Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats

## Analisis Stabilitas Lereng dan Alternatif Penanganan Kelongsoran Studi Kasus Ruas Jalan Ir. H. Nursyirwan Ismail, Kota Samarinda
Helmy Darjanto 1,* , Himatul Farichah 2 , Rosy Lumintang 3
Teknik Sipil, Universitas Narotama, Surabaya 1 , Teknik Sipil, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur, Surabaya 2 , Departe- men  Teknik Infrastruktur Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 3 Koresponden*, Email: hdarjanto@gmail.com
Info Artikel Abstract
Diajukan                  19 Januari 2021
Diperbaiki               17 Mei 2021 Disetujui                 06 Juni 2021
Keywords: stability, slope, finite element method.
Slope failure occurred on the Ir. H. Nursyirwan Ismail, Ring Road II, Samarinda city, Kali- mantan. Slope failure occurs at two points which will be referred as slope 1 and slope 2. The purpose of this study is to analyze the stability of slope and alternative of slope reinforcements using piles and sheet pile. Soil investigation data is utilized to analyze slope stability modeling with Finite Element method which is performed in the Plaxis V.8.2. The analysis of slope re- inforcement using a 25x25 mini pile on slope 1 shows SF = 2.04 and deformation = 26.17x10 - 3 m. Furthermore, on slope 2 shows SF = 2.04 and deformation = 35.09x10 -3 m. Whereas for reinforcement using sheet reinforced concrete (FCP) with type FCP-220-6S-A, on slope 1 pro- duces SF=2.02 and deformation of 28.35x10 -3 m. Furthermore, for slope 2, it is obtained SF = 2.05 and deformation of 37.01x10 -3 m.
Kata kunci: stabilitas, lereng, metode finite elemen
Abstrak
Kelongsoran  terjadi  pada  ruas  jalan  Ir.  H.  Nursyirwan  Ismail,  Ring  Road  II,  kota  Sa- marinda, Kalimantan. Kelongsoran tersebut terjadi pada dua titik yang diselanjutnya akan disebut lereng 1 dan lereng 2. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa stabili- tas lereng dan alternatif penanganan kelongsoran menggunakan pile dan sheet pile . Data penyelidikan  tanah  digunakan  untuk  melakukan  analisa  pemodelan  kestabilan  lereng dengan metode Elemen Hingga pada program bantu Plaxis V.8.2. Hasil analisis perbaikan lereng menggunakan soldier mini pile 25x25, pada lereng 1 menghasilkan SF 2.04 dan de- formasi  26.17x10 -3 m.  Sedangkan  pada  lereng  2,  didapatkan  SF  2.04  dan  deformasi 35.09x10 -3 m.  Selanjutnya  untuk  perbaikan  menggunakan flat  sheet  pile  concrete (FCP) dengan tipe FCP-220-6S-A, pada lereng 1 menghasilkan SF 2.02 dan deformasi 28.35x10 -3 m. Sedangkan untuk lereng 2, didapatkan SF 2.05 dan deformasi 37.01x10 -3 m.

## 1. Pendahuluan
Jalan Ir. H. Nursyirwan Ismail, Ring Road II terletak di kota Samarinda, Kalimantan. Jalan tersebut menghubungkan Jalan Suryanata-Loa bahu. Pada bulan Juli di tahun 2020, ter- jadi kelongsoran pada ruas jalan tersebut. Kelongsoran ter- jadi  pada  dua  titik.  Selanjutnya  untuk  kelongsoran  titik  1 akan disebut lereng 1 dan kelongsoran titik 2 akan disebut lereng 2. Kelongsoran pada titik pertama terjadi sepanjang 18 m. Sedangkan pada titik kedua terjadi sepanjang 17.5 m sep- erti pada Gambar 1.
Kestabilan lereng bisa ditingkatkan dengan berbagai cara. Salah  satunya  adalah  dengan  meningkatkan  gaya  penahan melalui  adahnya  struktur  penahan  tanah  dengan  menggu- nakan  dinding  atau  tiang.  Di Indonesia,  ada beberapa kon- struksi penahan tanah yang bisa digunakan sebagai penang- gulangan  kelongsoran,  salah  satunya  adalah  dengan  meng- gunakan pile atau sheet pile . Pile telah banyak berhasil diap- likasikan  sebagai  konstruksi  untuk  stabilisasi  lereng  atau meningkatkan stabilitas lereng [1] [2] [3], dan banyak metode
yang sudah dikembangkan terkait hal tersebut. Abdelaziz dkk [4] juga melakukan studi pada 28 lokasi di tahun 1988 hingga 2011  mengenai  perkuatan  lereng  menggunakan pile . Pile digunakan dalam stabilisasi lereng untuk menahan gaya lat- eral akibat pergerakan horizontal lereng. Begitu juga dengan sheet pile ,  banyak  peneliti  yang  sudah  melakukan  studi terkait sheet pile untuk stabilisasi lereng [5] [6] [7].
Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk metode an- alisis  stabilitas  lereng.  Diantaranya  yaitu finite  element method ,  FEM  [1], discrete  element  method ,  DEM  [8],  dan limit  equilibrium  method ,  LEM  seperti  metode  Bishop  [9], metode Janbu modifikasi [10]. Masing-masing metode mem- iliki kelebihan dan kekurangan. Dengan menggunakan FEM, permasalahan  geoteknik  yang  kompleks  dapat  diselesaikan dengan baik dan akurat [11]. Selain itu, FEM merupakan pen- dekatan yang paling komprehensif untuk pile sebagai stabi- lisasi lereng karena mampu secara bersamaan memodelkan perilaku pile dan stabilita lereng [1]. Hal tersebut tentu saja berlaku juga untuk memodelkan sheet pile .
Helmy Darjanto dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 3, Agustus 2021 (215-220) 216
Gambar 1. Titik kelongsoran pada ruas jalan Ir. H. Nursyir- wan Ismail, Ring Road II.
Diantara  banyaknya  metode  FEM  yang  dikembangkan belakangan ini, disebutkan bahwa strength reduction method [12]  lebih  disarankan  untuk  analisis  stabilitas  lereng  yang tidak  dalam  masa  konstruksi  [11].  Pada strength  reduction method , parameter kuat geser tanah akan diturunkan hingga lereng menjadi tidak stabil. Jika potensi stabilitas lereng ter- hadap kelnogsoran dinyatakan dengan nilai faktor keamanan (SF). Maka dengan menggunakan strength reduction factor , nilai SF akan didapatkan dari rasio antara parameter kuat ge- ser inisial dan ketika kritis. Faktor keamanan lereng yang dis- yaratkan  untuk  analisis  kestabilan  lereng  tanah  dengan didasarkan pada pertimbangan biaya dan konsekuensi kega- galan lereng terhadap tingkat ketidakpastian kondisi analisis. Dalam hal ini nilai faktor keamanan dipersyaratkan SF > 1.5 [13].
Oleh karena itu, dalam studi ini dilakukan analisis stabil- itas lereng dan alternatif penanganan longsor dengan pile dan sheet pile pada Jalan Ir. H. Nursyirwan Ismail, Ring Road II, Kota Samarinda, Provinsi Kalimantan . dengan menggunakan FEM yang dimodelkan menggunakan program bantu Plaxis 2D.

## 2. Metode
Langkah-langkah atau metode penelitian pada studi ini ada- lah sebagai berikut:
1. Start .
2. Lokasi studi ini berada di ruas jalan Ir. H. Nursyirwan Ismail,  Ring  Road  II,  Kota  Samarinda,  Provinsi  Kali- mantan . Pada  lokasi  tersebut  dilakukan  pengumpulan data primer dengan mengumpulkan informasi dan doku- mentasi yang berupa:
a. Foto dan sketsa kelongsoran b. Data borlog dan N SPT dari hasil pengujian di lapangan c. Data hasil geolistrik
3. Selanjutnya dilakukan pembuatan stratigrafi tanah atau pembagian lapisan tanah berdasarkan nilai N SPT dan kon- sistensi tanah.
4. Pada tahap ini dilakukan pemodelan geometri lereng di menggunakan FEM dengan program Plaxis V.8.2. Plaxis ( Finite Elemen Code for Soil and Rock Analyses ) meru- pakan suatu rangkuman program elemen hingga yang te- lah  dikembangkan  untuk  menganalisis  deformasi  dan stabilisasi  geoteknik  dalam  perencanaan-perencanaan sipil  [14].  Untuk input  parameter di  Plaxis  maka  dil- akukan  analisis  dan  interpretasi  data  yang  didapatkan pada  poin  2.  Dilakukan  korelasi  empiris  untuk mendapatkan  semua parameter  input di  Plaxis.  Nilai N SPT dan hasil penyelidikan boring yang memberikan in- formasi jenis tanah dikorelasi untuk mendapatkan kon- sistensi tanah, nilai berat volume ( γ ), berat volume jenuh ( γ sat ),  kohesi  ( C u ),  sudut  geser  (φ),  modulus  elastisitas (E), permeabilitas (k), dan poisson ratio (υ).
5. Setelah dilakukan pemodelan geometri di Plaxis dengan parameter input dari hasil korelasi. Maka dilakukan back analysis untuk  menverifikasi parameter  input yang digunakan  pada  poin  3.  Metode back  analysis dapat digunakan  untuk  mendapatkan  parameter  kuat  geser tanah (kohesi dan sudut geser) dengan asumsi SF sama dengan 1, yaitu kondisi disaat lereng mengalami kega- galan. Back analysis ini dilakukan untuk kedua lereng, baik lereng 1 maupun lereng 2.
6. Setelah  dilakukan  back  analysis  maka  didapatkan pa- rameter  input yang  digunakan  untuk perencanaan  per- baikan longsor dengan sheet pile . Sheet pile dimodelkan dengan pendekatan material plate di Plaxis. Pada tahap ini dapat diketahui bagaimana nilai SF, pola keruntuhan dan deformasi yang terjadi pada dinding sheet pile . 7. Dengan input parameter yang sama dengan poin 5, dil- akukan perencanaan perbaikan longsor dengan mini pile . Mini pile dimodelkan dengan pendekatan material plate di Plaxis. Pada tahap ini dapat diketahui bagaimana nilai SF,  pola  keruntuhan  dan  deformasi  yang  terjadi  pada dinding mini pile .
8. Hasil dari poin 5 dan 6 digunakan sebagai dasar untuk merumuskan kesimpulan dan saran pada studi ini.
9. Finish .
3. Hasil dan Pembahasan
Kondisi lereng di lokasi penelitian
 Terdapat  dua  titik  kelongsoran  pada  lokasi  penelitian. Longsor pada lereng 1 seperti terlihat pada Gambar 2 .
Sedangkan longsor pada lereng 2 terlihat pada Gambar 3 .
Gambar 2. Longsor pada lereng 1
 Berdasarkan  hasil  penyelidikan  tanah  borlog  diketahui bahwa material tanah pada lokasi tersebut adalah pasir, lempung, lanau, hard clay dan hard sand pada lereng 1 1 maupun 2. Data N SPT dan stratigrafi dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5 untuk lereng 1 dan 2 secara berurutan.
Gambar 3. Longsor pada lereng 2
 Pengukuran  data  geolistrik  dilakukan  untuk  empat lintasan.  Untuk  lereng  1  lintasan  TL1_LA  &  TL1_LB dan untuk lereng 2 TL2_LA & TL2_LB sesuai dengan garis  berwarna  biru  pada Gambar  6 .  Dari  hasil pengukuran data tersebut, berdasarkan sifat kelistrikan, zona lemah memiliki nilai resistivitas rendah (< 30 Ω.m) dan chargeability rendah (< 40 msec). Dengan demikian diperoleh hasil analisis zona lemah pada setiap lintasan sebagai mana yang terlihat pada Gambar 7 , Gambar 8 , Gambar  9 dan Gambar  10 .  Zona  lemah  tersebar menerus  dari  bagian  median  jalan  sampai  ke  bagian
pinggir  jalan.  Letak  zona  lemah  pada  lintasan pengukuran  geolistrik  dapat  dilihat  sebagai  garis berwarna merah pada Gambar 6 . Perlu diketahui bahwa area  yang  berwarna  merah  muda  menunjukkan  zona kelongsoran untuk lereng 1 dan lereng 2.
Gambar 4. Stratigrafi pada Lereng 1
Gambar 5. Stratigrafi pada Lereng 2
Back Analysis Back  analysis dilakukan  untuk  menverifikasi input parameter yang digunakan dalam pemodelan FEM di Plaxis. Geometri lereng dimodelkan sesuai dengan detail potongan lereng yang didapatkan dari gambar kerja. Geometri lereng yang dimodelkan pada Plaxis 8.2 dapat dilihat pada Gambar 11 dan Gambar 13 untuk lereng 1 dan 2 secara berurutan. Material  tanah  penyusun  lereng  tersebut  dimodelakan menggunakan model keruntuhan Mohr-Coulomb. Beban lalu lintas jalan dimodelkan sebagai distributed load sebesar 15 kN/m 2 (Panduan Geoteknik 4).
Hasil analisis lereng 1 dan lereng 2 pada Gambar 12 dan Gambar 14 , berurutan, menggunakan Plaxis 8.2 didapatkan bahwa  bidang  longsor  menyerupai  bidang  longsor  yang terjadi  di  lapangan  baik  untuk  lereng  1  maupun  lereng  2. Secara berurutan SF yang didapat untuk lereng 1 dan lereng 2 adalah 1.05 dan 1.07. Sehingga input parameter data tanah dianggap  bisa  digunakan  untuk  perencanaan  perbaikan lereng yang akan dibahas pada sub pembahasan berikutnya.
Helmy Darjanto dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 3, Agustus 2021 (215-220) 218
Gambar 6. Lokasi pengambilan data geolistrik
Gambar  7. Zona  lemah  berdasarkan  nilai  resistivitas  dan chargeability pada Lintasan TL1_LA

## Alternatif penanganan kelongsoran
Pile
Salah satu alternatif yang digunakan dalam penanganan longsor adalah pile. Pile yang digunakan termasuk mini pile dengan ukuran soldier mini pile 25x25 dengan detail material seperti pada Tabel 1 . Mini pile digunakan dengan jarak 3D yaitu 0.75 m dengan capping beam 0.3 m. Mini pile dengan panjang  6  m  tersebut  dipasang  untuk  memperkuat  kedua lereng.
Hasil  analisis  dapat  dilihat  pada Gambar  15 .  Untuk lereng 1 ( Gambar 15. a ), deformasi maksimal mini pile yang dihasilkan adalah 26.17x10 -3 m dengan SF=2.04. Sedangkan untuk  lereng  2  ( Gambar 15.  b ),  deformasi  maksimal mini
pile yang dihasilkan adalah 35.09x10 -3 m dengan SF=2.04. Batas  toleransi  defleksi  dinding  diambil  0.5%  H  dimana 54.5x10 -3 m dan 70.05x10 -3 m secara berurutan untuk lereng 1 dan lereng 2.
Gambar  8. Zona  lemah  berdasarkan  nilai  resistivitas  dan chargeability pada Lintasan TL1_LB
Gambar  9. Zona  lemah  berdasarkan  nilai  resistivitas  dan chargeability pada Lintasan TL2_LA
Tabel 1. Properti material perkuatan Jenis Type EA (kN/m) EI (kN/m 2 /m) w (kN/m/m) υ flat sheet pile concrete (FCP) FCP- 220-6S- A 3.48E+06  1.40E+04 5.42 0.25 Mini pile 25x25  1.31E+06  6.8E+03 0.6 0.25 Capping beam 6.3E+06  4.72E+04 7.2 0.25
Gambar  10. Zona  lemah  berdasarkan nilai  resistivitas  dan chargeability pada Lintasan TL1_LB
Gambar 11. Geometri lereng 1
Gambar 12. Back analysis lereng 1
Gambar 13. Geometri lereng 2
Gambar 14. Back analysis lereng 2 (tampilan zoom in )

##  Sheet pile
Alternatif  yang  digunakan  sebagai  penanganan  kelong- soran  adalah pile dan sheet  pile .  Pada  studi  ini, sheet  pile yang digunakan adalah jenis flat sheet pile concrete (FCP) dengan  tipe  FCP-220-6S-A  dengan  detail  material  seperti pada Tabel  1 .  FCP  dengan  Panjang  6m  dipasang  untuk memperkuat kedua lereng.
Hasil analisis seperti pada Gambar 16 . Untuk lereng 1 ( Gambar 16.a ), deformasi maksimal sheet pile yang dihasil- kan adalah 28.35x10 -3 m dengan SF=2.02. Sedangkan untuk lereng 2 ( Gambar 16.b ), deformasi maksimal sheet pile yang dihasilkan adalah 37.01x10 -3 m dengan SF=2.05. Deformasi yang terjadi pada lereng 2 lebih besar dibandingkan dengan lereng 1 bisa terjadi karena lereng 2 memang memiliki tinggi (H) yang lebih besar dibandingkan dengan lereng 1.

## 4. Simpulan
Analisa  stabilitas  lereng  dengan  menggunakan  Finite Elemen  Method  telah  digunakan  untuk  menilai  stabilitas lereng dan alternatif perbaikan kelongsoran pada Jalan Ir. H. Nursyirwan Ismail, Ring Road II terletak di kota Samarinda, Kalimantan  dapat  disimpulkan  bahwa  telah  dilakukan analisis perbaikan lereng dan perbaikan kelongsoran meng- gunakan pile dan sheet pile yang dimodelkan dengan Plaxis.
Perbaikan  kelongsoran  untuk  lereng  1  telah  dilakukan menggunakan mini  pile 25x25  menghasilkan  SF  2.04  dan deformasi  26.17x10 -3 m.  Sedangkan  untuk  lereng  2, didapatkan SF 2.04 dan deformasi 35.09x10 -3 m. Perbaikan kelongsoran untuk lereng 1 telah dilakukan dengan flat sheet pile  concrete (FCP)  dengan  tipe  FCP-220-6S-A menghasilkan  SF  2.02  dan  deformasi  28.35x10 -3 m. Sedangkan untuk lereng 2, didapatkan SF 2.05 dan deformasi 37.01x10 -3 m.

## Daftar Pustaka
[1]   E. Ausilio, E. Conte dan G. Dente, “Stability analysis of  slopes  reinforced  with  piles,” Computers  and Geotechnics , vol. 28, no. 8, pp. 591-611, 2001.
Helmy Darjanto dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 3, Agustus 2021 (215-220) 220
[2]   T.  Hull  dan  H.  G.  Poulos,  “Design  Method  for Stabilization  of  Slopes  with  Piles,” Journal  of Geotechnical  and  Geoenvironmental  Engineering , vol. 125, pp. 910-914, 1999.
[3]   F.  Cai  dan  K.  Ugai,  “Numerical  Analysis  of  the Stability of a Slope Reinforced with Piles,” Soils and Foundations , vol. 40, no. 1, pp. 73-84, 2000.
[4]   T.  S.  Abdulaziz,  D.  W.  Proudfoot  dan  R.  Skirrow, “Stabilization  of  Alberta  highway  landslides  using pile  walls,” Proceeding  of  the  2011  Pan-am  CGS Geotechnical Conference , 2011.
[5]   J. R. Bartz, “Analysis and Design of Sheet Pile Ribs for  Slope  Stabilization,”  University  of  Alberta, Canada, 2017.
[6]   J. R. Bartz, C. D. Martin dan M. T. Hendry, “Design Procedure for Landslide Stabilization Using Sheet Pile Ribs,” Canadian Geotechnical Journal , vol. 56, no. 4, pp. 514-525, 2018.
[7]   R.  Hassani  dan  R.  Basirat,  “Classical  Method  and Numerical Modeling for Designing of Sheet Pile Wall (Case Study: Tuti-Bahri Bridge, Sudan),” dalam 3rd International  Conference  on  Modern  Research  in
Civil  Engineering,  Architectural  and  Urban Development , Berlin, 2016.
[8]   P.  A.  Cundal  dan  O.  D.  L.  Strack,  “A  discrete numerical model for granular assemblies,”
Géotechnique , vol. 29, no. 1, pp. 47-65, 1979.
[9]   A.  W.  Bishop,  “The  use  of  the  Slip  Circle  in  the Stability  Analysis  of  Slopes,” Géotechnique ,  vol.  5, no. 1, pp. 7-17, 1955.
[10]   N. Janbu, “ Application of composite slip surfaces for stability  analysis,”  dalam Proceedings  of  European conference  on  stability  of  earth  slopes ,  Stockholm,
1954.
[11]   W. Alkasawneh, A. I. H. Malkawi, J. H. Nusairat dan N.  Albataineh,  “A  comparative  study  of  various commercially  available  programs,” Computers  and Geotechnics , vol. 35, no. 3, pp. 428-435, 2008.
[12]   T.  Matsui  dan  K.  C.  San,  “Finite  Element  Slope Stability  Analysis  by  Shear  Strength  Reduction Technique,” Soils and Foundations , vol. 32, no. 1, pp. 59-70, 1992.
[13]   SNI:8460,  “Persyaratan  perancangan  geoteknik,” Badan Standardisasi Nasional, Jakarta, 2017.
[14]   Plaxis, “Tutorial Manual,” A.A. Balkema, Rotterdam, 2012.
a) Lereng 1
b) Lereng 2
Gambar 15. Hasil analisis perkuatan mini pile
a) Lereng 1
b) Lereng 2
Gambar 16. Hasil analisis perkuatan sheet pile