Analisis Stabilitas dan Perancangan Perkuatan Lereng Jalan Akibat Hujan Ekstrem Menggunakan Analisis Balik dan Pendekatan FEM-MPM (Studi Kasus: Ruas Jalan Bts. Kota Singaraja - Mengwitani KM 59+600)

MUHAMMAD SYUKRI HARIANDA, Prof. Ir. Suryo Hapsoro Tri Utomo, Ph.D., IPU., ASEAN.Eng.

2026 | Tesis | S2 Mag. S. & T.Transportasi

Ruas Jalan Bts. Kota Singaraja-Mengwitani merupakan jalan nasional penghubung Bali Utara-Bali Selatan yang mendukung mobilitas dan pariwisata. Pada KM 59+600, longsor terjadi setelah curah hujan harian pada hari kejadian mencapai 175 mm/hari. Penelitian ini dilakukan untuk merekonstruksi parameter kuat geser kritis, menganalisis faktor keamanan akibat beban lalu lintas dan infiltrasi hujan, mengevaluasi hujan periode ulang, mensimulasikan pascakeruntuhan dan dampaknya terhadap badan jalan, serta merancang perkuatan lereng. Kebaruan penelitian ini berupa integrasi analisis balik, Finite Element Method (FEM), dan Material Point Method (MPM).

Metode penelitian meliputi analisis balik, analisis stabilitas berbasis FEM, analisis hujan periode ulang dengan Distribusi Log Pearson Tipe III, simulasi MPM, serta perancangan dan evaluasi efektivitas perkuatan. Analisis dilakukan pada Multi-Bench Road Slope (MBRS) sebagai model global serta Upper Slope Segment (USS), Middle Slope Segment (MSS), dan Lower Slope Segment (LSS) sebagai model segmental. Skenario FEM mencakup kondisi awal, beban lalu lintas, hujan aktual 175 mm/hari, hujan T2-T100, dan kombinasi T100-seismik.

Parameter laboratorium pascalongsor MBRS menghasilkan SF = 1,014 setelah infiltrasi 24 jam. Analisis balik menuju SF mendekati 1,000 memerlukan reduksi 1,7-1,8% pada MBRS, 27,3-27,8% pada USS, dan 34,0-34,1% pada LSS, sedangkan parameter MSS dinaikkan 2,1-2,6%. Tanah MH mengalami degradasi c? sebesar 40,0?n ?? sebesar 54,0-57,3%. Hasil FEM menunjukkan SF awal sebesar 1,108-1,221. Beban lalu lintas 15 kPa menurunkan SF USS dari 1,108 menjadi 1,083, sedangkan infiltrasi hujan selama 24 jam menurunkan SF menjadi 1,000-1,001. Hujan aktual setara dengan periode ulang 5-6 tahun dan SF < 1 xss=removed xss=removed>run-out USS mencapai 19,70 m secara vertikal dan 70,92 m secara horizontal, sementara badan jalan MSS dan LSS tertutup penuh sejak t = 31 detik. Soil nailing pada USS dan MSS serta bronjong gravitasi pada LSS meningkatkan SF T100 menjadi 1,573, 1,659, dan 1,793, serta memenuhi SF minimum 1,10 pada kondisi T100-seismik.

The Singaraja City Boundary-Mengwitani road section is a national road connecting North Bali and South Bali that supports mobility and tourism. At KM 59+600, a landslide occurred after the daily rainfall on the day of the event reached 175 mm/day. This study aimed to reconstruct the critical shear strength parameters, analyze the safety factor under traffic loading and rainfall infiltration, evaluate return-period rainfall, simulate post-failure behavior and its impact on the roadway, and design slope reinforcement. The novelty of this study lies in the integration of back analysis, the Finite Element Method (FEM), and the Material Point Method (MPM).

The research methods included back analysis, FEM-based stability analysis, return-period rainfall analysis using the Log Pearson Type III distribution, MPM simulation, and the design and evaluation of reinforcement effectiveness. The analysis was conducted using the Multi-Bench Road Slope (MBRS) as the global model and the Upper Slope Segment (USS), Middle Slope Segment (MSS), and Lower Slope Segment (LSS) as segmental models. The FEM scenarios included the initial condition, traffic loading, actual rainfall of 175 mm/day, T2-T100 rainfall, and the T100-seismic combination.

The post-failure laboratory parameters of the MBRS produced SF = 1.014 after 24 hours of infiltration. Back analysis to obtain an SF close to 1.000 required parameter reductions of 1.7-1.8% for the MBRS, 27.3-27.8% for the USS, and 34.0-34.1% for the LSS, while the MSS parameters were increased by 2.1-2.6%. The MH soil experienced degradation of c? by 40.0% and ?? by 54.0-57.3%. The FEM results showed initial SF values of 1.108-1.221. A traffic load of 15 kPa reduced the USS SF from 1.108 to 1.083, while 24 hours of rainfall infiltration reduced the SF values to 1.000-1.001. The actual rainfall was equivalent to a return period of 5-6 years, and SF < 1 xss=removed xss=removed xss=removed>

Kata Kunci : stabilitas lereng jalan, infiltrasi hujan, analisis balik, FEM-MPM, perkuatan lereng