Analisis Perancangan Alternatif Desain Timbunan dengan Perkuatan Geotekstil Menggunakan Program PLAXIS (Studi Kasus: Land Development Sub-WP 1B, IKN)

FASARHEA DEWANJANI, Dr.Eng. Ir. Sito Ismanti, S.T., M.Eng., IPM.

2024 | Skripsi | TEKNIK SIPIL

Paket pekerjaan Land Development Sub-WP 1B memiliki kondisi geografi tanah berupa clay shale menjadi suatu tantangan karena tanah sifatnya yang mudah berubah kondisi dan stabilitasnya ketika terkena elemen lingkungan. Tujuan dari penelitian dan perancangan ini adalah mengetahui kondisi lereng pada timbunan dan meningkatkan stabilitas tanah dengan penggunaan material geotekstil. Salah satu upaya dalam meningkatkan stabilitas tanah agar tidak terjadi kelongsoran yaitu penggunaan material geotekstil.

Pada perancangan ini, analisis manual dengan metode Bishop dan Fellenius serta perangkat lunak SLOPE/W menggunakan metode Morgenstern-Price PLAXIS 2D dilakukan untuk menghitung angka aman penurunan. Hasil analisis manual menunjukkan angka aman Fellenius untuk beban perkerasan dan beban gempa sebesar 1,093 dan 1,033, serta Bishop sebesar 1,183 dan 1,111. Sementara itu, SLOPE/W dan PLAXIS 2D menunjukkan angka aman untuk beban perkerasan dan beban gempa 1,049 dan 0,937, serta 1,098 dan 1,083. Angka aman ini belum memenuhi persyaratan SF > 1,10 untuk beban gempa dan SF > 1,25 untuk beban perkerasan. 

Pemodelan timbunan asli dengan perkuatan sesuai shop drawing menggunakan PLAXIS 2D mencapai angka aman 1,273 untuk beban perkerasan dan 1,257 untuk beban gempa, tetapi tidak untuk beban pada masa pascakonstruksi sebesar 1,239. Perancangan ulang dengan geotekstil 400/50, 600/50, 800/50, dan 1000/100 menghasilkan angka aman masa konstruksi 1,279; 1,269; 1,272; 1,267 dan masa pascakonstruksi 1,256; 1,247; 1,251; 1,238. Kombinasi geotekstil dan tanah pilihan berupa lempung berplastisitas rendah menunjukkan angka aman masa konstruksi 1,285; 1,273; 1,278; 1,266 dan masa pascakonstruksi 1,261; 1,251; 1,255; 1,242. Hasil penurunan dari analisis setiap pemodelan sebesar 0,4 m menunjukkan tidak ada keterikatan antara kekuatan geotekstil dan penurunan. Hasil analisis menunjukkan bahwa lereng dengan desain geotekstil dan material timbunan pilihan berada dalam kondisi aman, sedangkan lereng yang belum memenuhi persyaratan angka aman menunujukkan kondisi lereng dalam keadaaan kritis.

The Land Development Sub-WP 1B project faces challenges due to the geographic condition of clay shale soil, easily changes condition and stability when exposed to enviromental elements. The aim of this research and design is to assess the slope conditions of the embankment and enhance soil stability and prevent landslides is the use of geotextile materials.  On of the measures to improve soil stability and prevent landslides is the use of geotextile materials.

In this design, manual analysis using the Bishop and Fellenius methods, as well as software tools SLOPE/W using the Morgentern-Price method and PLAXIS 2D, were employed to calculate safety factors and deformations. Manual analysis results showed Fellenius safety factors of 1,093 for pavement load and 1,033 for seismic load, while Bishop yielded 1,183 and 1,111 respectively. Meanwhile, SLOPE/W and PLAXIS 2D results showed safety factors of 1,049 and 0,937 for pevement load, and 1,093 and 1,083 for seismic load. These safety factors did not meet the required SF  > 1,10 for seismic load and SF >1,25 for pavement load. 

Modelling the original embankment with reinforcement as per the shop drawing using PLAXIS 2D achieved safety factors of 1,273 for pavement load and 1,257 for seismic load, but did not meet the requirement for post-construction load (1,239)/ Redesign with geotextile 400/50, 600/50, 800/50, and 1000/100 yielded construction phase safety factors of 1,279; 1,269; 1,272; 1,267 and post-construction factors of 1,256; 1,247; 1,251; 1,238. Combining geotextiles with low-plasticity clay soil resulted in construction phase safety factors of 1,285; 1,273; 1,278; 1,266 and post-construction factors of 1,261; 1,251; 1,255; 1,242. The deformation results of 0,4 m from each model analysis indicated  correlation between geotextile strength and settlement. The analysis concluded that slopes with geotextile design and selected embankment material were stable, while those not meeting safety factor requirement were in a critical condition.

Kata Kunci : Geotekstil, Stabilitas Lereng, Clay Shale, PLAXIS 2D, Angka Aman