Artikel kali ini mau nyoba analisis faktor aman lereng terhadap gempa, menggunakan LEMSlope dan membandingkan hasilnya dengan Geostudio Slope/W.

Metode yang digunakan adalah pseudostatik analisis, dimana beban gempa diberikan dengan cara input koefisien gempa horizontal (k_h).

Tujuan utama analisis kali ini adalah untuk mencari koefisien gempa horizontal yang menghasilkan faktor aman lereng FS = 1,0. Atau dikenal dengan k yield (k_y).

Nilai k_y biasanya digunakan untuk menghitung deformasi permanen akibat gempa; namun, perhitungan deformasi tidak akan dibahas kali ini.

Baiklah..

Berikut lereng yang akan dianalisis:

Untuk mendapatkan nilai ky, maka akan dicoba beberapa nilai kh (0 – 0.30g) kemudian akan diplot grafik hubungan antara kh dan faktor aman (FS).

Berdasarkan soal lereng di atas, maka ditulis script LEMSlope sebagai berikut:

#~units: m|kN|kPa|kN/m3|degree

import lem

#~materials
sand = lem.new_material_mohr_coulomb(
	name = 'sand',
	color = '#FFFBA9', 
	unit_weight = 20,
	c = 5, 
	phi = 30)

#~base
base = lem.create_base()
base.set_limits(
	left = 0, 
	right = 40, 
	bottom = 0)
base.add_hline(20)

base.assign_material(sand, (1,1))

#~analysis cases
case1 = lem.new_case('Case 1')
case1.cut_right_slope(
	bottom_elevation = 10,
	slope = '2:1',
	x = 30,
	is_top_x = False)

# deskripsi bidang gelincir entry-exit
	
case1.set_entry_exit_limits(
	left_limits = (0,10), 
	left_points_number = 20, 
	right_limits = (30, 40), 
	right_points_number = 20,
	radius_increment_number = 5, 
	slice_number = 30, 
	left_y_limits = [], 
	right_y_limits = [])
	
# input koefisien gempa kh
case1.apply_seismic_load(
	horizontal_coefficient = 0.2)

Sebagai contoh untuk koefisien gempa k_h = 0,2; diperoleh faktor aman lereng FS = 1,077.

Adapun nilai faktor aman untuk masing-masing nilai kh, diplot sebagai berikut.

Dari grafik di atas terlihat faktor aman hasil LEMSlope lebih rendah (merah) dibandingkan dengan hasil Geostudio Slope/W (biru). Namun, masih mendekati.

Untuk kondisi lereng kereng sesuai soal di atas; dari hasil plot nilai FS = 1,0 diperoleh nilai ky = 0,25 g.

Dengan demikian LEMSlope dianggap sudah memenuhi analisa faktor aman lereng akibat gempa; metode pseudostatik analisis.

Demikian semoga bermanfaat.