EVALUASI PERGERAKAN DINDING PENAHAN TANAH PELAKSANAAN GALIAN DALAM PADA TANAH LUNAK DI JAKARTA (225G)

Geoteknik

EVALUASI PERGERAKAN DINDING PENAHAN TANAH PELAKSANAAN GALIAN DALAM PADA TANAH LUNAK DI JAKARTA (225G) Ruwaida Zayadi 1

Program Studi Teknik Sipil, Universitas Trisakti, Jl. Kyai Tapa No. 1 Jakarta Email: [email protected]

ABSTRAK Pada umumnya galian dalah adalah pemindahan tanah dan air dalam jumlah besar dengan suatu proses yang mengakibatkan kehilangan beban. Pelepasan tekanan total dan tidak adanya tekanan pori menimbulkan gerakan tanah disekelilingnya. Karena itu pengamatan pergerakan ini merupakan syarat dasar dalam rekayasa pelaksanaan galian-dalam. Respon tanah dipengaruhi oleh beberapa factor yang saling terkait satu sama lain, seperti: sifat-sifat tanah, pengamatan air tanah, waktu, dimensi dan system penahan dan tahapan galian serta muatan sementara yang juga dapat turut membebani. Makalah ini menganalisis pergerakan lateral dengan metoda Terzaghi dan Rankine, kemudian hasilnya akan dibandingkan dengan hasil pengamatan lapangan. Metode Rankine telah menghasilkan nilai defleksi yang cenderung lebih kecil dari hasil pengamatan lapangan. Hal ini terjadi pada 5(lima) lokasi tanah lunak di Jakarta. Makalah ini akan menganalisis perilaku berupa pergerakan lateral dari struktur turap berjangkar menggunakan model matematis dengan tahapan metode: 1. Idealisasi lapisan tanah; 2. Menyusun parameter tanah; 3. Menghitung beban yang bekerja pada dinding turap; 4. Menghitung defleksi dinding turap. Hasil analisis yang menggunakan metoda Terzaghi dan Rnkine, kemudian dibandingkan dengan hasil monitoring inklinometer di lapangan sesuai tahapan konstruksi sehingga dihasilkan suatu korelasi. Terjadi korelasi yang baik antara hasil analisis dengan metoda Rankine terhadap hasil pengamatan inklinometer, dimana metode ini mengahsilkan deflesi yang cendrung lebih kecil dari hasil pengamatan lapangan. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan bagi disain suatu sistem struktur penahan galian-dalam untuk pembangunan ruang bawah tanah sehingga dapat mencegah terjadinya structural-failure. Keyword: Galian-Dalam; Inklinometer; Pergerakan lateral; Tanah luinak; Inklinometer.

1.

PENDAHULUAN

Sebelum pekerjaan pelaksanaan lantai demi lantai dari basemen suatu bangunan tinggi dimulai, terlebih dahulu harus dilakukan pekerjaan galian-dalam secara bertahap menggunakan suatu struktur penahan galian dengan kekakuan sedemikian rupa sehingga kestabilan dalam arah lateral cukup memadai. Salah satu alternatif struktur penahan galian adalah penggunaan panel-panel diafragma yang dijangkar ke tanah. Pergerakan lateral yang terjadi pada konstruksi dinding penahan galian-dalam merupakan salah satu masalah yang kompleks dalam bidang geoteknik, terutama penggalian pada kondisi tanah yang buruk, misalnya pada tanah lempung lunak. Pada konstruksi galian, ketidakseimbangan terjadi yang menyebabkan pergerakan lateral tersebut adalah karena hilangnya dukungan haorizontal yang semula dipikul oleh tanah asli di daerah galian. Seberapa besar pergerakan lateral yuang terjadi selama pelaksanaan galian-dalam? Hal tersebut perlu dianalisis secara matematis, dimana perhitungan tekanan tanahnya dapat menggunakan metoda Rankine atau Terzaghi dan dimonitor pada saat pelaksanaan di lapangan. Yang menjadi tujuan dari tulisan ini adalah metoda manakah yang paling mendekati hasil pengamatan dilapangan, apakah metode Rankine atau Terzaghi? Sumber kajian makalah ini adalah pembangunan struktur penahan galian-dalam pada proyek: 1. BDNI - Center di Jl. Sudirman – Jakarta 2. BII - Plaza di Jl. MH. Thamrin - Jakarta 3. Mega ITC - Cempaka Mas di Jl. Cempaka Putih – Jakarta 4. BI - Plaza di Jl. Budi Kemuliaan - Jakarta. 5. Menara Asiatic – Mega Kuningan – Jakarta dimana struktur penahan galiannya menggunakan diaphram-wall, sheet-pile dan bored-pile yang diberi perkuatan berupa jangkar tanah.

Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7) Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013

G - 183

Geoteknik

Data yang dipakai dalam penelitian ini berupa: 1. Data kondisi tanah 2. Data dinding turap 3. Data jangkar tanah 4. Data hasil monitoring pergerakan dinding Perhitungan besaran defleksi yang terjadi dilakukan berdasarkan gaya-gaya angkur berdasarkan data tersebut diatas sesuai tahapan konstruksi sebagaimana terlihat pada lampiran –1 ( contoh proyek BII-Plaza). Perhitungan defleksi secara teoritis akan mendekati hasil yang diperoleh dari pengamatan di lapangan yang dilakukan sesuai tahap konstruksi penggalian dan berhubungan dengan tahap pemasangan angkur. Metode yang digunakan dalam analisis ini adalah menerapkan model matematis dengan bantuan program BMCOLPY/G..

Sistem struktur penahan galian yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan dinding turap dengan beberapa angkur tanah sehingga sistem menjadi statis tak tentu tingkat banyak, yang berarti perhitungannya tidak dapat dipecahkan secara statis. Deformasi tanahnya dianalisis secara teoritis berdasarkan beam on elastic subgrade theory. Konsep Winkler ini dikembangkan oleh ( Hetenyi, 1946 ) dengan memodelkan dinding sebagai balok ( beam ) yang didukung oleh tanah sebagai pegas ( winkler-spring ) dengan kekakuan sebesar kh. (Bowles, 1974 & 1988) memodelkan tanah sebagai pegas-pegas elastic linier. Persamaan dasar yang digunakan untuk menghitung deformasi dan kestabilan dinding adalah sebagai berikut:

EI dimana:

y x

p

d4y + p=0 dx 4

E I = kekakuan dari dinding = defleksi dari dinding = panjang dinding = reaksi tanah persatuan panjang (

p

= kh x

y

)

= horizontal subgrade reaction modulus kh Tanah dimodelkan sebagai elasto-plastis dengan tekanan ( reaksi ) tanah dibatasi pada nilai tekanan aktif dan tekanan pasif. Bila dinding dibolehkan berdeformasi hingga tekanan aktif dan tekanan pasif termobilisasi, maka permasalahannya akan menjadi serupa dengan sistem balok berperletakan elastis ( beam on elastic foundation ). Namun demikian, biasanya deformasi yang akan dialami untuk keadaan diatas tidak bisa ditolerir. Umumnya pergerakan dinding dibatasi, akibatnya tekanan aktif tidak termobilisasi secara penuh dan tekanan berada diantara tekanan tanah dalam kondisi at rest dan aktif. Solusi diatas dapat diatasi dengan menggunakan metoda beda hingga (finite difference method) atau metoda elemen hingga (finite element method). Analisis pergerakan lateral dari turap berjangkar akan meliputi: 1. Idealisasi lapisan tanah dan menyusun parameter-parameternya. 2. Menghitung beban yang bekerja pada dinding turap sesuai tahapan konstruksi ( 7 tahap )

σa(1) = σv ' Ka − 2c Ka (2) Tekanan lateral air tanah, m → µ = γ a H (3) Tekanan lateral beban permukaan → σ a ( 2) = qKa (1) Tekanan lateral tanah, po →

Q.cos45 spacing E. A cos45 SH = L spacing

(4) Tekanan akibat gaya angkur, Q → (5) Konstanta spring, S →

QH =

3. Menghitung defleksi yang terjadi pada dinding turap dengan bantuan perangkat lunak BMCOLPY/G (Gambar 2.)

Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)

G - 184

Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013

Geoteknik

2. GALIAN-DALAM Respon Tanah Pada Pelaksanaan Galian-Dalam Pada umumnya, galian-dalam adalah pemindahan tanah dan air dalam jumlah besar dengan suatu proses yang mengakibatkan kehilangan beban. Pelepasan tekanan total dan tidak adanya tekanan pori akan menimbulkan gerakan tanah di sekelilingnya, karena itu pengawasan terhadap pergerakan ini merupakan syarat dasar di dalam rekayasa galian-dalam. Respon tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yang saling berkaitan satu dengan lainnya, yaitu: sifat-sifat tanah, pengontrolan air tanah, waktu, dimensi, sistem penopang termasuk tahapan galian termasuk penjangkarannya, serta adanya struktur berikut fondasinya di dalam wilayah sekitar yang terdekat, juga muatanmuatan sementara yang turut membebani.

Sistem Penopang pada Pelaksanaan Galian-Dalam Sistem penopang yang berbeda dapat digunakan untuk galian-dalam tergantung pada tanah dan kondisi air tanah serta ukuran (lebar, panjang dan kedalaman) galiannya. Posisi penopang dapat horisontal atau miring. Pada pekerjaan galian yang dalam tetapi sempit, penyangga horisontal sering digunakan, sementara pada ekskavasi lebar dan besar penopang seringkali dibuat miring. Kemiringan penopang umumnya disokong pada ujung penggalian oleh pelat (slab) beton atau telapak (footing) beton secara terpisah. Hal ini harus diobservasikan pada kemiringan penopang dimana jangkarnya akan menyebabkan kekuatan aksial pada tiang darurat yang dapat mempengaruhi stabilitas dinding. Tujuan dari tekanan sebelumnya ( prestress ) adalah membebani setiap jangkar yang sudah selesai pada level beban yang diketahui dan mencatat perilaku deformasi jangkar tersebut, sehingga dapat dibandingkan terhadap perilaku jangkar-jangkar pengetesan.

Pergerakan Lateral Pergerakan lateral akibat bergesernya tanah disekitar galian-dalam mempunyai pengaruh yang dapat merusak bangunan yang berada didekatnya. Pergerakan lateral tersebut tergantung dari kekakuan dinding turap, karena itu dapat dikurangi dengan cara menambah kekakuan dari struktur dinding turap atau mengurangi spacing dari jangkar tanah. Jangkar tanah lebih efektif karena dapat ditempatkan di dekat dasar galian dan diberi beban sebelumnya ( preloading ). Oleh karenanya strutting atau temporary berm sedapat mungkin dihindari. Pada umumnya tekanan lateral yang terjadi berada diatara keadaan aktif dan at rest. Sebaliknya pada bagian muka dinding ( sisi yang digali ) tanah akan berada diantara keadaan at rest hingga keadaan pasif.

Tekanan Lateral Tanah Aktif Tekanan lateral tanah untuk kondisi undrained dan drained dihitung dengan rumus:

sa =

K a .s v ' -2 c K a

dimana: s v ' = tegangan vertikal efektif tanah

Tekanan Lateral Air Tanah Besarnya tekanan lateral akibat air tanah tergantung pada beda tinggi muka air tanah didepan dan dibelakang dinding.

Monitoring Pergerakan Lateral Sesuai dengan perkembangan teknologi peralatan untuk -! " ”, pergerakan masa tanah dalam arah lateral dapat diamati secara kontinyu dengan “inklinometer”, sehingga dapat dilakukan prediksi awal, apakah masa tanah tersebut tertendensi akan stabil atau justru akan runtuh. Kombinasi antara sebuah tabung “deformable” dimana bagian bawahnya harus tertanam “fixed” pada lapisan “substratum” dengan peralatan pengukuran “electronic” serta “sound”, merupakan elemen-elemen utama dari inklinometer. Hasil yang disajikan umumnya berbentuk kurva antara “displacement versus depth”.

3. HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN Idealisasi Lapisan Tanah


G - 185

Geoteknik

(1) Proyek BDNI-CENTER Jl. Jend. Sudirman -Jakarta +0.00 Silt

g= 17 kN/m3 c = 23.5 kN/m2 f = 5o

-1.45

g = 16.34 kN/m3 clay

c = 35.5 kN/m2 f = 0o

-3.95 -5.45 MAT silt

g = 15.65 kN/m3 c = 35.5 kN/m2

f = 5o

-7.45

g = 15.65 kN/m3

silt

c = 35 kN/m2 f = 5o

-10.45

g = 14.075 kN/m3

silt

c = 25 kN/m2 f = 6o

-19.45 Sand

f = 30o;g = 15.5 kN/m3 Dr = 50%

-20.95 silt

f = 6o;g = 16 kN/m3 c = 60 kN/m2

-22.45

silt

g = 16.5 kN/m3 c = 70 kN/m2 f = 6o

- 24.95

silt

g = 16 kN/m3 c = 90 kN/m2 f = 6o

-29.45

Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)

G - 186


Geoteknik

(2) Proyek BII – PLAZA Jl. MH. Thamrin Jakarta +0.00

MA -1.00

g = 16.5 kN/m3 c = 7.5 kN/m2 f

silty-clay -7.00

g = 16.5 kN/m3 c = 30 kN/m2 f

silty-clay -9.00

g = 17.5 kN/m3 c = 45 kN/m2 f

silt -20.00

g = 15 kN/m3 c = 90 kN/m2 f

silt -23.00

g = 17 kN/m3

silt

c = 90 kN/m2 f

-37.00

(3) Proyek Mega ITC – Cempaka Mas Jl. Cempaka Putih - Jakarta +0.00

g = 16 kN/m3

silty-clay

c = 15 kN/m2 f = 10o

-4.00 -5.369 MAT

g = 16 kN/m3

silty-clay

c = 8 kN/m2 f =16o

-11.369

g = 16 kN/m3

sandy-silt

c = 56 kN/m2 f = 20o

-15.369

sandy-silt

f = 10o; g = 17 kN/m3 c = 60 kN/m2

-16.369

g = 17 kN/m3

silt

c = 90 kN/m2 f = 5o

-23.00


G - 187

Geoteknik

(4) Proyek BI – PLAZA Jl. MH. Budi Kemuliaan Jakarta +0.00 -0.50 MAT

clay

g = 16 kN/m3 c = 10 kN/m2 f = 8o

-3.00

sand -5.00

g = 14 kN/m3 c = 4 kN/m2 f = 15o

g = 14 kN/m3

clay

c = 5 kN/m2 f = 4o

-9.00

g = 14 kN/m3

clay

c = 5 kN/m2

f = 10o

-15.00

g = 14 kN/m3

sandy-clay

c = 10 kN/m2 f = 13o

-20.00

g = 17 kN/m3

sandy-clay

c = 5 kN/m2 f = 16o

-22.00

(5) Proyek Menara Asiatic – Mega Kuningan, Jakarta +0.00

g = 15 kN/m3

silt

c = 32.5 kN/m2 f = 18o

-5.30

g = 15.5 kN/m3

silt -7.80 –8.80 MAT

silt

c = 6 kN/m2 f = 16o

g = 14.5 kN/m3 c = 10 kN/m2 f = 20o

-10.30

g = 15 kN/m3

silt

c = 25 kN/m2 f = 18o

-14.30

g = 14.5 kN/m3

silt

c = 100 kN/m2 f = 20o

-25.80 Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)

G - 188


Geoteknik

Tahapan Analisis Tahap 1. Analisis penggalian pertama dengan kedalaman 3.00 m Tahap 2. Analisis pemasangan angkur pada lapis pertama dengan kedalaman 3.00 m Tahap 3. Analisis penggalian kedua dengan kedalaman 6.00 m Tahap 4. Analisis pemasangan angkur pada lapis kedua dengan kedalaman 6.00 m Tahap 5. Analisis penggalian kedua dengan kedalaman 9.00 m Tahap 6. Analisis pemasangan angkur pada lapis ketiga dengan kedalaman 9.00 m Tahap 7. Analisis penggalian ketiga dengan kedalaman 13.00 m

Hasil Analisis Hasil analisis dinding turap berjangkar dengan metoda Rankine & Terzaghi serta perbandingannya dengan hasil monitoring inklinometer


G - 189

Geoteknik

Gambar 3.1 Hasil Analisis vs Hasil Lapangan dari ke- 5 Lokasi Proyek

Pembahasan Kajian di dalam makalah ini dibatasi pada hal-hal antara lain: - Analisis hanya pada tinjauan pergerakan lateral - Analisis hanya berdasarkan data dari hanya 5 (lima) proyek - Kondisi muka air tanah dibelakang galian dianggap dalam keadaan statis, karena kedalaman penetrasi dari turap sudah direncanakan berada pada lapisan Pereable. Defleksi hasil analisis dengan metoda Rankine mempunyai kecenderungan nilai yang lebih kecil daripada hasil pengamatan inklinometer. Hal ini terjadi karena beberapa kemungkinan diantaranya : - Pengambilan sample tanah, meskipun dalam keadaan “undistur. namun cara pengambilan dilapangan ataupun percobaan dilaboratorium yang kurang baik akan menghasilkan parameter tanah yang kurang akurat. - Asumsi dalam analisis kondisi tanah adalah homogen dan elastis linear sedangkan kenyataannya tidak demikian. - Dalam analisis tanah diidealisasi dalam 2dimensi, padahal dalam kenyataannya adalah 3 dimensi.

4. KESIMPULAN Terjadi korelasi yang baik antara hasil analisis dengan metoda Rankine terhadap hasil pengamatan inklinometer, maka metode ini dapat dipakai dalam menganalisis pergerakan lateral yang terjadi akibat konstruksi penggalian tanah. Pembacaan yang diperoleh dari instrumen geoteknik telah memberikan manfaat besar dalam mengevaluasi pergerakan lateral dinding penahan pada pelaksanaan galian-dalam.

DAFTAR PUSTAKA B.Broms, Bengt. Design and Construction of Anchored and Strutted Sheet-Pile Walls in Soft Clay,Singapure: Nanyang Technological Institute. Susilo, Budi, dkk. Analisis Perpindahan Lateral Penggalian Basemen dibandingkan dengan Hasil Pengamatan Instrumentasi Geoteknik. 2000. CRI Clayton, J.Militisky and RI Woods. Earth Pressure and Earth-Retaining Structures, by Balacky Akademic & Professional. Dunnicliff. Geotechnical Instrumentation for Monitoring Field Performance, by John Willey. Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)

G - 190


Geoteknik

Gouw Tjie Liong. Dinding Dafragma, Aspek Pelaksanan dan Perencanaannya. Short Course Teknik Terowongan, 2000. M.Das, Braja. Principles of Geotecnical Engineering, The University of Texas at El Paso, 1985. Malcalom Puller. Deep-Excavation, by Thomas Telford, 1996. Muslimin, Marina. Analisis Pergerakan Dinding Diafragma Berjangkar pada Tahapan Konstruksi. Universitas Katolik Parahiayangan, 2000. Michael Carter and Stephen P. Betley. Correlation of Soil Properties, London: Pentech Press Publisher. TH, Hanna. Foundation in Tension Ground Anchors , by John Willey & Sons,Inc. Xanthakos, Abramsom, Bruce. Ground Control & Improvement, by Willey Intercience. Soil and Foundations, Volume 39, Number 3, June 1999, Japanese Geotechnical Society.


G - 191

EVALUASI PERGERAKAN DINDING PENAHAN TANAH PELAKSANAAN GALIAN DALAM PADA TANAH LUNAK DI JAKARTA (225G)

Recommend Documents