analis is stabilitas lereng ... - digilib.uns.ac.id fileanalisis stabilitas lereng berdasarkan...

ANALISIS STABILITAS LERENG BERDASARKAN

PENGARUH HUJAN BULANAN MAKSIMUM DI DAS

TIRTOMOYO WONOGIRI MENGGUNAKAN

METODE BISHOP DISEDERHANAKAN

(Studi Kasus di Dusun Pagah, Hargantoro, Tirtomoyo, Wonogiri)

The Analysis of Slope Stability Based on Maximum Monthly Raining in The

Watershed Tirtomoyo Wonogiri by Using Simplified Bishop Method

(Case Study in Pagah, Hargantoro, Tirtomoyo, Wonogiri)

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh:

M. FACHRUDIN ARROZI

NIM I 0110071

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015

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

commit to user

i


PENGARUH HUJAN BULANAN MAKSIMUM DI DAS


METODE BISHOP DISEDERHANAKAN

(Studi Kasus di Dusun Pagah, Hargantoro, Tirtomoyo, Wonogiri)

The Analysis of Slope Stability Based on Maximum Monthly Raining in The

Watershed Tirtomoyo Wonogiri by Using Simplified Bishop Method

(Case Study in Pagah, Hargantoro, Tirtomoyo, Wonogiri)

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh:

M. FACHRUDIN ARROZI

NIM I 0110071

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user


PENGARUH I{UJAN BULANAN MAKSIMUM DI DAS


METODE BISHOP DISEDERIIANAKAII

(Studi Kasus di Dusun Pagah,Ilargantoro, Tirtomoyo, Wonogiri)

The Analysis of Slope Stabilily Based on Maximum Monthly Raining in The

Watershd Tirtomoyo Wonogiri by Using Sinplifrcd Bishop Method

(Case Study in Pagah, Ilarganloro, Tirtomayo, lYonogiri)

SKRIPSI

Disusun oleh:

M. FACHRT]DIN ARROZII\IM I0110071

Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapantim penguji pendadaran

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan dosen pembimbing

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

fui',Dr. Niken Silmi Suriandari. ST. MT

NrP. 19690903 199702 2 001

Ir. Noegroho Djarwanti. MT

NIP. 19561 ttz 194803 2 007


commit to user

Lf,MBAR PENGESAHAN

ANALISIS STABILITAS LERENG BERDASARKAI\I

PENGARUI{ IIUJA T BULANAFI MAKSIMUM DI DAS

TIRTOMOYO \ilONOGIRI'.MENGGTJNAKAI\I METODEBISHOP DISEDERIIANAKANT

(Studi Kasus di Dusun Pagah, Ilargantom, Tirtomoyo, Wonogiri)

The Analysis otSlope Stability Bused on Maximam Monthfi Raining in The

Watershed Tirtomayo Wonogiri by Using Sinplifrcd Bishop Method(Case Stady in Pagah, Harganturo, Ti*onuryo, Wanogiri)

Disusun oleh:M. FACIIRT'DIN ARROZI

IrrM I 011007r

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik SipilFakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Sur&karta.

Pada hari : Selasa

Tanggal : 10 Februari 2015

Dr. Niken Silmi Suriandari. ST. MTl{IP. 19690903 199702 2 001

Ir. Noesroho Diarwanti. MTNrP. 19s61112 194803 2 W7

YFsen Muslih P. ST. MT. PhI)r\m.19680702 199502 I 001

Ir. Suyanto. MMNIP.19520317 198503 I 001

ur

I{rP. 19590823 198601 I 001


commit to user

iv

MOTTO

“We teach people how to remember, We never teach them how to grow”

(Oscar Wilde)

“When you look at people who are successful, you will find that they aren’t the

people who are motivated, but have consistency in their motivation”

(Arsene Wenger)

“Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagi kamu. Dan boleh

jadi kamu mencintai sesuatu, padahal ia amat buruk bagi kamu. Allah Maha

mengetahui sedangkan kamu tidak mengetahui”

(Al-Baqarah: 216)

“ Waktu itu bagaikan pedang, jika kamu tidak memanfaatkannya

menggunakan untuk memotong, ia akan memotongmu (menggilasmu)”

(H.R. Muslim)


commit to user

v

PERSEMBAHAN

Bapak dan Ibu yang selalu memotivasi, mendoakan, dan memberikan

dukungan materiil maupun non materiil dengan tanpa hentinya untuk segera

menyelesaikan tugas akhir ini.

Adikku Afidatul Latifah yang selalu memberikan warna dalam keluarga dan

selalu menemani bapak dan ibu selama masa perjuangan ini.

Mbah uti terima kasih atas doa yang selalu Kau panjatkan untuk kesuksesan

setiap cucumu.

Rika Karismawati, terima kasih telah menjadi sosok yang telah mengambil

sebagian perhatian ini dan terima kasih untuk tujuh tahun terakhir ini.

Bu Niken, Bu Nug, dan Bu Rintis terima kasih atas bimbingannya hingga

terselesaikannya tugas akhir ini.

Keluarga Besar Laboratorium Mekanika Tanah UNS, terima kasih untuk

pengalaman yang diberikan, ilmu yang diajarkan, dan waktu yang

disediakan selama ini.

Rekan satu tim penelitian (Janu, Hawin, Rizal, dan Heni) terima kasih atas

kekompakan selama ini, sukses untuk kita semua.

Dwieky, Edo, Wahyu, Ardly terima kasih telah menjadi teman menggila

selama masa perkuliahan ini.

Keluarga Kos Upin Ipin terima kasih telah menjadi keluarga yang lain

selama masa pencarian ilmu ini.

Civilist 2010 terima kasih dan bangga telah menjadi bagian dari keluarga

sipil angkatan 2010.


commit to user

vi

ABSTRAK

M. Fachrudin Arrozi, 2015. Analisis Stabilitas Lereng Berdasarkan Hujan

Bulanan Maksimum di DAS Tirtomoyo Wonogiri Menggunkan Metode Bishop

Disederhanakan (Studi Kasus di Dusun Pagah, Hargantoro, Tirtomoyo,

Wonogiri), Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

Maret, Surakarta.

Wonogiri merupakan salah satu kabupaten di bagian Selatan Jawa Tengah dengan

kondisi topografi cenderung curam, dimana sebagian wilayahnya merupakan

wilayah dengan morfologi yang bergelombang, perbukitan hingga pegunungan.

Kondisi ini yang menyebabkan Wonogiri termasuk daerah dengan potensi longsor

cukup tinggi ketika memasuki musim penghujan. Hal ini diperkuat dengan adanya

peristiwa longsor yang terjadi pada Desember 2007 silam pada beberapa daerah di

Wonogiri salah satunya di Dusun Pagah, Hargantoro, Tirtomoyo 14 jiwa melayang

akibat peristiwa ini.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh hujan bulanan maksimum

terhadap stabilitas lereng di Dusun Pagah, Hargantoro, Tirtomoyo, Wonogiri

dengan beberapa variasi kemiringan (30o, 45o, dan 60o) dan variasi tutupan lahan

(eksisting, hutan, dan ladang berteras). Sampel tanah dari lokasi penelitian diuji

untuk mengetahui parameter tanah yang dibutuhkan dalam analisis stabilitas lereng

(γ, c, dan φ). Analisis stabilitas lereng menggunakan metode Bishop

disederhanakan. Analisis infiltrasi air hujan menggunakan metode SCS-CN. Data

hujan digunakan merupakan hujan yang terjadi pada bulan musim hujan

(November-April) pada kurun waktu 2007-2011. Infiltrasi air hujan akan

menyebabkan berat volume tanah menjadi bertambah sehingga beban lereng

menjadi bertambah.

Hasil analisis menunjukkan bahwa infiltrasi berpengaruh terhadap penurunan nilai

SF. Kemiringan 30o dari 2,7233 menjadi 2,1885, kemiringan 45o dari 1,5485

menjadi 1,2329, dan kemiringan 60o dari 1,2877 menjadi 0,8655. Tutupan lahan

yang tepat untuk kondisi lereng lokasi penelitian adalah ladang berteras.

Kata Kunci : hujan bulanan, infiltrasi, SCS-CN, stabilitas lereng, SF


commit to user

vii

ABSTRACT

M. Fachrudin Arrozi, 2015. The Analysis of Slopes Stability based on the

Maximum Monthly-Rain in the Watershed of Tirtomoyo Wonogiri by Using

Simplified Bishop Method (A Case Study in Dusun Pagah, Hargantoro,

Tirtomoyo, Wonogiri). A Thesis. Civil Engineering Department. Engineering

Faculty. Sebelas Maret University. Surakarta.

Wonogiri is one of the regencies in the south of Central Java. It has a quite steep

topography, which some of the areas have wavy, hilly, and mountainous

morphology. The conditions cause Wonogiri an area with a high-potential land-

slide in rainy seasons. This is strengthen by the landslide occurred in December,

2007 which destroyed some areas in Wonogiri, one of them was Dusun Pagah,

Hargantoro, Tirtomoyo. There were fourteen people killed in the landslide.

The research is aimed to find out the influence of maximum monthly-rain toward

the slopes stability in Dusun Pagah, Hargantoro, Tirtomoyo, Wonogiri, in some

oblique angle variations (30o, 45o, and 60o) and variations of land use (existing,

woods, and terraced fields). A maximum monthly-rain is a daily rain which happens

during a certain month. The sample of soil obtained from the research location was

tested to determine the type and the parameter of the soil which is needed in slopes-

stability analysis (γ, c, and φ). Slopes-stability analysis using a simplified Bishop

method. The analysis of rain-water infiltration in this research used SCS-CN

method. The data of the rain which was analyzed was the rain occurred in rainy

seasons (from November until April) in the period of 2007 to 2011. The rain-water

infiltration increased the soil weight-volume which caused the slopes load increase.

The analysis results showed that the infiltration influenced the decrease of safety

factor grades. At the oblique angle of 30o from 2,7233 to 2,1885, at 45o from 1,5485

to 1,2329, and at 60o from 1,2877 to 0,8655. The right land use for location of

research is terraced fields.

Keywords: monthly-rain, infiltration, SCS-CN, slopes stability, SF


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan

rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Penulisan skripsi dengan judul “Analisis Stabilitas Lereng berdasarkan Hujan

Bulanan Maksimum Di DAS Tirtomoyo Wonogiri Menggunakan Metode Bishop

Disederhanakan” ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Proses penulisan skripsi ini penulis mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk

itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Pimpinan Jurusan Teknik SIpil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

2. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Skripsi I.

3. Ir. Noegroho Djarwanti, MT selaku Dosen Pembimbing Skripsi II.

4. Yusep Muslih Purwana, MT, Ph.D Selaku Dosen Penguji I.

5. Ir. Suyanto, MM selaku Dosen Penguji II.

6. Ir,. Kuswanto Nurhadi, MSP selaku Dosen Pembimbing Akademik.

7. Rekan-rekan mahasisa Teknik Sipil 2010.

8. Seluruh pihak yang terlah membantu proses penulisan skripsi ini yang tidak

dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kesalahan dan kekurangan dalam

penulisan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari

pembaca demi kesempurnaan skripsi ini.

Surakarta, Februari 2015

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

Hal

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

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................. ii

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

HALAMAN MOTTO ........................................................................................ iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................ v

ABSTRAK ......................................................................................................... vi

ABSTRACT ........................................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv

DAFTAR NOTASI ............................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................... 1

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

1.3 Batasan Masalah ................................................................................ 3

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

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI .......................... 5

2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................................ 5

2.2 Dasar Teori ........................................................................................ 8

2.2.1 Parameter Tanah ....................................................................... 8


commit to user

x

2.2.2 Perhitungan Tebal Lapisan Tanah Jenuh (Hsat) ......................... 10

2.2.3 Analisis Stabilitas Lereng .......................................................... 10

2.2.4 Metode Bishop yang Disederhanakan (Simplified Bishop) ....... 13

2.2.5 Data Hujan ................................................................................ 15

2.2.6 Hujan Wilayah ........................................................................... 16

2.2.7 Metode Thiessen ....................................................................... 16

2.2.8 Metode SCS-CN ........................................................................ 17

BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................... 20

3.1 Uraian Umum .................................................................................... 20

3.2 Tahapan Analisis ............................................................................... 21

3.2.1 Model Lereng ................................................................................ 21

3.2.2 Analisis Data Hujan Bulanan Maksimum ..................................... 23

3.2.3 Analisis Metode SCS-CN .............................................................. 23

3.2.4 Pengujian Parameter Tanah ........................................................... 24

3.2.5 Perhitungan Tebal Lapisan Tanah Jenuh ...................................... 24

3.2.6 Analisis Stabilitas Lereng ............................................................. 25

3.2.7 Analisis dengan Metode Bishop Disederhanakan

(Simplified Bishop) ......................................................................... 26

3.3 Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 27

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN ..................................................... 28

4.1 Analisis Parameter Data Tanah ........................................................... 28

4.1.1 Pengambilan Sampel ..................................................................... 28

4.1.2 Hasil Pengujian Sampel Tanah ..................................................... 28


commit to user

xi

4.2 Analisis Hidrologi ............................................................................... 30

4.2.1 Perhitungan Data Hujan ................................................................ 30

4.2.2 Hidrologi Tanah dan Tata Guna Lahan ......................................... 34

4.2.3 Metode SCS-CN (Soil Conservation Service-Curve Number) ...... 35

4.3 Perhitungan Tebal Lapisan Tanah Jenuh (Hsat) .................................... 37

4.4 Analisis Stabilitas Lereng .................................................................... 38

4.4.1 Kondisi Sebelum terjadi Hujan ..................................................... 39

4.4.2 Kondisi Setelah Hujan ................................................................... 44

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 60

5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 60

5.2 Saran .................................................................................................... 61

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 62

LAMPIRAN


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1 Pembagian Blok Longsoran Menurut Metode Irisan .................... 13

Gambar 2.2 Detail Potongan Irisan dan Gaya yang Berlaku Menurut

Metode Irisan ................................................................................. 13

Gambar 3.1 Lereng di Pagah, Hargantoro, Wonogiri ........................................ 20

Gambar 3.2 Model Lereng 2D Sebelum Hujan ................................................ 22

Gambar 3.3 Model Lereng 2D Setelah Hujan ................................................... 22

Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian ................................................................ 27

Gambar 4.1 Pengambilan Sampel UDS ............................................................ 28

Gambar 4.2 Poligon Thiessen untuk DAS Tirtomoyo Wonogiri ...................... 33

Gambar 4.3 Lokasi Penelitian (Dibatasi Garis Putih) ........................................ 34

Gambar 4.4 Bidang Longsor Permodelan Lereng Sudut 30o ............................. 39

Gambar 4.5 Permodelan Lereng Setelah Hujan Sudut 30o Januari 2007 ........... 44

Gambar 4.6 Hubungan antara SF dan Tahun Analisis Sudut 30o ...................... 51

Gambar 4.7 Hubungan antara SF dan Tahun Analisis Sudut 45o ...................... 52

Gambar 4.8 Hubungan antara SF dan Tahun Analisis Sudut 60o ..................... 53

Gambar 4.9 Hubungan Antara SF dan Kemiringan Lereng Sebelum

dan Setelah Hujan ........................................................................... 54

Gambar 4.10 Hubungan antara SF dan Intensitas Hujan untuk Tutupan

Lahan Eksisting ........................................................................... 55


commit to user

xiii


Lahan Eksisting dan Hutan ........................................................ 57


Lahan Eksisting dan Ladang Berteras ........................................ 58


commit to user

xiv

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Penelitian Sejenis (Tinjauan Pustaka) ................................................. 7

Tabel 2.2 Hubungan Faktor Aman dan Kejadian Longsor ................................ 12

Tabel 2.3 Pengelompokan Tanah Hidrologi ....................................................... 18

Tabel 2.4 Modifikasi Angka-angka Kurve Limpasan untuk Jawa (AMC II) ..... 19

Tabel 4.1 Hasil Uji Laboratorium ...................................................................... 29

Tabel 4.2 Data Hujan 15 Harian Stasiun Balong ............................................... 31

Tabel 4.3 Data Hujan 15 Harian Stasiun Ngancar .............................................. 31

Tabel 4.4 Data Hujan 15 Harian Stasiun Watugede ........................................... 31

Tabel 4.5 Data Hujan Bulanan Stasiun Balong .................................................. 32

Tabel 4.6 Data Hujan Bulanan Stasiun Ngancar ................................................ 32

Tabel 4.7 Data Hujan Bulanan Stasiun Watugede ............................................. 32

Tabel 4.8 Koefisien Thiessen untuk DAS Tirtomoyo Wonogiri ........................ 33

Tabel 4.9 Data Hujan Wilayah untuk DAS Tirtomoyo Wonogiri ...................... 34

Tabel 4.10 Tipe Penggunaan Lahan dan CN Kondisi Eksisting ........................ 35

Tabel 4.11 Tipe Penggunaan Lahan dan CN Tutupan Lahan Hutan ................. 35

Tabel 4.12 Tipe Penggunaan Lahan dan CN Tutupan Lahan Ladang Berteras . 35

Tabel 4.13 Perhitungan Volume Infiltrasi Bulanan ........................................... 37

Tabel 4.14 Perhitungan Tebal Lapisan Tanah Jenuh Tahun 2007 ...................... 38

Tabel 4.15 Perhitungan Metode Bishop Disederhanakan Lereng Asli 30o ........ 41

Tabel 4.16 Rekapitulasi SF Permodelan Lereng Sebelum terjadi Hujan ........... 44

Tabel 4.17 Perhitungan Metode Bishop Disederhanakan Lereng 30o

Hujan Januari 2007 ........................................................................... 47


commit to user

xv

Tabel 4.18 Rekapitulasi Safety Factor (SF) Setelah terjadi Hujan

(Tutupan Lahan Eksisting) ................................................................ 50


commit to user

xvi

DAFTAR NOTASI

An = Luas area Polygon n (km2)

BT = Bujur timur (º)

CN = Curve Number

e = Angka pori

F = Infiltrasi (mm)

Ia = Abstraksi awal (mm)

LS = Lintang selatan (º)

LL = Batas cair (%)

P = Curah hujan (mm)

PL = Batas plastis (%)

Q = Air larian (mm)

S = Potensi maksimum tanah menahan tanah (mm)

SF = Safety factor

UDS = Undisturbed sampel

c = Nilai kohesi tanah (kg/cm2)

φ = Sudut geser dalam tanah (º)

τ = Tahanan geser maksimum yang dapat dikerahkan oleh tanah (kN/m2)

τd = Tahanan geser yang terjadi akibat gaya berat tanah yang akan longsor

(kN/m2)

wn = Kadar air alami (%)

Gs = Specific gravity

γb = Berat volume tanah basah (kN/m3)

γsat = Berat volume tanah jenuh (kN/m3)


commit to user

analis is stabilitas lereng ... - digilib.uns.ac.id fileanalisis stabilitas lereng berdasarkan...

Documents