Analisis Hasil Perencanaan pada Pemodelan Stabilitas Timbunan dengan Program Bantu XSTABL, GEO5, GeoStudio-SLOPE/W, dan PLAXIS

Manurung, Widya Indriyani (2021) Analisis Hasil Perencanaan pada Pemodelan Stabilitas Timbunan dengan Program Bantu XSTABL, GEO5, GeoStudio-SLOPE/W, dan PLAXIS. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

	Text 6012201128-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (22MB) | Request a copy
	Text 6012201128-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (22MB) | Request a copy

Abstract

Ketidakstabilan timbunan akibat daya dukung tanah dasar yang rendah dan pemampatannya yang besar adalah permasalahan yang sering ditemukan pada pembangunan jalan di atas tanah lunak. Metode perkuatan yang sering dilakukan untuk meningkatkan daya dukungnya, di antaranya dengan menggunakan geotextile atau cerucuk. Sementara itu, untuk menghilangkan pemampatannya, digunakan sistim preloading dengan atau tanpa menggunakan PVD (Prefabricated Vertical Drains); dalam hal ini, PVD digunakan untuk mempercepat waktu konsolidasi sehingga tidak ada lagi pemampatan saat konstruksi selesai dibangun.
Analisa stabilitas timbunan pada umumnya dapat dihitung menggunakan metode keseimbangan batas berupa program bantu XSTABL, GEO5, GeoStudio-SLOPE/W dan metode elemen hingga berupa program bantu PLAXIS. Output utama dari program bantu tersebut adalah angka keamanan (SF), momen penahan, dan letak bidang longsor. Dari output tersebut dapat direncanakan perkuatan yang paling efisien dari segi harga atau kemudahan pelaksanaannya. Namun, masalah yang selalu timbul adalah adanya output yang berbeda untuk data input yang sama pada keempat program bantu tersebut. Sampai saat ini, penyebab perbedaan output tersebut belum pernah dianalisis dan belum diketahui koreksi yang diperlukan pada program bantu untuk mendapatkan hasil yang saling bersesuaian.
Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui letak perbedaannya sehingga didapatkan cara untuk menyamakan hasil dari program bantu XSTABL, GEO5, GeoStudio-SLOPE/W, dan PLAXIS. Analisis akan dilakukan dengan cara memvariasikan tinggi timbunan dalam rentang 4 - 10 m yang berada di atas lapisan tanah lunak yang tebal (10 - 20 m) dengan konsistensi very soft, soft, dan medium. Tentunya hasil dari analisis stabilitas timbunan dari keempat program bantu tersebut harus aman. Program bantu XSTABL dijadikan acuan pada penelitian ini karena dapat menganalisis dengan memodelkan minimum seratus kemungkinan bidang longsor secara acak yang kemudian ditentukan sepuluh SF minimum oleh program tersebut.
Dari hasil penelitian, didapatkan bahwa analisis stabilitas timbunan untuk semua variasi ketinggian yang diletakkan di atas tanah dasar dengan ketebalan tanah lunak yang bervariasi yang belum mengalami pemampatan (tanpa dipasang PVD) yang dilakukan dengan program bantu XSTABL, GEO5, dan GeoStudio-SLOPE/W memberikan hasil angka keamanan yang sama; tetapi angka keamanan yang dihasilkan dari program bantu PLAXIS berbeda. Untuk kondisi lapisan tanah dasar yang telah mengalami pemampatan (dengan dipasang PVD) yang dilakukan dengan program bantu XSTABL dan GEO5 memberikan hasil angka keamanan yang sama; tetapi angka keamanan yang dihasilkan dari program bantu GeoStudio-SLOPE/W dan PLAXIS berbeda. Penyebab perbedaan hasil angka keamanan yang diperoleh dari program bantu PLAXIS adalah proses kalkulasi untuk mencari nilai angka keamanan dengan menggunakan phi/c reduction sedangkan program bantu XSTABL, GEO5, dan GeoStudio-SLOPE/W menggunakan metode irisan atau pias-pias dengan pendekatan bidang kelongsoran berbentuk circular. Sedang penyebab perbedaan hasil angka keamanan dari program bantu GeoStudio-SLOPE/W untuk kondisi dengan dipasang PVD adalah program bantu XSTABL dan GEO5 menghasilkan kedalaman bidang kelongsoran berbeda. Setelah melakukan analisis stabilitas timbunan, didapatkan hasil angka keamanan ≤ 1 sehingga perlu merencanakan perkuatan. Perkuatan dengan geotextile yang dihitung dari hasil output program bantu XSTABL, GEO5, GeoStudio-SLOPE/W, dan PLAXIS memberikan hasil kebutuhan lembar geotextile yang berbeda untuk kondisi tanpa dan dengan dipasang PVD. Sedang perkuatan dengan cerucuk yang dihitung dari hasil output program bantu XSTABL dan GeoStudio-SLOPE/W memberikan hasil kebutuhan cerucuk yang sama; tetapi kebutuhan jumlah cerucuk yang dihitung dari hasil output program bantu GEO5 dan PLAXIS berbeda.
======================================================================================================
The instability of the embankment due to the low bearing capacity of the subgrade and its large compression is a problem that is often found in road construction on soft soil. Reinforcement methods are often used to increase the carrying capacity, including using geotextiles or micropiles. Meanwhile, to eliminate the compression, a preloading system with or without the use of PVD (Prefabricated Vertical Drains) is used; in this case, PVD is used to speed up consolidation time so that there is no more compression when construction is complete.
In general, embankment stability analysis can be calculated using the limit equilibrium method in the form of the XSTABL, GEO5, GeoStudio-SLOPE/W auxiliary programs and the finite element method in the form of the PLAXIS auxiliary program. The main outputs of the auxiliary program are the safety factor (SF), the moment resistance, and the location of the landslide area. From these outputs, the most efficient retrofitting can be planned in terms of price or ease of implementation. However, the problem that always arises is that there are different outputs for the same input data in the four auxiliary programs. Until now, the cause of the difference in output has not been analyzed and it is not yet known what corrections are needed in the auxiliary program to get mutually agreeable results.
Therefore, it is necessary to do research to find out where the differences are so that there is a way to equalize the results of the XSTABL, GEO5, GeoStudio-SLOPE/W, and PLAXIS auxiliary programs. The analysis will be carried out by varying the embankment height in the range of 4 - 10 m above the thick soft soil layer (10 - 20 m) with very soft, soft, and medium consistency. Of course, the results of the embankment stability analysis of the four auxiliary programs must be safe. The XSTABL auxiliary program is used as a reference in this study because it can analyze by modeling a minimum of one hundred possible landslide fields at random which is then determined by the program for ten minimum SF.
From the results of the study, it was found that the analysis of the stability of the embankment for all variations in height placed on the subgrade with varying thickness of soft soil that has not undergone compression (without PVD installed) carried out with the XSTABL, GEO5, and GeoStudio-SLOPE/W auxiliary programs provides the result of the same safety factor; but the safety factor generated by the PLAXIS auxiliary program are different. For the condition of the subgrade that has undergone compression (with PVD installed) carried out with the XSTABL and GEO5 auxiliary programs, the results of the safety factor are the same; but the safety factor generated by the GeoStudio-SLOPE/W and PLAXIS auxiliary programs are different. The cause of the difference in the safety factor results obtained from the PLAXIS auxiliary program is the calculation process to find the safety factor using phi/c reduction, while the XSTABL, GEO5, and GeoStudio-SLOPE/W auxiliary programs use wedge method with a slide plane approach in the form of circular. Meanwhile, the cause of the difference in the results of the safety factor from the GeoStudio-SLOPE/W auxiliary program for conditions with PVD installed is that the XSTABL and GEO5 auxiliary programs produce different landslide depths. After analyzing the stability of the embankment, the result is a safety factor ≤ 1 so it is necessary to plan reinforcement. Reinforcement with geotextiles calculated from the output results of the XSTABL, GEO5, GeoStudio-SLOPE/W, and PLAXIS auxiliary programs gives results of different geotextile sheet requirements for conditions without and with PVD installed. Meanwhile, the reinforcement with micropile calculated from the output of the XSTABL and GeoStudio-SLOPE/W auxiliary programs gives the results of the same micropile requirements; but the need for the number of micropile calculated from the output results of the GEO5 and PLAXIS auxiliary programs is different.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	safety factor, GeoStudio-SLOPE/W, GEO5, PLAXIS, XSTABL, angka keamanan, GeoStudio-SLOPE/W, GEO5, PLAXIS, XSTABL.
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA169.5 Failure analysis T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA455.S6 Soil (Materials of engineering and construction) T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA749 Soil stabilization
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Widya Indriyani Manurung
Date Deposited:	28 Jul 2021 07:04
Last Modified:	10 Nov 2021 02:24
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/84532

Actions (login required)

View Item