ANALISIS GERAKAN MASSA TANAH AKIBAT PERUBAHAN MUKA AIR TANAH

Novita Landa Lebang, Prof.(ret). Dr. Ir. Kabul Basah Suryolelono, Dip.H.E., D.E.A.

2014 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Jalan Tol Semarang – Solo secara topografi maupun kondisi geologinya terletak di daerah yang labil dan sering terjadi gerakan tanah yang bersifat rayapan (creep). Konstruksi Jalan Tol Semarang – Solo berada di atas lapisan tanah yang di dominasi lapisan lempung dan batuan lempung berserpih (clayshale), merupakan jenis tanah dengan karakteristik yang sangat mudah melapuk apabila terekspose karena proses penggalian pada saat konstruksi. Akibat lemahnya lapisan clayshaleini dikuatirkan dapat menimbulkan pergerakan konstruksi timbunan maupun konstruksi jalan yang terdapat di atasnya. Penelitian ini mengamati tentang perilaku deformasi lateral maupun angka aman lereng dalam proses konstruksi maupun pada masa layanan dengan menggunakan program Plaxisberdasarkan data topografi, data penyelidikan dan instrumentasi lapangan. Setelah diketahui hasil validasi dengan kesesuaian pola gerakan arah horisontal padalereng tersebut, kemudiandilakukan simulasi dengan berbagai model yakni akibat pengaruh perkuatan bored piles, pengaruh pembebanan (lalu lintas dan gempa), serta muka air tanah (musim hujan, musim kemarau dan ketinggian muka air maksimalyang dapat ditoleransi oleh lereng yang telah diperkuat oleh bored piles).Gerakan horisontal hasil simulasi di tinjau pada lokasi inclinometer. Hasil penelitian menggambarkan bahwa lereng asli dalam keadaan tidak stabil dengan horisontal displacementsebesar 0,32 meter dengan angka aman 1,19. Gerakan massa tanah pada lereng dipicu karena adanya lapisan weathered clayshaleyang merupakan lapisan yang paling lemah dari seluruh lapisan tanah pada Sta. 5+739. Pola gerakan massa tanah lereng merupakan gerakan longsoran dengan gerakan rotasi dimana bidang gelincir cenderung melengkung terdapat pada lapisan weathered clayshale. Setelah dilakukan proses konstruksi (galian, timbunan dan perkuatan bored piles) lereng mengalami deformasi horisontal sebesar 0,43 meter. Dengan angka aman 1,247. Setelah diberi simulasi pembebanan lalu lintas dan beban gempa,diperoleh deformasi horisontal sebesar 0,80 meter dengan angka aman 1,23. Pada musim hujan, lereng mengalami kondisi yang semakin tidak stabil, hal ini terjadi karena meningkatnya tekanan air pori pada lereng, mengakibatkan kenaikan beban sehingga menaikkan tegangan geser. Simulasi dengan trial and errorterhadap fluktuasi muka air tanah dilakukan untuk mengetahui seberapa ketinggian muka air tanah maksimum yang dapat diterima oleh konstruksi dengan batasan angka aman 1,20 diperoleh ketinggian maksimum adalah kenaikan 4,52 meter dari tinggi muka air tanah pada kondisi normal, dengan besar deformasi horisontal yang diperoleh sebesar 0,69 meter.

Toll Road of Semarang-Solo, based on its topographical and geological condition is unstable and frequently has creep ground movements. The toll road construction is on a soil layer dominated by clay layers and clayshale, a type of soil with very easily decaying characteristics if it is exposed due to excavation during the construction process. The poor quality of clayshale layers may cause the movement of embankment construction and road construction. The research studied the behavior of lateral deformation and slope safety figures in the construction process as well as during the service period using Plaxis program based on topographic data, investigation data and field instrumentation. Once the results of validation with its suitability of movement pattern to horizontal direction on the slope is detected, then a simulation can be performed with different models, i.e. based on the strengthening effect of bored piles, the effect of loading (traffic and earthquake), as well as ground water level (rainy season, dry season and maximum water level that can be tolerated by a slope which has been reinforced by the bored piles). Horizontal movement from the simulation results was reviewedat the inclinometer location. Research result shows that the original slope is in anunstable condition with a horizontal displacement of 0.32 meters and its safe figure is 1.19. Soil mass movement on slopes was triggered by the weathered clayshale layer which is the weakest layer of all soil layers at Sta. 5+739. The pattern of slope soil mass movement is a flow with rotational motion where the slip plane tends to curved on a weathered clayshale layer. Once the construction process (excavation, embankment and strengthening bored piles)is conducted, the slope has horizontal deformation of 0.43 meters. With a secure rate 1,247. Once the simulation of traffic load and earthquake load is performed, the horizontal deformation is 0.80 meters with secure rate of 1.23. During rainy season, the slope condition is more unstable due to the increased pore water pressure in the slope that increases the load which also increases the shear stress. Simulation with a trial and error on the fluctuations of groundwaterwas conducted to determine maximum ground water level that can be accepted by the construction with secure rate of 1.20, it obtained the maximum height limit is 4.52 meters rise from the ground water levels on a normal condition, with horizontaldeformation of 0.69 meters.

Kata Kunci : Gerakan massa tanah, muka air tanah, clayshale, plaxis