PANDUAN SOFTWARE ANALISA STABILITAS LERENG sebagai tugas tambahan mata kuliah Geologi Teknik Off B-B
DOSEN PENGAMPU EKO SETYAWAN, S.T., M.T.
dengan menggunakan aplikasi
ROCSCIENCE
PLAXIS
Disusun Oleh : Nafiatussa’idah / 170523627157
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK, UNIVERSITAS NEGERI MALANG
DAFTAR ISI
ROCSCIENCE ROCSCI ENCE SLIDE ............................... .............. ................................. ................................. ............................. ............ 2 A. Pengertian ...................................................................................... 3 B. Keunggulan ................................................................................... 3 C. Penerapan ...................................................................................... 4 D. Modul Lereng Tanpa Beban ......................... ................................... ................... ................... ............. ... 5 E. Modul Lereng dengan Beban Distribusi ................... ............................ ................... ............ 12
PLAXIS ................................................................................................... 20 A. Pengertian...................................................................................... 21 B. Keunggulan ................................................................................... 21 C. Hal yang perlu diperhatikan ................... ............................ ................... ................... .................. ........... .. 21 D. Modul Stabilitas Lereng menggunakan Plaxis .................. ........................... ........... .. 22
1
DAFTAR ISI
ROCSCIENCE ROCSCI ENCE SLIDE ............................... .............. ................................. ................................. ............................. ............ 2 A. Pengertian ...................................................................................... 3 B. Keunggulan ................................................................................... 3 C. Penerapan ...................................................................................... 4 D. Modul Lereng Tanpa Beban ......................... ................................... ................... ................... ............. ... 5 E. Modul Lereng dengan Beban Distribusi ................... ............................ ................... ............ 12
PLAXIS ................................................................................................... 20 A. Pengertian...................................................................................... 21 B. Keunggulan ................................................................................... 21 C. Hal yang perlu diperhatikan ................... ............................ ................... ................... .................. ........... .. 21 D. Modul Stabilitas Lereng menggunakan Plaxis .................. ........................... ........... .. 22
1
SOFTWARE ROCSCIENCE SLIDE
2
ROCSCIENCE SLIDE
A. Pengertian
Rocsience Slide adalah salah satu software geoteknik yang mempunyai spesialisasi sebagai software perhitungan kestabilan lereng. Pada dasarnya Rocscience Slide adalah salah satu program di dalam paket perhitungan geoteknik Rocscience yang terdiri dari Swedge, Roclab, Phase2, RocPlane, Unwedge, dan RocData. Secara umum langkah analisis kestabilan lereng dengan Rocscience Slide adalah pemodelan, identifikasi metode dan parameter perhitungan, identifikasi material, penetuan bidang gelincir, running/kalkulasi, dan interpretasi nilai FoS dengan software komplemen Slide bernama Slide Interpret. Analisis kestabilan lereng mempunyai tingkat kerumitan yang cukup tinggi dan mempunyai banyak variabel. Selain itu akurasi kestabilan lereng juga sangat dipengaruhi oleh akurasi parameter yang dimasukkan terkait kondisi sebenarnya. Perhitungan detail dan unsur ketdakpastiannya cukup besar (diwakili oleh parameter probaility) sehingga jika perhitungan dilakukan manual akan memakan waktu yang cukup lama dan akurasinya pun tidak maksimal. Oleh karena itu analisis kestabilan lereng semakin banyak digunakan di dunia industri maupun pendidikan. Tetapi yang menjadi syarat utama seseorang sebelum menggunakan software adalah pemahaman terhadap konsep perhitungan tersebut
B. Keunggulan
1. Satu-satunya software yang memiliki analisa kestabilan lereng paling lengkap 2. Satu-satunya software yang memiliki analisa rembesan air 3. Melakukan analisis dengan metode irisan dan elemen hingga 4. Satu-satunya software yang digunakan untuk menghitung elemen hingga u ntuk kondisi steady state atau transient 5. Memberikan analisis sensitivitas dan probabilitas terhadap faktor keamanan kemiringan/ SF 6. Cocok digunakan untuk berbagai analisis geoteknik. 7. Rocscience slide memiliki kemampuan analisis probabilistik yang luas - Anda dapat menetapkan distribusi statistik ke hampir semua parameter masukan, termasuk properti material, properti pendukung, beban, dan lokasi meja air. Probabilitas indeks kegagalan / reliabilitas dihitung, dan memberikan ukuran objektif dari risiko kegagalan yang
3
terkait dengan desain kemiringan. Analisis sensitivitas memungkinkan Anda untuk menentukan pengaruh variabel individu terhadap faktor keamanan kemiringan.
C. Penerapan
Software ini banyak digunakan di bidang pertambangan karena perhitungannya lebih kompleks. Beberapa pekerjaan yang memerlukan analisis rocscience slide antara lain : 1. Slope stability 2. Tanggul / Embankment 3. Terowongan 4. Jalan, dll
4
MODUL STABILITAS LERENG TANPA BEBAN MENGGUNAKAN ROCSCIENCE SLIDE
1. Sediakan data lereng yang meliputi data koordinat lereng dan data tanah. Contoh : Data tanah
: kohesi ( c )
=5
Berat jenis ( γ ) = 19 9.810 kN/m 3 Sudut gesek dalam ( ⱷ ) = 30 0 Data koordinat lereng : x 0 130 130 80 50 0
y 0 0 50 50 30 30
2. Buka aplikasi Rocscience Slide yang telah di install pada computer
3. Sebelum memulai, atur terlebih dahulu tipe analisis apa yang akan digunakan. Klik Analysis pada menu bar – klik Project Setting, lalu akan muncul kotak dialog seperti di bawah ini
5
4. Isi masing-masing menu pada Project Setting tersebut a. General -
-
Unit of Measurement
Stress Unit
: Metric
Time Unit
: Day
Permeability
: meter/second
Failure Direction
Pilih antara Right to Left atau Left to Right Right to Left
: sistem akan menganalisis lereng dari kanan ke kiri
Left to Right
: sistem akan menganalisis lereng dari kiri ke kanan
-
Data Output
: Standart
-
Material
: 20
-
Support
: 20
b. Method Menu ini disediakan untuk memilih metode analisis apa yang akan digunakan untuk menentukan angka keamanan lereng.
6
Contoh : -
Method
: Bishop simplified dan Janbu simplified
-
Number of Slide : 25 ( jumlah irisan )
-
Tolerance
: 0.005
-
Max. Iteration
: 50
c. Groundwater Pilih jenis air tanah yang akan diaplikasikan Contoh : Water Surface dengan γ = 9,810 kN/m 3
7
d. Untuk menu Transient, Statistics, Random Numbers, Design Standard, Advanced dan Project Summary tidak perlu diubah lagi. e. Klik OK
5. Membuat dimensi lereng dengan cara Klik Boundaries – Add Externaly Boundarie
6. Masukkan koordinat untuk pendimensian lereng dengan klik icon
pada pojok
kanan bawah lalu akan muncul tabel seperti pada gambar di bawah.
7. Masukkan data koordinat lereng seperti yang telah ditentukan dengan cara copy data dari tabel word/excel lalu copy pada aplikasi Rocscience nya
maka tampilan lereng akan menjadi seperti di gambar berikut
8
8. Kemudian atur material yang diinginkan dengan klik Properti – Define Materials
9. Lalu akan muncul kotak dialog seperti gambar berikut
Isikan data berikut lalu klik OK.
9
- Name
: soil 1
-
Unit weight
: 19 kN/m3
-
Cohesion
: 5 kPa
-
Phi
: 30 derajad
10. Atur muka air tanah dengan klik Surface – Auto Grid
11. Maka akan muncul tampilan seperti di bawah ini, lalu klik OK
12. Lakukan analisis pada lereng dengan cara klik Analysis – Compute – lakukan penyimpanan file – lalu program akan melakukan komputasi secara otomatis.
13. Untuk melihat hasilnya klik Analysis – Interpret – maka akan muncul angka keamanan masing-masing metode yang telah dipilih di awal.
10
Angka keamanan yang dihasilkan adalah -
Fillenius
= 1,103
-
Bishop simplified = 1,141
-
Janbu simplified
= 1,099
11
MODUL STABILITAS LERENG DENGAN BEBAN MERATA MENGGUNAKAN ROCSCIENCE SLIDE
1. Buka software Rocscience Slide pada komputer 2. Jika tampilan sudah siap maka klik View – Limits – isi koordinat sesuai contoh - OK
3. Lakukan pengaturan analisis yang akan digunakan Klik Analysis – Project Setting – lalu isikan masing-masing menu sesuai dengan contoh berikut a. General
12
b. Method
c. Groundwater, lalu klik OK
4. Lakukan penggambaran dimensi lereng sesuai dengan contoh soal berikut
13
5. Klik Boundaries – Add Material Boundary – masukkan koordinat pada pojok kanan bawah, atau bisa juga dimasukkan dalam bentuk tabel x
y
5
0
100
0
100
34
100
36
100
40
67
40
43
28
5
28
5
18
5
16
5
0
6. Karena menggunakan 2 jenis tanah maka harus ditambah jenis tanah lainnya Klik Boudaries – Add material Boundary – hubungkan 2 titik yang merupakan batas dari 2 jenis tanah, sehingga tampilannya akan seperti gambar di bawah ini.
7. Tambahkan muka air tanah pada lereng yang dibuat klik Boundaries – Add Water Table – letakkan garis muka air tanah sesuai dengan koordinat seperti pada tabel dibawah. Dan hasil gambarnya bisa dilihat.
14
x 5 43 49 60 66 74 80 100
y 28 30 34 36 38 38,5 38,5 38,5
8. Menambahkan beban pada lereng. Beban yang digunakan adalah beban me rata. Klik Loading – Add Distributed Load – lalu akan muncul kotak dialog.
9. Letakkan beban pada koordinat (70,40) dan (80,40) sehingga model l ereng akan menjadi seperti gambar di bawah ini
15
10. Klik Surface – Auto Grid – maka akan muncul rectangle dengan grid di setiap sisinya. 11. Klik Properties – Define Material – maka akan muncul kotak dialog seperti berikut
Isikan masing-masing data jenis tanah seperti contoh di atas – klik OK.
12. Terapkan material propertis yang sudah dibuat dengan klik Properties – Assign Materials – lalu klik and drag pada gambar lereng sesuai jenis tanahnya – klik kanan done. 13. Melakukan analisis pada lereng klik Analysis – Compute – maka program akan melakukan komputasi secara otomatis. 14. Untuk menampilkan hasil komputasi klik Analysis – Interpret, maka hasilnya seperti gambar berikut :
16
a. Metode Bishop simplified , FS = 0,797
b. Metode Janbu simplified , FS = 0,766
14. Untuk menampilkan data lanjutan a. Klik Data – Minimum Surfaces
17
b. Klik Data – All Surfaces
c. Untuk menampilkan potongan pada longsoran lereng Klik kanan pada salah satu jari-jari lingkaran – klik Show Slice
18
d. Untuk menampilkan data masing-masing slide klik kanan pada jari-jari lingkaran lalu pilih Query Slice Data- klik pada ir isan yang akan ditinjau.
19
SOFTWARE PLAXIS
20
PLAXIS A. Pengertian
Plaxis merupakan piranti lunak (software) berbasis metode elemen hingga untuk analisis deformasi dan stabilitas dalam permasalahan geoteknik. Plaxis dikembangkan oleh delft university, belanda pada tahun 1987. Seperti telah kita ketahui, tanah merupakan elemen yang memiliki sifat yang rumit seperti non linear, time dependent, anisotropic, dsb. Selain itu perilaku tanah terhadap tegangan juga memberikan karakteristik yang spesifik. Untuk itu, analisis permasalahan geoteknik memerlukan model konstitutif mutakhir yang mampu mensimulasikan kondisi-kondisi tersebut di atas, salah satunya adalah metode elemen hingga .
B. Kegunaan Plaxis
Semua permasalahan geoteknik dapat dimodelkan dan dianalisis dengan menggunakan plaxis seperti : a. Slope stability b. Seepage c. Konsolidasi, dsb d. Dapat memodelkan dan menganalisis struktur geoteknik dan interaksi tanah dengan struktur seperti pondasi dangkal, pondasi dalam, dinding penahan tanah, angkur, dsb.
C. Hal Yang Harus Diperhatikan
Pengguna harus menguasai teori dan konsep mengenai mekanika tanah dan rekayasa pondasi. Hal ini sangat penting karena plaxis akan tetap melakukan kalkulasi dan memberikan hasil (output) meskipun input data kita tidak benar. Contoh analisis kasus geoteknik dengan plaxis : 1. Penurunan akibat beban 2. Konstruksi galian di atas muka air 3. Konstuksi tanggul sungai 4. Galian kering dengan angkur 5. Konstruksi timbunan untuk jalan 6. Konstruksi terowongan dll.
21
MODUL STABILITAS LERENG MENGGUNAKAN PLAXIS
1. Buka aplikasi Plaxis 2. Klik New Project maka muncul kotak dialog seperti berikut, isi sesuai c ontoh, klik OK
3. Buat dimensi lereng seperti gambar di bawah ini
4. Gunakan grid pada plaxis untuk mempermudah penggambaran. Jangan lupa lakukan start penggambaran melalui 0 ( koordinat Cartesian 2D yang ada di pojok kiri ) Sehingga gambar lereng tampak seperti di bawah ini 22
5. Buat jenis material pada lereng yang telah dibuat. Klik Material – Soil and interface – lalu akan muncul kotak dialog – klik New – isikan data seperti contoh - OK
23
6. Setelah jadi klik and drag jenis tanah pada setiap lapisan tanah, lalu klik OK
7. Klik Mesh – Global Coarseness… - Element distribution pilih Medium – OK 8. Klik icon Generate Mesh
pada toolbar maka tampilan lereng akan seperti
berikut. Lalu klik “update”.
24
9. Klik Initial Condition pada pojok kanan atas toolbar
10. Maka akan muncul kotak dialog “Water weight”, isi γ waterdengan 10 kN/m 3 – OK. 11. Gambar muka air tanah pada lereng dengan menggunakan icon
12. Gambar batasan untuk analisis stabilitas lereng menggunakan icon
pada toolbar.
pada sisi
kanan kiri lereng.
25
13. Setelah itu klik “Water Pressure Generation”
pada toolbar – klik Ok
14. Maka akan muncul gambar “View Pore Pressures” seperti gambar di bawah ini.
15. Ulangi untuk “KO procedure”
lalu klik
maka akan muncul kotak
dialog – Klik OK – akan muncul tampilan seperti berikut – klik “Update”.
16. Selanjutnya muncul tampilan seperti di bawah klik “ Calculate”
26
17. Akan muncul dialog calculate pada plaxis, lalu isikan data berikut a. Tahap 1
-
General ID name
: gd1
Calculate type : consolidation -
Parameters Time interval
: 5 day
Lalu klik “Define” maka akan muncul ke layar kerja plaxis – klik lapisan tanah bagian atas (1 kali) – klik update
b. Tahap 2
Klik Next untuk membuat general name yang kedua -
General ID name
: gd2
Calculate type : consolidation -
Parameters Time interval : 60 days
Lalu klik “Next” untuk membuat general name yang ketiga c. Tahap 3
Lakukan seperti langkah sebelumnya -
General ID name
: gd3
Calculate type : plastic -
Parameters Time interval : 5 day 27
Maka akan muncul ke layar kerja plaxis lagi, dan klik t anah lapis 1 – Klip Update
d. Tahap 4
Klik next untuk membuat general name yang keempat -
General ID name Calculate type - Parameters Loading input Isi angka pori e. Tahap 5
: gd4 : consolidation : minimum pore pressure : 0,2 kN/m2
Klik next untuk membuat general name yang kelima -
General ID name : gd5 Calculate type : phi/c reduction
18. Klik pada gd1 yang sudah diinput datanya – klik “Calculate” – lalu program akan melakukan komputasi
28
19. Setelah komputasi akan muncul seperti gambar di bawah ini
20. Buatlah 10 titik secara acak yang ditempatkan disekitar area longsor seperti contoh di bawah ini, lalu klik “Update”
21. Setelah itu klik “Calculate” pada program komputasi plaxis, maka sistem akan melakukan komputasi secara otomatis pada lereng yang telah dibuat.
29
22. Tunggu hingga sistem selesai melakukan komputasi dan general name yang telah dibuat ter’checklist’ hijau semua. 23. Setelah selesai komputasi klik “Output” pada toolbar maka tampilan lereng akan menjadi seperti ini
24. Untuk mengetahui perilaku lereng dengan kemungkinan yang lain dapat di coba pada menu bar “Deformation” a. Total Displacemen
b. Vertical Displacement
30
