Analisa Stabilitas Lereng akibat Curah Hujan Bulanan dengan ...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Analisa Stabilitas Lereng akibat Curah Hujan Bulanan dengan

Metode Fellenius di Desa Sumbersari DAS Tirtomoyo Wonogiri

Slope Stability Analysis cause by Monthly Rainfall with Fellenius Methode in

Sumbersari village Tirtomoyo Watershed Wonogiri

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun oleh :

HENY PRATIWI I 0110055

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL…………………………………………………….... i

HALAMAN PERSETUJUAN……………………………………………. ii

HALAMAN PENGESAHAN…………………………………………….. iii

MOTTO…………………………………………………………………… iv

PERSEMBAHAN…………………………………………………………. iv

ABSTRAK………………………………………………………………… v

KATA PENGANTAR..…………………………………………………… vii

DAFTAR ISI……………………………………………………………… viii

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………… x

DAFTAR TABEL…………………………………………………………. xii

DAFTAR NOTASI……………………………………………………….. xiii

DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………. xiv

BAB 1. PENDAHULUAN……………………………………………….. 1

1.1. Latar Belakang………………………………………………………... 1

1.2. Rumusan Masalah…………………………………………………….. 2

1.3. Batasan Masalah………………………………………………………. 2

1.4. Tujuan Penelitian……………………………………………………… 3

1.5. Manfaat Penelitian…………………………………………………….. 3

BAB 2. LANDASAN TEORI……………………………………………. 4

2.1. Tinjauan Pustaka……………………………………………………… 4

2.2. Dasar Teori……………………………………………………………. 5


commit to user

ix

2.2.1. Analisa stabilitas lereng...…………………………………….. 6

2.2.2. Metoda irisan (Method of slices) …………………………….. 10

2.2.3. Tebal Tanah Jenuh……....……………………………………. 12

2.2.4. Data Hujan……………………………………………………. 12

2.2.1.1. HujanWilayah………….……………………… …….. 13

2.2.1.2. Metode Thiessen………………………...…………… 13

2.2.1.3. Curah Hujan………………………...……………….. 15

2.2.5. Metode SCS-CN ……....…………………………………….. 15

BAB 3. METODE PENELITIAN……………………………………… 17

3.1. Uraian Umum………………………………………………………… 17

3.2. Pengujian data parameter tanah di Laboratorium……………………. 20

3.3. Analisis perhitungan hujan bulanan………………………..………… 20

3.4. Analisis dengan Metode SCS-CN……………..……………………... 21

3.5. Perhitungan Tebal tanah jenuh……………………………………….. 22

3.6. Analisis dengan Metode Fellenius….………………………………… 22

3.7. Alur Penelitian………………………………………………………... 23

BAB 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN…………………………….. 24

4.1. Hasil Pengujian Data Tanah di Laboratorium……………….……….. 24

4.2. Hasil Perhitungan Hujan Bulanan……………………………………. 24

4.3. Hasil Perhitungan Air Infiltrasi (F)…………………………………... 26

4.4. Hasil Perhitungan Tebal Tanah Jenuh Akibat Infiltrasi.……………... 29

4.5. Hasil Perhitungan Analisa Stabilitas Lereng pada Kondisi Belum

Terjadi Hujan dengan Metode Fellenius ……………......................... 30

4.6. Hasil Perhitungan Analisa Stabilitas Lereng akibat curah hujan

bulanan dengan Metode Fellenius………………………………….... 38

4.7. Pembahasan………………………………………………………...... 49


commit to user

x

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 50

5.1 Kesimpulan……………………………………………………………. 50

5.2 Saran…………………………………………………………………... 50

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………….... 51


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Perubahan safety factor lereng untuk kondisi curah hujan

basah (wet antecedent soil moisture condition) pada bulan

Desember 2007 (Tohari A dkk, 2007)………… 4

Gambar 2.2. Gaya-gaya yang bekerja pada irisan

(Fellinius, 1927 dalam Hardiyatmo,

2006)………………………………………………………. 11

Gambar 2.3. Poligon Thiessens…………………………………………... 14

Gambar 2.4. Komponen infiltrasi dengan menggunakan Metode SCS-CN 16 17

Gambar 3.1. Model Lereng ( Syahbana, 2013)…………… …………….. 18

Gambar 3.2. Model Lereng setelah terjadi hujan ( Syahbana, 2013)……. 18

Gambar 3.3. Poligon Thiessen untuk koefisien Thiessen (Adistira E,

2014)………………………………………………………. 20

Gambar 3.4. Pemetaan Tata Guna Lahan Lereng Dusun Sumbersari

(Google Earth, 2014)………………… …………………….. 21

Gambar 3.5. Diagram alir metode penelitian…………………………….. 23

Gambar 4.1. Grafik curah hujan bulanan selama 5 tahun

2007-2011 ……………………. 25

Gambar 4.2. Bidang longsor pada lereng 30˚ sebelum terjadi hujan…….. 31



Gambar 4.5. Grafik hubungan kemiringan lereng dengan safety factor

lereng……………………………………………. 38

Gambar 4.6. Lereng 30˚ setelah terjadi hujan.…………………………… 39

Gambar 4.7. Grafik hubungan intensitas curah hujan bulanan dengan

safety factor lereng tahun 2007……………………….. 43






commit to user

xii






commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Nilai safety factor berdasarkan intensitas kelongsorannya (Bowles,

1989)……………………………………………………………… 8

Tabel 2.2. Pengaruh keberadaan tanaman secara mekanis …………………... 10

Tabel 2.3. Pengelompokan Tanah Hidrologi ………………………………… 17

Tabel 2.4. Modifikasi Angka-angka Kurva Limpasan Untuk Jawa (AMC

II)………………………………………………………………….. 17

Tabel 3.1. Tabel Variasi data perhitungan stabilitas lereng tahun 2007-

2011……………………………………………………………...... 19

Tabel 3.2. Nilai koefisien Thiessen pada tiap stasiun pengukur hujan

(Adistira E,2014)………………………………….........….............. 21

Tabel 4.1 Nilai Parameter Data Tanah ……………………………………….. 24

Tabel 4.2. Curah hujan bulanan tahun 2007 sampai dengan tahun

2011……………………................................................................... 24

Tabel 4.3 Data tata guna lahan lereng dusun Sumbersari bersumber

dari (Earth Point KML Shape)…………………........................... 26

Tabel 4.4 Input data tata guna lahan lereng terhadap nilai indeks

CN…………………........................................................................ 27

Tabel 4.5 Luas tata guna lahan dan nilai CN lereng desa Sumbersari

DAS Tirtomoyo …………………................................................... 27

Tabel 4.6 Nilai air infiltrasi pada tahun 2007 sampai dengan tahun 2011…... 28

Tabel 4.7 Hasil perhitungan tebal tanah jenuh pada tahun 2007 sampai

dengan tahun 2011………………………........................................ 30

Tabel 4.8. Tabel perhitungan irisan aplikasi metode Fellenius untuk lereng 30̊

sebelum terjadi hujan ……………………………………………. 32


commit to user

xiv

Tabel 4.9. Tabel perhitungan irisan aplikasi metode Fellenius untuk lereng 45̊


Tabel 4.10 Tabel perhitungan irisan aplikasi metode Fellenius untuk lereng 60̊


Tabel 4.11 Tabel perhitungan irisan aplikasi metode Fellenius untuk lereng 30̊

sebelum terjadi hujan akibat curah hujan bulan Januari tahun 2007 41

Tabel 4.12 Hasil variasi data perhitungan stabilitas lereng tahun 2007..…….. 42






commit to user

xv

DAFTAR NOTASI

α : sudut bidang longsor (o)

β : sudut bidang lereng (o)

c : kohesi tanah (kN/m2)

CN : Angka-angka kurva limpasan (Curve Number)

e : angka pori

F : Air Infiltrasi

γ : berat volume tanah (kN/m3)

γsat : berat volume tanah jenuh (kN/m3)

H : tinggi lereng (m)

Hs : tebal tanah jenuh (m)

Ia : Initial abstraction (mm)

LF : panjang bidang longsor (m)

P : Curah hujan (mm)

φ : sudut geser tanah (o)

Q : Debit limpasan ( mm/bulan)

S : Potential Maximum Retention (mm)

SF : safety factor (safety factor lereng)

τ : tahanan geser maksimum yang dapat dikerahkan oleh tanah(kN/m2)

τd : tegangan geser yang terjadi akibat gaya berat tanah yang akan longsor

(kN/m2)

Vf : Volume air infiltrasi (m3)

Vw : Volume air yang harus ditambahkan (m3)

W : berat massa tanah (kN)

Ww : Berat air yang harus ditambahkan (kN)


commit to user

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A (Data Tanah)

LAMPIRAN B (Data Hujan)

LAMPIRAN C (Perhitungan Manual)

LAMPIRAN D (Penentuan Bidang Potensial Longsor dengan

bantuan perangkat lunak Slope W/ Arahan Krahn J)

LAMPIRAN E (Kelengkapan Administrasi)


commit to user

iv

MOTTO

“Life is an adventure

Explore the processs

Embrace your dream

Keep Fighting

and Never give up”

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan kepada Ibu, Bapak, Adikku tercinta dan Aldriansyah

Akbar .


commit to user

v

ABSTRAK

Heny Pratiwi, 2014, ANALISA STABILITAS LERENG AKIBAT CURAH HUJAN

BULANAN DENGAN METODE FELLENIUS DI DESA SUMBERSARI DAS

TIRTOMOYO WONOGIRI

Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

ABSTRAK Kasus longsor yang terjadi di beberapa bagian Daerah Aliran Sungai (DAS)

Tirtomoyo memperlihatkan bahwa bencana longsor terjadi pada saat musim penghujan

akibat adanya infiltrasi air hujan. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis potensi

longsor di Desa Sumbersari Das Tirtomoyo Wonogiri akibat curah hujan bulanan untuk

keperluan mitigasi bencana.

Data hujan yang akan dihitung sebagai beban pada lereng diamati pada bulan basah

selama periode lima tahun yaitu tahun 2007 sampai dengan tahun 2011. Metode Penelitan

dibuat dengan memodelkan lereng pada beberapa variasi kemiringan lereng dari kondisi

landai hingga curam yaitu pada sudut 30◦, 45◦ dan 60◦ dengan kondisi lapisan tanah

homogen. Analisis Stabilitas Lereng menggunakan Metode Fellenius. Metode Fellenius

dipilih karena dapat memberikan angka keamanan yang lebih rendah dengan perhitungan

yang teliti. Faktor keamanan sebesar 1.07 dirujuk sebagai ambang batas keamanan untuk

kejadian atau intensitas longsoran longsor terjadi biasa/sering (lereng labil) dan longsor

pernah terjadi.

Hasil analisa stabilitas lereng tanpa beban hujan pada kemiringan lereng 30◦, 45◦, dan

60◦ berturut-turut 1.3915, 1.0115 dan 0.7284. Hasil analisa stabilitas lereng pada kondisi

tidak ada hujan menunjukan bahwa lereng pada kemiringan 45◦ dan lereng pada

kemiringan 60◦ sudah longsor dengan nilai faktor aman (safety factor) <1.07

Hasil analisa stabilitas lereng pada kondisi tidak ada hujan menunjukan bahwa faktor

aman (safety factor) mengalami penurunan stabilitas lereng untuk kemiringan yang

curam. Hasil analisa stabilitas lereng pada kondisi hujan menunjukan bahwa lereng

dengan kemiringan 30◦ berada dalam kondisi kritis dengan nilai faktor aman (safety

factor) < 1.07 akibat intensitas hujan bulanan > 250 mm/bulan. Penelitian ini diharapkan

dapat menjadi acuan untuk menganalisa stabilitas lereng dalam suatu daerah aliran

sungai.

Kata kunci: Stabilitas Lereng, Curah hujan bulanan, Infiltrasi, Safety Factor


commit to user

vi

ABSTRACT

Heny Pratiwi, 2014, SLOPE STABILITY CAUSING BY MONTHLY RAINFALL

WITH FELLENIUS METHODE IN SUMBERSARI VILLAGE TIRTOMOYO

WATERSHED WONOGIRI

Final Assignment, Civil Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret

University. Surakarta.

ABSTRACT The case of landslides that occurred in some parts of Watershed (DAS)

Tirtomoyo showed that the landslide occurred during the rainy season cause by the

infiltration of rainfall. This research was conducted to analyze the potential landslide in

the village Sumbersari Tirtomoyo watershed Wonogiri causing by the monthly rainfall for

disaster mitigation purposes.

Rainfall data will be calculated as the load on the slopes observed in the wet for a period

of five years ie 2007 to 2011. Research Methods created by modeling the slopes on some

variation of the slope of the conditions from steep angle until ramps angle at an angle of

30◦, 45◦ and 60◦ with a homogeneous layer of soil conditions. Slope Stability Analysis

using Fellenius method. Fellenius method chosen because it can provide a lower safety

factor with careful calculation. safety factor < 1.07 is referred to safety threshold for the

occurrence of avalanches or landslides occur intensity regular / frequent (unstable slopes)

or landslides that have occurred.

Slope stability analysis results when there wasn’t any rainfall on the slope of 30◦, 45◦, and

60◦ respectively 1.3915 , 1.0115 and 0.7284. The results of the analysis of slope stability

conditions showed slope at 45◦ and 60◦ before rainfall occurred already have landslide

with the value of safety factor <1.07. Slope stability analysis results in no rainfall

conditions showed that the safety factor decreased slope stability for steep slope. Results

of analysis of slope stability in conditon after rainfall occurred shows that the slope 30◦

was in critical condition with a value of safety factor (safety factor) <1:07 due to the

intensity of monthly rainfall> 250 mm / month. This research is expected to be a

reference for analyzing the stability of slopes in the

watershed.dasdasdasdasdasdasdasdasdasdasdasdasdsfgdfgdfgdfgdhadasdasd

Keywords: Slope stability, Monthly Rainfall, Infiltration, Safety Factor


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi

ini dengan baik.

Penyusunan skripsi dengan judul Analisa Stabilita Lereng akibat Curah

Hujan Bulanan dengan Metode Fellenius di Desa Sumbersari DAS Tirtomoyo

Wonogiri ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik

pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Dalam penyusunan skripsi ini penyusun mendapat bantuan dari berbagai

pihak, untuk itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada:

1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

2. Ir. Noegroho Djarwanti MT, selaku Dosen Pembimbing Skripsi I.

3. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Skripsi II.

4. Ir. Ir. Susilowati, MSi selaku Dosen Pembimbing Akademik.

5. Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Sipil 2010, khususnya saudari Alfi Rizqi

Mazidah, Anisa Anggriani, Apriliani Nur A, Erlita Andriani, Hilyatuz

Zakiya, Ratnasari Kusumaningrum, Tiara Rhafmiati.

6. Rekan-rekan skripsi geoteknik Fachrudin, Hawin, Janu, dan Rijal.

7. Seluruh pihak yang telah membantu proses penyusunan skripsi ini yang

tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kesalahan dan kekurangan, untuk

itu penulis mengharap kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi

kesempurnaan skripsi ini.

Surakarta, 6 Januari 2015

Penulis

Analisa Stabilitas Lereng akibat Curah Hujan Bulanan dengan ...

Documents

Transcript of Analisa Stabilitas Lereng akibat Curah Hujan Bulanan dengan ...