Geoteknik

1. PENDAHULUAN

Kemantapan lereng batuan dipengaruhi :
– Tingkat pelapukan
– Struktur geologi : sesar, kekar, lipatan, bidang perlapisan.
– Geometri lereng
– Karakteristik Material Pembentuk Lereng
– Kondisi air tanah
– Beban Statik dan/atau Dinamik

Jenis longsoran :
– longsoran busur (circular failure),
– longsoran bidang (plane failure),
– longsoran baji (wedge failure) dan
– longsoran guling (toppling failure).

Metoda analisis kemantapan lereng:
– metoda kesetimbangan batas (limit equilibrium)
– metoda numerik
– metoda empirik

Gambar 1-1 Jenis-jenis Ketidakmantapan Lereng

Gambar 1-2 Potensi Ketidakmantapan Lereng

2. TEKNIK STEREOGRAFIS

Gambar 2-1 Orientasi Bidang Lemah dan Garis

Vektor OA = Strike bidang miring OADE
Sudut COE = Dip bidang miring OADE
Vektor OC = Dip direction bidang miring OADE
Sudut BOD = Plunge garis OD
Vektor OB = Trend garis OD
Sudut AOD = Pitch garis OD

Strike    : Arah garis horisontal yang terletak pada suatu bidang lemah yang miring.
Dip             : Kecondongan dengan sudut kemiringan terbesar, dibentuk oleh bidang lemah miring dengan bidang horisontal, dan diukur tegak lurus strike.
Dip direction : Arah kemiringan bidang lemah miring, diukur pada bidang horisontal dan tegak lurus strike.
Plunge           : Kemiringan suatu garis miring, diukur dari bidang horisontal.
Trend            : Arah dari garis pada bidang horisontal yang terbentuk dari proyeksi suatu garis miring.
Pitch             : Sudut yang terbentuk antara strike dan garis pada suatu bidang lemah miring.

Gambar 2-2 Pengeplotan Bidang dan Garis pada Stereonet

Gambar 2-3 Pengeplotan sudut pada Stereonet

Gambar 6-2 Kondisi Tergelincir atau Tergulingnya Sebuah Blok di atas Bidang Miring

3. LONGSORAN BIDANG (PLANE FAILURE)

Gambar 3-1 Syarat terjadinya Longsoran Bidang

a. Bidang gelincir & rekahan tarik mempunyai strike sejajar dengan strike lereng.
b. Rekahan tarik adalah bidang vertikal dan terisi air sedalam zw.
c. Air membasahi bidang gelincir lewat bagian bawah bidang rekahan tarik dan merembes sampai di jejaknya pada muka lereng.
d. Gaya W (berat blok yang menggelincir), U (gaya angkat oleh air) dan V (gaya tekan air di rekahan tarik) bekerja di titik pusat blok. Sehingga diasumsikan tidak ada momen penyebab rotasi.
e. Kuat geser (τ) dari bidang gelincir adalah τ = c+σ tanφ, dimana c = kohesi dan φ = sudut geser dalam.
f. Terdapat bidang release di kanan-kiri blok sehingga tak ada hambatan di kanan-kiri blok yang menggelincir

Gambar 3-2 Gaya-gaya yang bekerja pada blok batu diatas bidang gelincir

Persyaratan umum

– ada 2 bidang lemah atau lebih berpotongan sedemikian rupa sehingga membentuk baji terhadap lereng
– sudut lereng lebih besar daripada sudut garis potong kedua bidang lemah tersebut
(øfi>øi),
– sudut garis potong kedua bidang lemah lebih besar daripada sudut geser dalamnya.

Analisis longsoran baji untuk material joint yang tergantung friksi (tanpa kohesi),

Gambar 4-1 Longsoran Baji

Untuk ketahanan geser bidang gelincir juga dipengaruhi oleh kohesi dan
friksi serta pengaruh air di bidang-bidang lemah :

dimana
cA dan cB = kohesi bidang lemah A dan B
φA dan φB = sudut geser dalam bidang lemah A dan B
γ = bobot isi batuan ; γw = bobot isi air
H = tinggi keseluruhan dari baji yang terbentuk
X = sinθ24/(sinθ45cosθ2.na)
Y = sinθ13/(sinθ35cosθ1.nb)
A = (cosψa-cosψbcosθna.nb)/(sinψ5sin2θna.nb)
B = (cosψb-cosψacosθna.nb)/(sinψ5sin2θna.nb)
ψa dan ψb= dip bidang lemah A dan B
ψ5 = plunge dari garis potong kedua bidang lemah (garis no 5)
θ24 dll = sudut-sudut yang diperoleh dengan menggunakan stereonet seperti
terlihat pada Gambar 4-2.

Gambar 4-2 Plot dari contoh kasus Gambar 4-3

Gambar 4-3 Contoh Analisis Longsoran Baji

5. LONGSORAN BUSUR (CIRCULAR FAILURE)
Metoda grafis Hoek & Bray
Cara ini terutama tergantung kepada :
1. Jenis tanah/batuan, dalam hal ini tanah/batuan dianggap homogen dan kontinyu.
2. Longsoran yang terjadi menghasilkan bidang luncur berupa busur lingkaran.
3. Tinggi permukaan air tanah pada lereng (Gambar 5-1).

Gambar 5-1 Kondisi muka air tanah pada Hoek & Bray Chart

Cara perhitungannya adalah sebagai berikut (untuk lebih jelasnya lihat Gambar 5-2):
Langkah 1 :
Tentukan kondisi air tanah yang ada dan sesuaikan dengan Gambar 5-Pilih yang paling tepat atau yang paling mendekati.
Langkah 2 :
Hitung angka c/γHtanφ, kemudian cocokan angka tersebut pada lingkaran terluar dari diagram (chart) yang dipilih.
Langkah 3 :
Ikuti jari-jari mulai dari angka yang diperoleh pada langkah 2 sampai memotong kurva yang menunjukkan kemiringan.
Langkah 4 :
Dari titik pada langkah 3, kemudian ditarik ke kiri dan ke bawah untuk mencari angka-angka tanφ/F dan c/(γ HF).
Langkah 5 :
Hitung faktor keamanan (F) dari kedua angka yng diperoleh dari langkah 4 dan pilih yang paling tepat.