Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats
Pengaruh Soil  Water  Characteristic  Curve (SWCC)  pada  Pemodelan  Tanggul  yang Menggunakan Material Campuran Lumpur Sidoarjo (Lusi) dan Tanah Lempung
Indra Rahma Hardiana 1,* , Ria Asih Aryani Soemitro 1 , Indarto 1 , Trihanyndio Rendy Satrya 1
Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya Koresponden*, Email: indrarahmahardiana@yahoo.co.id
Info Artikel Abstract
Diajukan                       22 Agustus 2020
Diperbaiki                     02 Maret 2021 Disetujui                       02 Maret 2021
Keywords:  Sidoarjo  mud,  SWCC,  Suction, Embankment stability, Groundwater level
Sidoarjo Mud Flow Control Center carried out an effort to utilize Sidoarjo mud (LuSi) as a material  for  embankment  tests.  However,  from  the  observation  results  of  the  embankment test,  there  were  cracks  suspected  due  to  changes  in  soil  characteristics  during  seasonal changes.  This  research  aimed  to determine the  effect  of changes  in groundwater  level as  a result of seasonal changes on stability and immediate settlement. The embankment material research was a mixture of LuSi with clay obtained from previous research. The application of the matric suction value on the Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) was carried out to determine  the  embankment  stability  and  reduction  with  variations  in  groundwater  level elevation, LuSi deposit, and embankment geometry. The effect of changes in the groundwater level showed a range of safety numbers of 1.7- 3,4 (M.A.T 0 m) and 2,4 - 4,6 (M.A.T -30 m). The  effect  of  mud  deposit  thickness  indicated  a  range  of  safety  values  of  1.8  -  3.5  (1  m  of thickness) and 2.5 -  7.0 (3 m of thickness). The influence of embankment geometry showed that the embankment height and slope affect the settlement .
Kata kunci: Lumpur Sidoarjo, SWCC, Suction, Kestabilan Tanggul, Pengaruh
Muka Air Tanah Abstrak Pusat Pengendalian Lumpur Sidoarjo melakukan usaha pemanfaatan Lumpur Sidoarjo (LuSi)  sebagai  bahan  material  tanggul  uji.  Namun,  dari  hasil  pengamatan  tanggul  uji, terdapat retakan yang ditengarai akibat perubahan karakteristik tanah saat perubahan musim. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perubahan muka air tanah sebagai  akibat  perubahan  musim  terhadap  kestabilan  dan  penurunan  segera  pada tanggul.  Material  tanggul  yang  diteliti  adalah  campuran  LuSi  dengan  tanah  lempung yang  didapatkan  dari  penelitian  terdahulu.  Penerapan  nilai matric  suction pada Soil- Water  Characteristic  Curve (SWCC)  dilakukan  untuk  mengetahui  kestabilan  serta penurunan  tanggul  dengan variasi elevasi muka air tanah,  endapan LuSi  dan  geometri tanggul.  Pengaruh  perubahan  muka  air  tanah  (M.A.T.)  menunjukkan  rentang  angka keamanan 1,7- 3,4 (M.A.T. 0 m) dan 2,4 – 4,6 (M.A.T. -30 m). Pengaruh tebal endapan lumpur menunjukkan rentang angka keamanan 1,8 - 3,5 (tebal 1 m) dan 2,5 - 7,0 (tebal 3 m). Pengaruh geometri tanggul menunjukkan bahwa ketinggian dan kemiringan tanggul berpengaruh terhadap penurunan.

## 1. Pendahuluan
Luapan  lumpur  Sidoarjo  muncul  sejak  tanggal  29  Mei 2006 sampai saat ini. Untuk mengatasi luapan tersebut, Pe- merintah membuat tanggul penahan lumpur. Namun, hingga saat  ini,  lebih  dari  10  kali  tanggul  penahan  luapan  lumpur Sidoarjo  runtuh.  Pusat  Pengendalian  Lumpur  Sidoarjo (PPLS)  membuat  tanggul  baru  yang  lebih  stabil  sebagai solusi [3].
Berdasarkan penerapan penelitian tanggul uji pada tahun 2018, PPLS melakukan observasi dan  evaluasi kinerja dari tanggul  uji  pada  tahun  2019  [3].  Berdasarkan  pengamatan yang  dilakukan,  terdapat  retakan  pada  tanggul  uji  yang ditengarai  sebagai  akibat  adanya  perubahan  karakteristik tanah  saat  terjadinya  perubahan  musim  dan  juga  sebagai akibat dari campuran material kurang memenuhi
persyaratan  sebagai  material  timbunan.  Apabila  perubahan musim  terjadi  secara  terus-menerus,  maka  akan  mengubah sifat kondisi tanah, baik secara fisis maupun mekanis.
Kondisi  perubahan  musim  menjadi  penyebab  peristiwa keretakan  dan  beberapa  sisi  tanggul  mengalami  kelong- soran. Kondisi ini biasanya terjadi pada akhir musim hujan . Kuwano dan Chen menyampaikan kelongsoran yang terjadi tidak  hanya  disebabkan  naiknya  tegangan  air  pori  seiring dengan naiknya permukaan air tanah, tetapi juga oleh berku- rangnya  kekuatan  geser  tanah  akibat  naiknya  derajat  keje- nuhan tanah atau berkurangnya suction tanah [7]
Hal  tersebut  yang  melatarbelakangi  bahwa  pengaruh SWCC  ( Soil-Water  Characteristic  Curve) atau  pengaruh
Indra Rahma dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 2, Mei 2021 (141-150) 142
suction perlu diteliti untuk mengetahui dampaknya terhadap kestabilan tanggul.
Pada  tahun  2018  Pusat  Pengendalian  Lumpur  Sidoarjo (PPLS) melakukan penelitian pemanfaatan Lumpur Sidoarjo (LuSi) untuk material tanggul uji dan didapatkan campuran optimal  campuran  70%  (LuSi)  dengan  30%  (Tanah  Galian Pasuruan)  [5].  Data  penelitian  tersebut  belum  dilengkapi data SWCC dan beberapa parameter masih dalam proses uji laboratorium.  Berkaitan  dengan  hal  tersebut,  maka  dicari padanan  data  penelitian  yang  menyerupai  campuran  hasil penelitian  PPLS.  Berdasarkan  hasil  pemetaan  data  pene- litian terdahulu dari sumber yang berbeda didapatkan cam- puran  optimum  yaitu  20%  LuSi  dan  80%  tanah  lempung Kertajaya [5].
Pada  penelitian  ini  menggunakan  pemodelan  analisa numerik  menggunakan  data Soil-Water  Characteristic Curve (SWCC) yang didapatkan dari hasil pendekatan sifat fisis dan mekanis.
Perolehan Data SWCC yang didapatkan dari tanah Pulau Dalam, Malaysia menggunakan metode penelitian laborato- rium yaitu metode tidak langsung ( Indirect method ) dengan mengambil  data  hasil  pengujian  Triaxial  pada  kondisi consolidated undrained (CU) [6].
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pe- rubahan  muka  air  tanah  akibat  pengaruh  nilai suction ter- hadap analisa numerik kestabilan, rembesan, dan penurunan segera tanggul penahan lumpur. Adapun material penyusun tanggul tanah dasar adalah menggunakan data hasil uji bor log  dalam  DB - 01[3].  Data tanah material  penyusun  tang- gul  menggunakan  data  penelitian  dengan  komposisi  cam- puran  yang  terdiri  dari  LuSi  (20%)  yang  dicampur  dengan tanah lempung Kertajaya Indah (80%) [5].

## 2. Metode
Metode  penelitian  terbagi  menjadi  beberapa  tahapan. Metode penelitian dimulai dengan analisa studi literatur pe- nelitian  terdahulu.  Hasil  dari  analisa  tersebut  kemudian dilakukan pemetaan data sekunder. Penggunaan data sekun- der  hasil  pemetaan  dari  penelitian  terdahulu  ini  dilakukan karena  tidak  dapat  diadakannya  penelitian  di  laboratorium pada masa pandemi Covid-19.
Tahap selanjutnya yaitu melakukan tahap pemetaan data sekunder  untuk  nilai  dari Soil  Water  Characteristic  Curve (SWCC).  Hasil  pemetaan  data  sekunder  dilakukan  dengan mengidentifikasi  nilai  Spesifikasi  Timbunan  Biasa  dengan syarat  peraturan  Pekerjaan  Umum  dan  Perumahan  Rakyat Modul-4  Spesifikasi  Pekerjaan  Tanah  2016  [2].  Pemerik- saan dilakukan untuk menunjang tanggul yang dimodelkan sesuai dengan spesifikasi peraturan timbunan biasa.
Tahap  akhir  penelitian  ini  menitik  beratkan  pengaruh nilai suction atau Soil Water Characteristic Curve (SWCC) pada  konfigurasi  geometri  tanggul  terhadap  variasi    muka air tanah dan variasi endapan lumpur dengan metode nume- rik yang menggunakan program bantu analisa numerik sta- bilitas, analisa numerik rembesan,  dan  analisa numerik pe- nurunan segera pada tanggul penahan lumpur. Selanjutnya, dilakukan  analisa hasil pemodelan, pembahasan, dan pena- rikan kesimpulan.
Penjabaran dari metode penelitian sebagai berikut:

## Data Sekunder
Data  sekunder  diperoleh  dari  penelitian  terdahulu. Penggunaan  data  sekunder  dari  penelitian  terdahulu  ini bertujuan  karena  tidak  dapat  diadakannya  penelitian  di laboratorium  pada  masa  pandemi  Covid-19.  Data  yang digunakan  untuk  perencanaan  ini  adalah  data  sekunder, meliputi:
1. Parameter Data Tanah Dasar
Parameter  tanah  dasar  di  bawah  tanggul  menggunakan data bor dalam milik PPLS yang dilakukan disekitar tanggul yaitu data Borlog  DB-01 yang ditunjukan  pada Gambar 1 [3].  Data  parameter  tanah  dasar  digunakan  untuk  program bantu analisa numerik program rembesan.
Gambar 1. Penampang Tanah Dasar Tanggul [3]
2. Parameter  Data Tanah  Penyusun Tanggul Data sekunder penyusun tanggul didapatkan dari peme- taan data penelitian terdahulu yaitu campuran  70% Lumpur Sidoarjo dan 30% Tanah Galian Pasuruan[3]. Tetapi, peng- gunaan  data  campuran  70%  LuSi  dan  30%  Tanah  Galian Pasuruan  [3]  sebagai  data  acuan  data  sekunder  tidak  leng- kap untuk beberapa parameter fisis dan mekanis.
Penelitian  ini  menggunakan  data  sekunder  yang  memi- liki karakteristik padanan yang sama yaitu didapatkan mate- rial  data  tanah  untuk  campuran  optimum  20%  LuSi  dan 80% tanah lempung Kertajaya [5].
Untuk  data  tanah  campuran  optimum  20%  LuSi  dan 80% tanah lempung Kertajaya belum memiliki data SWCC, untuk  melengkapi  data  tersebut  maka  menggunakan  data SWCC dari data Penelitian Tanah Dalam, Malaysia [6].
Identifikasi Campuran LuSi dan Tanah Lempung terha- dap Nilai Spesifikasi Timbunan Biasa
Untuk mengidentifikasi data sekunder lumpur  Sidoarjo dan  tanah  lempung  Kertajaya  dengan  melakukan  pemerik- saan  nilai  spesifikasi  timbunan  biasa  dengan  SNI  pada campuran LuSi dan tanah  lempung untuk menunjang tang- gul yang dimodelkan sesuai dengan syarat peraturan Peker- jaan  Umum  dan  Perumahan  Rakyat  Modul-4  Spesifikasi Pekerjaan Tanah [2].
Pada  pemetaan  data  dilakukan  pula  pemeriksaan  nilai spesifikasi  timbunan  biasa  dengan  SNI  untuk  mengetahui timbunan yang memenuhi persyaratan timbunan biasa.
Menurut Peraturan timbunan biasa, PUPR syarat timbu- nan biasa sebagai berikut [2]:
1. Bahan  yang  dipilih  sebaiknya  tidak  termasuk  tanah yang berplastisitas tinggi, yang diklasifikasikan sebagai A-7-6  menurut  AASHTO  M145  atau  sebagai  CH menurut Unified Soil Classification System (USCS).
2. Bila  penggunaan  tanah  yang  berplastisitas  tinggi  tidak dapat dihindarkan, bahan tersebut harus digunakan ha- nya  pada  bagian  dasar  dari  timbunan  atau  pada  pe- nimbunan  kembali  yang  tidak  memerlukan  daya  du- kung atau kekuatan geser yang tinggi.
3. Bahan  timbunan  bila  diuji  dengan  SNI  03-1744-1989, harus  memiliki  CBR  tidak  kurang  dari  6  %  setelah perendaman  4  hari  bila  dipadatkan  100  %  kepadatan kering maksimum (MDD) seperti yang ditentukan oleh SNI 03-17421989.
4. Tanah sangat ekspansif yang memiliki nilai aktif lebih besar  dari  1,25  atau  derajat  pengembangan  yang  di- klasifikasikan oleh AASHTO T258 sebagai " very high " atau " extra high ", tidak boleh digunakan sebagai bahan timbunan.
5. Nilai  aktif  adalah  perbandingan  antara  Indeks  Plas- tisitas/PI-(SNI 03-19661989) dan persentase kadar lem- pung (SNI 03-3422-1994).
Persyaratan  timbunan  tersebut  digunakan  untuk  meng- klasifikasi  data  sekunder  yang  mendekati  campuran  LuSi dan  tanah  lempung  untuk  kemudian  divalidasi  memenuhi spesifikasi timbunan biasa atau tidak memenuhi spesifikasi. Tujuan  validasi  spesifikasi  timbunan  agar  timbunan  dapat berfungsi optimum sesuai dengan kegunaan timbunan yang akan direncanakan.
Pemetaan  Data  Sekunder  terhadap Soil-Water  Charac- teristic Curve (SWCC)
Pada data sekunder penyusun tanggul yang terpilih yaitu data  tanah  campuran  optimum  20%  LuSi  dan  80%  tanah lempung Kertajaya belum memiliki data SWCC. Pada tahap
ini  dilanjutkan  dengan  pemetaan  data  SWCC.  Hal  tersebut dilakukan karena tidak semua data sekunder mencantumkan nilai dari SWCC.
Data SWCC digunakan sebagai parameter untuk analisa numerik  rembesan  serta  untuk  mengetahui  pengaruh  nilai suction terhadap faktor keamanan tanggul. Metode yang di- lakukan  dalam  pemetaan  data  yaitu  dengan  melihat  nilai parameter  fisik  dan  mekanis  tanah  yang  mendekati  data sekunder campuran optimum campuran optimum (LuSi dan tanah  lempung  Kertajaya  Indah  Surabaya)[5].  Dari  hasil metode  pemetaan  didapatkan  data  SWCC  dari  tanah  Pulau Dalam,  Malaysia.  Pada Tabel  1 menjelaskan  tentang  data SWCC ( Soil-Water Characteristic Curve ) yang diambil dari data  tanah  dengan  tanah  Pulau  Dalam,  Malaysia  [6]. Berdasarkan Tabel  1 , suction maksimum  terjadi  ketika volumetric  water  content  ( VWC)  berada  pada  titik  mini- mum yaitu  ketika  butir  tanah  memiliki  rongga yang  cukup untuk menyerap air.
Tabel  1. Data  SWCC  Plot  Tanah  Pantai  Dalam, Malaysia [6]
Vol. Water Content mᶟ/mᶟ Matric Suction KPa 0,329 1 0,327 10 0,3099 20 0,298 30 0,288 40 0,27 50 0,25 90 0,225 200 0,2 300 0,19 400
Penelitian SWCC tentang tanah Pulau Dalam, Malaysia menggunakan  metode pressure  plate  extractor dengan kapasitas  1500  kN/m 2 mengacu  pada  ASTM  D6836-02[6]. Data  tanah  Pulau  Dalam,  Malaysia  dalam  penelitian  ini menurut  klasifikasi  berplastisitas  rendah,  dengan  nilai Indeks  Plastisitas  (10%).  Pengklasifikasian  tanah  menurut analisa  saringan  yaitu  Kerikil  (18%),  Pasir  (46%),  Lanau (26%),  Lempung  (10%),  Batas  Cair  (27),  Batas  Plastis (17%), dan Spesifikasi Gravity (Gs) senilai 2,62 [6].
Pemeriksaan  Nilai Suction Pemodelan  Tanggul  Pada Kurva SWCC
Pemeriksaan  nilai suction bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh  nilai suction pada  pemodelan  tanggul.  Pemerik- saan ini juga dilakukan dengan cara menyelesaikan analisis
stabilitas  lereng  dengan  menggunakan  program  analisa  nu- merik dan selanjutnya dibandingkan dengan hasil dari ana- lisis  stabilitas  lereng  secara  teoritis  dilihat  dari  data  kurva SWCC ( Soil-Water Characteristic Curve ) .
Menurut  Indarto  besarnya  hisapan  dari  grafik  yang dinyatakan dalam angka pF, bila dinyatakan dalam tegangan air  pori  negatif  maka  nilai  tersebut  harus  dikonversikan kedalam kPa atau kg/cm 2 [1].
Berdasarkan hasil pemeriksaan nilai suction pada pemo- delan tanggul dengan menggunakan grafik SWCC dari data sekunder  [6]  ( Gambar  2 ),  maka  didapatkan  nilai suction . Berdasarkan grafik di bawah, titik C yaitu posisi suction = 30  Kpa  =  0,3  Bar  =  300  cm  =  3  meter.  Hasil  penerapan (Validasi Suction )  pada Gambar  2 menunjukkan  perihal pemeriksaan pengaruh suction atau tegangan air pori negatif terhadap tanggul dari hasil pemeriksaan posisi suction . Nilai suction tersebut  didapatkan  hasil  bahwa  pemodelan  telah sesuai kurva grafik kurva SWCC .
Gambar 2. SWCC dari Tanah Pulau Dalam [6]
Parameter  Pemodelan  Tanggul  dengan  Penerapan SW- CC (Pemeriksaan  Nilai Suction )  pada  Program  Bantu Analisa Numerik
Pada  penelitian  ini  dilakukan  analisa  numerik  dengan pemodelan tanggul yang mencakup analisa perubahan nilai faktor keamanan yang terjadi pada tanggul akibat beberapa variasi  pemodelan  tanggul  yaitu:  variasi  kemiringan  tang- gul, variasi ketinggian tanggul, variasi muka air tanah pada tanggul, variasi endapan lumpur.

## Geometri Tanggul
Geometri  pemodelan  tanggul  meninjau  tehadap  peru- bahan  nilai  faktor  keamanan  akibat  variasi  muka  air  tanah pada saat muka air tanah (M.A.T) 0 meter dan -30 meter de- ngan  variasi  kemiringan  yaitu  1:1,  1:1,5,  dan  2  serta  ke- tinggian 3 m, 5 m, dan 7 m. Sedangkan untuk variasi enda- pan lumpur dengan konfigurasi geometri dengan tebal enda- pan lumpur yaitu 1 m, 2 m, dan 3 m menggunakan variasi muka air tanah 0 m.
Pemodelan tanggul menggunakan program bantu analisa numerik stabilitas dan analisa numerik rembesan . Penelitian ini juga bertujuan untuk mencari besarnya penurunan segera dengan menggunakan analisa numerik penurunan segera .
Berbeda  dengan  pemodelan  analisa  numerik  rembesan dilakukan dengan memasukkan data dari SWCC , yang meli- puti  karakteristik  tanah  penyusun  tanggul  serta  fungsi hydraulic conductivity dan volumetric water content.
1. Parameter  Data  Tanah  Dasar  Untuk  Pemodelan Timbunan Tanggul
Data  tanah  dasar  menggunaakan  data  sekunder  dari asumsi  data  penelitian  hasil  uji  bor  log  dalam  DB-01  [3]. Tabel  2 merupakan  data  tanah  yang  digunakan  untuk  pa- rameter  material  menggunakan  analisa  numerik.  Pada pemodelan tanggul menggunakan nilai suction dengan taha- pan  awal  yaitu  analisa  numerik  untuk  rembesan,  material model  yaitu saturated  only, parameter  tanah  dasar  seperti pada Tabel  2 untuk  6  lapisan  tanah  dengan  jenis  tanah berbeda.
Pada  lapisan  1  jenis  tanah  yaitu  lempung  dan  lanau nilai  saturated  conductivity  adalah  1,00E-08  m/sec,  untuk lapisan  2  kedalaman  yaitu  pasir  untuk  nilai  saturated  con- ductivity  adalah  0,0001  m/sec,  lapisan  3  jenis  tanah  yaitu lempung  lanau  untuk  nilai  saturated  conductivity  adalah 1,00E-08 m/sec. Lapisan 4 jenis tanah yaitu lempung lanau untuk  nilai saturated  conductivity adalah  1,00E-08  m/se. Lapisan 5 jenis tanah yaitu lanau dan pasir. Nilai saturated conductivity untuk  lapisan  5  adalah  1,00E-05  m/sec.  Lapi- san 6 pada kedalaman jenis tanah yaitu lanau dan pasir dari parameter yang berbeda dan kedalaman tanah dasar yaitu - 30 meter [3] . Saturated volume water untuk  semua lapisan yaitu 0 m 2 /m 2 dan besar nilai Mv yaitu 0 kPa.
2.   Parameter  Data  Penyusun  Tanggul  Pada  Pemodelan Timbunan Tanggul.
Material  yang  digunakan  untuk  data  tanah  penyusun tanggul  menggunakan  data  tanah  dengan  campuran  20  % LuSi dan 80% Tanah Kertajaya Surabaya [5].
Tahap  setelah  memasukkan  nilai  parameter  untuk  data tanah dasar ( Tabel 2 ) yaitu melanjutkan dengan memasuk- kan data timbunan tanggul pada pemodelan program nume- rik  dengan Tabel  3 dan Tabel  4. Pada  pemodelan  analisa numerik  rembesan  yang  dimasukkan  pada  parameter  data tanah timbunan pada pemodelan program bantu. Nilai resi- dual,  minimal,  dan  maksimal suction didapatkan  dari  data sekunder campuran optimum. Tabel 4 adalah data hydraulic conductivity function yang akan dimasukkan pada parameter data  tanah  timbunan  pada  pemodelan  analisa  numerik stabilitas . Analisa  yang  didapatkan  untuk  nilai  minimal
suction dan  maksimal suction didapatkan  dari  data SWCC Pulau dalam [6].
Tabel  3. Input  Data  Timbunan  untuk Volume  Water Content Pada Pemodelan Analisa Numerik untuk Stabilitas Parameter Estimate Vol. water Konsentrasi Keterangan ( % ) Sat. Vol Water Content Sample Material m 2 /m - 0,15
Clay
Min. Suction Max. Suction. kPa 1 400 Sesuai data sekunder Saturated X- Conductivity m/sec 1,00E-07 Korelasi Mv kPa 0 Korelasi Ky’Ratio 1 Kx’ Ratio ̊ 0
Tabel  4. Data  Tanah  Timbunan  untuk  Pemodelan  Analisa Numerik Rembesan Parameter Estimate Vol. water Konsentrasi ( % ) Vol Water Content Sample Material m 2 /m 2 Clay W/C Function Saturated Kx m/sec 1,00E-07 Residual water content m 2 /m 2 0,30 Min suction kPa 1 Max suction kPa 400
Data pada Tabel 5 adalah data tanah hasil penelitian dengan campuran  20  %  LuSi  dan  80%  Tanah  lempung  Kertajaya [5].  Material model  yang digunakan yaitu Mohr Coulomb. Untuk  nilai SWCC yaitu  menggunakan  residual  water 0,30  m 2 /m 2 dan  nilai  minimum  suction  1  kPa  dan  nilai maksimum  400 kPa.  Parameter  data  tanah  timbunan  untuk pemodelan  analisa  numerik  stabilitas  tanggul  yaitu  data Berat  volume  kering  ( γ t ),  kohesi  (c),  sudut  geser  ( ∅ )  serta parameter untuk suction .
3.     Hasil dan Pembahasan

## 3.1   Pemodelan Tanggul dengan Program Analisa Numerik
Pada  pemodelan  tanggul  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh  nilai suction terhadap  perubahan  muka  air  tanah
pada  analisa  numerik  kestabilan,  rembesan,  dan  penurunan segera tanggul penahan lumpur.
Pemodelan  analisa  numerik  menggunakan  muka  air tanah kedalaman 0 m dan -30 m dengan tujuan mengetahui fluktuasi  pada  muka  air  tanah  terendah  yaitu  -30  m  dan muka air tanah tertinggi yaitu 0 m.
Tabel  5. Data  Tanah  Timbunan  untuk  Pemodelan  Analisa Numerik Stabilitas
Parameter Satuan Konsentrasi Keterangan ( % ) BASIC ∅ c ° Kg/cm 2 5,76 0,395 Sesuai data sekunder Korelasi Korelasi γ t Material Model kN/m 3 14,99 Mohr- Coulomb Vol. WC Fn - Clay W/C Function Residual Water Content % 30 1. Pemodelan  Variasi  Muka  Air  Tanah  0  m  dan  -30  m (Campuran Lusi Dan Tanah Lempung, Kertajaya Indah)
Pemodelan  tanggul  ini  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh  perubahan  muka  air  tanah  pada  variasi  muka  air tanah  (M.A.T)  0  meter  dan  -30  meter  sebagai  akibat peru- bahan  musim  terhadap  kestabilan  tanggul.  Salah  satu geometri  tanggul  yang  dimodelkan  dengan  program  bantu analisa numerik untuk rembesan dan analisa numerik untuk stabilitas  tanggul  dengan  tinggi  tanggul  5  meter,  lebar tanggul 20 meter, dan kemiringan 1:1 seperti pada Gambar 3 .
Gambar 3. Pemodelan dengan Suction pada Campuran Op- timum LuSi dan tanah lempung (M.A.T 0 m dan -30 m)
Variasi pemodelan muka air tanah dengan menggunakan konfigurasi geometri kemiringan seperti pada Tabel 6 yaitu 1:1,  1:1,5  dan  1:2  serta  variasi  ketinggian  tanggul  yaitu variasi  ketinggian  tanggul  3  meter,  5  meter,  dan  7  meter
pada muka  air tanah (M.A.T) 0 m. Geometri lapisan tanah bawah  tanggul  dengan  kedalaman  -30  m  yang  terdapat  6 lapisan  tanah.  Dalam  perhitungan  ini  model  material  yang digunakan adalah model Mohr Coulomb . Dari program ana- lisa  numerik  untuk  stabilitas didapatkan  nilai  faktor  kea- manan paling rendah yaitu pada ketinggian tanggul 7 meter dan kemiringan 1:1 dengan variasi M.A.T 0 meter yaitu se- besar 1,774 ( Tabel 6). Ketinggian 7 meter dianggap paling kritis dikarenakan pada ketinggian tanggul 7 m lebih curam daripada  hasil  yang  lain  dipengaruhi  pula  oleh  faktor slip surface yang diinputkan dalam analisa numerik.
Pada  pemodelan  tersebut  ditentukan  titik entry dan exit untuk  mengetahui  hasil  dari slip  surface pada  timbunan tanggul.  Hal  tersebut  merupakan  tahapan  akhir  dari  pemo- delan  untuk  mengetahui  nilai  faktor  keamanan  pada  tim- bunan tanggul.
Elevasi  muka  air  tanah  sangat  berpengaruh  terhadap angka keamanan (SF) lereng. Makin tinggi elevasi muka air tanah , slip surface yang terjadi makin pendek, maka angka keamanannya akan makin menurun [4].
Tabel 6. Hasil Pemodelan untuk Campuran LuSi dan Tanah Lempung M.A.T  0 Meter
No Variasi Ketinggian Variasi Kemiringan Hasil Faktor Keamanan(SF) 1 3 1:1 2,709 3 1:1,5 2,999 3 1:2 3,44 2 5 1:1 2,218 5 1:1,5 2,51 5 1:2 2,73 3 7 1:1 1,774 7 1:1,5 1,93 7 1:2 2,243
Pada Gambar 4 memperlihatkan  bahwa semakin dekat kedalaman muka air tanah ke permukaan tanggul, faktor ke- amanan  yang  diperoleh  semakin  rendah.  Semakin  jauh  lo- kasi  tanah  dari  muka  air  tanah  maka nilai  suction  semakin besar, sebaliknya semakin dekat lokasi tanah dengan muka air tanah maka nilai suction semakin kecil. Kondisi tersebut disebabkan oleh infiltrasi air hujan yang menyebabkan per- mukaan  tanah  menjadi  jenuh  air.  Sebagai  akibatnya  akan meningkatkan  kedalaman  zona  pembasahan  ( wetting  zone ) dan pengurangan suction atau peningkatan tekanan air pori [1].  Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  pengaruh  muka  air tanah juga perlu didukung dengan pengaruh nilai suction.
Pengaruh  nilai suction pada SWCC pemodelan  tanggul mempengaruhi  nilai  angka  keamanan  pada  tanggul.  Pe- ngaruh matric  suction juga  mempengaruhi  tegangan  geser tanah . Peningkatan  tegangan  geser  tanah  membuat  tanggul dalam  kondisi  aman,  jika  terjadi  berkurangnya  tegangan geser tanah akibat berkurangnya matric suction tanah dapat menyebabkan kelongsoran ( sliding ) yang membuat tanggul dalam kondisi tidak aman [1].
Gambar  4. Hubungan  antara  Ketinggian  Tanggul  dengan Faktor Keamanan
Tabel 7. Hasil Pemodelan untuk Campuran LuSi dan Tanah Lempung M.A.T -30 Meter
No Variasi Ketinggian Variasi Kemiringan Hasil Faktor Keamanan(SF) 1 3 1:1 3,726 3 1:1,5 4,207 3 1:2 4,699 2 5 1:1 3,142 5 1:1,5 3,615 5 1:2 4,015 3 7 1:1 2,495 7 1:1,5 2,71 7 1:2 3,203
Hasil pemodelan tanggul pada muka air tanah (M.A.T) 0 m pada Tabel 7 menjelaskan bahwa didapatkan kondisi se- makin  tinggi  timbunan  maka  rentang  angka  keamanan  1,7 sampai  2,2  dan  semakin  besar  kemiringan  timbunan  maka rentang angka keamanan yaitu SF ≥ 2,2 – 3,4. Pada keting- gian tanggul 7 meter dan kemiringan 1:1 nilai faktor keama- nan yaitu 2,495.
Hasil pemodelan tanggul pada muka air tanah (M.A.T) - 30 m dengan variasi ketinggian yaitu 3 m, 5 m, dan 7 m dan kemiringan  1:1,  1:1,5  dan  1:2  didapatkan  kondisi  bahwa semakin  tinggi  timbunan  maka  rentang  angka  keamanan antara  2,4  -  3,2  dan  semakin  besar  kemiringan  timbunan maka rentang angka keamanan antara  2,7  - 4,6.
Hasil  pemodelan  menunjukkan  bahwa  semakin  rendah muka  air  tanah  pada  -30  m,  maka  nilai  faktor  keamanan mengalami  peningkatan  dan  menyebabkan  tanggul  dalam kondisi aman. Hal tersebut dikarenakan nilai suction mem- berikan  nilai  besar  yang  membuat  tegangan  geser  tanah menjadi lebih besar.
Hasil  analisis  stabilitas  lereng  tanggul  pada  kondisi muka air tanah -30 meter ditunjukkan dengan grafik  hubu- ngan  antara  ketinggian  tanggul  dengan  faktor  keamanan pada Gambar 5 .
Gambar  5. Hubungan  antara  Ketinggian  Tanggul  dengan Faktor Keamanan
2. Pemodelan  Variasi  Endapan  Lumpur  (Campuran  LuSi dan Tanah Lempung, Kertajaya Indah)
Geometri  pemodelan  endapan  lumpur  (Gambar  5) menunjukkan  kondisi  muka  air  tanah  yaitu  0  m  dengan variasi tinggi endapan lumpur 1 m, 2 m, dan 3 m. Gambar 6 menunjukkan  geometri  pemodelan  pada  kondisi  keting- gian  tanggul  7  meter  dengan  kondisi  endapan  lumpur  1 meter dan kemiringan tanggul 1:1.

## Gambar 6. Geometri Pemodelan Endapan Lumpur
Tabel 8 menunjukkan variasi konfigurasi geometri tang- gul  ketinggian  tanggul  3  m,  5  m,  dan  7  m  dengan  kemiri- ngan  yang  sama  yaitu  1:1  dan  muka  air  tanah  yang  sama yaitu M.A.T 0 m pada variasi tebal endapan lumpur 1 m, 2 m,  dan  3  m.  Kesimpulan  dari  pemodelan  tersebut  adalah semakin  tinggi  endapan  lumpur  semakin  besar  nilai  angka
keamanan dan sebaliknya semakin rendah endapan lumpur, maka semakin kecil angka keamanan.
Pada  pemodelan  untuk  endapan  LuSi  didapatkan  hasil berupa  3  kondisi  yaitu  kondisi  pertama,  pada  ketinggian endapan  LuSi  1  m  dengan  semakin  tinggi  timbunan  maka rentang  angka  keamanan  antara  1,8-3,5.  Kondisi  kedua, pada  tinggi  endapan  LuSi  2  m  dengan  semakin  tinggi timbunan  maka  rentang  angka  keamanan  antara  2,0-  4,7. Kondisi  ketiga,  pada  endapan  LuSi  3  m  dapat  dinyatakan bahwa  semakin  tinggi  timbunan  maka  rentang  angka keamanan antara 2,5-7,4.
Tabel 8. Hasil Pemodelan untuk Campuran LuSi dan Tanah
Lempung untuk Endapan Lumpur No Variasi Ketinggian Endapan Lumpur Hasil Faktor Keamanan(SF) 1 3 1 3,512 3 2 4,69 3 3 7,476 2 5 1 2,432 5 2 2,591 5 3 3,335 3 7 1 1,878 7 2 2,041 7 3 2,51
Pada Gambar  7 menunjukkan  salah  satu  hasil  Analisa numerik dengan ketinggian tanggul 7 m menunjukkan nilai angka keamanan yaitu 1,878 ( Tabel  8 )  dengan kemiringan tanggul 1:1.
Gambar 7. Hasil Analisa Numerik terhadap Pemodelan Variasi Endapan Lumpur
Hasil  dari  analisa  numerik  yang  direpresentasikan  pada grafik  hubungan  antara  ketinggian  tanggul  dengan  faktor keamanan  pada Gambar  8 menunjukkan  bahwa  semakin tinggi  tanggul  maka  rentang  angka  keamanan  cenderung menurun.
Indra Rahma dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 2, Mei 2021 (141-150) 148
Gambar  8. Hubungan  antara  Ketinggian  Tanggul  dengan Faktor Keamanan
3. Pengaruh  Nilai  Suction  terhadap  Faktor  Keamanan Tanggul
Pada pembahasan pengaruh nilai suction terhadap faktor keamanan tanggul bertujuan untuk mencari perhitungan fak- tor keamanan dengan pengaruh nilai suction dan pehitungan tanpa nilai suction dengan menggunakan analisa numerik. Hasil  faktor  keamanan  pada  tanggul  dengan  2  jenis program bantu geoteknik yang berbeda, dapat dilihat terda- pat perbedaan hasil diantara keduanya yaitu hasil angka ke- amanan  dengan  analisa  numerik  untuk  stabilitas  mengha- silkan  angka  keamanan  yang  lebih  besar  dibandingkan menggunakan analisa numerik untuk penurunan segera.
Pada hasil pemodelan diketahui bahwa adanya pengaruh nilai suction terhadap peningkatan faktor keamanan tanggul. Pemodelan  dengan ketinggian  7 meter menggunakan prog- ram  analisa  numerik untuk  stabilitas  menghasilkan  rentang angka keamanan (1,7-2).
Gambar  9. Hubungan Antara Ketinggian Tanggul Dengan Faktor Keamanan Analisa Numerik Stabilitas dan Analisa Numerik Untuk Penurunan Segera
Berbeda  dengan  tanpa  menggunakan  nilai suction de- ngan analisa numerik untuk penurunan segera menunjukkan rentang  angka  keamanan  (1-1,5).  Hubungan  ketinggian tanggul  dengan  nilai  keamanan (Gambar  9) menunjukkan
kesimpulan  semakin  tinggi  tanggul  maka penurunan  angka keamanan semakin tinggi pula .
Hasil  pemodelan  pada Tabel  9 menunjukkan  bahwa adanya perbedaan hasil nilai faktor keamanan yang dipenga- ruhi  oleh  analisa  numerik  untuk  penurunan  segera  tidak memasukkan  nilai suction pada  timbunan  tanggul  sedang- kan  analisa  numerik  stabilitas  menggunakan  nilai  suction pada parameter pemodelan tanggul.
Berdasarkan Tabel  9 dapat  disimpulkan  penting  untuk memasukkan  pengaruh  nilai suction .  Besar  kecilnya  nilai suction sangat menentukkan pada kelakuan baik fisik mau- pun mekanik dari tanah. Perubahan fisik yang mungkin ter- jadi  pada  tanah  akibat  turun  naiknya  hisapan  antara  lain adalah perubahan angka pori, kadar air dan derajat kejenu- han dari tanah, dari kondisi tanah cair sampai tanah menga- lami kering dan keretakan. Perubahan mekanik tanah akibat pengaruh nilai suction adalah naik turunnya tegangan geser dan  sudut  geser  dalam  dari  tanah.  Akibat  dari  perubahan- perubahan yang yang terjadi pada tegangan geser tanah ma- ka  kemampuan daya dukung tanah  pun  akan  berubah,  dari kondisi  paling  kuat  sampai  tanah  mengalami  keruntuhan [1].  Dalam  hal  ini,  penting  untuk  memasukkan  parameter nilai suction untuk mengetahui kestabilan pada tanggul.
Tabel 9. Hasil Pemodelan Program Bantu Analisa Numerik Untuk Stabilitas dan Rembesan
3.2   Penurunan tanah Immediate Settlement (Penurunan Segera)
Geometri  simulasi  ini  memodelkan  penurunan  segera dengan  kedalaman  tanah  dasar  yaitu  30  meter  dan  lebar tanggul 20 meter. Analisis stabilitas lereng dilakukan pada 2 (dua)  kondisi  yaitu  pada  kondisi  tanpa  aliran  ( undrained ) dan pada kondisi ada aliran ( drained ). No Variasi Ketinggian Variasi Kemiringan Analisa Numerik Stabilitas Faktor Keamanan (SF) Analisa Numerik Penurunan Segera Faktor Keamanan (SF) 1 3 1:1 2,709 2,03 3 1:1,5 2,999 2,334 3 1:2 3,44 2,512 2 5 1:1 2,218 1,455 5 1:1,5 2,51 1,833 5 1:2 2,73 1,974 3 7 1:1 1,774 1,025 7 1:1,5 1,93 1,082 7 1:2 2,243 1,557
Pada  pemodelan  ini  dilakukan  dengan  variasi  geometri tanggul  untuk  ketinggian  3m,  5  m,  dan  7  m  serta  kemi- rirngan 1:1, 1:1,5 dan 1:2 dengan muka air tanah yang sama yaitu  M.A.T  0  meter.  Pemodelan  dengan analisa  numerik untuk penurunan segera menggunakan data campuran opti- mum LuSi dan tanah lempung Kertajaya Indah.
Pemodelan analisa  numerik untuk penurunan segera ini menggunakan  beberapa  konfigurasi  geometri  tanggul.  Pe- modelan  didasarkan  pada  parameter  data  sekunder  cam- puran optimum yaitu nilai kohesi (c) dan sudut geser dalam ( ∅ )  yang  dimasukkan  pada  analisa  numerik  untuk  penu- runan segera.
Hasil  yang  didapatkan  dari  pemodelan  analisa  numerik untuk  penurunan  segera  ditunjukkan  pada Tabel  10. Hasil ini direpresentasikan melalui grafik hubungan antara keting- gian tanggul dengan nilai keamanan, di mana hasilnya me- nunjukkan  bahwa  semakin  tinggi  tanggul  maka  penurunan segera semakin besar pula.
Tabel  10. Hasil  Pemodelan  Analisa  Numerik  untuk  Penu- runan Segera No Variasi Ketinggian Variasi Kemiringan Hasil U y (meter) 1 3 1:1 0,02278 3 1:1,5 0,02226 3 1:2 0,02166 2 5 1:1 0,05581 5 1:1,5 0,05155 5 1:2 0,04972 3 7 1:1 0,10107 7 1:1,5 0,09549 7 1:2 0,08876
Gambar 10. Pemodelan Analisa Numerik Penurunan Segera
Hasil simulasi pemodelan dengan analisa numerik untuk penurunan  segera  ( Immediate  Settlement) ,  didapatkan  hasil bahwa  timbunan  yang  menggunakan  material  campuran LuSi dan tanah lempung Kertajaya Indah menunjukkan nilai penurunan pada rentang antara 2 cm - 10 cm per 200 hari.
Kondisi pemodelan direpresentasikan pada Gambar 10, dimana hasil penurunan segera ( Immediate Settlement) yang terjadi  pada  kemiringan  1:1  jauh  lebih  besar  dibandingkan dengan  penurunan  pada  kemiringan  1:2.  Semakin  tinggi timbunan maka rentang penurunan antara 0,08876 m sampai 0,10107  m  dan  semakin  besar  kemiringan  maka  rentang penurunan segera sebesar 0,08876 m sampai 0,02166 m.

## 4. Simpulan
Berdasarkan tujuan penelitian serta dari  hasil pembaha- san, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Berdasarkan  hasil  validasi  nilai suction maka  dapat disimpulkan  bahwa  nilai suction dari  hasil  pemodelan telah memenuhi persyaratan sesuai kurva grafik SWCC. Proses validasi ini diperlukan sebagai persyaratan sebe- lum dilakukannya analisa kestabilan tanggul.
2. Pemodelan  tanggul  dilakukan  berdasarkan  data  campu- ran  optimum  LuSi  dan  tanah  lempung  Kertajaya    ter- hadap penerapan Soil-Water Characteristic  Curve (SW- CC ) dengan dipengaruhi muka air tanah (M.A.T). Pada pemodelan muka air tanah (M.A.T) 0 m dengan variasi ketinggian yaitu 3 m, 5 m, dan 7 m dan kemiringan 1:1, 1:1,5  dan  1:2  menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi timbunan  menunjukkan  rentang  angka  keamanan  1,7 sampai  2,2  dan  semakin  besar  kemiringan  timbunan maka  rentang  angka  keamanan  sebesar  2,2  –  3,4.  Se- dangkan,  hasil  pemodelan  tanggul  lainnya  untuk  muka air tanah (M.A.T) - 30 m dengan variasi ketinggian yaitu 3  m,  5  m,  dan  7  m  dan  kemiringan  1:1,  1:1,5  dan  1:2 didapatkan hasil bahwa semakin tinggi timbunan, maka rentang  angka  keamanan  2,4  -  3,2  dan  semakin  besar kemiringan  timbunan  maka  rentang  nilai  angka  keama- nan yaitu antara  2,7  - 4,6.
3. Hasil  simulasi  pemodelan  untuk  analisa  numerik  penu- runan segera ( Immediate Settlement) , didapatkan bahwa timbunan  yang  menggunakan  material  campuran  LuSi dan  tanah  lempung  Kertajaya  Indah  menunjukkan  nilai penurunan  yaitu  rentang  antara  2  cm  -  10  cm  per  200 hari. Penurunan segera ( Immediate Settlement) yang ter- jadi pada kemiringan 1:1 jauh lebih besar dibandingkan dengan  penurunan  kemiringan  1:2.  Hasil  analisa nume- rik  untuk  penurunan  segera  menunjukkan bahwa  sema- kin tinggi timbunan, maka rentang penurunan 0,08876 m sampai 0,10107 m dan semakin besar kemiringan tang- gul  maka  rentang  penurunan  segera  sebesar  0,08876  m sampai 0,02166 m.

## Daftar Pustaka
[1] Indarto. “Peranan Variasi Kadar Air Terhadap
Indra Rahma dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 2, Mei 2021 (141-150) 150
Kestabilan  Struktur  Pondasi  Dan  Geoteknik.”
Seminar  Nasional  Aplikasi  Teknologi  Prasarana Wilayah: 1–8. Surabaya. 2009
[2] PU PR“Spesifikasi Pekerjaan Tanah". 2016.
[3]       PUPR , PPLS. Monitoring Tanggul Uji Dengan Material  Lumpur  Sidoarjo  Dan  Borrow  Area. Surakarta. 2018
[4] Sukmatirta  K,  dkk.  "Analisis  Perubahan  Slip Surface  Pada  Lereng  Akibat  Pengaruh  Elevasi
Muka  Air  Tanah,  Kemiringan,  Dan  Posisi  Beban"
Yogyakarta. 2005
[5] Utami, Gati  Sri, dan Untung U. “Pada  Ruas Jalan
Kertajaya  Indah  Timur  Surabaya.”  (1):  1–8.
Surabaya. 2015
[6] Yusof.“The  Soil  Water  Characteristic  Curve  of Unsaturated  Tropical  Residual  Soil.”  Malaysia. 2013
[7] Zhang  Z.  Cheng,  Q.  Chen  ,  X  “Water  Infiltration Underneath  Single-  Ring  Permeameter  and
Hyddraulic Conductivity Determination. Journal of Hydrology, 393, 135-143. 2010.
Tabel 2. Data Tanah Dasar  Untuk Program  Rembesan
Parameter Satuan Lapisan  1 Lapisan  2 Lapisan  3 Lapisan 4 Lapisan 5 Lapisan 6 Kedalaman m 0-2,5 2,5-8,5 8,5-12,5 12,5-18,5 18,5-22,5 22,5-30 Tebal m 2,5 6 4 6 4 7,5 c Kg/cm 2 0.09 0.10 0.07 0.10 0.10 0.2 ∅ ° - 32 - 8 - 36 Satured X- Conductity m/sec 1.00E-08 0.0001 1.00E-08 1.00E-08 1.00E-05 1.00E-05 Ky’Ratio 1 1 1 1 1 1 Kx’ Ratio ° 0 0 0 0 0 0 γ gr/cm 3 1.51 1.7 1.42 1.34 1.42 1.80 Batas Cair % 26 19 27 42 28 32 Batas Plastis % 48 29 48 104 56 44