓+(𝑊+𝑄) cos 𝑎𝑛 tan 𝜙+(Σ𝑇𝑖 sin(𝛼+𝑖)−Σ𝑉𝑖 cos(𝛼+𝑖)) tan 𝜙
(𝑊+𝑄) sin 𝑎𝑛−Σ𝑇𝑖 cos(𝛼+𝑖)−Σ𝑉𝑖 sin(𝛼+𝑖) (3) Keterangan: SF = faktor keamanan c = kohesi dari tanah (kN/m2) 𝜙
= sudut geser dalam tanah ( o ) 𝛼 = sudut kemiringan bidang longsor terhadap garis horizontal W = berat irisan tanah ke-n (kN/m) Q = beban luar ( surcharge load ) di atas lereng (kN/m) Lp = panjang nail bar yang berada di belakang bidang longsor 𝛽 = sudut kemiringan dari lereng ( o ) i = sudut kemiringan dari nail bar terhadap sumbu x global atau bidang horizontal Σ𝑇𝑖 = kumulatif daya dukung nail bar terhadap gaya tarik (kN/m) Σ𝑉𝑖 = kumulatif daya dukung nail bar terhadap gaya geser (kN/m)
Untuk Σ𝑇𝑖 dan Σ𝑉𝑖 dihitung terlebih dahulu kapasitas soil nailing tunggal dengan keseimbangan gaya.

## 2. METODE PENELITIAN
Secara garis besar, prosedur yang dilakukan dalam penelitian ini digambarkan dalam diagram alir pada Gambar 1 dan akan diuraikan pada bagian selanjutnya.
Uraian dari diagram alir tersebut adalah sebagai berikut:
1. Tahapan awal dari penelitian ini dimulai dengan mengidentifikasikan masalah.
2. Tahap berikutnya adalah melakukan studi literatur mengenai soil nailing, ASD, dan LRFD.
3. Kemudian, dilakukan pemodelan dan pemasukkan data lereng seperti tinggi lereng, kemiringan lereng, dan juga data tanah di lereng tersebut secara manual dan dibantu dengan program Midas GTS NX.
4. Data lereng yang dimasukkan tersebut merupakan contoh kasus dari lereng yang akan digunakan dalam penelitian ini.
5. Tahapan  selanjutnya  adalah  dengan  melakukan  perhitungan  menggunakan  metode  ASD  dan  LRFD, yang  dilakukan  dengan  menentukan  faktor  keamanan  yang  akan  digunakan  dalam  metode  ASD  dan menentukan indeks realibilitas untuk digunakan dalam metode LRFD.
6. Kemudian, dilakukan perhitungan dengan masing-masing metode dengan faktor dan indeks yang telah ditentukan dan dikalibrasikan hingga pada akhirnya mendapatkan hasil akhir berupa dimensi struktur perkuatan yang digunakan pada masing-masing metode.
7. Dari  kedua  hasil  yang  dipeorleh  dengan  metode  yang  berbeda  tersebut,  maka  dilakukan  analisis perbandingan.
8. Tahapan terakhir dari penelitian ini adalah menarik kesimpulan, memberikan saran, dan mengusulkan solusi bagi penelitian selanjutnya.
Analisis  Desain Soil  Nailing Menggunakan Load  & Resistance  Factored  Design Dibandingkan  Dengan Allowable Stress Design
Gambar 1. Diagram Alir
Mulai Identifikasi Masalah Studi Literatur tentang Soil Nailing , ASD, dan LRFD Kasus Lereng dengan Soil Nailing Pemodelan & Input Data Lereng Perbandingan ASD dan LRFD Hasil Perbandingan
ASD Hasil
Perbandingan LRFD Perbandingan Hasil Solusi, Kesimpulan, dan Saran Selesai

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pemodelan Lereng
Lereng  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  berlokasi  di  Desa  Bantas,  Kecamatan  Selemadeg  Timur,  Kabupaten Tabanan, Bali diambil dari hasil uji laboratorium oleh Suwarsa et al (2010).

## Gambar 2. Sketsa Kondisi Lereng

## Pembebanan di Atas Lereng
1. Perkerasan jalan yang digunakan yaitu perkerasan beton semen (perkerasan kaku). Struktur ini tersusun dari pelat beton semen yang tidak menerus atau bersambung tanpa tulangan, diletakkan di atas pondasi bawah ( subbase )  dengan  lapis  permukaan  beraspal,  sesuai  dengan  SNI  PD  T-14-2003.  Dengan  tebal  perkerasan aspal sebesar 10 cm, tebal perkerasan beton sebesar 30 cm, dan tebal pondasi bawah sebesar 15 cm.
2. Kelas jalan yang digunakan dalam pembebanan lereng ini adalah kelas jalan III dengan asumsi VLHR sebesar 8.000 smp/hari/ Lebar jalur yang digunakan adalah 3 meter dan lebar bahu jalan sebesar 2 m seperti pada Gambar 3. Beban pada seluruh lebar permukaan jalan yang digunakan dalam lereng ini adalah sebesar 12 kN/m 2 .  Data  tersebut  diambil  dari  Jozias  dan  Sandjaja  (2021)  dan  Panduan  Geoteknik  Pusat  Litbang Prasarana Transportasi (2001).
Gambar 3. Sketsa Jalan di Atas Lereng
Analisis  Desain Soil  Nailing Menggunakan Load  & Resistance  Factored  Design Dibandingkan  Dengan Allowable Stress Design

## Analisis Kestabilan Pada Lereng Tanpa Perkuatan (Dengan beban jalan)
Hasil perhitungan yang diperoleh dari program Midas GTS NX, faktor keamanan pada lereng tersebut adalah sebesar 0,715 (SF ≤ 1,50). Hal tersebut menunjukkan bahwa lereng yang tidak diperkuat berada dalam kondisi yang tidak aman atau tidak stabil, oleh karena itu perkuatan ( soil nailing ) diperlukan dalam upaya menstabilkan lereng. Dalam perhitungan yang dilakukan di program Midas GTS NX, metode yang digunakan adalah Stress Analysis Method (SAM) karena mengacu kepada limit equilibrium dan diterapkan pada bidang 2 dimensi.
Gambar 4. Analisis Stabilitas Global Menggunakan Program Midas GTS NX

## Spesifikasi Perkuatan yang Efisien Untuk Lereng
Jenis soil nailing yang digunakan dalam perkuatan lereng ini adalah Grouted Nails. Elemen yang dianalisis adalah bagian nail bar dengan grouting. Penentuan spesifikasi perkuatan untuk lereng dihitung sampai diperoleh hasil spesifikasi soil nailing yang paling efisien yang mungkin diterapkan di lapangan. Dilakukan perhitungan dengan langkah yang  sama  dan  diperoleh  hasil  faktor  keamanan  seperti  pada  tabel  dan  grafik  di  bawah  ini.  Diameter soil nailing yang digunakan adalah 25 mm dengan panjang yang bervariasi seperti Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1 Faktor keamanan dengan Panjang Nail Bar
L (m)  SF ≥ 1,5 10 2,8296 9 2,5977 8 2,3892 7 2,1459 6 1,8681
Berdasarkan Tabel 1, maka dapat dilihat bahwa dengan panjang nail bar 6 meter, lereng sudah dapat dinyatakan aman dari  bahaya kelongsoran.  Oleh  karena  itu,  perhitungan  selanjutnya dapat dilakukan dengan  menggunakan nail  bar sepanjang 6 meter.

## Degradasi Parameter
Parameter eksisting (tidak terdegradasi atau terdegradasi 0%) berdasarkan data awal terdiri atas c = 1,8 kN/m 2 dan 𝜙 = 24 o .
Namun, parameter tanah bisa mengalami degradasi atau penurunan. Degradasi ini disebabkan oleh jumlah kandungan air yang meningkat secara tiba-tiba. Hal ini bisa terjadi pada waktu terjadinya hujan. Namun, hal sebaliknya juga dapat terjadi, parameter tanah di titik lain bisa saja lebih baik terhadap parameter eksisting. Besaran degradasi parameter dilakukan berdasarkan asumsi dan dilampirkan pada Tabel 2. di bawah ini.
Tabel 2. Degradasi Parameter
Persentase Degradasi   c (kN/m 2 )  φ'( 0 ) 30% 2,3 31 20% 2,1 28 0%/Eksisting 1,8 24 -20% 1,4 19 -30% 1,2 16 -40% 1 14 -50% 0,9 12

## Analisis Stabiitas Global dengan Pendekatan ASD dan LRFD
Mengacu pada peraturan dalam SNI 8460:2017, bahwa panjang nail bar yang digunakan sebagai perkuatan lereng adalah  0,6H  –  1,2  H,  maka  akan  dicoba  panjang nail  bar sepanjang  H,  yaitu  6  meter  dengan  jarak  vertikal  dan horizontal  masing-masing  sebesar  1  m,  dengan  diameter  25  mm.  Untuk  kemiringan nail  bar terhadap  bidang horizontal (i) digunakan sebesar 10 derajat.
Sudut bidang longsor ( 𝛼 ) yang digunakan dalam perhitungan ini adalah 35 derajat. Hal ini dikarenakan dengan sudut bidang longsor 35 derajat pada bidang longsor planar menghasilkan angka faktor keamanan yang konvergen dengan angka faktor keamanan yang diperoleh dengan program.
A = 26,9602 m 2
A (area) adalah luas tanah yang ada di dalam area bidang longsor, nilainya dihitung dengan menggunakan program AutoCad 2016.
W = berat tanah yang ada di dalam area bidang longsor ditambah dengan beban luar
= ( 21,4074 m 2 × 21 kN/m 3 × 1 m ) + (4,2815 m × 24,9 kN/m)= 556,1648 kN
Lf = panjang bidang gelincir = 10 × cos(90 − 𝛼) = 10 × cos(90 − 35) = 17,4345 m
𝑅 𝑛 = 𝑓𝑦  × 𝐴𝑠 𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 = 420 MPa × 𝜋 25 2 =  206,167 kN
𝑅 𝑐 = 0,5 𝑅 𝑛 = 103,0835 kN
𝑉 1 = 𝑅𝑛 2 √1+4 tan 2 (90−(𝛼+𝑖)) = 206,167 2 √1+4 tan 2 (90−(35+10)) = 46,1003 kN
𝑇 = 4 𝑉 tan(90 − (𝛼 + 𝑖))
= 4 (46,1003) tan(90 − (35 + 10)) = 184,401 kN
Berdasarkan API 1987, nilai C 1 , C 2 , dan C 3 secara berurutan adalah 1,1; 1,9; dan 13.
𝑃𝑢 = (𝐶 1 𝑍 +   𝐶 2 𝐷)𝛾′𝑍 = (1,1 × 10 + 1,9 × 25 1000 ) 21 × 10 = 2319,975 kN
𝑃𝑢 = 𝐶 3 𝐷𝛾′𝑍 = 13 ( 25 1000 ) (21) (10) = 68,25 kN
Pu yang dipakai adalah Pu yang memiliki nilai terkecil dari kedua perhitungan di atas. Sehingga, Pu = 68,25 kN.
Dengan analisis p-y didapat upper limit dari tanah lateral yaitu:
Pmax = Pu/2 = 34,125 kN
Menghitung Panjang Penyaluran:
E = modulus elastisitas dari nail bar yang berbahan dasar baja = 2 × 10 8 kN/m 2
Analisis  Desain Soil  Nailing Menggunakan Load  & Resistance  Factored  Design Dibandingkan  Dengan Allowable Stress Design
I
= momen inersia dari penampang nail bar (lingkaran)
= 𝜋𝑑4 64 = 𝜋 0,00254 64 = 1,9175 × 10 -8 m 4 Ks
= 45000 kN/m 3 , modulus reaksi lateral tanah pasir padat berlempung
𝐿 𝑜 =   √ 4𝐸𝐼 𝐾 𝑆 𝐷 = √ 4(2×10 5 )( 1,9175 × 10 −8 )
(45000)(0,0025) = 0,3417 m
𝑉 2 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 𝐷 2 𝐿𝑜 = 34,125 × 0,025 2 × 0,3417 = 0,14576 kN
V 1 < V 2 , maka yang digunakan adalah V yang terkecil, yaitu V = 0,14576 kN
Koreksi gaya tarik ijin nail bar :
𝑉 𝑚𝑎𝑥2 𝑅 𝑐2 + 𝑇 𝑚𝑎𝑥2 𝑅 𝑛2 = 1 0,14576 2 103,084 2 + 𝑇 𝑚𝑎𝑥2 206,167 2 = 1 T max = 206,167 kN
Perhitungan T untuk T 1 :
Untuk pendekatan LRFD, FS (faktor keamanan) dibedakan menjadi CDR ( capacity to deman ratio ).
Nilai CDR ( capacity to demand ratio ) didapatkan dari proses iterasi ( trial and error ) hingga mendapatkan nilai CDR yang konvergen dengan hasil yaitu sebesar 1,58.
Gambar 5. Ilustrasi Lp
𝑇 1 = 𝜋𝐷𝐿 𝑝 𝑓𝑚𝑎𝑥 𝐶𝐷𝑅 = 𝜋 0.025 .2,7007.125 1,58 = 21,0429 kN
Perhitungan dilakukan untuk semua nail bar seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Rekapitulasi Perhitungan Seluruh Nail hi (m) lp (m) T (kN) V (kN) Nail 1 0,5 2,7007 16,7811 0,1338 Nail 2 1,5 3,048 18,9390 0,1338 Nail 3 2,5 3,3953 21,0970 0,1338 Nail 4 3,5 3,7426 23,2549 0,1338 Nail 5 4,5 4,0899 25,4129 0,1338 Nail 6 5,5 4,4372 27,5709 0,1338 Nail 7 6,5 4,7845 29,7289 0,1338 Nail 8 7,5 5,1318 31,8869 0,1338 Nail 9 8,5 5,4791 34,0449 0,1338 Nail 10 9,5 5,8264 36,2029 0,1338 Total 264,9196 1,3381
Untuk menghitung CDR, diperlukan 𝜙 𝑠 , yaitu faktor tahanan LRFD untuk analisis stabilitas global. Nilai 𝜙 𝑠 = 0,65 diatur dalam AASHTO (2014). Hal yang membedakan perhitungan ASD dan LRFD hanyalah pada penggunaan resistance factor dan load factor .
𝐶𝐷𝑅 = 𝜙 𝑔 (𝑐. 𝐿𝑓 + (𝑊 + 𝑄) cos 𝑎𝑛 tan 𝜙 + (Σ𝑇𝑖 sin(𝛼 + 𝑖) − Σ𝑉𝑖 cos(𝛼 + 𝑖)) tan 𝜙)
(𝑊 + 𝑄) sin 𝑎𝑛 − Σ𝑇𝑖 cos(𝛼 + 𝑖) − Σ𝑉𝑖 sin(𝛼 + 𝑖)
=
0,65(1,8.17,4375 + (556,165) cos 35 tan24 + ( 264,92 sin(35 + 10) −
1,338 cos(35 + 10) ) tan 24)
(556,165) sin 35 − 264,92 cos(35 + 10) − 1,338 sin(35 + 10)
= 1,57715 ≥ 1, lereng dinyatakan aman.
Berikut ini adalah Tabel 4 perbandingan SF dan CDR secara keseluruhan dengan degradasi parameter.
Analisis  Desain Soil  Nailing Menggunakan Load  & Resistance  Factored  Design Dibandingkan  Dengan Allowable Stress Design

## Tabel 4. Perbandingan ASD dan LRFD pada Stabilitas Global
Degradasi  c (kN/m 2 )  φ'( 0 )  ASD ( ≥ 1,5) Ket LRFD ( ≥ 1,0) Ket 30% 2,3 31 2,1853 AMAN 1,7829 AMAN 20% 2,1 28 2,0552 AMAN 1,7043 AMAN 0% 1,8 24 1,8920 AMAN 1,5772 AMAN -20% 1,4 19 1,6880 AMAN 1,4542 AMAN -30% 1,2 16 1,5852 AMAN 1,3831 AMAN -40% 1 14 1,4907 TIDAK AMAN 1,3203 AMAN -50% 0,9 12 1,4288 TIDAK AMAN 1,2683 AMAN
Gambar 6. Grafik Hubungan Degradasi Parameter dengan SF dan CDR Global
Pada  dasarnya, safety  factor (SF)  dan capacity  to  demand  ratio (CDR)  merupakan  hal  yang  sama.  Kedua  istilah tersebut  dibedakan  hanya  untuk  memudahkan  klasifikasi  antara  metode  ASD  dan  LRFD.  SF  dan  CDR,  keduanya menghitung perbandingan antara besaran kekuatan struktur tanahan dan beban yang bekerja.
Dari analisis stabilitas global pada lereng yang diperkuat dengan soil nailing di atas, dapat dinyatakan bahwa desain menggunakan ASD cenderung lebih  konservatif, dikarenakan pada saat parameter taanah pada lereng terdegradasi hingga 40% dan 50%, lereng dinyatakan tidak aman. Sementara itu, lereng dinyatakan aman jika desain soil nailing dianalisis dengan pendekatan LRFD. Hal ini sesuai dengan faktor keamanan yang disyaratkan pada metode ASD yaitu sebesar 1,50. Sementara itu, pada metode LRFD faktor keamanan yang disyaratkan adalah sebesar 1,00.
0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 -60% -40% -20% 0% 20% 40% SF / CD R Persentase Degradasi Parameter Grafik Hubungan Degradasi Parameter dengan SF dan CDR Global ASD LRFD

## Analisis Stabiitas Geser dengan Pendekatan ASD dan LRFD
Dapat dilihat dari analisis di atas, bahwa pada saat parameter terdegradasi sebesar 30%, lereng yang diperkuat dengan soil nailing sepanjang 6 meter dan diameter 25 mm dinyatakan tidak aman jika dianalisis dengan pendekatan ASD. Namun, lereng dinyatakan aman jika dianalisis dengan pendekatan LRFD. Hal ini disebabkan analisis yang digunakan pada pendekatan ASD lebih konservatif dibandingkan dengan LRFD. Sama halnya dengan analisis stabilitas global, peraturan mensyaratkan nilai faktor keamanan untuk stabilitas geser sebesar 1,50 untuk ASD dan 1,00 untuk LRFD (lihat Tabel 5).
Tabel 5. Nilai SF dan CDR yang Diperoleh Dari Perhitungan Stabilitas Geser
Panjang Nail Bar (m) 6 meter 9 meter 12 meter Degradasi ASD LRFD ASD LRFD ASD LRFD 0% 2,9466  2,0210  3,6426  2,4850  4,3386  2,9490 -20% 1,8210  1,2491  2,2522  1,5365  2,6833  1,8239 -30% 1,4811  1,0160  1,8325  1,2503  2,1840  1,4846 -40% 1,0631  0,7294  1,3166  0,8984  1,5701  1,0673 -50% 0,8342  0,5724  1,0340  0,7055  1,2337  0,8387

## Analisis Stabiitas Internal dengan Pendekatan ASD dan LRFD
Pada  analisis  stabilitas  internal,  yaitu  stabilitas  terhadap  tarik  dan  cabut  tulangan  dengan  menggunakan  ASD  dan LRFD, keduanya memberikan hasil faktor keamanan relatif jauh dari nilai faktor keamanan minimum. Sekalipun pada parameter yang terdegradasi, hasil faktor keamanan (SF) dari pendekatan ASD memberikan nilai SF PO = 5,68 ≥ 2,0 ; SF T = 6,2326 ≥ 1,8 dan pendekatan LRFD memberikan nilai CDR PO = 2,5096 ≥ 1,0; CDR T = 3,3490 ≥ 1,0.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
1. Analisis  kestabilan  lereng  dengan  perkuatan soil  nailing dapat  dilakukan  dengan  2  pendekatan,  yaitu Allowable Stress Design dan Load & Resistance Factored Design yang masing-masing memiliki keunggulan dan kekurangan.
2. Analisis  kestabilan  lereng  eksisting  tanpa  perkuatan  memperoleh  nilai  faktor  keamanan  sebesar  0,748 menggunakan  program  Midas  GTS  NX.  Artinya  lereng  yang  tidak  diperkuat  dinyatakan  berbahaya  dan rentan terhadap kelongsoran.
3. Lereng dapat dinyatakan aman jika menggunakan perkuatan dengan 10 buah soil nailing dengan panjang minimum  (6  m)  dan  diameter  25  mm  jika  parameter  tidak  terdegradasi.  Hasil  faktor  keamanan  yang dihasilkan adalah sebesar 1,86. (SF ≥ 1,5).
4. Analisis stabilitas global yang dihitung menggunakan pendekatan LRFD dinilai lebih unggul dibandingkan dengan  analisis  menggunakan  pendekatan  ASD.  Hal  ini  dapat  dilihat  pada  hasil  analisis  stabilitas  global lereng  yang  parameter  tanahnya  terdegradasi  hingga  40%  dan  50%.  Pada  saat  hal  tersebut  terjadi,  lereng dinyatakan aman jika dihitung menggunakan pendekatan LRFD (CDR = 1,4288 dan 1,2683 ≥ 1,0), sementara lereng tidak dinyatakan aman jika dihitung menggunakan pendekatan ASD (SF = 1,4907 dan 1,3203 ≤ 1,5).
5. Analisis  stabilitas  lereng  terhadap  penggeseran  juga  menghasilkan  hasil  yang  lebih  unggul  jika  dihitung dengan pendekatan LRFD dibandingkan dengan ASD. Pada saat parameter terdegradasi hingga 30%, lereng dinyatakan aman terhadap penggeseran jika menggunakan soil nailing dengan panjang 6 meter dan diameter 25  mm  yang  dianalisis  dengan  pendekatan  LRFD  ( Capacity  to  Demand  Ratio =  1,016  ≥  1,0),  sementara lereng tidak dinyatakan aman jika dianalisis dengan pendekatan ASD (SF = 1,4811 ≥ 1,5).
6. Analisis stabilitas internal dengan pendekatan ASD dan LRFD, keduanya menyatakan bahwa lereng aman terhadap kegagalan internal (SF PO = 5,68 ≥ 2,0 ; SF T = 6,2326 ≥ 1,8 dan Capacity to Demand Ratio terkecil sebesar Capacity to Demand Ratio Pullout = 2,5096 ≥ 1,0; Capacity to Demand Ratio Tensile = 3,3490 ≥ 1,0).
Analisis  Desain Soil  Nailing Menggunakan Load  & Resistance  Factored  Design Dibandingkan  Dengan Allowable Stress Design
7. Dengan aspek desain dan dimensi yang sama. Jika melakukan desain dengan metode ASD, maka perhitungan hasil desain yang diperoleh tidak dapat diijinkan. Sementara itu, dengan metode LRFD, maka hasil desain dapat diijinkan karena nilai faktor keamanan mencukupi syarat yang ada dalam peraturan.

## Saran
1. Perkuatan  lain  selain soil  nailing ,  seperti  geosintetik, ground  anchor ,  dan  lainnya  dapat  dicoba  untuk dilakukan pada lereng ini.
2. Kerugian akibat beban dinamik dapat diperhitungkan dalam penelitian selanjutnya.

## DAFTAR PUSTAKA
AASHTO.  (2007).  American American  Association  of  State  Highway  and  Transportation  Officials. LRFD  Bridge Design Specifications , 4th .
AASHTO.  (2014).  American  Association  of  State  Highway  and  Transportation  Officials. LRFD  Bridge  Design Specifications , 7th .
AASHTO.  (2017).  American American  Association  of  State  Highway  and  Transportation  Officials. LRFD  Bridge Design Specifications , 8th . https://doi.org/10.1057/978-1-137-53072-1_6 Badan Standarisasi Nasional. (2017). Sni 8460-2017. Persyaratan Perancangan Geoteknik , 8460 , 2017.
Barker, J. B., Authority, T., Biehler, A. D., Dot, P., Brown, L. L., Dot, M., Conti, E. A., Transportation, S.,  Dot, N.
C., Hammond, P. J., Dot, W. S., Helme, E. A. N., & Air, C. (2011). Development of COOPERATIVE HIGHWAY PROGRAM . FHWA.  (2015).  Soil  Nail  Walls  Reference  Manual. Geotechnical  Engineering  Circular  NO.  7  -  Soil  Nail  Walls Reference Manual , 132085 , 425. https://www.fhwa.dot.gov/engineering/geotech/pubs/nhi14007.pdf Jozias, P. I., & Sandjaja, G. (2021). DAERAH PERBUKITAN MINAHASA UTARA. JMTS: Jurnal Mitra Teknik Sipil , 4 (1), 221–232.
Pusat  Litbang  Prasarana  Transportasi.  (2001).  Panduan  Geoteknik  4  Desain  dan  Konstruksi.  In Pusat  Litbang Prasarana Transportasi (Issue 4).
Suwarsa  Putra,  T.,  Wirya  Ardana,  M.,  &  Aryati,  M.  (2010).  Analisis  Stabilitas  Lereng  Pada  Badan  Jalan  Dan Perencanaan Perkuatan Dinding Penahan Tanah. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil , 14 (1), 36–42.