## ANALISIS DEFORMASI LATERAL MSE WALL DENGAN PERKUATAN GEOGRID TERHADAP VARIASI JENIS MATERIAL TIMBUNAN
Charisma Aziza 1 dan Andryan Suhendra 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta charisma.325180085@stu.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta andryans@dtt.untar.ac.id
Masuk: 19-01-2022, revisi: 11-02-2022, diterima untuk diterbitkan: 22-02-2022

## ABSTRACT
The advantages of MSE walls are simple construction techniques, have aesthetic value and material resistance and are  more  economical.  In  this  study,  analysis  was  carried  out  on  variations  in  anchor  length,  tensile  strength  and vertical  spacing  of  the  reinforcement  elements,  namely  the  geogrid,  which  was  then  modeled  with  sand  and  clay reinforcement soil. The analysis is carried out with the help of a finite element program, which will result in the value of the lateral deformation of the wall. Based on the analysis, the anchor length and tensile strength of the geogrid, the greater  the  anchor  length  and  tensile  strength,  the  smaller  the  resulting  lateral  deformation.  Whereas  at  vertical distance, the results obtained are just the opposite. The results also show that the use of clay soils tends to be more stable in resisting lateral forces than sandy soils. Then in an effort to reduce the value of lateral deformation that occurs, further considerations can be focused on the selection of tensile strength or vertical spacing rather than the length of the anchorage. The results also produce a correlation equation that can be used to predict and determine the value of horizontal deformation according to the desired variation value.
Keywords: MSE wall; finite element method; deformation; geogrids; reinforcement soil

## ABSTRAK
Kelebihan  dinding  MSE  ialah  teknik konstruksi  yang  sederhana,  punya  nilai  estetika  dan  ketahanan  material  serta lebih ekonomis. Pada penelitian ini, analisis  dilakukan terhadap variasi panjang penjangkaran, kuat tarik dan spasi vertikal elemen perkuatannya yaitu geogrid, yang kemudian dimodelkan dengan tanah perkuatan pasir dan lempung. Analisis dilakukan dengan bantuan program metode elemen hingga, yang akan menghasilkan nilai deformasi lateral dari dinding MSE untuk dianalisis. Berdasarkan analisis, pada panjang penjangkaran dan kuat tarik geogrid, semakin besar nilai panjang penjangkaran dan kuat tariknya, maka semakin kecil deformasi lateral yang dihasilkan. Sedangkan pada  jarak  vertikal,  hasil  yang  didapat  justru  sebaliknya.  Perbandingan  hasil  juga  didapat  dari  dua  jenis  tanah perkuatan yang berbeda, yang mana dapat disimpulkan bahwa pengunaan jenis tanah lempung cenderung lebih stabil dalam  menahan  gaya  lateral  dibandingkan  dengan  jenis  tanah  pasir.  Kemudian  untuk  upaya  mengurangi  nilai deformasi lateral yang terjadi, pertimbangan lebih lanjut dapat difokuskan  pada pemilihan kuat tarik ataupun spasi vertikalnya  dibanding  pada  panjang  penjangkarannya.  Dari  hasil  analisis  juga  menghasilkan  persamaan  korelasi sehingga dapat digunakan untuk memprediksi dan menentukan nilai deformasi horizontal sesuai dengan nilai variasi yang diinginkan.
Kata kunci: dinding MSE; metode elemen hingga; deformasi; geogrid; tanah perkuatan

## 1. PENDAHULUAN
Wilayah lereng merupakan daerah yang rawan terhadap longsor. Tanah longsor terjadi karena kapasitas atau kekuatan geser  dari  suatu  massa  tanah  tidak  mampu  menahan  beban  kerja  yang  terjadi.  Dapat  juga  dikatakan  sebagai meningkatnya tegangan geser atau menurunnya kekuatan geser suatu massa tanah. (Ganda & Roesyanto, 2012)
Struktur penahan tanah merupakan salah satu solusi dari masalah tanah longsor yang ada. Salah satu struktur penahan tanah yang diambil dalam penelitian ini ialah dinding Mechanically Stabilized Earth ( MSE wall ). Pemilihan tersebut didasari karena dinding MSE ini terkenal fleksibel sebagai alternatif pengganti DPT  konvensional seperti DPT tipe gravitasi  atau  DPT  dinding  kantilever.  Dinding MSE dapat  menawarkan  teknik  pembangunan  konstruksi  yang sederhana, memiliki nilai estetika, ketahanan material serta lebih ekonomis. (Leshchinsky & Han, 2004)
Penutup  muka  dinding  MSE  memiliki  beberapa  tipe  antara  lain  beronjong,  panel  beton  pracetak  segmental,  unit dinding  blok  modular  cetak  kering,  penutup  muka  dengan  geosintetik  serta  penutup  muka  dari  logam.  (Badan Standarisasi  Nasional,  2017).  Pada  penelitian  kali  ini,  dipilih  jenis  penutup  muka  unit  blok  modular  cetak  kering. Sedangkan untuk elemen perkuatan dari dinding MSE sendiri dipilih perkuatan dengan geogrid biaxial.
Analisis  pada  penelitian  ini  menghubungkan  deformasi  yang  terjadi  dengan panjang  penjangkaran,  kuat  tarik, dan spasi vertikal elemen perkuatannya untuk divariasikan dalam dua jenis material timbunan yang berbeda, yaitu pasir dan lempung. Pemilihan analisis dilakukan terhadap variabel deformasi dikarenakan deformasi merupakan parameter penting yang berhubungan dengan berkurangnya tegangan atau kekuatan dari suatu massa tanah. Selain itu, deformasi dinding juga terjadi karena hilangnya kekakuan yang disebabkan oleh korosi.  (Emmanuel et al., 2013). Hilangnya kekakuan dinding serta berkurangnya kekuatan suatu massa tanah memungkinkan terjadinya kegagalan pada struktur penahan tanah, sehingga deformasi merupakan suatu variabel yang penting untuk dianalisis.
Proses  penelitian  dilakukan  dengan  metode  studi  literatur  serta  penggunaan software pelengkap  seperti  program metode elemen hingga ataupun software pendukung lainnya. Hasil akhir dari penelitian akan berupa suatu korelasi dari beberapa variabel yang dihubungkan dalam grafik, yang kemudian dapat diambil kesimpulan setelahnya. Hasil penelitian tersebut diharapkan dapat bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan di masa yang akan datang khususnya dalam bidang konstruksi pembangunan Dinding MSE kedepannya.

## Batasan masalah
Penulis membatasi masalah yang akan ditinjau pada hal-hal berikut ini:
1. Data parameter desain tanah timbunan mengacu pada parameter tanah yang umum yang bersumber dari buku dan sumber lainnya dengan dua jenis tanah timbunan yaitu lempung ( clay ) dan pasir ( sand ).
2. Analisis dilakukan tanpa memasukkan beban tambahan seperti beban luar dan beban gempa.
3. Analisis dilakukan tanpa memperhitungkan muka air tanah.
4. Umur rencana material geosintetik diasumsikan sebesar 120 tahun.
5. Tanah dasar diasumsikan stabil sehingga tidak terjadi kegagalan pada tanah dasar.
6. Perencanaan dinding MSE menggunakan facing dengan jenis unit dinding blok modular cetak kering.
7. Perencanaan  dinding  MSE  mengikuti  aturan  yang  terdapat  pada  SNI  8460:2017  tentang  Persyaratan Perancangan Geoteknik.
8. Analisis menggunakan software berbasis metode elemen hingga.

## Rumusan masalah
Rumusan masalah dalam penelitian adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana hasil korelasi deformasi dengan panjang penjangkaran elemen perkuatan geogrid yang divariasikan dengan 2 jenis timbunan berbeda?
2. Bagaimana hasil korelasi deformasi dengan kuat tarik elemen perkuatan geogrid yang divariasikan dengan 2 jenis timbunan berbeda?
3. Bagaimana hasil korelasi deformasi dengan spasi vertikal elemen perkuatan geogrid yang divariasikan dengan 2 jenis timbunan berbeda?

## Tujuan penelitian
Tujuan penelitian ini ialah agar mengetahui atau mendapatkan korelasi antar variabel deformasi lateral dinding dengan panjang penjangkaran, kuat tarik, dan spasi vertikal elemen perkuatan yang divariasikan dengan dua jenis timbunan berbeda. Kemudian juga menjadi referensi dalam memanfaatkan penggunaan software metode elemen hingga sebagai penunjang dalam analisis struktur penahan tanah kedepannya.

## Dinding mechanically stabilized earth (MSE wall)
Dinding penahan tanah yang distabilkan secara mekanis ( mechanically stabilized earth ) adalah struktur komposit yang terdiri dari lapisan-lapisan urugan yang dipadatkan dan elemen perkuatan tanah secara bergantian yang dipasang pada penutup  muka  dinding.  Stabilitas  sistem  dinding  berasal  dari  interaksi  antara  timbunan  dan  perkuatan  tanah  yang melibatkan gesekan dan tegangan. (The Reinforced Earth, 2021)
Penggunaan dinding penahan MSE telah mendapatkan popularitas sebagai alternatif untuk dinding beton cor di tempat yang  konvensional.  Konstruksi  dinding  MSE  hemat  biaya,  membutuhkan  persiapan  lokasi  yang  lebih  sedikit,  dan secara  teknis  lebih  layak  dibandingkan dengan dinding penahan beton  konvensional.  (Elias  et  al., 2001) .  Ilustrasi desain dinding MSE yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Typical dinding MSE

## Ketentuan perencanaan dinding MSE
Hal yang perlu diperhatikan saat perencanaan pada dinding MSE ialah sebagai berikut:
1. Penutup muka ( facing )
Untuk unit dinding blok modular memiliki ukuran relatif kecil dengan berat per unit antara 15 kg sampai 50 kg. Tinggi per satuan unit sebesar 10 cm sampai 20 cm, lebar 20 cm sampai 40 cm, dan tebal 20 cm sampai 60 cm. (Badan Standarisasi Nasional, 2017). Unit muka MSE dinding blok modular (MBW) memiliki dimensi tipikal 4-5 inci (100 hingga 375 mm) untuk tinggi. 8-18 inci (200 hingga 450 mm) untuk panjang permukaan yang terbuka (lebar), dan 8-24 inci (200 hingga 600 mm) untuk panjang mendalamnya (tegak lurus dengan permukaan dinding). (FHWA, 2009)

## 2. Leveling pad
Mutu dan ketebalan beton harus mampu menahan beban sehingga dapat terjadi keretakan untuk mengurangi konsentrasi tegangan yang terjadi selama penurunan setempat atau lokal. (Salim & Suhendra, 2021) Leveling pad atau alas perata umumnya terbuat dari material beton (dengan mutu biasanya 2500 psi atau 17,2 MPa). Ketebalan leveling pad biasanya sebesar 6 inci (150 mm), akan tetapi lebarnya harus memiliki ukuran lebih besar dan minimal 3 inci (150 mm). Toleransi untuk kerataan alas perata adalah 1/8 inci (3 mm) untuk setiap 10 kaki (3 m). (FHWA, 2009)
3. Embedment
Terdapat  dua  tipe embedment yaitu embedment dengan ketinggian  tanah  yang rata  dan  dengan kemiringan. Pada semua kemiringan, minimum terbenamnya penutup muka (Dm) ialah sebesar  2 feet (0,6 m) dan pada lereng di muka dinding MSE yang horizontal Dm memiliki ketentuan He/20 > 0,35 m, yang mana He adalah tinggi efektif dinding, dihitung dari permukaan leveling pad. (FHWA, 2009)
4. Elemen perkuatan
Syarat geometri perkuatan yang tertera pada SNI 8460 antara lain:
• Linear satu arah: misal pita geosintetik dan pita baja polos atau pita baja berulir.
• Komposit satu arah: misal wire mesh .
• Bidang datar dua arah: misal geosintetik yaitu geotekstil ataupun geogrid.

## Dinding MSE dengan perkuatan geogrid
Hal yang perlu diperhatikan untuk dinding MSE dengan perkuatan geogrid pada penelitian ini ialah sebagai berikut:
1. Panjang penjangkaran
Nilai minimum panjang penjangkaran (L) ialah 0,7 tinggi struktur atau minimal 3 m, yang mana tinggi dari struktur merupakan tinggi dari leveling pad sampai ke bagian atas struktur. (FHWA, 2009)
2. Kuat tarik
Kuat tarik atau tensile strength adalah nilai ketahanan maksimum geogrid terhadap deformasi yang terjadi saat geogrid  ketika  terkena  tegangan  yang  timbul  disebabkan  oleh  gaya  eksternal.  Karena  bentuk  penampang melintang geogrid tidak beraturan ( irregular ), maka kuat tarik pada geogrid dinyatakan dalam satuan kN/m dan  tidak  dapat  dinyatakan  dalam  satuan  tegangan (kN/m 2 ).  Satuan  kN/m    tersebut  ialah  beban maksimum yang dapat ditahan geogrid per satuan panjang penampang tepi geogrid. (Nuradi & Ilyas, 2013)
Karena  geogrid  harus  tahan  terhadap  tegangan  tarik,  maka  desain  harus  memperhitungkan  modulus  tarik geogridnya. Apabila menggunakan nilai kuat tarik yang ada pada brosur, untuk geosintetik tanpa daerah linier, maka saat analisis dibutuhkan nilai secant modulus pada regangan spesifik (5% atau 10%). Sehingga nilai axial stiffness (EA) diperoleh dari pembagian nilai tensile strength dengan strain pada kondisi elastisnya, yaitu pada strain 5%.  (Nuradi & Ilyas, 2013)
3. Spasi vertikal
Berdasarkan  FHWA  (2009), spasi  atau  jarak  vertikal  elemen  perkuatan  untuk  sistem  dinding  blok  modular memiliki syarat tambahan tersendiri yaitu:
• Lapisan pertama (bawah) tidak boleh lebih dari 6 inci (15,24 cm) diatas permukaan dari leveling pad.
• Lapisan  terakhir  (atas)  tidak  boleh  lebih  dari  rata-rata  20  inci  (50,8  cm)  dibawah  permukaan  dinding modular blok paling atas.
• Jarak vertikal maksimum antar lapisan tanah perkuatan tidak boleh melebihi 32 inci (81,28 cm). Untuk dinding  yang  menurunkan  sebagian  kapasitas  sambungannya  terhadap  gesekan,  nilai  maksimum  spasi vertikal tulangan harus dibatasi sampai dua kali kedalaman balok (dari bagian depan ke bagian belakang) agar dapat memastikan konstruksi dan stabilitas jangka panjang. Baris atas tulangan harus setengah jarak vertikal.

## Metode elemen hingga
Metode  elemen  hingga  ( finite  element  method )  adalah  salah  satu  metode  numerik  yang  menciptakan  persamaan matematis menggunakan aneka macam pendekatan & rangkaian persamaan aljabar yang melibatkan nilai-nilai dalam titik-titik  diskrit  dalam  bagian  yang  dievaluasi.  Pada  metode  elemen  hingga,  wilayah  yg  dianalisis  dibagi  sebagai beberapa elemen. (Hamdhan & Pratiwi, 2017)
Program elemen hingga adalah software atau perangkat lunak yang dapat digunakan dalam rekayasa geoteknik untuk menganalisis  konsolidasi,  deformasi,  stabilitas  dan  aliran  air  tanah.  Prinsip  operasi  elemen  hingga  terdiri  dari mempartisi  (membedakan)  model  objek  dengan  membagi  objek  menjadi  elemen  yang  lebih  kecil  ( finite  element ), yang dihubungkan oleh titik-titik ( nodes ) yang digunakan oleh elemen-elemen tersebut dan sebagai batas dari elemen hingganya. (Stevens & Tedianto, 2018)

## 2. METODE PENELITIAN

## Prosedur penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian dengan jenis studi literatur ( literature review ). Menurut Nazir (1998), studi literatur  adalah  tahapan  penting  dimana  seorang  peneliti  mengidentifikasi  atau  menentukan  suatu  topik  penelitian, yang mana tahapan berikutnya ialah melaksanakan penelitian atau analisis yang berkaitan dengan teori topik penelitian tersebut. Prosedur penelitian yang dilakukan dalam penulisan artikel ini adalah sebagai berikut:
• Tahap awal dari penelitian dimulai dengan studi literatur mengenai MSE Wall seperti mengumpulkan teori- teori yang digunakan untuk melakukan analisis berupa buku-buku, jurnal, artikel, penelitian terdahulu, tutorial dan lain sebagainya.
• Tahap berikutnya adalah pengumpulan referensi serta data sekunder seperti parameter desain yang digunakan untuk pemodelan. Penentuan parameter desain ini tentunya sambil memperhatikan syarat-syarat perencanaan MSE Wall itu sendiri.
• Langkah berikutnya adalah pemodelan untuk tahapan-tahapan perencanaan MSE Wall dengan berbagai variasi panjang penjangkaran, kuat tarik elemen perkuatan dan spasi vertikalnya terhadap dua jenis tanah timbunan yaitu pasir ( sand ) dan lempung ( clay ). Pemodelan ini dilakukan dengan program metode elemen hingga.
• Tahap berikutnya adalah analisis hasil dari deformasi lateral pada tiap variasi panjang penjangkaran, kuat tarik elemen  perkuatan  dan  spasi  vertikalnya  terhadap  dua  jenis  tanah  timbunan  yaitu  pasir  ( sand )  dan  lempung ( clay ).
• Tahapan  terakhir  pada  penelitian  ini  ialah  menyimpulkan  hasil  penelitian  yang  dapat  bermanfaat  untuk perencana dikemudian hari.
Alur penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan dengan diagram alir pada Gambar 2 sebagai berikut:

## Gambar 2. Diagram alir penelitian

## Pengumpulan data
Data yang dibutuhkan saat perencanaan ialah:
1. Data tanah dasar
Pada penelitian ini, posisi muka air tanah diabaikan. Tanah dasar pada penelitian ini diasumsikan tanah keras yang stabil jenis clay , sehingga tidak terjadi kegagalan pada tanah dasarnya. Parameter desain yang diambil beracu pada parameter tanah umum yang biasa ada pada peraturan. Data parameter tanah dasar dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini:
Tabel 1. Parameter tanah dasar MSE wall No. Parameter Nilai Satuan 1. Kohesi (c) 100 kPa 2. Sudut Geser (  ) 20 derajat 3. Berat Volume (  ) 18 kN/m 3 4. Berat Volume Tersaturasi (  sat ) 18 kN/m 3 5. N-SPT ≥ 20 - 6. Modulus Elastisitas (E) 52650 kN/m 2 7. Poisson Ratio (  ) 0,35 - 8. Sudut Dilatasi (ψ) 0 derajat 9. Permeabilitas (k) 8,64x10 -5 m/ day 10. Warna saat pemodelan
clay
2. Data tanah tertahan dibelakang elemen perkuatan
Untuk tanah tertahan dibelakang elemen perkuatan, pada penelitian ini diasumsikan lempung ( clay ), dengan parameter desain terangkum dalam Tabel 2 sebagai berikut:
Tabel 2. Parameter tanah tertahan lempung
Parameter Nilai Referensi Model Mohr Coulomb - drained Jenis Backfill Soil Lempung ( clay ) Kohesi (c) 20 kPa (Awwad & Kodsi, 2017) Sudut Geser (  ) 20 o (Bowles, 1997) Berat Volume (  ) 14 kN/m 3 (Coduto, 1994) Berat Volume Tersaturasi (  sat ) 17 kN/m 3 (Coduto, 1994) Modulus Elastisitas (E) 25000 kN/m 2 (Bowles, 1996) Poisson Ratio (  ) 0,3 (Bowles, 1996) Sudut Dilatasi (ψ) 0 o - Permeabilitas (k) 8,64x10 -5 m/ day (Terzaghi et al., 1996) Warna saat pemodelan clay
3. Data tanah timbunan
Parameter  desain  tanah  timbunan  untuk  perkuatan  terbagi  menjadi  dua,  yaitu  tanah  pasir  ( sand )  dan  tanah lempung  ( clay ).  Parameter  desain  tanah  perkuatan  diambil  dari  berbagai  sumber  yang  disesuaikan  dengan pertimbangan  parameter  tanah  yang  umum  biasa  ditemukan  pada  ketentuan,  dengan  parameter  desain terangkum dalam Tabel 3 & 4 dibawah ini:
Tabel 3. Parameter tanah timbunan pasir
Parameter Nilai Referensi Model Mohr Coulomb - drained Jenis Backfill Soil Pasir ( sand ) Kohesi (c) 1 kPa - Sudut Geser (  ) 33 o (Das, 2006) Berat Volume (  ) 16 kN/m 3 (Coduto, 1994) Berat Volume Tersaturasi (  sat ) 19 kN/m 3 (Coduto, 1994) Modulus Elastisitas (E) 35000 kN/m 2 (Coduto, 1994) Poisson Ratio (  ) 0,3 (Bowles, 1996) Sudut Dilatasi (ψ) 3 o Bergantung dari kepadatan dan sudut geser tanah pasiran
(ψ =  -30 o ) Permeabilitas (k) 0,8640 m/ day (Verruijt, 2001) Warna saat pemodelan sand Tabel 4. Parameter tanah timbunan lempung Parameter Nilai Referensi Model Mohr Coulomb - drained Jenis Backfill Soil Lempung ( clay ) Kohesi (c) 25 kPa - Sudut Geser (  ) 0 o (Das, 2006) Berat Volume (  ) 14 kN/m 3 (Coduto, 1994) Berat Volume Tersaturasi (  sat ) 17 kN/m 3 (Coduto, 1994) Modulus Elastisitas (E) 25000 kN/m 2 (Coduto, 1994) Poisson Ratio (  ) 0,3 (Bowles, 1996) Sudut Dilatasi (ψ) 3 o Bergantung dari kepadatan dan sudut geser tanah pasiran
(ψ =  -30 o ) Permeabilitas (k) 8,64x10 -5 m/ day (Verruijt, 2001) Warna saat pemodelan clay
4. Data geometri dinding atau facing
Mengikuti  dari  ketentuan  yang  ada,  perencanaan  dinding  didesain  setinggi  12  meter  dikarenakan  minimal terbenamnya penutup muka ialah sebesar 0,6 meter atau He/20. (Badan Standarisasi Nasional, 2017) Sehingga dinding dengan tinggi 12 meter telah memenuhi persyaratan tersebut. Parameter desain penutup muka yang digunakan saat perencanaan terlampir pada Tabel 5 dan ilustrasi penutup muka yang digunakan pada desain dapat dilihat pada Gambar 3 berikut ini:
Gambar 3. Unit blok modular yang digunakan (Sumber: Tileco Inc., 2021)
Tabel 5. Parameter desain dinding atau facing No. Parameter Nilai Satuan 1. Tinggi dinding 12 meter 2. Jenis facing Unit blok modular - 3. Ketebalan facing 0,3 meter 4. fc’ 21 MPa 5. W 7,2 kN/m/m 6. EA 6461431,73 kN/m 7. EI 48460,738 kNm 2 /m 8. Dimensi l eveling pad
Tebal: 0,3; Lebar: 1,2 meter
5. Data elemen perkuatan geogrid
Pada elemen perkuatan, jenis elemen perkuatan yang digunakan merupakan tipe geogrid biaxial . Kuat tarik elemen perkuatan yang digunakan merupakan kuat tarik pada regangan 5% yang telah tercantum pada brosur yang dikeluarkan oleh shanghai yingfan engineering material co . Sehingga pada pemodelan dibutuhkan nilai EA dari elemen perkuatan yang dapat dihitung dengan cara berikut ini (diambil salah satu contoh perhitungan):
• Geogrid TGSG3030
Tensile Strength @ 5% strain = 21 kN/m
EA = 2 1 5% = 420 kN/m
Untuk  spasi  vertikal  mengikuti  tinggi  dari facing yaitu  kelipatan  0,2  meter.  Untuk  panjang  penjangkaran mengikuti peraturan yaitu minimal 0,7H atau minimal 3 meter. Ilustrasi geogrid yang digunakan saat desain dapat dilihat pada Gambar 4 dan data geogrid yang digunakan terdapat pada Tabel 6 sebagai berikut:
Gambar 4. Geogrid biaxial yang digunakan (Sumber: Shanghai Yingfan Engineering Material, 2019)
Tabel 6. Parameter desain geogrid yang digunakan No. Parameter Nilai Satuan 1. Jenis Perkuatan Geogrid Biaxial - 2. Bahan Perkuatan Polypropylene - 3. Tipe Geogrid TGSG3030, TGSG3535, TGSG4040, TGSG4545,
TGSG5050
- 4. Kekuatan tarik @ 5% strain 21, 24, 28, 32, 35 kN/m 5. EA geogrid 420, 480, 560, 640, 700 kN/m 6. Panjang penjangkaran 0,7H, 0,8 H, 0,9H, 1H, 1,1H - 7. Panjang penjangkaran dalam meter 8,4, 9,6, 10,8, 12, 13,2 m 8. Spasi vertikal elemen perkuatan 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1 m 5. Data base design
Pada tahap ini, dengan berbagai variasi pemodelan yang nantinya dilakukan, perlu ditetapkan base design yang menjadi acuan dalam perencanaan. Base design pada perencanaan MSE wall ini berada pada penentuan panjang penjangkaran disemua variasi sebesar 8,4 m (0,7H), penentuan kuat tarik @5% strain disemua variasi sebesar 28 kN/m, dan penentuan spasi vertikal disemua variasi sebesar 0,8 m. Berikut ilustrasi dinding MSE pada base design dengan dua jenis tanah timbunan berbeda pada Gambar 5:
(a) (b)
Gambar 5. Ilustrasi dinding MSE saat perencanaan; (a) desain untuk tanah pasir, (b) desain untuk tanah lempung

## Tahap pemodelan dengan program
Tahap-tahap yang dilakukan secara garis besar saat penelitian ialah sebagai berikut:
1. Pengaturan satuan atau system unit , jenis model, ukuran ruler , ukuran grid dan lain sebagainya. Periksa system unit yang akan di- apply pada analisis. System unit, ruler , dan grid dapat diubah baik selama proses pemodelan dan setelah melakukan analisis.
2. Meng- input material soil & interfaces , material facing dan leveling pad , dan material geogrid. Material  tanah  yang  di- input mengikuti  data  perencanaan  yang  ada.  Berikut  gambar project  tab saat input material pada Gambar 6:
3. Pembuatan Model Geometri Pembuatan model geometri dilakukan langsung pada program dengan memilih material yang terdapat pada toolbar geometry. Berikut gambar pembuatan geometri struktur MSE pada Gambar 7:
Gambar 7. Proses saat pembuatan geometri struktur MSE
4. Define Tiap Material yang Dibuat
Pada tahap ini material tanah yang sudah diinput pada tahap sebelumnya hanya tinggal didefinisikan atau diplot pada pemodelan geometri yang telah dibuat.
5. Penetapan Boundary Conditions Boundary yang dipilih pada perencanaan ini ialah standard fixities. Standard fixities dipilih agar prescribed displacement disisi terluar dari pemodelan bernilai nol karena yang akan ditinjau merupakan nilai deformasi yang terjadi pada struktur dinding MSE-nya.

## 6. Pembuatan Mesh
Ketelitian analisis dapat ditentukan dari jenis mesh yang dibuat. Pada analisis ini dipilih mesh berjenis fine . Berikut gambar hasil output mesh berjenis fine pada Gambar 8:
Gambar 8. Output mesh jenis fine
7. Menentukan Water Pressure dan Initial Conditions Struktur Pada analisis ini, water pressure dalam perencanaan diasumsikan diabaikan, sehingga saat pemodelan phreatic level diletakkan pada sisi terluar tanah dasar atau elevasi ± 0,0 m, sehingga tekanan air tidak mempengaruhi struktur tanah dasar maupun dinding MSE.
8. Tahap Calculations dan Staged Construction
Pada  tahap  ini,  akan  dilakukan  perhitungan  sebagai  tahapan  akhir  untuk  dapat  mengetahui  berapa  besar deformasi yang terjadi pada struktur Dinding MSE yang telah direncanakan. Pada tahap ini, perhitungan sedang berjalan,  jenis  perhitungan  yang  dipilih  ialah plastic  analysis .  Tanda  bahwa  perhitungan  telah  selesai  dan struktur  berhasil  ialah  pada log  info terdapat  kalimat  bertuliskan  “ Prescribed  ultimate  state  fully  reached ”. Berikut gambar saat plastic analysis dalam staged construction berlangsung pada Gambar 9:
Gambar 9. Proses saat plastic analysis dalam staged construction berlangsung
9. Menganalisis Deformation Horizontal
Nilai deformasi dapat dilihat dengan cara memilih output pada menu toolbar dan pada tampilan akan berubah pada window Program output > Deformations > Horizontal displacements (x) . Berikut hasil deformasi dalam program dapat terlihat pada Gambar 10:
Gambar 10. Hasil deformasi horizontal pada program

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisis variasi panjang penjangkaran geogrid
Hasil dari seluruh nilai deformasi dinding MSE dengan berbagai panjang penjangkaran geogrid terhadap dua variasi tanah timbunan terangkum dalam tabel 7 berikut ini:
Tabel 7. Hasil deformasi dengan variasi panjang penjangkaran geogrid
No. Panjang Penjangkaran (m) Deformasi Lateral (m) Tanah Pasir Tanah Lempung 1. 0,7H (8,4 m) 0,2212 0,1594 2. 0,8H (9,6 m) 0,2195 0,1586 3. 0,9H (10,8 m) 0,2162 0,1571 4. 1H (12 m) 0,2156 0,1565 5. 1,1H (13,2 m) 0,2141 0,1557
Ilustrasi variasi panjang penjangkaran geogrid pada desain dapat dilihat pada Gambar 11 berikut ini:
Gambar 11. Ilustrasi panjang penjangkaran dinding MSE tampak atas
Dalam grafik, deformasi masing-masing variasi akan digambarkan pada Gambar 12 sebagai berikut:
Gambar 12. Grafik hasil deformasi horizontal dengan variasi panjang penjangkaran geogrid pada tanah pasir ( sand ) dan lempung ( clay )
Berdasarkan kurva pada grafik gambar 12, dapat dianalisis bahwa seiring dengan bertambahnya panjang penjangkaran dari elemen perkuatan geogrid, maka nilai deformasi horizontal atau lateral yang dihasilkan akan semakin mengecil. Hal ini dibuktikan dengan kurva yang bergerak turun dari kiri ke kanan, yaitu dari panjang penjangkaran dengan nilai 0,7H  sampai  dengan 1,1H.  Penyebab  hal  tersebut  terjadi  ialah  ketika  panjang penjangkaran  bertambah, maka  luas daerah yang ditumpu atau ditahan juga semakin besar, maka dari itu tentunya nilai deformasi yang didapat akan lebih kecil karena daerah perkuatannya semakin luas.
Pada gambar 12 juga dapat dilihat, bahwa nilai deformasi lateral atau horizontal yang terjadi pada struktur dinding MSE  dengan  panjang  penjangkaran  yang  bervariasi  memiliki  range  perubahan  nilai  yang  sangat  kecil,  baik  untuk tanah  pasir  maupun  tanah  lempung.  Dari  grafik  juga  dapat  dilihat,  kelengkungan  yang  terjadi  dikedua  jenis  tanah timbunan tidak banyak perbedaan, deformasi yang dihasilkan hanya memiliki nilai perubahan yang sangat kecil yang terjadi pada ± 0,001 meter. Sehingga sebagai saran pada perencanaan dinding MSE dikemudian hari, pertimbangan untuk  mengurangi  deformasi  lateral  dinding  dapat  lebih  difokuskan  pada  kuat  tarik  ataupun  spasi  vertikalnya, dikarenakan  pengaruh  pada  dua  variasi  tersebut  dapat  lebih  terlihat,  tergambar  dari  bagaimana  kurva  memiliki kelengkungan akibat perubahan nilai deformasi yang lebih besar.

## Analisis variasi kuat tarik geogrid
Hasil  dari  seluruh  nilai  deformasi  dinding  MSE  dengan  berbagai  kuat  tarik  geogrid  terhadap  dua  variasi  tanah timbunan terangkum dalam tabel 8 berikut ini:
Tabel 8. Hasil deformasi dengan variasi kuat tarik geogrid
No.
Kuat Tarik @5% strain (kN/m) Deformasi Lateral (m) Tanah Pasir Tanah Lempung 1. TGSG3030 (21 kN/m) 0,2800 0,1869 2. TGSG3535 (24 kN/m) 0,2459 0,1680 3. TGSG4040 (28 kN/m) 0,2212 0,1594 4. TGSG4545 (32 kN/m) 0,1895 0,1384
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Def o rm asi Ho rizo n tal (m ) Panjang Penjangkaran Elemen Perkuatan (m)

## Panjang Penjangkaran vs Deformasi Horizontal
Sand Clay
5. TGSG5050 (35 kN/m) 0,1747 0,1312
Dalam grafik, deformasi masing-masing variasi akan digambarkan pada Gambar 13 sebagai berikut:
Gambar 13. Grafik hasil deformasi horizontal dengan variasi kuat tarik geogrid pada tanah pasir ( sand ) dan lempung ( clay )
Berdasarkan Gambar 13 dapat dianalisis bahwa semakin besar nilai kuat tarik elemen perkuatan geogridnya, maka deformasi horizontal atau lateral yang dihasilkan oleh struktur akan semakin kecil. Hal tersebut ditandai dengan kurva yang semakin ke kanan semakin menurun, yang mana nilai kuat tarik pada grafik (sumbu x) dari kiri ke kanan semakin besar.  Penyebab  hal  tersebut  dapat  terjadi  ialah  kuat  tarik  menandakan  nilai  tegangan  tarik  yang  mampu  ditahan sampai pada titik keruntuhan atau titik ketahanannya (putus), sehingga apabila suatu material geogrid memiliki kuat tarik dengan nilai yang besar, dapat dikatakan bahwa semakin tinggi pula tegangan tarik yang mampu ditahan oleh material tersebut. Dalam hal ini menyebabkan nilai deformasi yang ada dengan kuat tarik yang tinggi akan semakin kecil.
Selanjutnya,  berbeda  dengan  kurva  milik  variasi  panjang  penjangkaran,  kurva  dari  variasi  kuat  tarik  memiliki jangkauan perubahan nilai deformasi yang lebih besar, yang mana hal tersebut hanya terjadi pada jenis tanah pasir dan lempung. Hal tersebut dibuktikan dengan kurva yang jauh lebih melengkung dibandingkan dengan kurva variasi panjang  penjangkaran.  Dan  juga  menandakan range nilai  deformasi  milik  variasi  kuat  tarik  jauh  lebih  luas dibandingkan dengan panjang penjangkaran yang hanya berbeda ± 0,001 meter. Sehingga dari analisis tersebut dapat disimpulkan,  apabila  dalam  perencanaan  dinding  MSE  dikemudian  hari  diperlukan  upaya  dalam  mengurangi  nilai deformasi,  maka  pertimbangan  dalam  menentukan  besar  kuat  tarik  yang  akan  direncanakan  dapat  digunakan  saat perencanaan.
Kemudian  pada  analisis  didapat  nilai  deformasi  milik  tanah  pasir  cenderung  lebih  besar  dari  milik  tanah  lempung sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  dengan  jenis  tanah  timbunan  lempung,  struktur  dinding  MSE  yang  dihasilkan dapat jauh lebih stabil. Melihat dari nilai deformasi milik jenis tanah lempung mayoritas lebih kecil dibanding tanah pasir pada tiap variasi.
Pada Gambar 13, karena perubahan nilai yang cukup terlihat pada kurva, maka dari kurva tersebut dapat diambil suatu korelasi yang dapat menghasilkan suatu persamaan. Sehingga dari hasil analisis didapatkan bahwa dengan variasi kuat tarik elemen perkuatannya, nilai deformasi dapat dicari dengan menggunakan persamaan (1) dan (2) berikut:
y = -0,0 0 74x + 0,4296 (1)
untuk tanah pasir, dan
y = -0,0039x + 0,2663 (2)
untuk tanah lempung. dengan y = nilai deformasi lateral atau horizontalnya (m) dan x = nilai kuat tarik geogridnya (kN/m). Disesuaikan dengan sumbu x dan sumbu y pada grafik.
y = -0,0074x + 0,4296 y = -0,0039x + 0,2663 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 15 20 25 30 35 40 D ef o rm asi H o rizo n tal (m )
Kuat Tarik Elemen Perkuatan @5% Strain (kN/m)

## Kuat Tarik vs Deformasi Horizontal
Sand Clay Linear (Sand)
Linear (Clay)

## Analisis variasi spasi vertikal geogrid
Hasil  dari  seluruh  nilai deformasi  dinding  MSE dengan berbagai  spasi vertikal geogrid  terhadap  dua  variasi  tanah timbunan terangkum dalam tabel 9 berikut ini:
Tabel 9. Hasil deformasi dengan variasi spasi vertikal geogrid
No. Spasi Vertikal (m) Deformasi Lateral (m) Tanah Pasir Tanah Lempung 1. 0,2 m 0,0647 0,0862 2. 0,4 m 0,1088 0,0995 3. 0,6 m 0,1615 0,1241 4. 0,8 m 0,2212 0,1594 5. 1 m 0,2731 0,1825
Dalam grafik, deformasi masing-masing variasi akan digambarkan pada Gambar 14 sebagai berikut:
Gambar 14. Grafik hasil deformasi horizontal dengan variasi spasi vertikal geogrid pada tanah pasir ( sand ) dan lempung ( clay )
Berdasarkan  kurva  pada  Gambar  14,  dapat  dianalisis  bahwa  semakin  besar  nilai  spasi  vertikal  elemen  perkuatan geogridnya, maka akan semakin besar pula deformasi horizontal atau lateral yang dihasilkan oleh struktur. Hal tersebut ditandai dengan kurva yang semakin ke kanan semakin naik, yang mana nilai spasi vertikal pada grafik (sumbu x) dari kiri ke kanan semakin besar. Penyebab hal tersebut dapat terjadi ialah semakin kecil spasi vertikal yang digunakan dalam  perencanaan,  maka  akan  semakin  banyak  jumlah  lapisan  geogrid yang  terdapat  pada  struktur.  Sehingga  hal tersebut  dapat  membuat  suatu  struktur  dinding  MSE  akan  menjadi  lebih  kaku  dan  menyebabkan  nilai  deformasi menjadi lebih sedikit.
Kemudian, sama seperti kurva milik variasi kuat tarik, kurva dari variasi spasi vertikal memiliki jangkauan perubahan nilai deformasi yang lebih besar, yang mana hal tersebut terjadi pada jenis tanah pasir dan jenis tanah lempung. Hal tersebut  dibuktikan  dengan  kurva  yang  jauh  lebih  melengkung  dibandingkan  dengan  kurva  milik  panjang penjangkaran yang cenderung datar. Sehingga menandakan range nilai deformasi jauh lebih luas dibandingkan dengan panjang  penjangkaran  yang  hanya berbeda ± 0,001  meter.  Kemudian  melihat dari perubahan  nilai deformasi  yang cukup terlihat, dapat disimpulkan bahwa apabila dalam perencanaan dinding MSE dikemudian hari diperlukan upaya dalam  mengurangi  nilai  deformasi,  maka  pertimbangan  dalam  menentukan  besar  spasi  vertikal  yang  akan direncanakan dapat digunakan.
Kemudian,  dapat  disimpulkan  juga  bahwa  tanah  perkuatan  lempung  cenderung  lebih  stabil  menahan  gaya  lateral dibanding dengan tanah perkuatan pasir. Melihat dari nilai deformasi milik jenis tanah lempung rata-rata lebih kecil dibanding tanah pasir pada tiap variasi. Hal tersebut ditandai dengan letak kurva tanah lempung yang berada dibawah tanah  pasir  pada  tiap  variasi,  baik  panjang  penjangkaran,  kuat  tarik,  maupun  spasi  vertikal.  Untuk  persamaan korelasinya  berdasarkan  Gambar  14,  deformasi  dapat  dicari  dengan  menggunakan  rumus  hasil  analisis  yaitu persamaan (3) dan (4) sebagai berikut:
y = 0,2646x + 0,0071 y = 0,1263x + 0,0546 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Def o rm asi Ho rizo n tal (m ) Spasi Vertikal Elemen Perkuatan (m) Spasi Vertikal vs Deformasi Horizontal Sand Clay Linear (Sand) Linear (Clay)
y = 0,2646x + 0,0071 (3) untuk tanah pasir, dan y = 0,1263x + 0,0546 (4)
untuk tanah lempung. dengan y = nilai deformasi lateral atau horizontalnya (m) dan x = nilai spasi vertikal geogridnya (m). Disesuaikan dengan sumbu x dan sumbu y pada grafik.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini antara lain:
1. Semakin besar nilai panjang penjangkaran atau kuat tarik elemen perkuatan yang digunakan, maka semakin kecil nilai deformasi horizontal atau lateral yang akan didapatkan.
2. Semakin  besar  spasi  vertikal  elemen  perkuatan  geogrid  yang  diaplikasikan,  maka  semakin  besar  pula  nilai deformasi horizontal atau lateral yang didapatkan.
3. Pengaplikasian jenis tanah lempung sebagai tanah perkuatan cenderung lebih stabil dalam menahan gaya lateral dibandingkan dengan jenis tanah pasir.
4. Untuk upaya mengurangi nilai deformasi lateral yang terjadi, pertimbangan lebih lanjut dapat difokuskan pada pemilihan kuat tarik ataupun spasi vertikalnya dibandingkan panjang penjangkarannya.
5. Pada  variasi  kuat  tarik,  dari  hasil  analisis  dapat  digunakan  persamaan  untuk  mendapatkan  nilai  deformasi horizontalnya,  yaitu  y = -0,0 0 74x + 0,4296  (untuk  tanah  pasir)  dan  y = -0,0039x + 0,2663 (untuk  tanah lempung).
6. Pada variasi spasi vertikal, dari hasil analisis dapat digunakan persamaan untuk mendapatkan nilai deformasi horizontalnya,  yaitu  y = 0,2646x + 0,0071  (untuk  tanah  pasir)  dan  y = 0,1263x + 0,0546  (untuk  tanah lempung).

## Saran
Berdasarkan  hasil  analisis  yang  telah  dilakukan,  adapun  saran  yang  dapat  dijadikan  masukan  untuk  melengkapi penelitian ini ialah:
1. Penggunaan  software  atau  program  yang  dipilih  untuk  analisis  alangkah  lebih  baik  apabila  menggunakan program dengan versi terbaru. Hal tersebut dikarenakan agar hasil yang didapat akan jauh lebih kompatibel untuk penggunaan dimasa sekarang.
2. Agar penelitian dapat lebih sempurna, alangkah lebih baiknya jika beban gempa dan tekanan air atau hidrostatis pada saat analisis juga diikutsertakan, mengingat keadaan pada lapangan biasanya mengharuskan perencanaan Dinding MSE melakukan peninjauan terhadap hal-hal tersebut.
3. Dengan  penggunaan software metode  elemen  hingga,  penelitian  dibatasi  hanya  dapat  menggunakan  jenis geogrid  yang extensible atau extension  only ,  sehingga  penggunaan  jenis  lain  seperti  strip  besi  tidak  dapat diaplikasikan  pada  program.  Alangkah  lebih  baiknya  apabila  dalam  penelitian  yang  lebih  lanjut  dapat menganalisis  dari berbagai  jenis  elemen  lain  mulai  dari  strip  besi,  geotekstil,  anyaman  kawat  ataupun  jenis geogrid lainnya sehingga diperoleh berbagai perbandingan hasil analisis.
4. Pada penelitian ini belum dibandingkan hubungan antara spasi vetikal dan kuat tariknya, padahal hal tersebut juga memiliki korelasi, sehingga sebagai saran di penelitian berikutnya hal tersebut dapat diikutsertakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Awwad, T., & Kodsi, S. Al.  (2017). A comparison of Numerical Simulation Models to Determine the Location of Neutral Plane . Badan  Standarisasi  Nasional.  (2017). SNI  8460:2017  Persyaratan  Perancangan  Geoteknik .  Badan  Standarisasi Nasional. Bowles, J. E. (1996). Foundation Analysis and Design . McGraw-Hill. Bowles, J. E. (1997). Analisis dan Desain Pondasi Jilid 2 . Penerbit Erlangga. Coduto, & P., D. (1994). Foundation Design Principles and Practices . Prentice – Hall. Das, B. M. (2006). Principles of Geotechnical Engineering 7th . PWS Publishers. Elias, V., Barry R., C., & R. Berg, R. (2001). Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes Design & Construction Guidelines . U.S. Departement of Transportation Federal Highway Administration.
Emmanuel, B., Alain, C., & Truong Linh, C. (2013). Analysis of Long-term Deformations of MSE walls based on
Various Corrosion Scenarios. Soils and Foundations , 259–271. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2013.02.006 FHWA.  (2009).  Design  and  Construction  of  Mechanically  Stabilized  Earth  Walls  and  Reinforced  Soil  Slopes.  In Federal  High  Way  Administration  (FHWA):  Vol.  I .  U.S.  Departement  of  Transportation  Federal  Highway Administration. https://doi.org/FHWA-NHI-10-024 & FHWA-NHI-10-025
Ganda,  I.,  &  Roesyanto.  (2012).  Analisis  Stabilitas  Lereng  Menggunakan  Perkuatan  Geogrid  (Studi  Kasus  Jalan Medan – Berastagi, Desa Sugo). Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara .
Hamdhan,  I.  N.,  &  Pratiwi,  D.  S.  (2017).  Analisis  Stabilitas  Lereng  dalam  Penanganan  Longsoran  di  Jalan  Tol Cipularang  Km.  91+200  dan  Km.  92+600  Menggunakan  Metode  Elemen  Hingga  (FEM). Jurnal  Rekayasa Hijau ISSN 2550-1070 , 100–111.
Leshchinsky,  D.,  &  Han,  J.  (2004).  Geosynthetic  Reinforced  Multitiered  Walls. Journal  of  Geotechnical  and Geoenvironmental Engineering . Nazir, M. (1998). Metode Penelitian . Ghalia Indonesia. Nuradi, A. P., & Ilyas, T. (2013). Analisis Perilaku Geogrid Terhadap Beban Dinamik (Gempa) dengan Metode Finite Element . Studi Kasus : Lereng Cipularang KM 96 + 900 .
Salim,  Y.,  &  Suhendra,  A.  (2021).  Analisis  Stabilitas  Back-To-Back  Mechanically  Stabilized  Earth  Walls  (Studi Kasus Jalan Layang Di Sulawesi Selatan). JMTS: Jurnal Mitra Teknik Sipil , 657. https://doi.org/10.24912/jmts.v0i0.12582
Shanghai Yingfan Engineering Material. (2019). PP Biaxial Geogrid . https://www.yingfangeo.com/geogrid/biaxial- geogrid/pp-biaxial-geogrid.html
Stevens, D., & Tedianto, L. S. (2018).  Analisis Pengaruh Panjang Elemen Terhadap Kuat Tekan Dari Baja Ringan Profil Kanal Dengan Metode Elemen Hingga. JMTS: Jurnal Mitra Teknik Sipil , 159. https://doi.org/10.24912/jmts.v1i1.2253
Terzaghi, K., Peck, R. B., & Mesri, G. (1996). Soil Mechanics in Engineering Practice 3rd Edition . John Wiley and Sons Inc.
The  Reinforced  Earth.  (2021). Mechanically  Stabilized  Earth  Retaining  Walls .  The  Reinforced  Earth  Company. https://reinforcedearth.com/products/retaining-walls/mechanically-stabilized-earth-mse-retaining-walls Tileco Inc. (2021). Tileco Keystone Brochure . Tileco Inc. https://www.tilecoinc.com/New/tileco_keystone.pdf Verruijt, A. (2001). Soil Mechanics . Delft University of Technology - the Netherlands.