doi: mkts.v25i1.18006

## Analisis Perkuatan Timbunan Di Atas Tanah Lunak Menggunakan Dinding Turap
dengan Pendekatan Model Numerik
* Indra Noer Hamdhan 1 , Fauziah Fitriani Iskandar 2
1 Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Nasional, Bandung
2 Program Studi Magister Teknik Sipil, Insititut Teknologi Bandung, Bandung
*) indranh@itenas.ac.id
Received: 14 Maret 2018 Revised: 9 Mei 2019 Accepted: 13 Mei 2019

## Abstract
Embankment  on  soft  clay  may  be  affect  settlement  at  subgrade,  causing  lateral  deformation  and  vertical deformation  around embankment. Therefore, reinforcement is needed to overcome the effects caused of  the embankment. This research  was conducted to find out the influence of sheet pile wall  of  embankment using PLAXIS 2D program based the finite element method. The analysis was done by varying of two condition, they are installation of sheet pile wall under the embankment and the sheet pile wall outside embankment. Sheet pile wall installation is carried out before embankment construction and length of sheet pile wall in this model is 15 m. The soil layers beneath the embankment consist of 10 m layer of soft clay layer and 5 m of sand layer. The height of embankment in this analysis is 8 m, where the constructing of the embankment was done in stages. The distance of sheet pile wall position under embankment from toe of embankment are -9 m, -6 m, -3 m, 0 m, 3 m dan 6 m. The results of analysis show the effective position for displacement are toe of embankment. The Installation  of sheet  pile  walls  below  the  embankment  will reducing  deformation  up to  78%  and the  safety factor will increase up to 10%.

## Keywords: Settelment, soft clay, sheet pile wall dan lateral deformation

## Abstrak
Timbunan  di  atas  tanah  lempung  lunak  dapat  mempengaruhi  penurunan  pada  tanah  dasar,  menimbulkan deformasi  lateral  dan  vertikal  di  sekitar  timbunan.  Oleh  karena  itu,  untuk  mencegah  terjadinya  pengaruh timbunan diatas tanah lunak, maka dibutuhkan suatu  perkuatan. Penelitian ini  dilakukan untuk mengetahui pengaruh dinding turap sebagai salah satu perkuatan timbunan dengan menggunakan program PLAXIS 2D yang berbasis metode elemen hingga. Analisis dilakukan dengan memvariasikan dua posisi dinding turap yaitu dinding  turap  di  bawah  timbunan  dan  dinding  turap  di  luar  timbunan.  Dinding  turap  dipasang  sebelum dilakukan  penimbunan  dan  panjang  turap  pada  setiap  pemodelan  yaitu  15  m.  Lapisan  tanah  di  bawah timbunan terdiri dari lapisan lempung lunak setebal 10 m dan lapisan pasir setebal 5 m. Tinggi timbunan yang dimodelkan yaitu  8  m  dimana  penimbunannya  dilakukan  secara  bertahap.  Jarak  dinding turap  diposisikan terhadap kaki timbunan yaitu -9 m, -6 m, -3 m, 0 m, 3 m dan 6 m. Hasil dari analisis yang telah dilakukan, menunjukkan  bahwa  dinding  turap  pada  posisi  tepat  pada  kaki  timbunan  merupakan  posisi  dinding  turap paling  efektif.  Dinding  turap  tepat  di  kaki  timbunan  menghasilkan  reduksi  deformasi  di  sekitar  timbunan hungga 78% dan faktor keamanan meningkat sebesar 10%.
Kata kunci: Penurunan, lempung lunak, dinding turap dan deformasi lateral

## Pendahuluan
Tanah lempung lunak memiliki karakteristik khusus diantaranya  yaitu  bersifat  kohesif,  daya  dukung relatif rendah, penurunan yang relatif besar, waktu pemampatannya  yang  lama, indek  plastisitas  yang
tinggi, kadar air yang relatif tinggi, gaya geser yang kecil,  permeabilitas  yang  rendah  dan  potensi kembang  susut.  Oleh  karena  itu,  apabila  tanah tersebut sebagai dasar konstruksi akan menimbulkan permasalahan. Salah satu
permasalahan yang sering ditemukan pada
konstruksi  geoteknik  yaitu  tanah  lempung  lunak sebagai dasar timbunan.
Tanah lempung lunak sebagai dasar timbunan dapat mengakibatkan adanya penurunan pada tanah dasar, deformasi  lateral  dan  vertikal  di  sekitar  timbunan tersebut yang ditunjukkan pada Gambar 1a. Tanah lempung  lunak  dapat  digunakan  sebagai  dasar timbunan  apabila  tanah  lempung  lunak  tersebut telah  dilakukan  perbaikan  ataupun  digunakan penambahan struktur maupun non skruktur sebagai perbaikan tanah.  Perbaikan tanah  untuk mencegah deformasi  dari  tanah  lempung  lunak  di  bawah timbunan yang ditunjukkan pada Gambar 1b, solusi lainnya  yaitu  dengan  pemasangan  dinding  turap baja  sebagai  perkuatan  tanah.  Dinding turap  dapat memotong  pengaruh  di  sekitar  tanah  akibat timbunan  dapat  ditunjukkan  pada  Gambar  1c (Harata et al. , 2009).
a.  Penurunan tanpa perbaikan
b.  Penurunan dengan perbaikan tanah

## c.  Penurunan dengan dinding turap
Gambar 1. Kondisi penanggulangan pada tanah lempung lunak (Harata et al., 2009)
Dinding turap merupakan dinding struktur vertikal yang  memiliki  ketebalan  yang  relatif  tipis.  Fungsi utama  dari  dinding  turap  yaitu  sebagai  dinding penahan tanah  dimana  dalam  pemasangan  dinding turap relatif murah dan mudah dalam  pemasangan dinding turap.
Proses tahapan pembebanan dengan timbunan dapat dilakukan  dengan  satu  tahap  ( single  stage )  atau dengan beberapa tahap ( multi-stage loading ). Pada tahap  pembebanan  timbunan  dengan  satu  tahap akan  mengurangi  tekanan  total  dan  penimbunan yang  sangat  cepat  mengakibatkan tekanan air  pori tidak dapat terdisipasi. Stabilitas timbunan ini akan tergantung  pada  kekuatan  geser undrained (s u ). Pembebanan  dengan  beberapa  tahap  pada  tanah lempung lunak  dapat  meningkatan  kekuatan tanah di bawah timbunan.
Hal  ini  disebabkan  tanah  di  bawah  timbunan tersebut  dapat  terkonsolidasi  akibat  beban  atau timbunan  diatasnya  sehingga  terjadi  kenaikan kekuatan  pada  tanah  tersebut.  Namun,  metode  ini waktu  konstruksi  yang  dibutuhkan  akan  cukup lama.  Kriteria  keruntuhan  timbunan  di  atas  tanah lunak  terdapat  3  macam  keruntuhan  utama  yang perlu  diperhitungkan  yaitu stabilitas  daya  dukung, stabilitas  rotasi  dan  pergeseran  horizontal  dapat dilihat pada Gambar 2.

## Keruntuhan daya dukung

## Keruntuhan rotasional

## Keruntuhan lereng akibat pergeseran horisontal
Gambar 2 Tipe keruntuhan timbunan di atas tanah lunak (Manggada et al.,2015)
Hal yang penting dalam analisis stabilitas timbunan yaitu  mempertimbangkan  keruntuhan  yang  akan terjadi, terdapat  dua  keruntuhan  yang  terjadi  yaitu circular and non-circular (Tan,  2005)  yang  dapat dilihat  pada  Gambar  3.  Keruntuhan circular tidak menghasilkan fakor keamanan terkecil, seperti pada timbunan diatas tanah lunak yang tipis. Namun pada kegagalan  yang  terjadi  umumnya  pada  kegagalan translasi.
Tanah lempung lunak apabila mengalami pembebanan  di  atasnya  akan  mengakibatkan kenaikan  tegangan.  Kenaikan  tegangan  ini  dapat mengakibatkan  terjadinya  penurunan  pada  tanah dasar.  Penurunan  terjadi  pada  tanah  lunak  yang terletak  dibawah  muka  air  tanah  akibat  adanya beban tambahan.

## Gambar 3. Keruntuhan circular  Non-Circular (Tan, 2005)
Dinding  turap  merupakan  salah  satu  solusi  yang dapat  dilakukan  untuk  mereduksi  tegangan  yang terjadi  akibat  timbunan.  Hal  ini  diakibat  tegangan dapat  terpotong  oleh  dinding  turap.  Sehingga dinding turap tersebut dapat mengurangi deformasi vertikal  dan  lateral  akibat  pengaruh  tanggul  pada yang  terjadi  di  sekitar  tanah  (Harata et  al. ,  2009). Dinding  turap  dapat  mengurangi  biaya  konstruksi terutama  pada  lapisan  lempung  yang  tebal  dan efektif  apabila  memiliki  ruang  yang  kecil  agar struktur di sekitar timbunan tidak terganggu (Harata et al. , 2009).
Dinding  turap  di  tanah  lempung  lunak  didesain untuk menjamin stabilitas timbunan dan struktur di sekitar tanggul pada tahapan timbunan. Efek utama yang  diharapkan  yaitu  dinding  turap  dapat mereduksi  deformasi  vertikal,  maka  terjadi keseimbangan  gaya  vertikal.  Salah  satu  aplikasi dinding  turap  pada  tanah  lunak  di  bawah  kaki timbunan dapat dilihat pada Gambar 4.

## Gambar 4 Dinding turap pada tanah lunak di bawah timbunan (Harata et al., 2009)
Dalam  menganalisis  stabilitas  dinding  turap,  teori keruntuhan diberlakukan. Teori keruntuhan merupakan  keruntuhan  pada  suatu  material  dari hubungan antara tegangan normal dan geser (Mohr, 1900). Garis keruntuhan mengikuti bentuk
lengkungnya, namun untuk sebagian besar masalah- masalah mekanika kekuatan material, garis tersebut didekati  dengan  garis  lurus  yang  menunjukan hubungan  linier antara tegangan  normal  dan  geser (Coulomb, 1776). Adapun dua buah parameter yang digunakan  pada Mohr  Coulomb yaitu  sudut  geser ( 𝜙 ) dan kohesi (c) yang muncul dalam fungsi leleh dari model plastis.
Maksud  penelitian  ini  adalah  melakukan  analisis pengaruh  yang  terjadi  akibat  pemasang  dinding turap  dan  memvariasikan  posisi  dinding  turap  di bawah  timbunan  pada  tanah  lempung  sehingga mendapatkan  posisi  dinding  turap  yang  efektif. Sedangkan  tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  pengaruh  dinding  turap,  posisi  efektif dinding turap dan mengetahui nilai faktor keamanan penggunaan dinding turap akibat adanya  timbunan yang  dapat  mengakibatkan  terjadinya  deformasi vertikal dan lateral di sekitar timbunan.

## Metode
Metode  analisis  yang  dilakukan  menggunakan metode elemen hingga ( finite element method ) yang dibantu  dengan  program  PLAXIS  2D.  Dalam menganalisis  menggunakan  PLAXIS  2D  langkah yang  harus  dilakukan  yaitu  penentuan  model geometri,  model  material,  penentuan  parameter model dan melakukan perhitungan. Geometri pada pemodelan  dibagi  menjadi  elemen-elemen  yang disebut  sebagai  jaringan  elemen  hingga.  Setiap elemen  memuat  sejumlah  titik  nodal  yang mempunyai  sejumlah  derajat  kebebasan  yang berkaitan  dengan  nilai  dari  parameter  yang  tidak diketahui dalam permasalahan nilai batas yang akan diselesaikan.  Metode  elemen  hingga  dalam PLAXIS  2D  digunakan  untuk  menanalisis  suatu keruntuhan  tanah,  faktor  keamanan  dengan mengurangi  nilai  kohesi  dengan  sudut  geser. PLAXIS 2D dalam menganalisis dengan 2 kondisi pemodelan  yaitu  kondisi plane-strain maupun axisymmetric seperti Gambar 5.
Plane-strain digunakan dalam menganalisis model yang  memiliki  potongan  melintang  dan  kondisi tegangan yang seragam. Sedangakan axisymmetric digunakan  dalam  menganalisis  struktur  atau pemodelan  lingkaran  yang  memiliki  potongan radial  dan  pembebanan  seragam  terhadap  pusat dengan  deformasi  dan  tegangan  yang  diaganggap bernilai sama pada arah radialnya.
Menurut  Schweiger  (2009)  PLAXIS  merupakan perangkat lunak yang berbasis elemen hinga dalam menganalisis  dan  men design bidang  geoteknik. Model  konstitutif  yang  digunakan  sejalan  dengan model  linier  elastis  dan  non-linier  sampai  model hardening double surface plasticity .
Plane-Strain

## Axisymetric
Gambar 5 Contoh pemodelan plane-strain dan axisymetric (Brinkgreve et al., 2016)
Model hardening soil memiliki karakteristik umum yaitu  tegangan  tergantung  pada  kekakuan,  geser hardening bersifat  isotropik,  kondisi  kegagalan Mohr  Coulomb ,  tidak  terkait  dengan plastic  flow dan  adanya cap  hardening .  Model hardening  soil merupakan  kelanjutan  dari  pemodelan Mohr- Coulomb dimana  pada  model hardening  soil
memperhitungkan
tekanan pra-konsolidasi.
Pemodelan menggunakan hardening soil merupakan model hiperbolik yang bersifat elastoplastis.  Model hardening  soil pertama  kali diformulasikan oleh Kondner (1963) dan digunakan dalam model hiperbolik (Duncan et al ., 1970).
Hardening dibagi  menjadi  dua  jenis  yaitu hardening geser dan hardening kompresi. Hardening geser  digunakan  untuk  memodelkan regangan  yang  tidak  dapat  kembali seperti semula akibat  tegangan  deviator.  Sedangkan, hardening kompresi  diakibatkan  oleh  kompresi  primer  pada pembebanan  satu  arah  dan  pembebanan  isotropis. Model ini  merupakan model hardening yang tidak mengikutsertakan  pelunakan tanah  akibat  dilatansi dan efek lepasnya ikatan anatar butir.
Menurut  Duncan et  al (1970),  pemodelan hiperbolik digunakan untuk menentukan hubungan antara  tegangan-regangan. Pada Gambar 6 menjelaskan  hubungan  antara  tegangan  dan regangan pada primary loading . Menurut Schanz et al (1998)  model hardening  soil merupakan  model tingkat  lanjut  untuk  memodelkan  perilaku  dari berbagai  jenis  tanah,  baik  untuk  tanah  lunak maupun tanah yang keras. Secara rinci, perumusan dan  verifikasi  terdapat hardening  soil  model terdapat  10  Parameter  yang  digunakan  dalam Hardening  Soil ,  seperti  yang  ditunjukan  pada Tabel 1.
Gambar 6. Hubungan tegangan-regangan hiperbolik pada pembebanan utama untuk uji triaksial terdrainase standar
(Schanz et al., 1998) Tabel 1. Parameter pada pemodelan hardening soil (Schanz et al., 1999) Parameter Deskripsi 𝜙 ’ Sudut geser dalam c’ Kohesi Rf Rasio keruntuhan ψ Sudut dilantasi
𝐸 50 𝑟𝑒𝑓 Kekakuan sekan dari uji triaksial terdrainase
𝐸 𝑜𝑒𝑑 𝑟𝑒𝑓 Kekakuan tangensial untuk pembebanan primer
𝐸 𝑢𝑟 𝑟𝑒𝑓 Kekakuan untuk
pengurangan/pembebanan kembali
m Eksponen ketergantungan terhadap tegangan 𝑣 𝑢𝑟 Angka poisson untuk pengurangan/pembebanan kembali 𝐾 𝑂 𝑛𝑐
Nilai K0 untuk tanah terkonsolidasi normal
Penggunaan hardening soil sebagai model material pada  PLAXIS  2D  umumnya  menghasilkan  waktu perhitungan yang lebih lama, karena pembentukan dan dekomposisi kekakuan dari material dilakukan dalam tiap langkah perhitungan. Bidang keruntuhan pemodelan hardening soil pada ruang tiga dimensi ditunjukkan pada Gambar 7.

## Tabel 2. Parameter tanah pada pemodelan
Lap.  Jenis tanah Kedala- man ɣ unsat ɣ sat E 50 ref E oed ref E ur ref m c’ ref 𝝓 ’ (phi) ψ (psi)  k x = k y
m kN/ m 3 kN/m 3 kN/ m 2 kN/ m 2 kN/ m 2 m  kN/m 2 O O m/day 1 Lempung lunak 0 s/d 10 15 16 7.000 4.500  25.000  1 15 22,5 0 7 x 10 -5 2 Pasir 10 s/d 40 19 20 40.000  40.000 120.000 0,65  0,1 27,5 2 7,128 Timb lempung 8 s/d 0 17 18 30.000  30.000  95.000  0,5 10 35 0 0,04752

## Gambar 7. Bidang keruntuhan yang terjadi pada
Hardening soil model (Schanz et al., 1999)
Analisis dinding turap pada pemodelan ini dilakukan pada dua lapisan yaitu pada lapisan pertama berupa tanah lempung lunak dan lapisan kedua berupa tanah pasir.  Kondisi  muka  air  tanah  terletak  pada kedalaman  1  m  dan  panjang  dinding  turap  15  m, seperti yang ditunjukan pada Gambar 8.

## Gambar 8. Geometri pada pemodelan PLAXIS 2D
Kemiringan  timbunan  yang  digunakan  untuk pemodelan  ini  adalah  1V:2H  dengan  ketinggian timbunan  8  m.  Tahap  konstruksi  timbunan  yaitu dengan metode pembebanan dengan beberapa tahap. Tahap timbunan dibagi menjadi empat tahap lapisan, pada  setiap  lapisan  dengan  ketinggian  dua  meter. Parameter  tanah  yang  digunakan  dalam  analisis merupakan parameter yang didapatkan dari beberapa literatur yang mendeskripsikan jenis tanah dan sifat fisik yang sesuai. Detail parameter pada pemodelan tanah dapat dilihat pada Tabel 2.
Parameter dinding turap yang digunakan, merupakan material baja. Parameter yang didapatkan dari  beberapa  literatur  dengan type  U-shape 500x225x27,5, yaitu sebagai berikut:
- EA = 6,43 x 10 6 kN/m - EI = 1,81 X 105 kN/m - w = 1,805 kN/m/m - v (nu) = 0,15
Pemodelan dinding turap dimodelkan pada program plaxis  sebagai  elemen  pelat  dan  antarmuka ( interface ).  Perilaku  elemen  pelat  dapat  dibedakan antara  perilaku elastis  dan elastoplastis.  Antarmuka ( interface )  pada  pelat  merupakan  pemodelan interaksi  antar  dinding  turap  dan  tanah.  Tingkat interaksi  dimodelkan  dengan  menggunakan  nilai tertentu  untuk  faktor  reduksi  kekuatan  ( R inter )  pada elemen.  Faktor  reduksi  kekuatan  ( R inter )  pada pemodelan diasumsikan bernilai 0,667.
Pemodelan dinding turap dilakukan untuk mengatahui pengaruh dinding turap yang ditimbulkan akibat beban atau timbunan pada tanah lunak  dengan  memvariasikan  posisi  dinding  turap seperti pada Gambar 9 dan Tabel 3. Pada analisis ini melakukan  analisis  deformasi  plastik-elastis  akibat adanya  pemasangan  dinding  turap.  Namun,  pada kondisi  ini  tidak  terjadinya  perubahan  tekanan  air pori berlebih.
Tabel 3. Jarak dinding turap dari kaki timbunan
Dinding turap Jarak (m) TRP A -9 TRP B -6 TRP C -3 TRP D 0 TRP E +3
TRP F +6
Gambar 9. Pemodelan penempatan variasi dinding turap
A  B  C  D  E  F A  B  C  D  E  F
Mesh adalah  proses  pembagian  stuktur  menjadi elemen-elemen  dan titik-titik  nodal  elemen.  Tujuan mesh pada  pemodelan  yaitu  untuk  melakukan perhitungan  setiap  jaring  dalam  metode  elemen hingga.  Jaring  terdiri  dari  elemen-elemen  yang dihubungkan dengan nodal dimana nilai dari variable dapat dihitung pada nodal tersebut. Jenis mesh dapat mempengaruhi ketelitian dan waktu yang dibutuhkan untuk menganalisis.
Apabila  jenis mesh semakin  baik,  maka  tingkat ketelitian  semakin  baik  namun  waktu  yang dibutuhkan untuk mengkalkulasi akan semakin lama. Jenis mesh pada analisis pemodelan ini menggunakan  jenis mesh  fine ditunjukan  pada Gambar 10.
Tanpa adanya dinding turap Adanya dinding turap
Gambar 10. Jaring –jaring elemen pada pemodelan menggunakan PLAXIS 2D
Pada  tahap  awal  analisis  melakukan  perhitungan untuk menentukan tegangan awal. Kondisi tegangan ini  umumnya  dinyatakan  oleh  tegangan  vertikal efektif  awal  dan  tegangan  horizontal  efektif  awal. Tegangan  horizontal  efektif  awal  ( 𝜎 ℎ𝑜 ′ )  merupakan hubungan  dengan  koefisien  tekanan  tanah  lateral ( 𝑘 0 )  dengan  tegangan  vertikal  efektif  awal  ( 𝜎 𝑣𝑜 ′ ), sehingga tegangan horizontal dapat ditulis perti pada Persamaan 1.
𝜎 ℎ𝑜 ′ = 𝑘 0 . 𝜎 𝑣𝑜 ′ (1)
dimana 𝜎 𝑣𝑜 ′ merupakan  tegangan  efektif  vertikal awal, 𝜎 ℎ𝑜 ′ merupakan  kegangan  efektif  horizontal awal, 𝑘 0 merupakan  koefisien tanah saat  diam  dam Nilai 𝑘 0 dapat dicari dengan Persamaan 2, dengan 𝜙 merupakan sudut geser (°).
𝑘 0 = 1 − sin ∅
(2)
Teori  Biot  (Biot,  1956)  merupakan  teori  yang digunakan  dalam  mengkalkulasi  konsolidasi  dalam program  PLAXIS  2D.  Menurut  prinsip  dari Terzaghi,  tegangan  dibedakan  menjadi  tegangan efektif dan tekanan air pori:
𝜎 = 𝜎 ′ + 𝑚 (𝑝 𝑠𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙 + 𝑝 𝑏𝑒𝑟𝑙𝑒𝑏𝑖ℎ ) (3)
Dimana 𝜎 merupakan  vektor  tegangan  total, 𝜎 ′ merupakan tegangan efektif, 𝑝 𝑏𝑒𝑟𝑙𝑒𝑏𝑖ℎ merupakan tekanan  air  pori  berlebih, 𝑝 𝑠𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙 merupakan  solusi statis  pada  akhir  dari  proses  konsolidasi,  dan 𝑚 merupakan  vektor  yang  berisi  nilai  satu  untuk komponen tegangan normal dan nol untuk komponen tegangan geser.
Di dalam PLAXIS 2D 𝑃 𝑠𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙 didefenisikan sebagai (Persamaan 4)
𝑃 𝑠𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙 = ∑ 𝑀 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 . 𝑝 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘𝑎𝑛 (4)
Dimana 𝑝 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘𝑎𝑛 merupakan tekanan air pori yang dihitung  dalam  program  masukan atau  berdasarkan perhitungan aliran air tanah. Pada Program PLAXIS 2D  tegangan  bersifat  kompresif  atau  tekanan dianggap negatif dan berlaku juga terhadap tegangan efektif  maupun  tekanan  air  pori.  Konsolidasi digunakan  untuk  menganalisis  disipasi  tekanan  air pori  berlebih  dalam  tanah  lunak  yang  jenuh  air sebagai  fungsi  waktu.  Analisis  konsolidasi  dalam PLAXIS  2D  dapat  dilakukan  bersamaan  dengan tahapan konstruksi, seperti tahapan lapisan timbunan.
Analisis  keamanan  dengan  mereduksi  parameter tanah  dalam  program  PLAXIS  2D  disebut  reduksi phi-c.  Proses  ini  akan  berakhir  pada  suatu  kondisi keruntuhan.  Oleh  karena  itu,  tahapan  reduksi  phi-c tidak  dapat  menjadi  kondisi  awal  untuk  tahapan perhitungan yang lainnya. Pada analisis perhitungan dilakukan  setelah  tahapan  konstruksi  selesai  yaitu setelah  tahapan  timbunan  terakhir.  Karena  faktor keamanan saat kodisi kritis pada timbunan yaitu pada konstruksi selesai ( end construction ).
Saat  menggunakan kombinasi reduksi  phi-c dengan hardening soil model maka akan berperilaku secara pemodel Mohr  Coulomb standar,  karena  sifat kekakuan  yang  tergantung  dari  tegangan  serta  efek hardening tidak  diperhitungkan.  Oleh  karena  itu, kekakuan  yang  digunakan  adalah  kekakuan  yang dihitung  pada  awal  tahapan  perhitungan  dan  tetap bernilai konstan hingga tahapan perhitungan selesai. Modulus kekakuan yang bergantung pada tegangan akhir  dari  perhitungan  sebelumnya  digunakan sebagai  modulus  kekakuan  yang  konstan  dalam perhitungan  reduksi  phi-c.  Reduksi  phi-c  pada PLAXIS  2D  merupakan  metode  perhitungan  yang dasarnya  pada  faktor  keamanan  konvensional  yang
digunakan dalam analisis lingkaran gelincir. Reduksi phi-c menggunakan parameter kekuatan tan ϕ dan c dari  tanah  selanjutnya  akan  direduksi  hingga pemodelan  hingga  terjadi  keruntuhan.  Oleh  karena itu  kekuatan  pada struktural  tidak  dipengaruhi  oleh reduksi  phi-c.  Mendapatkan  nilai  faktor  kemanan dalam didefinisikan sebagai berikut:
∑𝑀𝑠𝑓 = tan ∅ 𝑎𝑣𝑎𝑖𝑙𝑎𝑏𝑙𝑒 tan ∅ 𝑓𝑎𝑖𝑙𝑢𝑟𝑒 = 𝐶 𝑎𝑣𝑎𝑖𝑙𝑎𝑏𝑙𝑒 𝐶 𝑓𝑎𝑖𝑙𝑢𝑟𝑒 (5)
Dimana tan ∅ 𝑎𝑣𝑎𝑖𝑙𝑎𝑏𝑙𝑒 merupakan sudut geser dalam tanah, tan ∅ 𝑓𝑎𝑖𝑙𝑢𝑟𝑒 merupakan  Sudut  geser  dalam tereduksi, 𝑐 𝑎𝑣𝑎𝑖𝑙𝑎𝑏𝑙𝑒 merupakan  Kohesi tanah  daam tanah  dan 𝑐 𝑓𝑎𝑖𝑙𝑢𝑟𝑒 merupakan  Kohesi  tanah  dalam tereduksi.

## Hasil dan Pembahasan
Pemodelan  dan  kalkulasi  telah  dilakukan,  maka didapatkan  beberapa  hasil  yang  didapatkan  seperti penurunan,  deformasi  yang  terjadi  dan  faktor keamanan.  Hasil  pemodelan  awal  yang  dilakukan yaitu  pemodelan  tanpa  adanya  dinding  turap, deformasi  yang  terjadi  akibat  timbunan  di  tanah lunak  tersebut  dapat  dilihat  pada  Gambar  11. Pergerakan tanah yang terjadi akibat tanah timbunan akan  secara  horizontal  dari  beban  timbunan  dan vertikal kearah atas pada daerah sekitar timbunan.
Hal ini dikarenakan, Tanah lunak dibawah timbunan tertekan  secara  vertikal,  mengakibatkan  tanah berrotasi  kearah  luar  timbunan  dan  mengangkat tanah  kearah  atas.  Total  Perpindahan  yang  terjadi akibat timbunan di tanah lunak tersebut dapat dilihat pada Gambar 12.
Total perpindahan yang terjadi pada tahap timbunan pertama dan kedua sangat kecil dibandingkan dengan tahap timbunan ketiga dan keempat seperti Gambar 12.  Akibat  timbunan  mengakibatkan  terjadinya perpindahan di sekitar timbunan. Hal ini diakibatkan berat  timbunan  menekan  tanah  dibawahnya  dan tanah  mendesak  ke segala  arah  dan  mengakibatkan adanya perpindahan di area sekitar timbunan.
Pengaruh  timbunan  pada  tanah  lempung  lunak mengakibatkan adanya deformasi  hingga 20 m  dari jarak timbunan tersebut. Faktor keamanan, distribusi tegangan  dan  bidang  keruntuhan  yang  terjadi  dapat dilihat pada Gambar 13.
Hasil analisis pada bidang longsor pada Gambar 13, dapat  dilihat  bahwa  lapisan  tanah  yang  berbatasan berada  pada  kedalaman  yang  lebih  dalam.  Nilai faktor  keamanan  tanpa  perkuatan  dengan  dinding turap  yaitu  1.090.  Nilai  keamanan  tersebut  dapat dikatakan  bahwa  kondisi  tersebut  tanah  di  bawah timbunan  hampir  tidak  dapat  menahan  berat timbunan tersebut.
Gambar 11. Arah pergerakan dan deformasi yang terjadi akibat timbunan Pemodelan selanjutnya yaitu pemodelan
menggunakan  perkuatan  dengan  dinding  turap dengan mevariasi jarak mulai dari -9 m sampai 3 m dari  kaki  timbunan.  Pemodelan  dilakukan  dengan memvariasikan  jarak  posisi  dinding  dari  kaki timbunan yaitu -9 m (TRP A), -6 m (TRP B), -3 m (TRP C), 0 m (TRP D), 3 m (TRP E) dan 6 m (TRP F).  Hasil  pemodelan  tesebut,  Perubahan  total perpindahan yang terjadi pada setiap tahapan lapisan timbunan  dan  kosolidasi  90%  dapat  dilihat  pada Gambar 14.
Timbunan 1 ( 2 hari ) Timbunan 2 ( 2 hari )
Timbunan 3 ( 2 hari )
Timbunan 4 ( 2 hari )
Konsolidasi 90%
Gambar 12. Total perpindahan yang terjadi akibat timbunan pada tanah lunak Gambar 13. Bidang keruntuhan yang terjadi pada pemodelan
Dinding turap A (TRP A)
Dinding turap B (TRP B)
Dinding turap C (TRP C)
Dinding turap D (TRP D)
Dinding turap E (TRP E)
Dinding turap F (TRP F)
Gambar 14. Total perpindahan yang terjadi pada setiap tahapan konstruksi pada pemodelan menggunakan dinding turap
0 0.5 1 1.5 -30 -20 -10 0 10 20 30 T o ta l P er pi n da h an ( m ) Letak titik dari kaki timbunan  (m) TIMB.1 (2 hari) TIMB.2 (2 hari)
TIMB.3 (2 hari) TIMB.4 (2 hari) KONS 90% 0 0.5 1 -30 -20 -10 0 10 20 30 T o ta l P er pi n da h an ( m ) Letak titik dari kaki timbunan  (m) 0 0.5 1 -30 -20 -10 0 10 20 30 T o tal P er pi n dah an ( m ) Letak titik dari kaki timbunan  (m) 0 0.5 1 -30 -20 -10 0 10 20 30 T o ta l P er pi n da h an
(m ) … Letak titik dari kaki timbunan  (m) 0 0.5 1 1.5 -30 -20 -10 0 10 20 30 T o ta l P er pi n da h an ( m ) Letak titik dari kaki timbunan  (m) 0 0.5 1 1.5 -30 -20 -10 0 10 20 30 T o tal P er pi n dah an
(m ) Letak titik dari kaki timbunan  (m) 0 0.5 1 1.5 -30 -20 -10 0 10 20 30 T o ta l P er pi n da h an ( m ) Letak titik dari kaki timbunan  (m) NON TRP – SF = 1.090
Pada  Gambar  12  dan  14  apabila  dibandingkan kondisi  tanpa  dinding  turap  dan  adanya  dinding turap,  Penurunan  yang  terjadi  pada  setiap  lapisan timbunan  cukup  signifikan.  Dinding  turap  dapat mereduksi  penurunan  yang  terjadi  akibat  timbunan dan  mereduksi  perpindahan  yang  terjadi  di  luar timbunan. Pada  Gambar  14  dapat  dilihat,  total perpindahan yang terjadi di sekitar timbunan dan di bawah  timbunan  pada  pemodelan  TRP  A,  TRP  B, TRP  C  tidak  terjadi  perubahan  yang  signifikan. Sedangkan,  pemodelan  dinding  turap  diluar timbunan  pada  pemodelan  TRP  E  dan  TRP  F  total perpindahan  yang  terjadi  di  sekitar  timbunan  dapat tereduksi.  Namun  penurunan  yang  terjadi  di  bawah timbunan, semakin dinding turap menjahui timbunan maka total penurunan yang terjadi semakin besar.
Pada pemodelan dinding turap tepat di kaki timbunan yaitu  TRP  D  dapat  dilihat  bahwa total  perpindahan yang  terjadi  disekitar  timbunan  dan  di  bawah timbunan terreduksi. Hal ini dikarenakan posisi turap merupakan  batas  dari  timbunan  tersebut  sehingga tanah yang mengalami perpindahan akibat timbunan dapat  tertahan  oleh  dinding  turap.  Oleh  karena  itu, tanah di luar timbunan tidak terpegaruh oleh tekanan yang  berotasi  akibat  timbunan.  Arah  perubahan perpindahan yang terjadi dinding turap dapat di lihat pada Gambar 15.
Perubahan  deformasi  yang  terjadi  akibat  adanya perkuatan menggunakan dinding turap dibandingkan tanpa dinding turap seperti ditunjukan pada Gambar 15,  dinding  turap  dapat  menahan  deformasi  yang
terjadi. Pada dinding turap dibawah timbunan dapat mereduksi adanya perubahan total perpindahan yang jadi,  namun  masih  terjadi  diluar  sekitar  timbunan. Sedangkan  pada  dinding  turap  terletak  diluar timbunan  tidak  terjadi  perubahan  deformasi  yang cukup  signifikan  namun  deformasi  yang  terjadi  di luar timbunan dapat mereduksi perubahan deformasi, dapat dilihat bidang longsor yang terjadi pada setiap pemodelan pada       Gambar 16.
Pada Gambar 16, TRP A, TRP B, dan TRP C dapat dilihat  bawah  bidang  longsor  terbagi  menjadi  dua bagian.  Hal  ini  diakibatkan  pada  kedua  bagian tersebut  masih  menerima  beban  diatasnya.  Nilai faktor keamanan pun meningkat, hal ini disebabkan karena  nilai  faktor  keamanan  yang  terjadi  berubah akibat dinding turap memotong bidang kelongsoran tersebut. Nilai faktor keamanan pada analisis TRP A, TRP  B  dan  TRP  C  tidak  berubah  signifikan. Sedangkan analisis pada TRP E dan TRP F, semakin dinding turap menjahui timbunan bidang keruntuhan yang terjadi semakin menyurupai bidang keruntuhan tanpa dinding turap.
Hasil  analisis  pada  pemodelan  TRP  D  merupakan pemodelan dinding turap dengan posisi yang paling efektif, hal ini disebabkan pada bidang longsor akibat timbunan  semua  tertahan  oleh  dinding  turap  dan tegangan  yang  terjadi  di  sekitar  timbunan  dapat tereduksi  yang  dapat  dilihat  dari  perubahan  warna pada diagram tegangan. Perubahan total perpindahan yang  terjadi  di  luar  sekitar  timbunan  dari  kaki timbunan dapat dilihat pada Gambar 17 dan Tabel 4.
Gambar 15. Arah perubahan deformasi pada konsolidasi 90%
TRP A TRP B TRP C TRP D TRP E TRP F
Gambar 16. Bidang keruntuhan yang terjadi pada pemodelan
Tabel 4. Persentase maksimum reduksi disekitar timbunan Kondisi Posisi TRP Kons. 90% (m) % Total Perpindahan (%) Tanpa TRP 1,163 0 TRP A - 9 0,397 65,87 TRP B - 6 0,389 66,56 TRP C - 3 0,391 66,39 TRP D 0 0,251 78,42 TRP E - 3 0,777 33,20 TRP F - 6 0,950 18,32
Pada  Gambar  17  dan  Tabel  4  menunjukan  bahwa dinding turap dapat mempengaruhi penurunan yang terjadi  di  bagian  luar  timbunan.  Dari  hasil  analisis, pemodelan  diluar timbunan tidak terjadi  perubahan deformasi yang signifikan dibandingkan pemodelan tanpa dinding turap. Sedangkan pemodelan dibawah timbunan  terjadi perubahan deformasi yang signifikan.  Pemodelan  TRP  A,  TRP  B  dan  TRP  C deformasi yang terjadi tidak signifikan.
Berbeda dengan pemodelan TRP D, deformasi yang terjadi merupakan pemodelan dengan reduksi paling besar yaitu 78% dimana dinding turap terletak tepat berada  dibawah  kaki  timbunan.  Faktor  keamanan yang  terjadi  akibat  pengaruh  dinding  turap
dibandingkan  tanpa  dinding  turap  dapat  dijelaskan pada Tabel 5.

## Gambar 17. Deformasi pada bagian luar timbunan pada kosolidasi 90%
Posisi  dinding  turap  pada  tanah  lunak  di  bawah timbunan mempengaruhi perubahan total perpindahan dan juga nilai faktor keamanan. Dinding turap di bawah timbunan dimana posisi dinding turap maksimum  9  m  dapat  menaikan  faktor  kemanan yaitu  25%.  Sedangkan,  dinding  turap  diluar timbunan dimana posisi dinding turap maksimum 6 m  dari  kaki  timbunan  dapat  menaikan  faktor keamanan hingga 10%.
0 0.5 1 1.5 0 2 4 6 8 1012141618202224262830 T o ta l P er pi n da h an (m ) Jarak dari kaki timbunan (m) TANPA TRP TRP A TRP B TRP C TRP D TRP E TRP F
TRP A – SF =1.371 TRP B – SF = 1.345
TRP C – SF = 1.338
TRP D – SF = 1.205
TRP E – SF = 1.123
TRP F – SF = 1.097
Tabel 5. Persentase kenaikan faktor keamanan pada dinding turap Kondisi Posisi SPW Faktor keamanan % Kenaikan SF (%) Tanpa TRP 1,090 0 TRP A - 9 1,371 25,780 TRP B - 6 1,345 23,394 TRP C - 3 1,338 22,752 TRP D 0 1,205 10,550 TRP E - 3 1,123 3,028 TRP F - 6 1,097 0,642

## Kesimpulan
Pemodelan  yang  dilakukan  dengan  menvariasi  dua posisi  dinding  turap  yaitu  dibawah  timbunan  dan diluar  timbunan  dapat  disimpulkan  bawah  dinding turap  dapat  mempengaruhi  total  penurunan,  faktor keamanan maupun deformasi vertikal dan horizontal. Dinding  turap  dibawah  timbunan  dapat  mereduksi perubahan  total  perpindahan  yang  terjadi  di  bawah timbunan dan meningkatkan nilai faktor keamanan. Namun  perpindahan  total  disekitar  timbunan  tidak terjadi perubahan yang signifikan.
Hasil analisis dinding turap diluar timbunan berupa total  perpindahan  dan  nilai  faktor  keamanan  yang terjadi  tidak  signifikan  dibandingkan  dengan  tanpa dinding  turap.  Semakin  dinding  turap  diposisikan ketengah  timbunan  maka  nilai  faktor  keamanan semakin  meningkat.  Hal  ini  disebabkan  bidang keruntuhan yang terjadi dapat direduksi oleh dinding turap.  Dan  sebaliknya,  semakin  dinding  turap  di posisikan  semakin  menjauhi  timbunan  maka  nilai faktor keamanan semakin menurun. Pada pemodelan dinding turap yang efektif yaitu posisi dinding turap tepat pada kaki timbunan atau pada pemodelan TRP D,  dimana  pada  pemodelan  tersebut  merupakan pemodelan  dengan  reduksi  perpindahan  di  sekitar timbunan yaitu 78% dan faktor keamanan meningkat sebesar 10%.

## Daftar Pustaka
Biot,  M.  A.  (1956).  General  Solution  of  The Equations of Elasticity and Consolidation for Porous Material. Journal of Applied Mechanics , 23 (2).
Brinkgreve,  R.  B.  J.  Kumarswamy,  S.,  Swolfs,  W. M.,  Waterman,  D.,  Chesaru,  A.,  Bonnier,  P.  G., Haxaire,  A.  (2016). Reference  manual ,  PLAXIS, Netherlands.
Coulomb,  C.  A.  (1776). Essai  sur  une  application des  règles  de  maximis  et  minimis  à  quelques problemes  de  statique,  relatifs  à  l’architecture . memoires de mathematique et de physique, présénts a l’ académeie royale des sciences, par divers savans, et lûs dans ses assemblées, Paris.
Duncan,  J.  M.    Chang,  C.  M.  (1970).  Nonlinear Analysis of Stress and Strain in Soils. Journal of soil Mechanics  and  Fondations  Division,  ASCE , 96 (5),
1629 – 1653.
Harata, N., Otani, J., Ochiai, H., Onda, K.  Okuda, Y.  (2009).  Countermeasures  Against  Settlement  of Embankment  on  Soft  Ground  with  PFS  (Partial Floating  Sheet-Pile)  Method. Geotechnics  of  Soft Soil – Focus on Ground Improvement – Karstunen Leoni, 345–351.
Kondner,  R.  L.  (1963).  Hyperbolic  Stress–Strain Response:  Cohesive  Soils. Journal  of  the  Soil Mechanics and Foundations Division , ASCE, 89 (1), 115–143.
Mohr,  O.  (1990).  Welche  Umstände  bedingen  die Elastizitätsgrenze  und  den  bruch  eines  materials?. Zeitschrift  des  vereines  deutscher  ingenieure ,  44, 1524-1530, 1572-1577.
Manggada, R.  B., Sofandi, P.S.  Widiyono, R. A. (2015). Analisis Perkuatan Timbunan di Atas Tanah Lunak  Menggunakan  Geotextile. Geo-Challenge Competition (Foundation on Reinforced Soft-Soils) , Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Schanz, T., Vermeer, P. A.,  Bonnier, P. G. (1998). Special  Issue  on  Pre-Failure  Deformation  Behavior of Geomaterials. Geotechnics , 383-387.
Schanz, T., Vermeer, P. A.,  Bonnier, P. G. (1999). The  Hardening  Soil  Model:  Formulation  and Verification. In  Proceedings  of  the  Plaxis Symposium:  Beyond  2000  in  Computational Geotechnics , 281-290.
Schweiger,  H.  F.  (2009).  Influence  of  Constitutive Model and EC7 Design Approach in FEM Analysis of  Deep  Excavations . Paper  presented  of  ISSMGE Int.  Seminar  on  Deep  Eccavations  and  Retaining Structures , 99-114.
Tan,  Y.  C.  (2005).  Embankment  Over  Soft  Clay  – Design  and  Construction  Control. Geotechnical Engineering , 1-15.