doi: mkts.v24i1.17169

## Analisis Stabilitas pada Lereng Sungai yang Dipengaruhi Pasang Surut
* Indra Noer Hamdhan 1 , Desti Santi Pratiwi 2
1 Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Nasional, Bandung, 2 Program Studi Magister Teknik Sipil, Insititut Teknologi Bandung, Bandung
*) indranh@itenas.ac.id
Received: 8 Januari 2018 Revised: 20 Juni 2018 Accepted: 25 Juni 2018

## Abstract
The slopes on river banks close to the estuary can be affected by tides, so it can experience stability in the river  bank.  Therefore,  this  research  is  conducted  to  determine  the  stability  of  river  bank  due  to  tides  with numerical  analysis.  The  numerical  analysis  method  was  done  by  2D  Plaxis  Software  that  using  the Finite Element  Method.  The  analysis  was  conducted  on  a  homogeneous  slope  with  2  (two)  different  soil permeability coefficient values, there are low permeability  and high permeability. The analysis is modeled by fully coupled analysis between deformation and ground water flow analysis. The results of the analysis indicate that a tidal are influence the stability of the slope based on the safety factor value. The highest of safety  factor  value  are  shown  in  high  tide  condition,  and  the  lowest  occur  at  low  tide  condition.  This happens  because  the high  tide  condition occur  the  addition  of  hydraulic  pressure  from  the  water  that  will resist the sliding, while the low tide condition will reduce the hydraulic pressure. This can be a concern to the stability of river bank with tidal condition in order to avoid the erosion during the low tide conditions. The  comparison  of  safety  factors  between  two  different  types  of  soil  permeability  are  not  significant,  the difference are only 3%.
Keywords: Tidal, slope stability, fully coupled analysis, coefficient of permeability, safety factor

## Abstrak
Tebing pada tepi sungai yang berlokasi dekat dengan muara dapat terpengaruhi oleh pasang surut air laut, sehingga dapat mengalami gangguan kestabilan pada tebing sungai tersebut. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan  untuk  mengetahui  kestabilan  lereng  di  tebing  sungai  akibat  pengaruh  pasang  surut  dengan pendekatan analisis numerik. Adapun analisis numerik yang dilakukan yaitu dengan menggunakan Program Plaxis 2D yang berbasis Metode Elemen Hingga. Analisis dilakukan terhadap lereng yang homogen  dengan dua nilai koefesien permeabilitas tanah yang berbeda, yaitu permeabilitas rendah dan permeabiitas tinggi. Tahap  analisis  dilakukan  dengan  menggunakan  analisis  ganda  antara  analisis  deformasi  dengan  analisis aliran air dalam tanah. Hasil analisis menunjukkan bahwa adanya pengaruh pasang surut pada kestabilan lereng yang ditunjukkan dengan nilai faktor keamanan. Nilai faktor keamanan terbesar terjadi ketika kondisi pasang, sedangkan faktor keamanan terkecil terjadi ketika kondisi surut. Hal tersebut terjadi karena ketika kondisi pasang terjadi penambahan tekanan hidrostatik dari air yang akan menahan kelongsoran, sedangkan pada  kondisi  surut  terjadi  pengurangan  tekanan  hidrostatik.  Hal  ini  dapat  menjadi  perhatian  untuk kestabilan  lereng  di  lereng  sungai  yang  terpengaruhi  pasang  surut  agar  tidak  terjadi  kelongsoran  ketika kondisi  surut.  Adapun  perbandingan  nilai  faktor  keamanan  untuk  kedua  jenis  tanah  dengan  permeabitas berbeda tidak terlalu signifikan, yaitu perbedaannya hanya sebesar 3%.
Kata  kunci: Pasang  surut,  stabilitas  lereng,  analisis  ganda,  koefesien  permeabilitas,  faktor keamanan.

## Pendahuluan
Lereng  merupakan  suatu  permukaan  tanah  yang memiliki  kemiringan  dan  membentuk  sudut tertentu  terhadap  bidang  horizontal  dan  tidak terlindungi  (Das,  1985).  Lereng  biasanya  terdapat di tepi jalan maupun di tebing sungai. Tebing yang berada  di  tepi  sungai  apabila  lokasinya  tidak  jauh dari  muara,  maka  akan  dipengaruhi  juga  oleh pasang  surut  air  laut,  dan  hal  ini  dapat menyebabkan  terganggunya  stabilitas  lereng  di tebing  tersebut.  Stabilitas  lereng  merupakan  hal penting  dalam  ilmu  geoteknik,  karena  apabila stabilitas  lereng  terganggu  maka  lereng  rentan terhadap kelongsoran.
Pasang  surut  air  laut  merupakan  suatu  fenomena pergerakan  naik  turunnya  permukaan  air  laut secara  berkala  yang  diakibatkan  oleh  kombinasi gaya  gravitasi  dan  gaya  tarik  menarik  dari  benda- benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan (Donkers, 1964).
Pasang  surut  di  Indonesia  dibagi  menjadi  empat (Wyrtki,  1961):  (1)  Pasang  surut  harian  tunggal ( diurnal ),  merupakan  pasang  surut  yang  hanya terjadi  satu  kali  pasang  dan  satu  kali  surut  dalam satu  hari.  (2)  Pasang  surut  harian  ganda  ( semi diurnal ), merupakan pasang surut yang terjadi dua kali  pasang  dan  dua  kali  surut  yang  tingginya hampir  sama  dalam  satu  hari.  (3)  Pasang  surut campuran  condong  harian  tunggal  ( prevailing diurnal ),  merupakan  pasang  surut  yang  dalam sehari  terjadi  satu  kali  pasang  dan  satu  kali  surut tetapi  terkadang  dengan  dua  kali  pasang  dan  dua kali  surut  yang  sangat  berbeda  dalam,  tinggi  dan waktu. (4)  Pasang surut campuran condong harian ganda  ( prevailing  semi  diurnal ),  merupakan pasang surut  yang  terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu kali  pasang  dan  satu  kali  surut  dengan  memiliki tinggi dan waktu yang berbeda.
Definisi  sungai  menurut  Putra  (2014)  merupakan aliran  terbuka  dengan  ukuran  geometrik  seperti tampak melintang dan memanjang serta kemiringan  lembah  yang  berubah  sepanjang waktu, tergantung debit, jumlah dan jenis sedimen yang  terangkut  oleh  air,  serta  material  dasar  dan tebing.  Jenis  sungai  dapat  dibagi  menjadi  dua menurut  pengaruh  pasang  surutnya,  yaitu  sungai non-pasang  surut  dan  sungai  pasang  surut.  Sungai non-pasang  surut  yaitu,  sungai  yang  tinggi  airnya tidak  dipengaruhi  oleh  gaya  pasang  surut  dan biasanya  terletak  di  hulu  sungai.  Adapun ketinggian muka air pada sungai non-pasang surut yang  dipengaruhi  oleh  besarnya  debit  air  yang mengalir  di  sungai  tersebut.  Sedangkan  sungai pasang  surut,  yaitu  sungai  yang  tinggi  airnya
dipengaruhi  oleh  gaya  pasang  surut  dan  biasanya terjadi di hilir sungai. Pada sungai pasang surut, air laut  akan  memasuki  sungai  pada  saat  pasang  naik ( flood  tide )  dan  akan  mengalir  ke  laut  kembali pada saat surut ( ebb tide ).
Kestabilan lereng di tebing sungai yang dipengaruhi  pasang  surut  perlu  diperhatikan  agar tidak  mengalami  erosi  yang  dapat  mengakibatkan banyak  kerugian,  seperti  kerusakan  struktur bangunan hingga korban jiwa.  Lokasi sungai yang terpengaruh  pasang  surut  tidak  hanya  di  dekat muara  laut,  akan  tetapi  jika  kemiringan  sungai landai,  pasang  surut  pun  akan  mempengaruhi hingga  ke  daerah  hulu  contohnya  seperti  sungai- sungai  besar  di  Kalimantan  dan  Sumatera.  Oleh karena  itu  telah  diteliti  stabilitas  lereng  di  tebing sungai yang dipengaruhi pasang surut dengan cara pendekatan numerik.
Pada  umumnya  dalam  menganalisis  stabilitas lereng  di  tebing  sungai,  analisis  deformasi  dan analisis  aliran  dalam  tanah  dilakukan  secara terpisah.  Sedangkan  pada  penelitian  ini  dilakukan dengan  menggunakan  analisis  ganda,  dimana analisis  deformasi  dan  analisis  aliran  dalam  tanah akibat pasang surut diperhitungkan secara bersamaan.
Pemodelan  pasang  surut  yang  dilakukan  berbeda dengan drawdown , karena pasang surut merupakan suatu  kondisi  muka  air  sungai  naik  turun  secara periodik sehingga mempengaruhi kondisi muka air tanah,  dan  hal  tersebut  berbeda  dengan  kondisi surut tiba-tiba ( drawdown ).
Maksud  dari  penelitian  ini  adalah  melakukan analisis  kestabilan lereng jenuh sebagian di tebing sungai yang dipengaruhi pasang surut dengan nilai koefesien permeabilitas berbeda, sehingga parameter  kuat  geser  tanah  disamakan.  Analisis dilakukan  secara  numerik  dengan  menggunakan analisis  ganda  pada  Program  PLAXIS  2D  yang berbasis  Metode  Elemen  Hingga  sedangkan tujuannya  adalah  untuk  menganalisis  pengaruh pasang  surut  terhadap  stabilitas  lereng  yang homogen dengan dua nilai koefesien permeabilitas yang berbeda (permeabilitas tinggi dan permeabilitas  rendah)  dan  dengan  kemiringan lereng  yang  berbeda  menggunakan  analisis  ganda secara  numerik.  Tingkat  kestabilan  lereng  ini ditunjukkan dengan nilai faktor keamanan.
Kestabilan  lereng  alami  yang  terbentuk  oleh  alam dapat mengalami kelongsoran akibat beberapa hal, salah  satunya  yaitu  kenaikan  muka  air  tanah (Rahardjo, 2012). Kenaikan muka air tanah sendiri dapat terjadi karena infiltrasi air hujan, pembangunan dan pengisian waduk, drainase yang
rusak,  dan  saat  terjadi  pasang.  Selain  kenaikan muka  air  tanah,  turunnya  muka  air  tanah  secara siginifikan  pun  akan  mengakibatkan  kelongsoran (Rahardjo,  2012).  Lereng  yang  mengalami penurunan  muka  air  secara  tiba-tiba,  yaitu  jika muka  air  pada  tepi  lereng  menurun  dengan  cepat maka  nilai  faktor  keamanan  lereng  tersebut  akan menurun. Pada tanah lempung, pengaruh penurunan  muka  air  secara  tiba-tiba  didekati dengan  mereduksi  nilai  parameter  tanah  berupa  ϕ menjadi  ϕ*  untuk  menghitung  nilai  faktor kemanan,  seperti  ditunjukkan  pada  persamaan berikut (Rahardjo, 2012):
(1)
Kriteria  keruntuhan  Mohr  Coulomb  (plastis sempurna) pada pemodelan material tanah
Terbentuknya regangan pada tanah yang mengakibatkan  bentuk  tanah  tidak  dapat  kembali seperti semula,  maka tanah tersebut sudah bersifat plastis.  Sebuah  fungsi  leleh  atau  disebut  dengan yield  function ( f )  dapat  digunakan  sebagai  fungsi regangan dan tegangan untuk mengevaluasi apakah plastisitas  telah  terjadi  pada  tanah  (Brinkgreve et al .,  2016).  Menurut  Brinkgreve et  al (2016) kondisi  tegangan  yang  ditunjukkan  oleh  titik-titik berada  di  bawah  fungsi  atau  bidang  leleh,  maka titik-titik tersebut memiliki perilaku yang sepenuhnya  elastis  dan  seluruh  regangan  dapat kembali seperti semula.
Prinsip dasar dari model elastis-plastis menyatakan bahwa regangan dan perubahan regangan dibedakan  menjadi  dua  yaitu  bagian  elastis  dan bagian plastis (Brinkgreve et al. , 2016).
Gambar 1. Prinsip model elastis plastis – sempurna (Brinkgreve et al ., 2016)
Pada Gambar 1 bidang plastis ditunjukkan dengan garis  konstan  dimana  dengan  tegangan  yang konstan regangan semakin besar sehingga regangan tidak akan kembali seperti semula.
Kondisi  leleh  pada  Pemodelan  Mohr-Coulomb merupakan  muai  hukum  friksi  dari  Coulomb  ke kondisi  tegangan  secara  umum  (Brinkgreve et  al. ,
2016).  Dua  buah  parameter  penting,  yaitu  sudut geser (ϕ) dan kohesi (c) yang muncul dalam fungsi leleh  dari  model  plastis.  Parameter  tersebut mempengaruhi  kuat  geser  tanah.  Menurut  Mohr (1900),  persamaan  kriteria  keruntuhan  Mohr Coulomb dapat ditulis menjadi sebagai berikut:
(2)
Dimana τ f adalah kuat  geser  tanah, σ adalah tegangan  normal, c adalah  kohesi  (kPa), ϕ adalah sudut  geser  ( ᵒ ).  Hubungan  tersebut  dapat menghasilkan sebuah garis lurus atau biasa disebut garis keruntuhan.
Gambar 2. Bidang leleh Mohr-Coulomb dalam ruang tegangan utama (c = 0) (Brinkgreve et al, 2016).
Analisis stabilitas lereng dengan Finite Element Method (FEM)
Terdapat  beberapa  metode  yang  dapat  digunakan untuk  menganalisis  kestabilan  lereng,  salah satunya  yaitu  metode  berbasis  numerik.  Metode numerik  memiliki  beberapa  keuntungan  dalam menganalisis  kestabilan  lereng,  yaitu  dapat digunakan  untuk  analisis  lereng  dengan  longsoran yang  kompleks,  dapat  memasukkan  kondisi regangan  tegangan  yang  ada  pada  lereng  dalam perhitungan kestabilan lereng, dapat menggunakan berbagai  macam  kriteria  keruntuhan,  dan  dapat dengan  mudah  memasukkan  efek  perkuatan  pada lereng.
Salah satu metode numerik yang sering digunakan saat  ini,  yaitu  Metode  Elemen  Hingga  ( Finite- Element  Method ).  Dalam  analisis  stabilitas  lereng terdapat  pendekatan  umum  yang  digunakan  pada Metode Elemen Hingga, yaitu metode pengurangan  kekuatan  geser  ( strength  reduction method ) dalam mendapatkan nilai faktor keamanan.  Metode  pengurangan  kuat  geser memiliki  prinsip  dengan  mereduksi/mengurangi secara  bertahap  nilai  kekuatan  geser  material
sampai  membentuk  suatu  mekanisme  keruntuhan tanah  pada  lereng  (Brinkgreve et  al. ,  2016).  Nilai parameter  kuat  geser tanah berupa nilai kohesi (c) dan  sudut  geser  (ϕ)  yang  akan  direduksi,  yaitu dinyatakan dengan persamaaan sebagai berikut:
(3)
(4)
Nilai SRF merupakan nilai faktor reduksi kekuatan geser,  dan  nilai  faktor  keamanan  (SF)  besarnya sama  dengan  nilai  SRF  pada  saat  tepat  terjadi keruntuhan.
Kuat  geser  tanah  jenuh  sebagian  ( unsaturated soil )
Tanah  di  alam  secara  alami  dapat  dibagi  menjadi dua,  yaitu  tanah  kondisi  jenuh  sempurna  ( fully saturated )  dan  tanah  kondisi  jenuh  sebagian ( partially saturated ). Perbedaan kondisi kejenuhan tanah ini dapat disebabkan oleh adanya perbedaan fase  air  yang  membentuk  suatu  massa  tanah (Muntaha, 2010).
Kondisi  pada  tanah  jenuh  sebagian,  air  hanya mengisi  sebagian  dari  volume  pori  dan  sisanya terisi oleh udara.  Pada tanah jenuh sebagian, Teori Terzaghi  mengenai  tegangan  efektif  klasik  dan koefisien suction (  )  telah  dimodifikasi  menjadi persamaan berikut ini (Bishop, 1959):
 (5)
Dimana adalah  tegangan  efektif, adalah tegangan  total, adalah  tekanan  udara  pori, adalah tekanan suction .
Nilai merupakan  nilai  tekanan  air negatif  atau  yang  biasa  disebut suction dan  adalah  nilai  koefisien suction .  Nilai  koefesien suction bervariasi  dari  nol  sampai  satu  tergantung kondisi  tanah,  yaitu  dalam  kondisi  kering  sampai jenuh.  Nilai  satu  ketika  kondisi  tanah  jenuh, sehingga persamaan menjadi (Hamdhan, 2013):
(6)
Dan  ketika  kondisi  tanah  kering  dengan  nilai  nol, maka persamaan menjadi:
(7)
Pada  saat  kondisi  tanah  kering,  tegangan  efektif akan sama dengan tegangan total dikarenakan nilai tekanan udara pori dapat diasumsikan sangat kecil bahkan  tidak  ada  ( ),  sedangkan  untuk mendapatkan  nilai  koefesien suction diperlukan pengujian  laboratorium.  Akan  tetapi  diperlukan waktu  yang  cukup  lama  dan  biaya  yang  tinggi
dalam menguji tanah kondisi jenuh sebagian. Oleh karena  itu  Vanapalli et  al (1996)  melakukan penelitian  mengenai  hubungan  antara  nilai  c dengan degree  of  saturation atau effective  degree of  saturation (Se)  yang  disajikan  pada  Gambar  3, sehingga diperoleh persamaan yang lebih sederhana, yaitu:
(8)
Gambar 3. Grafik hubungan antara koefisien suction (  ) dengan nilai degree of saturation.
(Vanapalli et al.,1996)
Pada  kondisi  tanah  jenuh  sebagian,  istilah  tanah tidak  jenuh  tidak  berarti  bahwa  tanah  tersebut memiliki nilai derajat kejenuhan sebesar nol, tetapi hanya menggambarkan bahwa derajat kejenuhannya  tidak  mencapai  100%  (Muntaha, 2010).  Pada  saat  kondisi  ini,  istilah  tanah  tidak jenuh  dapat  dikenakan  pada  semua  jenis  tanah yang  memiliki  tegangan  air  negatif  (Fredlund  et al., 1995).
Persamaan  yang  digunakan  dalam  menentukan kekuatan  geser  pada  tanah  jenuh  sebagian,  yaitu sebagai berikut (Fredlund et al ., 1978) adalah
(9)
Dengan  ϕ b merupakan  sudut  yang  menunjukkan tingkat  kenaikan  kekuatan  geser  relatif  terhadap matric suction .  Sedangkan  ϕ’  merupakan  sudut yang  menunjukkan  tingkat  kenaikan  kekuatan geser berkenaan dengan tegangan normal.
Aliran air pada tanah jenuh sebagian ( unsaturated soil )
Aliran  air  pada  kondisi  tanah  jenuh  sebagian memiliki  beberapa  dasar,  diantaranya  (Hamdhan, 2013):
1) Hukum Darcy
Hukum  ini  menganggap  bahwa  laju  aliran  air melalui  massa  tanah  sebanding  dengan  gradien hidraulik  (Darcy,  1856).  Persamaan  Darcy  dapat dinyatakan dengan Persamaan 10.
Lanau, tes drained (Donald, 1961) Lanau, tes kadar air konstan (Donald, 1961)
Lempung abu-abu Madrid (Escario dan Juca, 1989) Lempung kelanauan Madrid (Escario dan Juca, 1989)
Pasir lempung Madrid (Escario dan Juca, 1989) Moraine (Blight, 1961)
Batu lempung (Blight, 1961) Batuan lempung (Blight, 1961) Batuan lempung  (Blight, 1961) 1 2 3 4
Derajat Kejenuhan (%)
(10)
Dengan  g  adalah    vektor  percepatan  gravitasi, adalah  vektor  dari  gaya  gesekan,  persatuan volume, antara fluida yang mengalir dan kerangka tanah.

## 2) Kompresibilitas air
Persamaan kompresibilitas air untuk aliran air pada tanah tidak jenuh (Bishop & Eldin, 1950; Fredlund dan Rahardjo, 1993):
(11)
Dimana  S  merupakan  derajat  kejenuhan, merupakan  kompresibilitas  air  murni  (4,58×10 -7 kPa -1 ), h merupakan koefisien volumetrik kelarutan  udara  (0,2),  K  adalah    modulus bulk udara
Persamaan  11  disederhanakan  dengan  tidak memasukkan  nilai  kelarutan  udara,  sehingga menjadi Persamaan 12 (Verruijt, 2001):
(12)
3) Model hidraulik
Pada  tanah  kondisi  jenuh  sebagian,  parameter hidraulik  aliran  air  tanah  dijelaskan  oleh  kurva karakteristik tanah  - air/ Soil Water Characteristic Curve (SWCC).  Kurva  SWCC  menggambarkan mengenai  kapasitas  tanah  untuk  menyimpan  air pada  tekanan  yang  berbeda  (Hamdhan,  2013). Salah  satu  model  yang  diperkenalkan  oleh  Van Genuchten  (1980)  mengenai  hubungan  antara kejenuhan  dan suction  pore  pressure  head dalam menggambarkan  perilaku  hidraulik  pada  tanah jenuh  sebagian,  yaitu  dengan  Persamaan  13  dan 14.
[ ] (13) (14)

## Metode

## Pemodelan lereng dengan program plaxis 2D
Pemodelan  lereng  dilakukan  untuk  mengetahui pengaruh  pasang  surut  pada  lereng  sungai  dengan kemiringan lereng yang berbeda. Dalam pemodelan analisis stabilitas lereng dibuat menjadi tiga  jenis  kemiringan,  yaitu  1:1,  1:1,5,  dan  1:2 dengan tinggi lereng 5 m seperti yang ditunjukkan pada  Gambar  4.  Analisis  dilakukan  pada  satu lapisan  tanah  yang  homogen,  yaitu  pada  tanah dengan  permeabilitas  tinggi  dan  rendah.  Adapun
tinggi  muka  air  (h)  yang  dimodelkan  yaitu  2.5  m dari  dasar  lereng  seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar 4.
Kemiringan 1:1
Kemiringan 1:1,5

## Kemiringan 1:2
Gambar 4. Pemodelan variasi kemiringan lereng.
Parameter  tanah  yang  digunakan  pada  pemodelan ini  disamakan,  yang  berbeda  hanya  parameter hidrauliknya saja, yaitu g unsat sebesar 16 kN/m 3 ; g sat sebesar  17  kN/m 3 ;  E’sebesar  6.250  kN/m 2 ;  ν' sebesar 0,3; c’ sebesar 20 kN/m 2 ; ϕ’sebesar 20ᵒ; k; sebesar  0,04752  m/hari  (permeabilitas  rendah);  k sebesar 7.128 m/hari (permeabilitas tinggi).
Berdasarkan  parameter  hidraulik  di  atas,  yaitu koefesien  permeabilitas  (k)  maka  dapat  disusun kurva  karakteristik  tanah  –  air  (SWCC)  yang ditunjukkan pada Gambar 5.
Parameter  hidrolik  aliran  air  tanah  di  zona  tak jenuh  (di  atas  permukaan  freatik)  dijelaskan  oleh kurva  karakteristik  air  tanah  (SWCC).  SWCC merupakan  masukan  penting  untuk  analisis rembesan  transien  di  tanah  tak  jenuh.  SWCC adalah  ukuran  kapasitas  penyimpanan  air  tanah untuk isap tanah tertentu (Ng & Pang, 2000).
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 S at u ra ti o n Suction (kPa) Permeabilitas Rendah Permeabilitas Tinggi
Soil  Water  Characterisric  Curves (SWCC)  dapat digunakan untuk memprediksi sifat tanah tak jenuh seperti  koefisien  permeabilitas  tak  jenuh  dan kekuatan geser tak jenuh seperti yang digambarkan oleh  Fredlund  (2000)  dan  Fredlund  et  al  (1995, 2011).
Penentuan jenis mesh pada pemodelan
Penentuan  jenis mesh pada  analaisis  pemodelan lereng  akibat  pasang  surut  ini,  yaitu very  fine . Dalam menentukan jenis
mesh
dapat mempengaruhi  ketelitian  hasil  analisis  yang dilakukan. Semakin baik jenis mesh ,  maka tingkat ketelitian  hasil  analisis  pun  akan  semakin  baik. Akan tetapi semakin baik jenis mesh yang dipilih, maka waktu yang dibutuhkan untuk kalkulasi akan semakin  lama.  Adapun mesh pada  lereng  ini ditunjukkan pada Gambar 6.

## Gambar 6.Tampilan jaring-jaring mesh jenis very fine
Pemodelan  pasang  surut  dengan  Program

## Plaxis 2D
Tunggang  pasang  surut  yang  dimodelkan  yaitu satu  meter  dengan  jenis  pasang  surut  tunggal ( diurnal ),  dimana  durasi  yang  digunakan  selama satu  hari  atau  24  jam.  Pemodelan  pasang  surut pada  Program  Plaxis  2D  menggunakan flow function ,  adapun  kondisi  pasang  surut  yang  akan digunakan pada pemodelan disajikan pada Gambar 7.
Gambar 7. Kondisi batas pasang surut pada lereng
Analisis  dalam  menentukan  nilai  faktor  keamanan dilakukan  pada  saat  muka  air  normal/rata  –  rata (jam  ke  –  0),  pasang  maksimum  (jam  ke  –  6), pertengahan  antara  pasang  surut  (jam  ke  –  12),
surut minimum (jam ke – 18), dan saat kembali ke muka air normal / rata-rata (jam ke – 24). Adapun kondisi muka air pasang dan surut pada jam – jam berikut ditunjukkan pada Gambar 8.
Jam ke-0 Jam ke-6 Jam ke-12
Jam ke-18

## Jam ke-24

## Gambar 8. Gambar pemodelan pasang purut pada lereng kemiringan 1:1

## Analisis  stabilitas  lereng  akibat  pasang  surut dengan Program Plaxis 2D
Analisis  stabilitas  lereng  dibagi  menjadi  beberapa tahap,  yaitu  pada  tahap  awal: gravity  loading, dilakukan  perhitungan  tegangan  awal  ( initial stress )  yang  memperhitungkan  berat  tanah  di atasnya  ( gravity  loading ).  Tahap  kedua: analisis ganda  ( fully  coupled ),  dilakukan  analisis  ganda antara  analisis  deformasi  dan  analisis  aliran  air dalam  tanah.  Dalam  tahapan  ini,  diperhitungkan kondisi  batas  pasang  surut  dengan  interval  waktu selama 24 jam seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Tahap  ketiga:  analisis faktor  keamanan  ( safety factor ), dilakukan perhitungan nilai faktor keamanan  lereng  di  sungai  yang  dipengaruhi pasang  surut  dengan  menggunakan  metode pengurangan  kekuatan  geser  ( strength  reduction method ).

## Hasil dan Pembahasan
Hasil  analisis  stabilitas  lereng  berupa  nilai  faktor keamanan  pada  setiap  kondisi  pemodelan  akibat pasang surut disajikan pada Tabel 1 dan 2.
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 0 6 12 18
24
T in g g i p asa n g su ru t (m ) Durasi (jam) global global global global global global global global global global
Tabel 1 Resume hasil analisis pengaruh pasang surut pada pemodelan lereng permeabilitas rendah Waktu (jam) SF dengan kemiringan lereng 1:1 1:1,5 1:2 0 2,537 2,774 2,958 6 2,999 3,320 3,559 12 2,522 2,774 2,948 18 2,228 2,418 2,563 24 2,552 2,784 2,959
Hasil  analisis  berupa  nilai  faktor  keamanan  yang disajikan pada Tabel 1 dan 2  menunjukkan bahwa nilai  faktor  keamanan  terbesar  dari  setiap kemiringan dan jenis tanah, yaitu terjadi pada saat jam  ke-6  yang  merupakan  kondisi  pasang maksimum.  Sedangkan  nilai  faktor  keamanan terkecil  terjadi  saat  jam  ke-18  yang  merupakan kondisi  surut  minimum.  Dari  tabel  tersebut  dapat dilihat  bahwa  nilai  faktor  keamanan  terbesar  pada tanah  dengan  permeabilitas  rendah  terjadi  pada lereng dengan kemiringan 1:2 kondisi saat kondisi air  pasang  pasang  di  jam  ke-6,  yaitu  dengan  nilai faktor  keamanan  sebesar  3,559.  Sedangkan  untuk tanah  dengan  permeabilitas  tinggi,  nilai  faktor keamanan  terbesar  terjadi  pada  lereng  dengan kemiringan 1:2 saat kondisi air pasang di jam ke-6, yaitu dengan nilai faktor keamanan sebesar 3,669.

## Tabel 2. Resume hasil analisis pengaruh pasang surut pada pemodelan lereng
permeabilitas tinggi Waktu (jam) SF dengan kemiringan lereng 1:1 1:1,5 1:2 0 2,394 2,673 2,872 6 2,830 3,154 3,435 12 2,386 2,665 2,845 18 2,128 2,351 2,509 24 2,416 2,695 2,895
Dari  hasil  analisis  pun  menunjukkan  bahwa  nilai faktor keamanan untuk tanah permeabilitas rendah lebih besar dibandingkan dengan tanah permeabilitas  tinggi  Hal  tersebut  terjadi  karena pada  tanah  dengan  nilai  permeabilitas  rendah memiliki nilai derajat kejenuhan ( saturation ) yang lebih  tinggi  dibanding  tanah  permeabilitas  tinggi. Semakin  besar  nilai  derajat  kejenuhan,  maka semakin  besar  nilai  kekuatan  tanah  ( shear strength ),  karena  nilai  tekanan  air  pori  negatif ( suction ) akan  semakin  meningkat  seperti  yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Adapun  hasil  analisis  berupa  grafik  antara  durasi dan  faktor  keamanan  untuk  tanah  permeabilitas rendah  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  9, sedangkan  untuk  tanah  permeabilitas  tinggi ditunjukkan pada Gambar 10.
Gambar 9. Grafik hasil analisis antara durasi dan faktor keamanana untuk tanah dengan permeabilitas rendah.
Gambar 10. Grafik hasil analisis antara durasi dan faktor keamanana untuk tanah dengan permeabilitas tinggi.
Dari  grafik  dapat  dilihat  bahwa  kurva  nilai  faktor keamanan  mengikuti  kurva  pasang  surut,  yaitu dimana kurva pasang surut naik maka kurva faktor keamanan  pun  naik.  Nilai  faktor  keamanan minimum  terjadi  pada  saat  jam  ke-18  atau  pada saat muka air sungai surut, adapun bidang gelincir pada  saat  nilai  faktor  minimum  terkecil  yang disajikan pada Gambar 11.
Permeabilitas rendah, kemiringan 1:1
Permeabilitas rendah, kemiringan 1:1,5

## Permeabilitas rendah, kemiringan 1:2
Gambar 11. Gambar bidang gelincir di lereng tanah permeabilitas rendah pada periode 18 jam
-1 -0.5 0 0.5 1 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0 6 12 18 24 T in g g i p asan g su ru t (m) F ak to r k ea man an Durasi (jam) Kemiringan 1:1 Kemiringan 1:1.5 Kemiringan 1:2 Pasang Surut -1 -0.5 0 0.5 1 1 2 3 4 0 6 12 18 24 T in g g i p asan g su ru t (m) F ak to r k ea man an Durasi (jam) Kemiringan 1:1 Kemiringan 1:1.5 Kemiringan 1:2 Pasang Surut SF = 2,228 SF = 2,418
SF = 2,563
Dari  hasil  analisis  berupa  gambar  bidang  gelincir dapat dilihat bahwa pada ketiga variasi kemiringan,  yaitu  1:1,  1:1,5,  dan  1:2  bidang longsor  yang  terjadi  merupakan toe  failure atau kelongsoran  di  kaki  lereng.  Adapun  gambar diagram saturation dan suction untuk tanah dengan permeabilitas rendah ditunjukkan pada Gambar 12 dan  13.  Sedangkan  untuk  tanah  permeabilitas tinggi ditunjukkan pada Gambar 14 dan 15.
Pada Gambar 12 menunjukkan bahwa dengan nilai permeabilitas rendah  yaitu sebesar 0,04752 m/hari proses  kejenuhan  tanah  pun  akan  mebutuhkan waktu  yang  lebih  lama.  Akan  tetapi  dari  hasil analisis, didapat bahwa tanah dengan permeabilitas rendah  memiliki  nilai  kejenuhan  yang  tinggi dengan  ditunjukkan  dengan  warna  merah.  Dari hasil  analisis  pun  ditunjukkan  bahwa  nilai minimum saturation terjadi  pada  saat  surut  (jam ke-18) yaitu sebesar 92,54%.
Jam ke-0 Jam ke-6 Jam ke-12 Jam ke-18 Jam ke-24
Gambar 12. Diagram saturation pada tanah dengan permeabilitas rendah di lereng 1:1.
Adapun  diagram suction yang  ditunjukkan  pada Gambar  13,  dapat  dilihat  bahwa  terdapat  tekanan air pori negatif atau suction di atas muka air. Nilai suction di  atas  muka  air  bervariasi,  semakin  jauh dari muka air tanah maka nilai suction bertambah besar.  Adapun  nilai suction maksimum  yaitu sebesar  25,35  kN/m 2 yang  terjadi  pada  saat  surut (jam ke–18).
Jam ke-0 Jam ke-6 Jam ke-12 Jam ke-18
Jam ke-24
Gambar 13. Diagram suction pada tanah dengan permeabilitas rendah di lereng 1:1.
Pada Gambar 14 menunjukkan bahwa dengan nilai permeabilitas  tinggi  yaitu  sebesar  7,128  m/hari, proses  kejenuhan  tanah  pun  akan  mebutuhkan waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan tanah yang memiliki permeabilitas yang rendah.
Jam ke-0 Jam ke-6 Jam ke-12 Jam ke-18 Jam ke-24
Gambar 14. Diagram saturation dan diagram suction pada tanah dengan permeabilitas tinggi di lereng 1:1.
Dapat  dilihat  pada  gambar,  bahwa  tanah  dengan permeabilitas tinggi memiliki nilai kejenuhan yang rendah  dengan  ditunjukkan  dengan  warna  biru  di atas  muka  air  tanah.  Dari  hasil  analisis  pun ditunjukkan  bahwa  nilai  minimum saturation terjadi  pada  saat  inisial  (jam  ke-6)  yaitu  sebesar 0%.
Diagram suction yang  ditunjukkan  pada  Gambar 15,  dapat  dilihat  bahwa  terdapat  tekanan  air  pori negatif atau suction di atas muka air. Nilai suction di  atas  muka  air  bervariasi,  semakin  jauh  dari muka  air  tanah  maka  nilai suction bertambah besar.  Adapun  nilai suction maksimum  yaitu sebesar  25,87  kN/m 2 yang  terjadi  pada  saat  surut (jam ke-18).
Jam ke-0 Jam ke-6 Jam ke-12 Jam ke-18 Jam ke-24 Gambar 15. Diagram suction pada tanah dengan permeabilitas tinggi di lereng 1:1.

## Kesimpulan
Setelah  dilakukan  analisis  stabilitas  lereng  yang memperhitungkan  analisis  ganda  antara  analisis deformasi dan analisis aliran air dalam tanah akibat pasang  surut  pada  dua  jenis  tanah,  yaitu  tanah dengan  permeabilitas  tinggi  dan  rendah  dapat disimpulkan  bahwa  tinggi  pasang  surut  dapat mempengaruhi  kestabilan  lereng.  Semakin  tinggi posisi  muka  air  (pada  kondisi  pasang),  maka  nilai faktor  keamanan  akan  semakin  besar,  hal  tersebut diakibatkan  karena  adanya  penambahan  tekanan hidrostatik  dari  air  yang  menahan  gaya  yang melongsorkan.  Begitu  pula  sebaliknya,  semakin rendah  posisi  muka  air  (pada  kondisi  susut)  maka nilai  faktor  keamanan  akan  semakin  kecil  akibat
pengurangan  tekanan  hidrostatik.  Adapun  nilai faktor keamanan untuk tanah dengan permeabilitas rendah  lebih  besar  dibandingkan  dengan  tanah permeabilitas tinggi.
Selain  posisi  muka  air  sungai,  kemiringan  lereng pun mempengaruhi besarnya nilai faktor keamanan.  Semakin  landai  kemiringan  lereng, maka nilai faktor keamanan akan semakin besar.
Dari hasil analisis stabilitas  lereng dengan  kondisi nilai  permeabilitas  yang  berbeda,  pasang  surut tidak  mempengaruhi  nilai  faktor  keamanan  secara signifikan yaitu perbedaannya hanya sebesar 4%.

## Daftar Pustaka
Bishop,  A.  W.  (1959).  The  principle  of  effective stress. Teknisk Ukeblad , 106 (39), 859 – 863.
Bishop, A. W., Eldin, A. K. G.  (1950). Undrained triaxial  test  on  saturated  sands  and  their significance in the general theory of shear strength. Géotechnique , 2 , 13 – 32.
Brinkgreve, R. B. J. Kumarswamy, S., Swolfs, W. M., Waterman, D., Chesaru, A., Bonnier, P. G.,  & Haxaire,  A.  (2016). Reference  Manual ,  PLAXIS, Netherlands.
Darcy,  H.  (1856). Les  fontaines  publiques  de  la ville de dijon. Paris: Dalmont.
Das,  B.  M.  (1985). Mekanika  tanah,  prinsip- prinsip  rekayasa  geoteknis  jilid  2 .  Jakarta: Erlangga.
Donkers, J. J. (1964). Tidal computations in rivers and  coastal  waters. Amsterdam:  North  –  Holland Publishing Company .
Fredlund,  D.  G.  (2000).  The  1999  R.  M.  Hardy lecture:  the  impementation  of  unsaturated  soil mechanics into geotechnical engineering.
Canadian Geotechinal Journal , 37 (5), 963-986.
Fredlund,  D.  G.,  Morgenstern,  N.  R.,  &  Widger, R.A. (1978). The shear strength of unsaturated soil. Canadian Geotechinal Journal , 15 (3), 313-321.
Fredlund,  D.  G.,  &  Rahardjo,  H.  (1993). Soil mechanics  for  unsaturated  soils .  New  York  : Wiley.
Fredlund,  D.  G.,  Sheng,  D.,  &  Zhao,  J.  (2011). Estimation  of  soil  suction  from  the  soil–water characteristic curve. Canadian Geotechinal Journal , 48 (2), 186-198.
Fredlund, D. G., Xin, A., & Barbour, S. L. (1995). The  relationship  of  the  unsaturated  soil  shear strength  to  the  soil-water  characteristic  curve. Canadian Geotechinal Journal , 33 (3), 440-448.
Hamdhan,  I.  N.  (2013).  A  contribution  to  slope stability  analysis  with  the  Finite  Element  Method, Dissertation , Technische Universität Graz.
Mohr,  O.  (1900).  Welche  umstande  bedingen  die elastizitatsgrenze und den bruch eines materiales?. Zeitschirft des Vereines Deutscher Ingenieure , 44 , 1524–1530.
Muntaha,  M.  (2010).  Pemodelan  infiltrasi  air  ke dalam  tanah  dengan  alat  “kolom  infiltrasi”  untuk menghitung  koefisien  permeabilitas  tanah  tidak jenuh. Jurnal  APLIKASI  ISSN.  ISSN.  1907-753X ,
8 (1), 35-42.
Ng, C. W. W., & Pang, Y. W. (2000). Influence of stress  state  on  soil-water  characteristics  and  slope stability.
Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering , 126 (2), 157-166.
Putra,  A.  S.  (2014).  Analisis  distribusi  kecepatan aliran  sungai  musi  (ruas  sungai:  Pulau  Kemaro sampai  dengan  muara  Sungai  Komering). Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan , 2 (3), 603-608.
Rahardjo,  P. P.  (2012). Manual  kestabilan  lereng . Bandung: Universitas Katolik Parahyangan.
Vanapalli, S. K., Fredlund, D. G., Pufahl, D. E., & Clifton, A. W. (1996). Model for the prediction of shear  strength  with  respect  to  soil  sucton. Canadian Geotechnical Journal , 33 (3), 379–392
Van  Genuchten,  M.  T.  (1980).  A  closed-form equation  for  predicting  the  hydraulic  conductivity of  unsaturated  soils. Soil  Science  Society  of America Journal , 44 (5), 892–898.
Verruijt,  A.  (2001). Soil  mechanics .  Netherlands: Delft University of Technology.
Wyrtki,  K.  (1961). Phyical  oceanography  of  the south  east  asian  waters .  California:  Institute Oceanography.