BAB IX TANAH BERTULANG
I. PENDAHULUAN Penulangan tanah banyak digunakan pada : 1. Dinding penahan tanah 2. Pangkal jembatan 3. Timbunan badan jalan 4. Penahan galian 5. Perbaikan stabilitas lereng alam 6. Tanggul 7. Bendungan 8. Fondasi rakit 9. Bangunan-bangunan pelengkap
1
Bahan tulangan terbuat dari metal maupun geosintetik. Keuntungan tanah menggunakan sistem penulangan tanah: • Merupakan struktur yang fleksibel • Tidak mempunyai resiko besar jika terjadi deformasi struktur • Mudah dalam pelaksanaan • Merupakan struktur yang tahan terhadap gempa • Biaya pembangunan lebih ekonomis dibanding struktur konvensional • Tipe elemen-elemen penutup dinding depan dibuat dalam bentuk yang bermacam-macam
II. Penulangan Tanah Untuk Timbunan Baru Sistem penulangan tanah untuk struktur yang terbentuk oleh Tanah timbunan baru dapat dibedakan menurut jenis tulangan yang dipakai. Jenis tulangan yang digunakan : 1. Tulangan lajur 2. Tulangan grid 3. Tulangan lembaran 4. Tulangan batangan dgn angker 5. Dan lain-lain
2
Tulangan geogrid dan tulangan lembaran
Dinding Tanah bertulang geogrid
Tulangan Angker
Dinding Tanah bertulang dengangeotekstil (tulangan lembaran)
3
III. PERANCANGAN DINDING TANAH BERTULANG Analisis stabilitas dinding penahan umumnya dilakukan Dengan menganggap struktur mempunyai panjang tak Terhingga, sehingga analisis dilakukan dua dimensi. Struktur dinding tanah bertulang harus dirancang tahan Terhadap pengaruh gaya dalam dan gaya luar. a. Stabilitas Ekstern Hitungan stabilitas ekstern dilakukan dengan menganggap struktur dinding penahan sebagai blok padat yang mampu Menahan beban-beban luar tanpa resiko keruntuhan. Keruntuhan ditinjau terhadap mekanisme-mekanisme :
1. Faktor aman pergeseran Nilai Fgs yang digunakan diambil 1.5 Tekanan aktif dinyatakan olehpersamaan: Pa Ps Pq 0 .5 H 2 2 K
a
q .H .K
a
Gaya lawan dasar dinding R
h
L . H . 1 . tan b
F gs
LH 1 tan b 0 . 5 H 2 2 K a qHK
1 .5 a
Lebar dasar dinding tanah : L
1 .5 K
0 .5 2 H q 1 tan b
a
4
Dengan, L = lebar dasar dinding tanah atau panjang tulangan (m) Ka = koefisien tekanan aktif tanah dibelakang struktur 2 = sudutgesek dalam untuk tanah dibelakang struktur q = beban terbagi merata (kN/m2) H = tinggi dinding tanah (m) b = sudutgesek antara tanah fondasi dan dasar struktur 1 = berat volume tanah pembentuk struktur(kN/m3) = berat volume tanah dibelakang struktur(kN/m3)
2. Faktor aman penggulingan Nilai Fgl terhadap kaki depan dinyatakan oleh persamaan: F gl
M M
r d
Dianggap beban q diatas struktur tanah bertulang tidak permanen : 1 M
d
0 . 5 Pq H
3 P H s
Dianggap beban q diatas struktur tanah bertulang tidak permanen : 2 M
r
0 . 5 WL 0 . 5 1 HL
Umumnya faktor aman terhadap penggulingan Fgl = 1.5 - 2 Disebabkan oleh sifat struktur yang fleksibel, sehingga keruntuhan akibat penggulingan jarang terjadi
5
Dengan, Mr = jumlah momen lawan (kN.m) Md= jumlah momen penggulingan (kN.m) W = berat struktur (kN/m) L = lebar struktur (m) Pq = gaya horisontal akibat pengaruh beban terbagi rata (kN/m) Ps = resultan gaya horisontal akibat pengaruh tekanan tanah dibelakang struktur (kN/m)
3.
Faktor aman terhadap Keruntuhan kapasitas dukung tanah dasar Ditribusi tegangan didasar struktur dapat ditentukan dengan L’ = L-2e dengan Pq H 2 P s H 3 M d e L = lebar dasar struktur Rv Rv e = eksentrisitas 2 Ps 0 . 5 K a H K
a
tg 2 45
0
2
Sebaiknya nilai eksentrisitas < L/6.
v
W L 2e
Faktor aman terhadap keruntuhan kapasitas dukung q dinyatakan: F u
v
6
b. Stabilitas intern Analisis stabilitas intern meliputi analisis struktur tanah bertulang terhadap resiko-resiko : 1. Putusnya tulangan-tulangan 2. Tercabutnya tulangan darizona penahan. Faktor aman terhadap putus tulangan: 1. Untuk tulangan berbentuk lembaran Fr
2.
Ta Ph
Untuk tulangan berbentuk lajur Fr
T a At Ph
Dengan, Ta = kuat tarik ijin tulangan (kN/m2) At = luas tampang tulangan (m2) Ph = Gaya horisontal (kN/m) Faktor aman terhadap cabut tulangan : Gaya lawan tulangan maksimum per meter lebar yang dapat dihasilkan dari interface tanah dan tulangan : T maks 2 v L p Lp = panjang tulangan pada zona pasif
Untuk tulangan berbentuk lajur dgn lebar B, tahanan gesek : T maks 2 v bL
p
7
1.
Untuk tulangan berbentuk lembaran 2 v L p
Fp
2.
Ph
Untuk tulangan berbentuk lajur : 2 v bL
Fp
p
Ph
Panjang overlap Lo
SvF 2 z hc
tan
2 3
Dengan, z = Kedalaman tulangan yang ditekuk masuk ketanah (m) hc = tekanan horisontal rata-rata pada lipatan (kN/m2) =koefisien gesek antara tanah dan geotekstil Sv = jarak tulangan arah vertikal (m)
Aplikasi perkuatan dan perbaikan tanah dengan geosintetik
8
Perkuatan dinding Penahan tanah
9
Vertikal drain
Instalasi vertikal drain
Vertikal drain untuk mempercepat konsolidasi
Contoh soal • Dinding tanah akan diberi perkuatan dengan menggunakan tulangan lajur-lajur baja(lebar 80 mm dan tebal 5 mm) dengan kuat tarik ijin Ta= 320000 kPa. Kondisi tanah dasar, tanah urug didalam zona tanah bertulang dan tanah urug dibelakang dinding tanah bertulang adalah sbb: - Tanah dasar : b = 19 kN/m3 = 35, c = 20 kN/m2
10
