STABILITAS LERENG - repository.binus.ac.id

TOPIK BAHASAN 10

STABILITAS LERENG

PERTEMUAN 21 – 23

STABILITAS LERENG „

TUJUAN „

„

„

„

ANALISA KESTABILAN LERENG TERHADAP BAHAYA KELONGSORAN PEMILIHAN PARAMETER TANAH YANG SESUAI PENGGUNAAN METODE PERHITUNGAN YANG TEPAT TERMASUK PENGGUNAAN PROGRAM KOMPUTER METODE PENANGGULANGAN YANG TEPAT GUNA

KELONGSORAN LERENG

KELONGSORAN LERENG

KELONGSORAN LERENG

KELONGSORAN LERENG

KELONGSORAN LERENG

KELONGSORAN LERENG „

PENYEBAB KELONGSORAN „ „ „ „ „ „ „

LERENG TERLALU TEGAK PROPERTI TANAH TIMBUNAN TIDAK MEMADAI PEMADATAN KURANG PENGARUH AIR TANAH DAN ATAU HUJAN GEMPA BUMI LIKUIFAKSI ULAH MANUSIA

TIPE KELONGSORAN „

ROTASI

TIPE KELONGSORAN „

TRANSLASI

TIPE KELONGSORAN „

JATUHAN

TIPE KELONGSORAN „

KOMBINASI

TIPE KELONGSORAN „

NENDATAN

TIPE KELONGSORAN „

JUNGKIRAN

TIPE KELONGSORAN „

ALIRAN

ANALISIS DAN PARAMETER „

ANALISIS „

TEORI KESEIMBANGAN BATAS (KRITERIA KERUNTUHAN MOHR COULOMB) „ „

„

KESETIMBANGAN GAYA KESETIMBANGAN GAYA DAN MOMEN

PARAMETER „ „

PARAMETER TOTAL (γ, c, φ) PARAMETER EFEKTIF (γ’, c’, φ’)

METODE PERHITUNGAN „

KESETIMBANGAN GAYA „ „ „ „ „ „

„

ORDINARY METHOD OF SLICES (OMS) SIMPLIFIED BISHOP SIMPLIFIED JANBU CORPS OF ENGINEER LOWE DAN KARAFIATH GENERALIZED JANBU

KESETIMBANGAN GAYA DAN MOMEN „ „ „ „

BISHOP’S RIGOROUS SPENCER SARMA MORGENSTERN-PRICE

KELONGSORAN TRANSLASI „

LERENG TAK BERHINGGA „ „

„

TANAH KOHESIF TANAH TAK KOHESIF

LERENG BERHINGGA „ „

PLANE FAILURE SURFACE BLOCK SLIDE ANALYSIS

KELONGSORAN ROTASI „

CIRCULAR SURFACE ANALYSIS „ „

„

CIRCULAR ARC (φU = 0) METHOD FRICTION CIRCLE METHOD

METHOD OF SLICE „ „ „ „ „

ORDINARY METHOD OF SLICES (OMS) JANBU’S SIMPLIFIED METHOD BISHOP’S SIMPLIFIED METHOD MORGENSTERN – PRICE METHOD DLL

KELONGSORAN TRANSLASI LERENG TAK BERHINGGA

KELONGSORAN TRANSLASI LERENG TAK BERHINGGA

„

TINJAU SATU BLOK DENGAN UKURAN b x d W = γ.b.d N = N’ + u.l, dimana u.l = (γw.hp).b.secβ Sm = (c’.b.secβ)/F + (N-u.l)(tanφ’/F) T = W sinβ dan N = W cosβ F = (c’/γd) secβ.cosecβ + (tanφ’/tanβ)(1-(γw.hp/γ.d) sec2β) F = (c’/γd) secβ.cosecβ + (tanφ’/tanβ)(1-ru.sec2β)

KELONGSORAN TRANSLASI LERENG TAK BERHINGGA

„

TANAH KOHESIF (c≠0, φ≠0)

c'+ [d1 .γ 1 + (d − d 1 )γ ']cos 2 β . tan φ' F= [d1 .γ 1 + (d − d1 )γ ]sin β. cos β

KELONGSORAN TRANSLASI LERENG TAK BERHINGGA

„

TANAH TAK KOHESIF (c = 0)

(

tan φ' 2 F= 1 − ru. sec β tan β

)

Untuk tanah kering atau muka tanah dalam ru = 0

tan φ' F= tan β

KELONGSORAN TRANSLASI LERENG BERHINGGA

„

PLANE FAILURE SURFACE (TANAH HOMOGEN) tan φ Fφ = tan φ m cm =

c Fc = cm

1 ⎡ sin (β − θ )(sin θ − cos θ. tan φ m ) ⎤ γH ⎢ ⎥ 2 ⎣ sin β ⎦

Langkah Perhitungan : 1. Tentukan nilai Fφ (asumsi) 2. Hitung nilai φm 3. Hitung nilai cm

F = Fφ = FC

4. Hitung nilai FC 5. Ulangi langkah 1 – 4 hingga Fφ = FC

KELONGSORAN TRANSLASI LERENG BERHINGGA

„

BLOCK SLIDE ANALYSIS N = W. cosθ T = W . sinθ

Sm =

c.L N. tan φ + F F

Sm = T

F=

c.L + W . cos θ. tan φ W . sin θ

KELONGSORAN TRANSLASI

LERENG BERHINGGA – CONTOH SOAL „

Dari data-data seperti pada gambar berikut tentukan Faktor Keamanan Lereng

KELONGSORAN TRANSLASI

LERENG BERHINGGA – CONTOH SOAL „

Penyelesaian 1. 2. 3. 4. 5.

Asumsikan nilai Fφ = 1,30 Hitung sudut geser mobilisasi, φm = 21,4 Hitung nilai cm = 141,05 lb/ft2 Hitung Fc = 300/141,5 = 2,1277 Karena nilai Fc ≠ Fφ, ulangi langkah 1 s/d 4 dengan mengambil nilai Fφ baru

Hasil akhir, F = 1,556

KELONGSORAN TRANSLASI

LERENG BERHINGGA – CONTOH SOAL „

Penyelesaian

Hasil akhir, F = 1,556

KELONGSORAN ROTASI LERENG BERHINGGA

„

CIRCULAR ARC (φu=0) METHOD

c u .L.R F= W .x

KELONGSORAN ROTASI LERENG BERHINGGA

„

FRICTION CIRCLE METHOD

L arc Rc = .R L chord

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – FRICTION CIRCLE METHOD LANGKAH-LANGKAH PERHITUNGAN 1. Hitung Berat Slide, W 2. Hitung besar dan arah tekanan air pori, U 3. Hitung jarak Rc 4. Cari nilai W’ dari W dan U dan perpotongannya dengan garis kerja Cm di titik A 5. Tentukan nilai Fφ (asumsi) 6. Hitung sudut geser mobilisasi φm = tan-1(tanφ/Fφ) 7. Gambar lingkaran friksi (friction circle) dengan jari-jari Rf = R.sinφm 8. Gambar poligon gaya dengan kemiringan W’ yang tepat dan melewati titik A 9. Gambar arah P, yang merupakan garis tangensial lingkaran friksi 10. Gambar arah Cm 11. Poligon tertutup dapat memberikan hasil Cm 12. Dari nilai Cm pada langkah 11, hitung FC =c.Lchord/Cm 13. Ulangi langkah 5 – 12 hingga mendapatkan hasil FC ≈ Fφ

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – CONTOH SOAL „

Sebuah lereng tanah yang homogen mempunyai data-data sebagai berikut : Data tanah : -φ’ = 0 o -c’ = 400 lb/ft2 -γ = 125 lb/ft3 Tentukan Faktor Keamanan Lereng

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – CONTOH SOAL

„

Penyelesaian 1.

Dari data diketahui : „ „ „ „

2.

nilai R = 30 kaki Panjang lengkung kelongsoran, Larc = 42,3 kaki Berat bidang longsor/slide, W = 26,5 kips Titik berat W, x = 13,7 kaki

Dengan menggunakan rumus untuk nilai φ = 0 diperoleh :

c u .L.R 400x42,3x 30 F= = = 1,398 W .x 26500x13,7

KELONGSORAN ROTASI LERENG BERHINGGA

„

METHOD OF SLICES

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – METHOD OF SLICES „

ORDINARY METHOD OF SLICES (OMS) n

F=

[ = (U

∑ (C + N' tan φ )

i =1 n

n

n

i =1

i =1

i =1

∑ A1 − ∑ A 2 + ∑ A 3

]

A 1 = W (1 − k v ) + U β cos β + Q cos δ sin α

)

h⎞ ⎛ sin Q sin cos β + δ α − ⎜ ⎟ β R ⎝ ⎠ h ⎞ ⎛ A 3 = k h W⎜ cos α − c ⎟ R⎠ ⎝ A2

N' = − U α − k h W sin α + W (1 − k v )cos α + U β cos(β − α ) + Q cos(δ − α )

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – METHOD OF SLICES „

SIMPLIFIED JANBU METHOD

n

F=

∑ (C + N' tan φ )cos α

i =1

n

n

i =1

i =1

∑ A 4 + ∑ N' sin α

A 4 = U α sin α + W.k h + U β sin β + Q sin δ C sin α ⎡ ⎤ ( ) − − − α + β + δ W 1 k U cos U cos Q cos α β v ⎢ ⎥ F ⎣ ⎦ ⎡ tan α tan φ ⎤ m α = cos α ⎢1 + ⎥ F ⎣ ⎦ N' =

1 mα

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – METHOD OF SLICES „

SIMPLIFIED BISHOP METHOD n

F=

∑ (C + N' tan φ )

i =1 n

n

n

i =1

i =1

i =1

∑ A 5 − ∑ A 6 + ∑ A 7 A 5 = [W(1 − k v ) + U β cos β + Q cos δ ]sin α

(

)

h⎞ ⎛ A 6 = U β sin β + Q sin δ ⎜ cos α − ⎟ R⎠ ⎝ h ⎞ ⎛ A 7 = k h W⎜ cos α − c ⎟ R⎠ ⎝ C sin α ⎤ ⎡ ( ) W 1 k U cos U cos Q cos − − − α + β + α v α β ⎥ ⎢ F ⎦ ⎣ ⎡ tan α tan φ ⎤ m α = cos α ⎢1 + ⎥ F ⎣ ⎦ N' =

1 mα

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – METHOD OF SLICES „

Sebuah lereng setinggi 20 m dan kemiringan 2H:1V mengalami kelongsoran seperti terlihat pada gambar. Titik pusat kelongsoran pada koordinat (35,1;55) dan jari-jari kelongsoran 38,1 m (35,1;55) 38,1 m

Hitung Faktor Keamanan Lereng menurut : -Ordinary Method of Slices

γ = 16 kN/m3 φ = 20 o (20;20)

c = 20 kN/m2

-Janbu’s Method -Bishop’s Method

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – METHOD OF SLICES

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – METHOD OF SLICES

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – METHOD OF SLICES

KELONGSORAN ROTASI

LERENG BERHINGGA – METHOD OF SLICES

PENGGUNAAN GRAFIK DESAIN „

TAYLOR’S CHARTS

c F = cd

PENGGUNAAN GRAFIK DESAIN „

SPENCER’S CHARTS

F =

tan φ tan φ d

PENGGUNAAN GRAFIK DESAIN „

JANBU’S CHARTS

PENGGUNAAN GRAFIK DESAIN „

JANBU’S CHARTS

PENGGUNAAN GRAFIK DESAIN „

JANBU’S CHARTS

PENGGUNAAN GRAFIK DESAIN CONTOH SOAL „

Lereng dengan kemiringan 50o setinggi 24 kaki seperti terlihat pada gambar berikut. Muka air terletak 8 m di atas kaki lereng.

„

Tentukan Faktor Keamanan Lereng dengan menggunakan metode Circular failure surface menurut Janbu dimana bidang gelincir membentuk sudut tangensial tehadap kaki lereng

PENGGUNAAN GRAFIK DESAIN PENYELESAIAN „ „

„ „ „

Untuk bidang gelincir merupakan tangen terhadap elevasi -8 kaki d = 0 Æ Hw/H = 8/24 = 1/3 Dengan menggunakan grafik dari Janbu untuk β = 50o,d = 0 dan lingkaran gelincir kritis dekat kaki lereng diperoleh nilai xo = 0,35 dan yo = 1,4, sehingga Xo = 24 . 0,35 = 8,4 kaki Yo = 24 . 1,40 = 33,6 kaki Hitung kohesi rata-rata dari kedua lapisan cave = (22 . 600 + 62 . 400)/(22 + 62) = 452 lb/ft2 Dari grafik faktor reduksi untuk pengaruh air dengan data β = 50o dan Hw/H = 1/3 diperoleh nilai µw = 0,93 Hitung Pd dari rumus berikut : Pd =

„ „

γ .H − γ w .H w 2640 − 499 = = 2,302 µw 0,93

Dengan menggunakan grafik stabilitas untuk nilai φ = 0 untuk d = 0 dan β = 50o, diperoleh angka stabilitas, No = 5,8 Hitung Faktor Keamanan Lereng dengan menggunakan persamaan : F = No

c 5,8x452 = = 1,14 Pd 2302

PENGGUNAAN PROGRAM KOMPUTER „

KELONGSORAN TRANSLASI „ „

„

KELONGSORAN ROTASI „ „ „ „

„

PLAXIS SLOPE-W PLAXIS SLOPE-W STABLE DLL

KELONGSORAN KOMBINASI „

PLAXIS

METODE PENANGGULANGAN „

DINDING PENAHAN TANAH (GRAVITY WALL)

METODE PENANGGULANGAN „

SOIL NAILING (TIE BACK)

METODE PENANGGULANGAN „

SHEET PILE, TIANG PANCANG

METODE PENANGGULANGAN „

PERKUATAN (METAL, GEOSINTETIK)