EVALUASI PENGGUNAAN DINDING PENAHAN TANAH PADA TANAH BERKOHESI RENDAH TERHADAP PENAMBAHAN SOLDIER PILE

EVALUASI PENGGUNAAN DINDING PENAHAN TANAH (Suwandi - Tanjung)

EVALUASI PENGGUNAAN DINDING PENAHAN TANAH PADA TANAH BERKOHESI RENDAH TERHADAP PENAMBAHAN SOLDIER PILE Oleh, Suwandi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta Tanjung Rahayu DosenTeknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta email: [email protected]

ABSTRAK : Karna letaknya dibawah tanah maka dalam perencanaannya dinding basement ada yang di desain untuk menahan tanah dan ada juga yang tidak didesain untuk menahan tanah. Evaluasi yang dilakukan disini adalah membandingkan pengaruh dinding basement sebagai dinding penahan tanah sebelum menggunakan tiang soldier pile terhadap dinding basement setelah menggunakan tiang soldier pile sebagai dinding penahan tanah. Perhitungan yang digunakan didasarkan pada rumusan konvensional dan tidak dilakukan simulasi dengan software komputer. Pada tahap awal, dihitung stabilitas global dan lokal menggunakan metode irisan Fellenius, teori Coulomb dan teori Rankine untuk dinding basement sebelum menggunakan tiang soldier pile yang selanjutnya dianalisa kekuatan dinding basement hingga didapatkan volume beton dan tulangan tanpa tiang soldier pile. Tahap selanjutnya melakukan analisa kesetimbangan menggunakan metode Burland, et.al pada dinding basementdengan tiang soldier pile sebagai dinding penahan tanah untuk kemudian dihitung volume beton dan tulangan kondisi tersebut. Terakhir dilakukan komparasi volume beton dan tulangan antara dinding basement sebelum dan setelah menggunakan tiang soldier pile hingga didapat reduksi volume beton 61,10 % dan volume tulangan 58,56 % lebih sedikit dibandingkan dinding basement dengan soldier pile. Kata kunci : Dinding basement, soldier pile.

ABSTRACT: It is in the ground and in planning the wall is designed to withstand any land and there is not designed to hold land.The evaluation is done to compare the impact of this basement wall as a retaining wall ground before using a soldier piles against the wall after using the ground soldier pile as a retaining wall.Of calculations used based on the formulation conventional and not done the simulation by computer softwareThe initial stages calculated global stability and local uses the method a wedge fellenius, the theory and the theory of coulomb rankine for the walls of the basement prior to the use the mast soldier pile which later were analysed the power of the walls of the basement until obtained the volume of concrete and tulangan without a pole soldier pile.The next stage of equilibrium do analysis in a burland , et.al basementdengan on the wall a mast soldier pile as a retaining wall ground to then calculated the volume of concrete and tulangan this condition .Last done komparasi the volume of concrete and tulangan between walls basement before and after using a mast soldier pile until they reached the reduction of the volume of concrete 61,10 % and volume tulangan 58,56 % to be lower than the walls of the basement with soldier pile . ` Keywords: Basement walls, soldier pi

103 | K o n s t r u k s i a

Jurnal Konstruksia | Volume 6 Nomer 1| Desember 2014

PENDAHULUAN

d. Untuk mengetahui pengaruh penggunaan tiang soldier pile terhadap volume beton bertulang

Latar belakang Berdasarkan PERDA DKI Jakarta No.7-2010

Pembatasan masalah

BAB 5 Paragraf 3 Pasal 42 bahwa “setiap gedung harus menyediakan lahan parkir” hal

a. Perhitungan

tidak

menggunakan

tersebut yang membuat pengadaan lahan

program struktur tetapi dihitung

parkir

secara manual

menjadi

wajib.

Oleh

sebab

itu

pembuatan Basement menjadi salah satu

b. Basement

yang

dianalisa

basement satu lantai

solusi dengan terbatasnya lahan terutama dikota besar. Karna letaknya dibawah tanah

c. Stabilitas global diperhitungkan

maka

d. Stabilitas lokal diperhitungkan

dalam

perencanaannya

dinding

basement ada yang di desain untuk menahan

e. Soil investigation merupakan data sekunder

tanah dan ada juga yang tidak didesain untuk menahan tanah. Jika dinding tersebut tidak

f.

biasanya

perlu

dibuatkan

konstruksi

mempertimbangkan

yang

banyak

digunakan aspek

bertulang

teori Coulomb h. Dengan tekanan tanah menggunakan teori Rankine

dan

dipilih yang paling efisien.

beton

g. Untuk stabilitas lokal menggunakan

dinding struktural penahan tanah permanen. Pemilihan

Volume

diperhitungkan

didesain untuk menahan tanah maka dalam pelaksanaan

hanya

i.

dan stabilitas global menggunakan metode irisan Fellenius

Tujuan penelitian

j.

Metode

yang

digunakan

adalah dengan metode penyelesaian

a. Untukmengetahui pengaruh penggunaan tiang soldier pile sebagai dinding penahan tanah terhadap dinding basement

masalah

(data

primer

dan

data

sekunder) dan metode pengumpulan data (Kepustakaan)

b. Untuk mengetahui pengaruh dinding basement sebelum menggunakan tiang soldier pile

k. Tekanan

c. Untuk mengetahui keadaan struktur dinding basement jika tidak menggunakan tiang soldier pile

l.


analisis

air

tanah

yang

diperhitungkan adalah dalam kondisi muka air banjir Tidak meninjau metode kerja


DASAR TEORI

tanah yang akan runtuh. (Laurence D.

Pendahuluan

Wesley,2010)

Asal mula dibuatnya konstruksi dinding

Macam – macam Dinding Penahan Tanah

penahan tanah adalah akibat bertambah luasnya kebutuhan konstruksi penahan yang

Jenis – jenis dinding penahan tanah beraneka

digunakan untuk mencegah agar tidak terjadi

ragam,

kelongsoran menurut kemiringan alaminya.

lapangan dan aplikasi yang akan digunakan.

Sebagian besar bentuk dinding penahan

O’Rourke

tanah adalah tegak (vertikal) atau hampir

mengklasifikasikan dinding penahan tanah

tegak kecuali pada keadaan tertentu yang

menjadi dua kategori yaitu sistem stabilisasi

dinding penahan tanah dibuat condong

eksternal dan sistem stabilisasi internal serta

kearah urugan.

sistem hybrid yang merupakan kombinasi

disesuaikan

dan

dengan

Jones

keadaan

(1990)

kedua metode tersebut (lihat gambar 1) Definisi dinding penahan tanah Menurut beberapa sumber terkait dinding penahan tanah memiliki beberapa definisi dengan pendekatan yang berbeda – beda diantaranya : 

Dinding penahan tanah adalah struktur yang

didesain

untuk

menjaga

dan

mempertahankan dua muka elevasi tanah yang berbeda. (Donald P.Coduto, 2001) 

Dinding penahan tanah adalah suatu

Gambar1. Klasifikasi Dinding Penahan Tanah

konstruksi penahan agar tanah tidak longsor. (Zainal N, ING.HTL dan Ir.Sri

Angka Keamanan Dinding Penahan Tanah

Respati N, 1995) 

Dinding penahan tanah adalah sebuah dinding yang dibangun untuk menahan

a.

Sebelum Ditambah Tiang Soldier Pile  Stabilitas Lokal Kekuatan dan kestabilan struktur dinding

basement

sebelum



ditambahkan tiang soldier pile harus ditinjau terhadap faktor keamanan

 Stabilitas Global

yang dalam hal ini menggunakan teori

Stabilitas global lebih ditujukan

Coulomb untuk kestabilan lokal /

untuk stabilitas tanah terhadap

kestabilan

sendiri

keruntuhan jangka panjang atau

terhadap gaya – gaya yang terjadi

jangka pendek tergantung fungsi

yang terdiri dari :

bangunan

-

itu

untuk

itu

kekuatan dan kestabilan struktur

Faktor keamanan untuk base

dinding

sliding yang diizinkan

yaitu

ditambahkan tiang soldier pile juga

harus lebih dari 1,5. Faktor

harus ditinjau terhadap faktor

keamanan base sliding diperoleh

keamanan

dari :

panjang untuk lereng terbatas yang

dari

Fellenius

dinding basement yang didesain

over

turning

menahan

keruntuhan

jangka

panjang,

Bearing capacity failure

FK 

M M

penahan

penyebab

keamanan failure

untuk yang



diizinkan yaitu harus lebih dari 3,0. Faktor keamanan Bearing capacity failure diperoleh dari :

qult  3, 0 qmaks

dengan

keamanan sebagai berikut :

Mt FK   1, 5 Mg

Bearingcapacity

lereng

pendekatan rumus untuk faktor

diperoleh dari :


irisan

menggunakan

atau dicari yang paling kecil karena

harus lebih dari 1,5. Faktor

FK 

ini

jangka

dengan nilai harus mendekati 1,0

turning yang diizinkan yaitu

Faktor

sebelum

keruntuhan

hal

metode

Over turning

keamanan

basement

dalam

(W  Pav ). tan   1, 5 Pah

Faktor keamanan untuk over

-

tersebut.

Base sliding

FK 

-

dinding

 . 1,0 W. x

c.b.sec (W u)cos.tan 1,0 W sin 





  h1 h2   .b. sub  hw. w cos .tan 2    1,0 h 1  h 2    2 .b. sin 

c.b.sec  


b.

Setelah Ditambah Tiang Soldier Pile

Komparasi Volume Beton Bertulang

 Stabilitas Lokal Kekuatan dan kestabilan struktur dinding

basement

setelah

ditambahkan tiang soldier pile sebagai turap beton permanen harus ditinjau terhadap faktor keamanan yang dalam hal ini untuk tiang soldier pile menggunakan metode

kesetimbangan

dari

Burland,et al dan metode unit load untuk mengetahui deflection yang terjaadi.

Sehingga

penggunaan

tiang

a.

Dimensi Beton Bertulang Perhitungan dimensi beton bertulang ditinjau terhadap kapasitas tulangan terpasang

soldier

terjadi

pile

dengan

pendekatan

03-2847-2002 tentang beton bertulang yaitu : -

Perhitungan

momen

Nominal

Perlu pada dinding basement

Mu  PaH . L

pile

Mn perlu 

langsung ditinjau terhadap gaya – yang

basement

terhadap lentur maksimum sesuai SNI

terhadap dinding basement dapat

gaya

dinding

sebelum dan setelah ditambahkan tiang

pengaruh soldier

pada

Mu



dimana : - PaH=Total Tekanan Tanah aktif komponen Horizontal

dengan

pendekatan rumus sebagai berikut:

- L = Jarak resultan gaya komponen  FaktorKeamanan Burland, etal untukkesetimbangan

horizontal -  = 0,8

Tiangsoldierpile .  PaLa . 0 M  PpLp FK 

PpnLpn Pa1 La1  Pa2 La2

 2,0

-

Perhitungan momen Nominal Ada pada dinding basement

Mnada Fy  0,9 d 

Jika tidak setimbang, maka perlu dipertimbangkan nilai deflection yang terjadi dan harus

As 

terpenuhi dengan menggunakan perhitungan unit load

Dimana, d  h  selimut beton 

sebagai berikut: Mu    L dx 0 EI .

-

D 2

Perhitungan kapasitas dinding basement dinyatakan aman jika:

Mnada  Mn perlu 107 | K o n s t r u k s i a


b.

Volume Beton Bertulang Volume

beton

bertulang

Sesuai perhitungan tersebut didapat area yg dihitung

terpengaruh keruntuhan dengan jarak tiitik

secara langsung terhadap pengaruh

gelincir berada di “5,520 meter dari tepi

dinding basement sebelum dan setelah

pinggir lereng (titik O) ”.

ditambah tiang soldier pile dengan Analisa Terhadap Stabilitas Lokal

rumus berikut : Volume beton  Panjang x Lebar xTinggi

1 Pa  .H2.Ka 2.c. H Ka Berat Tulangan  Luas tulangan x BJ Besi x Panjang Tulangan 2

 0, 25  D 2 x 78,5 Kg / cm2 x L

1 Pw   w .H2 2

Pq  q.HKa . DATA DAN ANALISA Perhitungan Struktur Dinding Basement

1 Ppw   w .H2 2

Perhitungan dilakukan pada kondisi dinding basement

sebelum

menggunakan

1 Pp   .H 2.Kp  2.c. H Kp 2

tiang

soldier pile. Dengan pendekatan perhitungan Gambar 2 Tekanan tanah aktif dan pasif

sebagai berikut : a. Analisa Terhadap Stabilitas Global

a.

Berdasarkan metode Fellenius untuk kasus ini lingkaran gelincir dibagi menjadi sepuluh segmen dan lereng

bekerja pada jarak = 0,167 m

tersebut merupakan lereng jangka panjang

maka

digunakan

rumus

untuk Faktor Keamanan (FK) yaitu

Mencari tekanan tanah.(Teori Rankine) Didapat : Tekanan tanah aktif total = 19,306 t/m ; bekerja pada jarak = 2,308 m Tekanan tanah pasif total= 2,46 t/m ;

b.

Kontrol stabilitas dinding basement. (Teori Coulomb)

 Kontrol terhadap geser FK 

M M

penahan



penyebab

 . W.x

1,0

syarat :

Dari tabel didapat :

FK  (a  b) c.b.sec  (W u)cos .tan FK   1,0 c W sin   22,25  (20,55)  3,50 ............... Ok lebihdari 1 FK    12,24


W  PaV  tan   c.B  PpH  RPH1  RPH 2  1,5 PaH


 Kontrol terhadap daya dukung syarat : FK 

qultimate  3, 0 qmaks

Gambar 3. Geseran disebabkan gaya PaH Maka didapat: FK = 2,136 > 1,5(aman / tidak bergeser)  Kontrol terhadap guling Maka didapat : FK = 4,187 > 3,0(aman / mendukung) c.

Cek kekuatan struktur dinding basement. (SNI 03-2847-2002) Hitung momen nominal perlu Mn perlu 

Gambar 4 Terguling disebabkan gaya PaH

Mu



Coba digunakan : 2 D10-150 ; Dengan T=300 mm

M tahanan  M T 1  M T 2

Cek momen nominal ada

M tahanan  21, 613  10,373

As 

M tahanan  31,99 ton Dimana, MTP 1  16, 7 t.m

; MTP 2  16, 7 t.m

M  MTP 1  MTP 2 FK  tahanan  1,5 M guling 31,99 ton  MTP1  MTP 2 31,99 16,7 16,7  PaH x lengan 19,306 x1,810 65,39 FK  34,94 FK  1,87 1,5...........(tidak guling / "OK ") FK 

Mnada Fy  0, 9 d 

Syarat : Mnada  Mn perlu

Maka didapat : Mnada  Mn perlu 94,509 ton. m  55, 75 ton. m ......( Aman)



Analisis dinding basement menggunakan tiang soldier pile

setelah

Perhitungan dilakukan terhadap pengaruh kondisi

dinding

basement

setelah

menggunakan tiang soldier pile. Dengan pendekatan perhitungan kesetimbangan titik momen menurut Burland, et al sebagai Gambar 6. Titik tangkap tekanan aktif

berikut :

horizontal tiang soldier pile Maka :

a. Cek kesetimbangan tiang soldier pile  Mencari tekanan tanah. (TEORI RANKINE) 1

Pw   w .H2 2

1 Pa   .H2.Ka  2.c. H Ka 2

 M  43, 45 x1, 6  67, 72 x3, 79  M  187,139 ton ....(tidak setimbang ) b. Cek deflection pada tiang soldier pile Pada kondisi

Pq  q.H.Ka

 M  187,139 ton

maka

tiang soldier pile mengalami deflection atau pergeseran. Untuk itu perlu ditinjau seberapa

1 Ppw   w .H2 2 1 Pp   .H 2 .Kp  2.c. H Kp 2

jauh deflection yang terjadi pada tiang soldier

Gambar 5Pemodelan struktur soldier

pile dengan metode unit load adalah sebagai

pileakibat gaya yang terjadi

berikut :

Didapat : -

Tekanan tanah aktif total = 67,716 t/m ; pada jarak = 3,79 m

-

Tekanan tanah pasif total = 43,45 t/m ; Pada jarak = 1,6 m

 Cek kesetimbangan momen pada tiang soldier pile S ya ra t :

M M

0  P p .L p  P a .L a


Gambar 4.17 Deflection pada tiang soldier pile


 Mencari tekanan pada tiang bebas. (Teori Rankine)

tiang soldier pile dilakukan perbandingan

Didapat :

terhadap volume dinding basement sebelum

sehingga didapatkan kesimpulan pengaruh

ditambahkan tiang soldier pile adalah sebagai -

Tekanan tanah aktif total = 15,82 t/m

-

Pada jarak = 2,13 meter

berikut :

 Cek deflection yang terjadi. (metode unit load) Dari gaya yang terjadi tersebut dapat dihitung deflection yang terjadi yaitu



0



L

Mu dx  EI

0



L



0



L

 Stabilitas global dinding

 PaH '.x  x dx E.I

2



A. Kesimpulan

3

Dinding basement dinyatakan aman dan dapat digunakan sebagai dinding penahan tanah karena memiliki nilai kestabilan global yang disyaratkan Fellenius.

L

PaH '. x  PaH '. x    E.I  3 E.I 0

PaH '. L3 3 E.I

 Stabilitas lokal dinding

dimana, E  4700 f ' c  25310 Mpa  2531000 t/m h4 0,34 I=   0,00067 12 12 15,82 x 2,133   0, 030 m  3, 0 cm 3 x 2531000 x 0, 00067 bergeser 3,0 cm 0,5 x 900 cm 100 Syarat  4,5 cm  3, 0 cm .........(masih aman) Syarat  0,5% x H 

Komparasi volume beton bertulang

Dinding basement dinyatakan aman dan dapat digunakan sebagai dinding penahan tanah karena memiliki nilai kestabilan lokal yang disyaratkan Coulomb.  Deflection pada tiang soldier pile Berdasarkan metode unit load terjadi deflection 3,0 cm tetapi masih diizinkan.  Reduksi volume beton bertulang Tanpa penggunaan tiang soldier pile mampu mereduksi beton 61,10% dan tulangan 58,56% Daftar Pustaka

Volume

beton

bertulang

pada

dinding

basement sebelum dan setelah ditambahkan 111 | K o n s t r u k s i a


Donald P.Conduto, 2001.”Foundation Design”. Pomona, California State Polytechnic University.

R.F.Craig dan Budi Susilo, 1987.”Mekanika Tanah”. Depok, Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

Zainal N, ING.HTL dan Ir.Sri Respati N, 1995.”Pondasi”. Depok, Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta.

Tanjung Rahayu Raswitaningrum, Ir, MT, 2013.”Dinding Penahan Tanah”. Jakarta, Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta.

Laurence D. Wesley,2010.”Mekanika Tanah Untuk Tanah Endapan dan Residu”. Yogyakarta, Penerbit Andi.


SNI 03-2847-2002,”Beton Bertulang”. Chu Kia Wang, Ph.D, 1983.”Statically Indeterminate Structure”. Surabaya, yustadi book series.

EVALUASI PENGGUNAAN DINDING PENAHAN TANAH PADA TANAH BERKOHESI RENDAH TERHADAP PENAMBAHAN SOLDIER PILE

Recommend Documents