Bab 9. Dinding Penahan Tanah

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    1/48

    BAB

    IX

    DINDING

    PENAHAN

    TANAH

    9.1

    PENDAHULUAN

    Bangunan

    dinding

    penahan

    tanah

    digunakan

    untuk

    rnenahan

    tekanan

    tanah

    lateral yang

    ditimbulkan

    oleh

    tanah

    urug

    atau

    tanah

    asli

    yang

    labil.

    Bangunan

    ini

    banyak

    digunakan

    pada

    proyek-proyek:

    iri-

    gasi,

    jalan

    raya,

    pelabuhan,

    dan

    lain-lainnya.

    Elemen-elemen

    fondasi,

    seperti

    bangunan

    ruang

    bawah

    tanah

    (basement),

    pangkal

    jembatan

    (abutment),

    selain

    berfungsi

    sebagai

    bagian

    bawah

    daristruktur,

    ber-

    fungsijuga

    sebagai

    penahan

    tanah

    di

    sekitarnya.

    Kestabilan

    dinding

    penahan

    tanah

    diperoleh

    terutama

    dari

    berat

    sendiri

    struktur

    dan berat tanah

    yang

    berada

    di

    atas

    pelat fondasi,

    Be-

    sar

    dan

    distribusi

    tekanan

    tanah

    pada

    dinding

    penahan

    tanah,

    sangat

    bergantung

    pada

    gerakan

    ke

    arah

    lateral

    tanahielatifterhadap

    ainairg.

    9.2

    TIPE-TIPE

    DINDING

    PENAHAN

    TANAH

    Terdapat

    beberapa

    tipe

    dinding

    penahan

    tanah,

    antara

    lain

    (Gambar

    9.1):

    (1)

    Dinding

    gravitasi

    (2)

    Dinding

    semi

    gravitasi

    (3)

    Dinding

    kantilever

    (4)

    Dinding

    counterfort

    (5)

    Dinding

    krib

    (6)

    Dinding

    tanah

    bertul

    ang (reinforced

    earth

    wall).

    Dinding

    gravitasi,

    adalah

    dinding

    penahan

    yang

    dibuat

    dali

    hc

    ton

    tak bertulang

    atau

    pasangan batu.

    Sedikit

    tulangan beton

    kadang-

    kadang

    diberikan

    pada permukaan

    dinding

    untuk

    mencegah retakan

    permukaan akibat

    perubahan

    temperatur

    (Gambar

    9.1a).

    BAB

    IX-

    Dinding

    penahan

    Tanah

    (c)

    Dinding

    kantilever

    (b)

    Dinding

    senli

    gr€vifasi

    Balok

    pengunci

    (e)

    Dinding

    Rrib

    (fl

    Dinding

    tanah

    berful€ng

    Gambar

    9.1

    Berbagai

    tipe

    dinding

    petrahan tanah.

    (d)

    Dinding

    counterfort

    Analisis dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    441

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    2/48

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    3/48

    6r:

    Koo\:

    K,y

    z

    Tanah ntendoronE

    drndin-q

    {aJ

    lekailFff

    lanah

    .saal

    olaar

    trbJ

    lekairan

    lanah

    irfitif

    Dndng

    p*notrr/

    ,{

    /

    LBrdanE

    lrngsor

    2,2

    2,0

    1,8

    1,6

    '1,4

    1.2

    l+.Dindins

    mendorongtanah

    Y

    c

    .9

    D

    o

    o

    Y

    l-

    utnuinE

    penahary

    \

    (:e.2)

    /

    I

    /

    +--'t'

    t

    L

    ,

    /

    LB

    d.,ng

    longr,r,

    1,0

    0,8

    0,6

    o,4

    0,2

    0,0

    Gambar

    9.2

    Tekanan

    tanah

    lateral.

    Dari

    memperhatikan

    lingkaran

    Mohr

    pada

    Gambar 9.3b,

    dapat

    ditentukan

    bahwa:

    o/riaktit)

    o,1

    l-sinO

    r

    (D

    Ko=

    _

    :-:-

    =19-(45-_)

    (9.3.)"

    o,,

    ol

    l+sinq

    2'

    (r',1

    Tekarar

    ianah

    p;-r.srf

    Pada kondisi

    keseimbangan

    limit

    aktif

    ini

    tegangan

    utarna

    minor

    o.::

    o-i,

    dan

    tegangan

    utama

    mayor

    o-t

    -

    o,

    Sebaliknya,

    jika

    regangan

    lateral yang

    terjadi

    pada

    kondisi

    tekan,

    yaitu

    bila

    tanah

    tertekan

    sebagai

    akibat

    dinding

    penahan

    mendorong

    tanah

    (Gambar

    9.2c),

    maka

    gaya

    yang

    dibutuhkan

    untuk

    menyebabkan

    kontraksi

    tanah

    secara

    lateral

    sangat

    lebih

    besar

    claripada

    besarn

    menekan

    ke

    dinding.

    Besarnya

    gaya

    ini bertambah

    hnya

    regangan

    dalam

    tanah

    seiring

    dengan

    bergeraknya

    dinding,

    hingga

    sampai

    suatu

    regangan

    tertentu,

    tanah

    mengalami

    keruntuhan

    geser

    akibat

    desakan

    dinding

    penahan,

    saat

    mana

    gaya

    lateral

    tanah mencapai

    nilai

    yang konstan

    yaitu

    pada

    nilai

    maksimumnya.

    Tekanan

    tanah

    lateral

    rnaksimum

    yang

    mengaki-

    batkan

    keruntuhan

    geser tanah

    akibat

    gerakan

    dinding

    menekan

    tanah

    urug,

    disebut

    tekanan

    tanah

    pasif

    (passlve earth

    pressure)'

    Kedudukan

    tegangan-tegangan

    saat

    tanah

    pada kedudukan

    limit

    pasif tercapai

    diwakili

    oleh

    lingkaran

    C

    yang menyinggung

    garis

    ke-

    gagalan

    oP

    (Gambar

    9.3a).

    Jika

    tegangan

    verlikal

    (o,)

    titik

    terlentu

    di

    dalam

    tanah

    dinyatakan

    oleh

    o,:

    y

    z, fi1aka

    tekanan

    tanah

    lateral

    pada

    saat

    tanah pada

    kondisi

    runtuh:

    on:

    Kp

    o,-

    Kry

    z

    (9'4)

    Dari

    memperhatikan

    lingkaran

    Mohr

    pada

    Gambar

    9.3b,

    dapat

    ditentukan

    bahwa:

    K.,

    =

    dr,n,,,,,

    -

    o,

    -

    =ry

    =

    tg2(45,,

    +

    9)

    (g.5)

    '-t'

    o,

    o.r

    l-sinrP

    "

    2

    0,0002

    Ka mjnimum (longgar)

    0

    0,002

    0,004

    0,006

    Rasio Y/H

    I

    444

    Longgar

    Pada

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    Penahan

    Tanah

    Perhatikan

    bahwa

    pada

    kondisi

    pasif,

    tegangan

    :

    oy(pasi1)

    dan

    tegangan

    utama

    mayor

    or

    :

    oh

    (pasir)

    Dari

    Persamaan-persamaan

    (9.3) dan

    (9.5)

    permukaan

    tanah

    horisontal

    seperti

    pada

    Gambar

    9.2

    hubungan:

    K--

    |

    ,

    K,,

    Analisis

    dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    utama

    ffilrlor

    o.3

    untuk

    kondisi

    dapat

    diperoleh

    (e.6)

    445

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    4/48

    pada

    kedudukan

    aktif

    Tegangan

    pada

    kedudukan

    pasif

    f--7,,

    "r-lK

    ot

    I

    Jadi

    untuk

    tekanan

    verlikal

    terlentu,

    tekanan

    tanah

    lateral

    hanya

    akan

    terdapat

    diantara

    dua nilai

    batas

    K, o,

    dan

    K, o,.

    Kedudukan

    tegangan

    pada batas-batas

    nilai

    tersebut

    disebut

    tegangan pada

    kedu-

    dukan

    Rankine

    (Rankine

    state).

    Kemiringan

    bidang-bidang

    kegagal-

    an

    di

    dalam

    tanah

    pada

    ke

    dua

    kedudukan

    batas

    tersebut

    diperlihatkan

    pada

    Gambar

    9.3b.

    9.3.2

    Pengaruh

    Regangan

    Lateral

    Seperli

    yang

    telah

    dipelajari,

    tekanan

    tanah

    lateral

    pada

    dinding

    bergantung

    pada

    regangan

    yang terjadi pada tanah atau

    gerakan

    dinding

    relatif

    terhadap

    tanah urug

    di

    belakangnya.

    Gambar

    9'2d

    memperlihatkan

    hubungan

    uttara

    regangan

    lateral/gerakan

    dinding

    dan

    koefisien

    tekanan

    tanah

    lateral

    (rQ

    pada

    tanah

    pasir hasil

    pene-

    litian

    Terzaghi

    (19a8). Dalam

    gambar

    tersebut,

    K

    :

    o1,lyz

    (y:

    betat

    volume

    tanah,

    z

    :

    kedalaman

    dan

    o7,

    -

    tekanan

    talah

    lateral

    pada ke-

    dalaman

    z).

    Terlihat

    bahwa

    regangan

    lateral

    (gerakan dinding

    pena-

    han)

    yang dibutuhkan

    untuk

    mencapai

    kedudr"rkan

    tekanan

    tanah

    aktif

    lebih

    kecil

    dibandingkan

    dengan gerakan

    dinding

    penahan

    yang dibu-

    tuhkan

    untuk

    mencapai

    kedudukan

    tekanan

    tanah

    pasif. Perhatikan

    pula

    bahwa

    koefisien

    tekanan

    tanah

    aktif

    (K,)

    lebih

    besar

    untuk

    tanah

    pasir longgar

    daripada

    tanah

    pasir

    padat, sedang

    untuk

    koefisien

    tekanan

    tanah

    pasif

    (Kr)

    kebalikannya.

    Tabel 9.1

    Macam

    tanah

    dan

    translasi

    saat

    tanah

    dalam

    kondisi

    aktif

    (Bowles,

    1971)

    Gambar

    9.3

    Tekanan

    tanah

    I

    I

    dan

    lingkaran

    Mohr

    yang

    mewakili

    kedudukan

    te

    an

    di

    dalam

    tanah.

    (a)

    Tegangan-tegangan

    pada

    kedudukan

    Rankine

    (b)

    Orientasi

    garis_garis

    keruntuhan

    teori

    Rankine

    pada:

    (i)

    Kedudukan

    aktif.

    (ii)

    Kedudukan

    pasif.

    446

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    penahan

    Tanah

    Tanah

    tak kohesif,

    padat

    0,001

    sampai

    0,002H

    Tanah

    tak

    kohesif,

    tak

    padat

    0,002

    sampai

    0,004H

    Tanah

    kohesif,

    kaku

    0,01

    sampai

    0,02'11

    Tanah

    kohesif,

    lunak

    0,02

    sampai

    0,05F1

    -

    Hasil

    penelitian

    Lambe

    dan

    Whitman

    (1969)

    pada

    tanah

    pasir

    yang

    diuji

    pada alat

    triaxial

    menunjukkan

    bahwa tanah akan mencapai

    Macam

    tanah

    Analisis

    dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    Translasi

    yang

    dibutuhkan

    (H:

    tinggi

    dinding

    penahan)

    447

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    5/48

    kedudukan

    aktif

    pada

    regangan

    kira-kira

    0,5%0, sedang

    untuk

    kedu-

    dukan

    pasif

    kira-k ira

    2oh.

    Bila

    gerakan

    dinding

    penahan

    berupa translasi,

    nilai-nilai tipikal

    mulai

    bekerjanya

    tekanan

    tanah

    aktif

    ditunjukkan

    dalam

    Tabel

    9.1

    (Bowles,

    1977).

    Diagram

    tekanan tanah

    aktif

    yang

    berbentuk segitiga

    hanya

    akan

    terjadi

    bila

    keruntuhan

    tanah

    diakibatkan

    oleh menggulingnya

    (rotasi

    terhadap

    kaki)

    dinding penahan

    sehingga

    regangan

    di

    dalam

    tanah

    sama

    atau

    lebih

    besar

    dari regangan

    minimumnya

    (Gambar

    9.4a).

    Untuk struktur

    penahan

    tanah

    yang

    melengkung

    akibat

    tekanan

    tanah, atau bergerak menurut rnodel

    yang

    lain,

    distribusi

    tekanan

    tanahnya

    akan berbeda,

    seperti

    diperlihatkan

    dalam

    Gambar 9.4b

    dan

    9.4c.

    (a)

    Rotasi

    ujung

    bawah

    @)

    Rotasi

    ujung

    atas

    (c)

    Melengkung

    di tengah

    Gambar

    9.4 Distribusi

    tekanan tanah

    aktif

    pada

    dinding

    penahan

    menurut

    tipe

    gerakan

    dinding.

    Jika

    bagian atas

    struktur

    penahan

    tanah

    dicegah

    bergerak,

    dan

    di

    bagian

    bawahnya

    bebas, maka

    tekanan

    tanah

    lateral

    yang

    terjadi akan

    mendekati

    tekanan

    tanah

    saat

    diam

    pada

    bagian atasnya,

    dan

    ber-

    kurang

    sampai mendekati

    nol

    pada

    bagian bawahnya

    (Gambar

    9.4b).

    Dalam praktek,

    hal

    ini

    terjadi

    pada

    dinding

    penahan

    pada galian

    tanah

    yang

    terbuka.

    Tipe gerakan

    dinding

    yang

    berupa lengkung,

    diperlihatkan

    da-

    lam

    Gambar

    9.4c.

    Disini,

    dinding

    penahan

    tanah

    berupa turap

    flek-

    sibel

    yang

    diangker

    pada

    ujung

    atas

    dan

    di

    pancang

    pada

    bagian

    bawahnya.

    Tekanan

    tanah

    lateral

    yang terjadi

    mengecil

    pada

    bagian

    tengah-tengah

    dinding

    akibat defleksi

    lateral dinding turap

    yang

    fleksibel.

    Nilai-nilai

    Koyangdiperoleh

    dari

    pengamatan beberapa

    peneliti,

    disimpulkan

    oleh

    Teng

    (1962)

    sebagai

    berikut:

    -K,

    :

    0,35

    -

    0,6

    untuk

    pasir

    dan

    kerikil

    0,45

    -

    0,75

    untuk

    lemPung

    dan

    lanau

    i

    untuk

    lempung

    terkonsolidasi

    berlebihan

    (overconsolidated).

    Punmia

    (1980)

    menyarankan

    K"

    untuk

    berbagai

    jenis

    tanah

    tanah

    seperti

    ditunjukkan

    dalam

    Tabel

    9.2.

    Tabel 9.2

    Nilainilai

    K.

    untuk

    berbagai

    jenis

    tanah

    (Punmia, 1980)

    448

    Jenis

    tanah

    Pasir tak

    padat

    Pasir

    padat

    Pasir dipadatkan per

    lapis

    Lempung

    lunak

    Lempung

    keras

    BAB

    IX

    -

    Dinding Penahan

    Tanah

    Nilai-nilai

    kisaran

    koefisien tekanan

    tanah

    diam,

    aktif

    dan

    pasif

    untuk

    tanah

    kohesif

    dan tanah

    tak

    kohesif

    pada

    umumnya,

    ditunjukkan

    dalam

    Tabel

    9.3

    (Bowles,

    1977).

    Tabel

    9.3

    Nilai-nilai

    kisaran

    koefisien

    tekanan tanah

    lateral (Bowles,

    1977)

    Koefisien

    K

    Kp

    Ko

    Ku

    0,4

    0,6

    0,8

    0,6

    0,5

    Tanah

    granuler

    3-14

    0,4 0,6

    0,33

    -0,22

    Tanah

    kohesif

    |

    -2

    0,4

    -

    0,8

    I

    -0,5

    449

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    6/48

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    7/48

    (c)

    Arah P"

    miring

    Il

    (sejalar

    dengarr

    muka

    tanah urug)

    Garntrar

    9.5

    Diagrarn

    tekanan

    tanah

    aktif Rankine.

    (a)

    Diagram

    tekanan

    untuk peflnukaan

    tanah

    urug horisontal.

    (b) Diagrarr

    tekanan

    untuk permukaan

    tanah

    urug miring.

    (c)

    Lingkaran

    Mohr

    untuk

    permukaan

    tanah

    urug miring.

    Jadi

    pada

    bidang-bidang

    ini,

    kecuali bekerja

    tegangan

    normal

    Jugtr

    tegangan geser. Dengan

    demikian, kedua bidang

    ini

    bukan

    lagi

    bidang-bidang

    utama

    seperti

    pada kasus

    permrtkaan

    tanah

    urug

    horisontal.

    Tekanan

    tanah

    pada

    dinding

    dengan

    pemrukaan tanah urug

    miring

    dapat

    ditentukan

    dengan

    pertolongan

    lingkaran

    Mohr

    atau

    dengan

    memperhatikan

    keseimbangan

    tanah

    yang

    akan

    longsor.

    Berikut

    ini

    hanya akan

    diperlihatkan

    cara

    menentukan

    tekanan

    pada

    dinding

    dengan

    lingkaran

    Mohr.

    Ditinjau

    suafu elemen tanah

    di belakang dinding

    penahan

    tanah

    dengan

    bagian dinding

    belakang

    verlikal,

    licin

    dan

    petmukaan

    tanah

    urug

    miring

    sebesar

    p.

    Lingkaran

    Mohr saat

    elemen

    tanah

    pada

    kedudukan

    aktif diperlihatkan

    dalam

    Gambar

    9.5c.

    Tegarrgan

    vertrkal

    (o)

    ditunjukkan oleh

    jarak

    OC,

    sedang

    tegangan lateral

    (p)

    yang

    bekerja

    pada

    bidang

    miring

    dirryatakan

    oleh

    jarak

    OA.

    Tegangan o

    danp

    merupakan

    tegangan-tegangan

    conjugate

    dengan

    arah

    o vertikal

    dan

    p

    sejajar

    dengan

    permukaan

    tanah

    miring.

    Tegangan-tegangan

    o

    danp ini

    merupakan resultan tegangan pada masing-masing

    bidang di

    elemen

    tanah

    yang

    ditinjau

    (keduanya

    bukan

    tegangan-tegangar

    utama).

    Bila

    or dan

    o3 berturut-turut

    adalah

    tegangan

    utama

    mayor

    dan

    tegangan utama

    minor

    pada

    elemen

    tanah,

    untuk

    tanah

    tak

    berkohesi

    dapat diperoleh:

    ,4_

    ,.

    =-17

    o

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    Penahan

    Tanah

    ot-62

    ot+63

    Karena

    sudut

    yang

    dibentuk

    antara

    o dan

    p

    adalah

    []

    (lihat

    Gambar

    9.5c

    sebelah

    kanan),

    maka

    garis

    dari

    titik

    O

    bersudut

    p

    terhadap

    absis

    akan memotong

    lingkaran

    Mohr

    pada

    titik-titik

    A

    dan

    C. Garis

    OA

    menyatakan

    resultan

    tegangan

    p

    dan

    garis

    OC

    menyata-

    kan

    resultan

    tegangan

    o. Gambar

    9.5c

    memperlihatkan

    OA:

    p

    dan

    OC

    :

    o,

    sedang

    o1

    dan 03

    merupakan

    titik-titik

    potong lingkaran

    Mohr

    dengan

    sumbu-x.

    Bila

    digambarkan

    DB

    tegak lurus

    AC, maka

    :SnQ

    Analisis dan Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    (e.10)

    453

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    8/48

    OB

    BD

    AB

    OD

    cos

    B-

    o' o'

    "o,

    P

    oD

    sin

    F:

    "'

    jo'

    rl,

    P

    BC:

    JfA'

    -

    (ao)'

    ffi,;1'"',

    Karena

    (or

    :

    or)

    =

    (or

    +

    o:)

    sin

    rp,

    dari

    Persamaan

    (9.10),

    dapat

    diperoleh:

    Or

    -F

    Gr f---- a- .

    AB

    :

    BC

    :

    ;

    {sin'

    rP-

    sin'

    B

    reg;gan

    o:OB+BC

    ol+o3

    n

    ol+ol

    t.

    ,

    cos

    lJ

    +

    {sm-Q-sinzB

    22'

    Teganganp:OB-AB

    o1*o1

    ^

    or+or

    f-

    z

    )2

    Dengan

    membagi

    Persamaan

    (9.12)

    dengan

    (9.13),

    diperoleh

    p

    cosB-

    o

    cosB +

    {sin2

    ,p

    -

    sin2

    p

    yz.bcosP

    _

    ":

    tti- :

    yz

    cos

    B

    p

    :

    tekanan

    tanahlatetal:

    P,

    Substitusi

    ke

    Persamaan

    (9"14),

    diperoleh:

    atar-

    L :

    K:

    o.

    Rasio

    K

    adalah

    rasio

    coniugate

    ata:u

    rasio

    tekanan

    tanah

    lateral

    Rankine.

    Untuk

    kasus

    ini,

    1C,"'a*r"'B

    (e.11)

    454

    Pr:\

    z

    cos

    B

    (e.t2)

    atau

    pu: Koy

    z

    Dalam

    persamaan

    tersebut,

    (e.13)

    Kr:

    cos

    B

    dengan,

    p

    sudut

    kemiringan

    permukaan

    tanah urug

    terhadap

    hori-

    sontal

    q

    :

    sudut

    gesek dalam

    tanah

    Tekanan

    tanah

    aktif

    total

    (P,)

    untuk

    dinding

    penahan

    tanah

    setinggi

    11 dinyatakan

    oleh

    persamaan:

    cosB-

    (e.14)

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    Penahan

    Tanah

    cor'p-"os2q

    dcngan

    arah

    garis kerja

    tekanan

    yang

    sejajar permukaan

    tarlzrh

    urug

    dantekerja

    pada keting

    gian

    Hl3

    dari

    dasar

    dinding

    penahan'

    Bila

    p

    :

    0

    (untuk

    permukaan

    tanah

    horisontal),

    Persamaan

    (9.15c)

    meniadi:

    1-sinq

    llo:

    -

    l+sinq'

    Persamaan

    ini

    sama

    dengan

    Persamaan

    (9'3)'

    Po:0,5If

    yK,

    (9.1

    5a)

    (e.1sb)

    (9.1 5c)

    Analisis

    dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    (e.16)

    il

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    9/48

    Tekanan

    tanah

    pasif

    untuk

    permukaan

    tanah

    miring

    ditentukan

    dengan

    cara

    yang

    sama.

    Pada

    kedudukan pasif,

    tekanan

    tanah pasif

    (pr)

    pada

    kedalaman

    z

    dari pttncak

    dinding

    penahan dinyatakan oleh:

    Pp:Kpzl

    (9.17a)

    Tekanan

    tanah

    pasif

    total

    (Pr)

    untuk

    dinding

    penahan

    setinggi

    H,

    dinyatakan

    oleh

    persamaan:

    Po:0,5

    I?

    y

    Ko

    (9.17b)

    dengan

    Ko=cosp

    Titik

    tangkap gaya

    tekanan

    tanah

    pasif

    terletak

    pada

    Hl3

    dari

    dasar

    dinding

    penahan

    dan

    arahnya

    sejajar

    dengan

    permukaan

    tanah

    urug-

    Pada

    Persamaan (9.18)

    bila

    tanah

    urug

    horisontal

    (B

    :

    0),

    1+sin

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    10/48

    (a)

    @)

    Gambar

    9.6 Diagram

    tekanan

    tanah

    aktif

    Rankine (K^t

    >

    K,z).

    -

    Tekanan

    tanah

    aktif

    pada

    bagian

    dinding

    setinggi

    fu

    adalah

    pu'

    :

    Ku2

    ou

    :

    Kuz(Q

    +

    ytht+

    y2,h2)

    - Tekanan

    lateral

    akibat

    tekanan

    air

    setebal

    h2

    atatpada

    z

    :

    H:

    u:

    T*hz

    Tekanan

    tanah

    aktif total

    pada

    dinding

    penahan

    dengan

    tinggi

    H,

    ada-

    lah

    sama

    dengan

    luas

    diagram

    yang

    dintunjukkan

    prau

    Cuiriar

    9.6b,

    yaitu:

    Pu:

    Pr

    +

    Pa+

    Puz

    I

    Puq

    I

    Pus

    t

    p*

    atau,

    P":

    qh1Ku1

    t/rythr2Koi

    ghzKuz-t

    y1h1h2Ku2+

    yry2,h22K"2_t

    yry*hz2

    Q'

    :

    htYt

    Tanah

    2

    (pasir

    2)

    dz,^tz',

    K.z

    c2=

    o

    qK^,

    x

    'a3

    .

    -

    -'

    J

    QKoz

    h.,11

    Ku2,n2y2,

    xu2-'-i2y*-

    Pa4

    Tekanan

    tanah

    aktif

    akibat

    tanah

    setebal

    frr sebesar

    q'

    yang

    terletak

    di

    atas

    tanah

    urug

    dengan

    dinding setinggi

    hz adalah:

    Poa:

    q'Kuh2:\thrhzKuz

    Rankine

    dapat

    ah

    aktif'

    Tekan

    aman

    ke

    dinding

    setinggi

    11(Gambar

    9.7a)

    adalah:

    Pp'

    :

    Koou'

    Dengan

    cara

    yang

    sama

    seperti

    penggambaran

    diagram

    tekanan

    tanah

    aktif

    dapat diperoleh diagram tekanan

    pasif yang

    ditunjukkan

    pada

    Gamb

    ar 9.7b.

    Nilai

    tekanan

    tanah

    pasif total

    Po

    adalah

    Po:

    Ppt

    -l

    Prz-l

    P6

    l

    Pp+

    t

    Pos

    +

    P*

    atau

    pr:

    h1qKo1

    +

    yry

    h:Kpt

    +

    h2qKoz

    +

    y1h1h2Kpt

    +

    /,

    y2'h22Kozt'/ry*hz2

    4sB

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    penahan

    Tanah

    (a) b)

    Gambar

    9.7

    Diagram

    tekanan

    tanah

    pasif Rankine

    (Ko,

    >

    (or)'

    9.3.4.2

    Tekunan

    Tansh

    Lateral

    pada

    Tanuh

    Kohesif

    Bila tanah

    urug

    mempunyai

    kohesi

    (c)

    dan

    sudut

    gesek dalam

    Ppl

    gKpt

    "\

    -\

    r

    Yr

    Knl

    \

    Analisis dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    Pps

    eKp2

    ht.tt

    Kp2

    h2t2'

    Kpz

    h2yw

    I

    l

    459

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    11/48

    (

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    12/48

    nya

    tak terhingga.

    Ditinjau

    struktur dinding

    kan

    pada

    Gambar

    9.9.

    Aktif

    +

    penahan

    tanah

    seperti

    yang

    ditunjuk-

    Bagian

    tarik diabaikan

    HyK^

    - 2c.,lK.

    a) Diagram

    tekanan tanah

    aktif

    *Pasit

    Zc,lKo

    HyKo

    b) Diagram tekanan

    tanah

    pasif

    Gambar

    9.8

    Diagram

    tekanan

    aktif

    dan

    pasif

    pada

    tanah

    kohesif

    (c

    >

    0

    dan rp

    >

    0).

    Luas

    baji

    tanah

    yang

    longsor

    I

    :

    %

    x

    QR

    x PS

    -

    ^

    sin(u+

    B)

    PS

    :

    Po

    (9'2's

    l

    '

    sin(t

    -

    p)

    QR:

    PQ

    sin

    (o

    +

    i)

    PQ:

    Hlsin

    a

    Berat

    baji

    tanah

    persatuan

    panjang

    dinding

    penahan,

    I'v

    -YA

    (t\

    -

    YH:

    f

    sinto*

    ilrrlo*o))

    2sin- cr\

    s'"1ffi'1

    (9'26)

    Tekanan

    aktif

    total

    P,

    ditentukan

    dari poligon

    gaya pada

    Gambar

    9.10b.

    462

    atalu-

    P,:

    Dari

    Persamaan

    (9.27),

    dapat

    dilihat

    bahwa

    nllai

    P,

    :

    f(i)

    Gabungan

    Persamaan

    (9.26)

    dan

    (9.27)

    dapat

    diperoleh:

    p.:

    ,':

    lsinta

    , i] o'11)

    sinti-rp)

    -

    (e.28)

    "

    2sinra\

    sin(i

    /)

    /sin(I80-rz-i+(p'6)

    Derivatif

    dari Persamaan (9.28),

    ff=O

    akan

    diperoleh

    nilai maksimum

    gaya

    P,terhadap

    dinding,

    yaitu:

    sin(I80"

    -a-i+A+5)

    W

    sin(i-

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    13/48

    Jika

    B

    :

    6

    :

    0

    dan cr

    :

    90"

    (dinding

    vertikal,

    licin

    dengan tanah

    urug

    horisontal,

    maka Persamaan (9.29)

    akan

    berbentuk:

    yH

    2 (l

    -

    sino)

    yH2

    P":

    2

    Gsrnrp)

    =-r-'g'(45-ql2)

    (9.30)

    (a)

    Untuk

    v.

    <

    90" (b)

    Untuk

    u.

    >

    90''

    Gambar

    9.9 Kelongsoran

    ditinjau

    dari teori

    Coulomb.

    Persarnaan

    (9.30)

    sama dengan

    persamaan

    tekanan tanah aktif

    cara

    Rankine. Dari

    Persamaan

    (9.29)

    dapat diperoleh bentuk

    persa-

    maan

    umum:

    ,,2

    P,:

    E-v"

    (g.3t)

    "24

    dengan,

    fi

    -6

    +t

    (a)

    @)

    Gambar

    9.10

    (a)

    Kondisi

    saat

    longsor

    (b)

    Segi

    tiga gaya.

    464

    Ko

    Dengan cara

    yang

    sama,

    tekanan tanah

    pasif

    dapat

    pula

    ditentukan.

    Menurut

    Gambar

    9.11a,

    w-

    sin(a

    +

    i;

    til(g *

    4)

    (9.33)

    '

    sin(i

    -

    B)

    dan

    dari

    segi

    tiga

    gaya

    Gambar

    9.1lb,

    sin2

    asin(a

    -

    a{r

    sin2

    (a

    + cp)

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    Penahan Tanah

    Po:

    W

    sin(l80"

    -i-

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    14/48

    Dengan

    mengambil

    nilai

    minimum

    dari

    diperoleh,

    o

    -t{2

    2

    Untuk

    dinding

    vertikal

    sangat

    licin,

    dengan

    tanah

    urug

    horisontal

    (5:

    p:0

    dan

    or:900),

    Persamaan (9.35)

    menjadi,

    yH2

    l+sin

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    15/48

    Tabel

    9.5a Koefisien tekanan tanah

    aktif

    (K,)

    teori Coulomb

    5

    c)

    0

    16

    t1

    20

    22

    26

    0,354

    0,311

    o loq

    0,306

    0.304

    28

    0,328

    0,290

    0,289

    0,286

    0,285

    6

    30

    cr.

    =

    90o

    : B

    =

    -10o

    0,304

    0,270

    0,269

    0,267

    0,266

    0

    16

    1'7

    20

    22

    26

    0,371

    0,328

    0,327

    0,324

    0322

    32

    0,281

    o

    )5)

    0,2s 1

    0,249

    0.248

    (D

    (o)

    28

    0,343

    0,306

    0,305

    0,302

    0.301

    34

    o ?

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    16/48

    Tabel9.5b

    0

    16

    t7

    20

    22

    cr

    =

    90o : B

    =

    +10o

    0

    16

    t7

    20

    22

    4,968

    11,4t7

    12,t83

    15,014

    beban

    tanah

    setebal

    h,

    dengan

    berat

    volume

    (y

    )

    tertentu.

    Dengan

    demikian

    tinggi

    h,

    :

    qly.

    Tekanan

    tanah

    aktif

    pada

    kedalaman

    h, dari

    tinggi

    tanah

    anggapan

    tersebut

    adalah:

    po:

    h,T

    Ko:

    Q

    Ko

    (9.39)

    Jadi,

    akibat

    beban

    terbagi

    rata,terdapat

    tambahan gaya

    tekanan

    tanah

    aktif

    (P,

    )

    sebesar:

    9.3.6

    Pengaruh

    Beban

    di atas

    Tanah

    Urug

    (1)

    Bebun Terbagi Rata

    Beban

    terbagi

    rata

    (q)

    di

    atas

    tanah

    urug

    dapat dianggap sebagai

    o:90o:B:+15o

    470

    6,480

    t8,647

    20,254

    26,569

    32.60r

    dengan,

    q:

    H:

    Ko:

    v:

    6,7 r0

    19,291

    21,054

    28,080

    34,930

    P,'

    --

    qK,

    H

    beban terbagi

    rata

    (kN/m2)

    tinggi

    dinding

    penahan

    (m)

    koefisien

    tekanan

    tanah

    aktif

    berat

    volume

    tanah

    (kN/m3)

    Diagram

    tekanan

    tanah

    aktif,

    bila

    dinding

    penahan

    tanah

    di

    pengaruhi

    oleh

    beban

    terbagi

    rata di

    atas tanah

    urug

    ditunjukkan

    dalam

    Gambar

    9.13.

    Beban terbagi

    rata dianggap

    sebagai beban

    BAB IX

    -

    Dinding Penahan Tanah

    hs

    =

    Qly

    taryah_selinSUiJr"_

    (e.40)

    i\,

    Gambar

    9.13

    Diagram

    tekanan

    tanah aktif akibat

    beban terbagi

    rata

    q

    untuk

    teori

    Rankine.

    Beban

    terbagi rata

    q

    Analisis

    dan Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    Tanah:rp,c=0

    p"'

    =

    qKaH

    QK" HYK"

    477

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    17/48

    (2)

    Beban

    Titik

    Tekanan

    tanah

    lateral akibat

    beban

    titik P

    yang

    bekerja

    di atas

    tanah

    urug,

    dapat

    dihitung

    dengan

    persamaan Boussinesq, yaitu

    dengan menganggap

    angka Poisson

    (p)

    sama

    dengan

    0,5

    (Spangler,

    1938).

    Untuk

    pengaruh

    beban titik

    pada

    Gambar

    9.14a,

    tekanan tanah

    lateral di

    kedalaman

    zpada dinding

    dinyatakan oleh

    persamaan:

    P

    o,

    =_:_

    (9.41a)

    "2r

    Substitusi

    x:

    mH,

    z:

    nH

    dan

    6,:

    6h,

    diperoleh

    3P

    ot=

    "

    (9.41b)

    2nH'

    Dari

    penelitian

    Gerber

    (1929)

    dan Spangler

    (1938),

    persamaan

    tersebut mendekati kenyataan

    bila

    diubah menjadi,

    22

    l, llr m n

    oh=

    r ) \t

    untuklz>0,4

    " H'

    (m'+n')'

    0,28P

    o,

    :

    i|

    lunf.tkm

    <

    0,4

    (3)

    Beban Garis

    Dalam

    praktek,

    beban

    garis

    dapat

    berupa

    dinding beton,

    pagar,

    saluran,

    dan lain-lain.Tekanan tanah lateral akibat beban

    garis

    per

    satuan

    lebar

    (q) (Gambar

    9.14b), dapat dihitung

    dengan mengguna-

    kan

    persamaan

    Boussinesq,

    sebagai

    berikut:

    mendekati

    kenyataan

    bila

    Persama,

    ln

    (9.43),

    dimodifikasi

    menjadi:

    2qm2

    n

    -

    n

    rH(m2 +n')'

    Dari

    pengamatan

    Terzaghi

    (1954),

    nilai-nilai

    yang

    4q

    o,

    =#

    untuk

    m

    >

    0,4

    472

    Y

    unt,tkm

    <

    0,4

    r-E

    Diagram

    tekanan

    tanah

    lateral

    untuk

    pengaruh

    beban

    dilihat

    pada

    Gambar

    9.14b.

    _

    q

    tt /tt\n

    Q.a2a)

    i

    )0,an

    (e.42b)

    (e.43)

    diperoleh lebih

    BAB

    IX

    -

    Dinding Penahan

    Tanah

    (a)

    Beban

    titik

    Gambar

    9.l4Tekanan

    tanah

    pada

    dinding

    akibat

    beban,

    garis dan

    beban

    terbagi

    rata

    memanjang'

    Q.4aa)

    (e.44b)

    (4)

    Beban Terbagi Rata

    Memaniang

    Terzaghi

    (1943),

    sebagai

    berikut:

    garis dapat

    (a)

    Beban

    garis

    (a)

    Beban

    terbagi

    rata

    q (kN/m2)

    oo

    =4(f

    -sin

    p

    cos2a)

    1T

    Analisis

    dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    beban

    titik

    beban

    (e.4s)

    473

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    18/48

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    19/48

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    20/48

    garis

    AD,

    sehingga

    memotong

    (garis-garis

    ACy,

    AC2, ACt.....).

    Gambarkan

    kurva

    Culmann

    lewat

    kan dalam langkah (7).

    8)

    e)

    10)

    Gambarkan

    sebuah

    garis yang

    menyinggung

    kurva

    Culmann,

    yang

    sejajar dengan

    garis

    AC. Ditemukan

    sebuah titik singgung.

    Gambarkan

    sebuah

    garis

    lewat

    titik

    singgung

    kurva

    Culmann

    yang

    telah

    ditemukan

    dalam langkah (9)

    sejajar

    garis

    AD,

    se-

    hingga memotong garis

    AC.

    Panjang

    garis

    ini

    (garis

    P")

    dikalikan

    dengan skala

    gaya

    yang

    dipakai

    adalah

    gaya

    tekanan tanah

    aktif

    total

    yang

    dihitung.

    (b)

    Tanah

    kohesif

    Bila

    tanah

    mempunyai

    kohesi

    (c),

    dipakai untuk menghitung

    tekanan

    tanah

    cara

    Culmann.

    Tahanan geser

    maksimum

    persamaan:

    rs:c1_otgq

    dengan,

    c

    :

    kohesi

    q

    :

    sudut

    gesek

    dalam

    tanah

    urug

    garis-garis

    longsor

    anggapan

    titik-titik

    potong yang ditemu-

    Tahanan

    geser

    maksimum

    antara dinding

    dengan tanah

    urug

    diberikan

    oleh

    persamaan:

    xf:co+otB}

    (9.47)

    dengan,

    c,

    :

    adhesi antaratanah

    dengan dinding

    6

    :

    sudut

    gesek

    antara

    dinding

    dengan tanah

    urug.

    Bidang

    longsor

    dianggap

    berkembang

    dari

    ujung

    kaki sampai

    dasar

    retakan,

    di

    mana kedalaman

    retakan

    adalah

    h"

    :

    2cl(ytlK,)

    (Gambar

    9.17).

    Gaya-gayayang

    bekerja

    pada

    baji

    tanah

    saat

    longsor

    teori

    Coulomb

    dapat

    pula

    aktif

    pada

    dinding

    dengan

    tanah

    urug diberikan

    oleh

    (e.46)

    adalah

    (lihat

    Gambar

    9.17a):

    478

    BAB IX

    -

    Dinding Penahan Tanah

    Ca

    =

    cax

    BD

    C=cxBC

    B

    Gambar 9.l7Hitungan cara

    grafik

    tanah kohesif.

    Analisis dan Perancangan Fondasi

    -

    I

    bcnllBCn

    ab

    llAB

    endnllerah

    Pa

    (b)

    e4

    Culmann un

    tekanan tanah

    aktif

    pada

    479

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    21/48

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    22/48

    ini terbentuk

    garis-garis

    Ppr,

    Ppz,

    ppt.....

    panjang

    garis

    p,

    yang

    mini_

    mum

    dari

    ordinat

    kurva

    Culmann

    dikalikan

    dengan

    skaia gaya

    yang

    dipakai

    adalah

    tekanan

    tanah

    pasiftotal

    tanah

    ke

    dinding

    penahan.

    Gambar

    9.18

    Hitungan

    cara

    grafik

    Culmann

    untuk

    tekanan

    tanah

    pasif.

    9.5

    PENGARUH

    TEKANAN

    REMBESAN

    PADA

    STABI-

    LITAS

    DINDING

    PENAHAN

    Pada

    waktu

    hujan

    deras,

    berat

    volume

    tanah

    di

    belakang

    din_

    ding

    penahan

    tanah

    akan

    bertambah

    akibat

    naiknya

    kadar

    air

    ianah.

    Jika

    perlengkapan drainase

    tidak

    diberikan,

    air

    akan

    merembes ke

    bawah

    melewati

    dasar

    fondasi

    dan

    kemudiari

    naik

    sampai

    kaan

    tanah

    di

    depan

    dinding

    (Gambar

    9.19).

    Rembesan

    air

    tanah

    urug

    ini,

    berakibat:

    1)

    tekanan

    tanah

    juga

    ertambah.

    Karena

    itu,

    empung,

    perancangan

    sebaiknya

    didasarkan

    pada

    kondisi

    jenuh

    air.

    Karena

    tattalt-tttttttlt

    ini cenderung

    menahan

    air

    pada

    jangka

    waktu

    yang lama'

    Gaya angkat

    (uphft)

    akan

    timbul

    pada

    permukaan

    bidang

    runtuh'

    Gaya

    angkat

    timbul

    pada

    dasar

    fondasi

    dinding

    penahan.

    Pengurangan

    tekanan

    tanah

    pasifdi

    depan

    dinding.

    2)

    3)

    4)

    Tekanan

    rembesan

    pada

    bagian

    depan

    dinding

    yang

    arahnya

    ke

    atas

    akan

    berakibat

    mengurangi

    berat

    volume

    efektif

    tanah.

    Bila

    te-

    kanan

    rembesan

    sangat

    besar,

    tanah

    bagian

    depan

    dapat

    kehilangan

    beratnya,

    sehingga

    tanah

    dalam

    kondisi

    mengapung.

    Untuk

    mengu-

    rangi

    tekanan

    rembesan

    yang terlalu

    besar

    tersebut,

    struktur

    penahan

    tanah

    perlu

    dilengkapi

    dengan

    bangunan

    drainase.

    Hal

    ini

    dapat

    dilakukan

    dengan

    menggunakan

    material

    granuler

    sebagai

    bahan

    timbunan

    yang

    dilengkapi

    dengan

    bangunan

    drainase.

    482

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    penahan

    Tanah

    Fwr

    Gambar

    9.19

    Diagram

    tekanan

    air

    di

    sekeliling

    dinding

    penahan'

    Tekanan

    rembesan

    dalam

    massa

    tanah

    dapat

    ditentukan

    dengan

    Analisis dan Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    483

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    23/48

    seperti

    yang

    ditunjukkan

    dalam

    Gambar

    9.19.

    Tekanan

    air

    (p*)

    umumnya

    akan

    mengurangi faktor

    aman.

    9.6 HITUNGAN

    STABILITAS

    DINDING

    PENAHAN

    Gaya-gaya

    yang

    bekerja

    pada

    dinding penahan

    meliputi

    (Gambar

    9.20):

    1)

    Berat

    sendiri

    dinding

    penahan

    (14)

    2)

    Gaya tekanan

    tanah

    aktif

    total

    tanah

    urug

    (P,)

    3)

    Gaya tekanan

    tanah

    pasif

    total

    di

    depan

    dinding

    (P,)

    4)

    Tekanan air

    pori di

    dalam tanah

    (P,)

    5) Reaksi

    tanah

    dasar

    (R).

    Jika

    dinding

    pada

    keadaan

    seimbang,

    jumlah

    vektor

    gaya-gaya

    akan

    sama

    dengan nol.

    Gambar

    9.20

    Gaya-gayayangbekerja

    pada

    dinding penahan

    tanah.

    Analisis

    stabilitas

    dinding

    penahan

    tanah

    ditinjau terhadap

    hal-

    hal

    sebagai

    berikut:

    1)

    Faktor

    aman terhadap

    penggeseran

    dan

    penggulingan

    harus

    mencukupi.

    2)

    Tekanan

    yang

    terjadi

    pada

    tanah

    dasar

    fondasi

    harus

    tidak

    boleh

    melebihi

    kapasitas

    dukung

    tanah ijin.

    3)

    Stabilitas

    lereng

    secara

    keseluruhan

    harus

    memenuhi

    syarat.

    Selain

    itu,

    jika

    tanah

    dasar

    mudah

    mampat,

    penurunan

    tak

    scrtt-

    gam

    yang

    terjadi

    harus

    tidak

    boleh

    berlebihan.

    9.6.1

    Stabilitas

    terhadap

    Penggeseran

    Gaya-gayayang

    menggeser

    dinding

    penahan

    tanah

    akan

    ditahan

    oleh:

    1)

    Gesekan

    antaratanah

    dengan

    dasar

    fondasi.

    2)

    Tekanan

    tanah

    pasif

    bila

    di

    depan

    dinding

    penahan terdapat

    tanah

    timbunan.

    Faktor

    aman

    terhadap

    penggeseran

    (Fg"),

    didefinisikan

    sebagai:

    F-^

    =zR,

    >t5

    (9.48)

    _

    ss

    Ep,

    -

    Untuk

    tanah

    granuler

    (c

    :

    0):

    IRr

    :

    Wf

    Wtg66;dengan

    6a

    (

    q

    -

    Untuk

    tanah

    kohesif

    (q:0):

    Z

    Rn: cB

    -

    Untuk

    tanah

    c-

    q

    (q

    >

    0 dan

    c

    >

    0):

    LRn:

    c"B

    +

    Wtg66

    dengan,

    I

    Rn

    :

    tahanan

    dinding

    penahan tanah

    terhadap

    penggeseran

    W :

    berat

    total

    dinding

    penahan

    dan tanah

    di

    atas

    pelat

    BAB

    IX

    -

    Dinding Penahan

    Tanah

    6t

    fondasi

    (kN)

    sudut

    gesek

    antara

    tanah

    dan dasar

    fondasi,

    biasanya

    diambil

    ll3

    -

    (213)

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    24/48

    ZPn

    :

    jumlah

    gaya-gayahorizontal (kN)

    F

    -

    tg

    &

    :

    koefisien

    gesek

    antara

    tanah

    dasar

    dan

    dasar

    f,ondasi.

    Faktor aman

    terhadap

    penggeseran

    dasar

    fondasi (%)

    minimum,

    diambil 1,5. Bowles

    (1997)

    menyarankan:

    Fr,

    >

    1,5

    untuk

    tanah

    dasar

    granuler

    Fs,>2

    untuk

    tanah dasar kohesif.

    Dalam

    Tabel

    9.6 ditunjukkan

    nilai-nilaif

    dari berbagai macam

    jenis

    tanah

    dasar. Jika dasar

    fondasi

    sangat kasar,

    seperti

    beton

    yang

    dicor langsung ke tanah, koefisien

    gesek

    /:

    tg 6u

    :

    tg tp,

    dengan

    q

    adalah

    sudut

    gesek

    dalam tanah dasar.

    Tabel

    9.6

    Koefisien

    gesek (fl

    antara

    dasar fondasi dan tanah

    dasar

    (AREA,

    1

    9s8)

    Tanah

    granuler

    kasar tak mengandung

    lanau atau lempung

    Tanah

    granuler

    kasar mengandung lanau

    Tanah lanau tak berkohesi

    Batu keras

    permukaan

    kasar

    Perhatian

    perlu

    diberikan

    jika

    dinding

    penahan

    tanah terletak

    pada

    tanah lanau atau lempung.

    Segera sebelum

    fondasi

    dicor, dasar

    fondasi lebih

    baik

    digali sedalam

    l0 cm,

    setelah itu

    ditimbun

    dengan

    tanah

    pasir

    kasar atau

    pasir

    campur kerikil

    yang

    dipadatkan setebal 10

    cm.

    Koefisien

    gesek

    antara

    pasir

    dan tanah

    di

    bawahnya

    (fl

    dapat

    diambil

    0,35

    (Terzaghi

    dan Peck, 1948). Tetapi,

    jika

    kuat

    geser tak

    terdrainase

    (undrained strength) dari

    lapisan

    lunaknya lebih

    kecil

    dari

    tahanan

    geser

    dasar fondasi,

    penggeseran

    akan

    terjadi

    pada

    tanah

    lunak

    di

    bawah

    dasar

    fondasi

    tersebut.

    Untuk

    itu, nilai

    adhesi

    anlara

    dasar

    fondasi

    dan tanah bawahnya dianggap

    sama dengan

    nilai

    kohesi

    tanah

    (c),

    dan sudut

    gesek

    dalam

    (

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    25/48

    tanah pasif.

    Namun,

    keuntungan

    dari

    pemakaian

    pengunci

    ini

    biasanya

    kecil,

    kecualijika

    dasar

    fondasi

    terletak

    di

    atas lapisan

    batu

    atau

    tanah

    pengunci

    sebaiknya

    dibuat

    miring

    lV

    :

    1,5

    H.

    9.6.2

    Stabilitas

    terhadap

    Penggulingan

    pusat

    rota

    depan

    penggu_

    lingan

    ini,

    en akib

    penahan

    dan

    mome

    di

    atas

    9.21a).

    tor

    aman

    akibat

    terhadap

    penggulingan

    (Fg),

    didefinisikan

    sebag

    D

    2M,

    ,

    rt

    _

    ZMa

    dengan,

    >.M-

    :

    ZMr,:

    zM*

    :

    LMgr

    :

    W

    ding penahan

    (kN)

    B

    lebar

    kaki

    dinding

    penahan

    (m)

    ZPon

    :

    jumlah

    gaya-gayahorizontal

    (kN)

    ZP,,

    :

    jumlah

    gaya-gayavertikal

    (kN)

    Faktor

    aman

    terhadap

    penggulingan

    (F)

    bergantung

    pada

    jenis

    tanah,

    yaifu:

    Wbt

    zP,nhr+>,P",8

    momen yang

    melawan

    penggulingan

    (kN.m)

    momen yang

    mengakibatkan

    penggulingan

    (kN.m)

    berat

    tanah

    di

    atas

    pelat

    fondasi

    +

    6s1s1

    sendiri

    din-

    Fgt)_

    1,5

    untuk

    tanah

    dasar

    granuler

    Fgr2

    2

    untuk

    tanah

    dasar

    kohesif

    tarik

    tanah

    dasar

    Yang

    kohesif.

    9.6.3

    Stabilitas

    terhadap

    Keruntuhan

    Kapasitas

    Dukung

    Tanah

    s

    dukung

    tanah

    untu

    Penahan

    tanah,

    an-p

    rzaghi

    (1943),

    1963),

    Vesic

    (1975)

    dan

    Hansen

    (1970)'

    u.

    Persamuan

    Terzaghi

    Kapasitas

    dukung

    ultimit

    (q,,)

    untuk

    fondasi

    memanjang

    dinya-

    takan

    oleh

    persamaan:

    qu: cN,

    +

    D1YN,

    +

    0,5

    BYN,

    (9'50)

    dengan,

    c

    :kohesi

    tanah

    (kN/m2)

    Df

    kedalaman

    fo

    y

    berat

    volume

    B

    lebar

    fondasi

    an

    tanah

    Qr)

    l'.,,,

    Nrdan

    }{,

    :faktor-faktor

    kapasitas

    dukung

    Terzaghi

    (Tabel3.1)

    48B

    (e.4e)

    BAB

    IX

    "

    Dinding

    Penahan

    Tanah

    Analisis

    dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    26/48

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    27/48

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    28/48

    harus

    sedemikian

    hingga

    resultan

    gaya-gaya

    terletak

    pada

    bagian

    tengah

    sejarak seperliga

    lebar

    atau

    e

    <

    816

    (e

    -

    eksentrisitas

    dihitung

    dari

    pusat

    fondasi). Tebal puncak

    dinding

    penahan

    dibuat

    diantara

    0,30

    -

    (H11.2)

    meter.

    Kemiringarr dinding depan

    minimum

    1

    :50

    B=0,5'071-/

    (a)

    Dinding

    gavitasi

    Kerninngan

    1 :50

    0,2 m

    (minimun)

    Kefiriringan

    dinding

    clepan

    miftimur'n

    1

    50

    8=0,4-0,7H

    (b)

    Dinding kanlilevet

    (c)

    Dind

    i

    nE call ntarforl

    Gambar

    9.22

    Estimasi

    awal

    dimensi dinding

    penahan.

    Dinding kantilever

    (Gambar

    9.22b). Dirnensi

    pelat

    dasar

    dinding kantilever

    dibuat sedemikian

    hingga

    eksentrisitas

    resultan

    beban

    terletak

    pada

    e

    <

    (816).

    Jika

    resultan

    beban

    jatuh

    di

    luar

    daerah

    tersebut,

    tekanan

    fondasi menjadi

    terlalu besar

    dan hanya

    sebagian

    D

    =

    Hl12 l"1l1O

    luasan

    fondasi

    yang

    mendukung

    beban. Tebal

    puncak

    dinding rnini-

    mum kira-kta 0,20

    m.

    Hal

    ini, kecuali untuk memudahkan

    penge-

    coran beton,

    juga

    untuk

    keperluan keindahan.

    Dinding counterfort

    (Gambar

    9.22c).

    Dinding

    counterforl

    umumnya

    digunakan

    jika

    tinggi dinding

    penahan

    (fI)

    lebih

    besar

    dari

    6 m.

    Jarak counterfort ditentukan

    dengan cara coba-coba

    dan

    yang

    paling ekonomis berkisar

    diantara

    0,4 0,7H.

    Tebal

    puncak

    dinding

    dapat dibuat sekitar 0,20-0,30

    m.

    9.7.2

    Gaya-gaya

    pada

    Dinding

    Penahan

    Gaya-gaya

    yang bekerja pada

    dinding

    penahan,

    umumnya

    diambil

    permeter

    lebar

    untuk

    dinding

    gravitasi,

    semi

    gravitasi,

    dan

    dinding

    kantilever.

    Untuk dinding counterfort,

    gaya-gaya

    ditinjau

    pada

    ruang

    selebar

    jarak

    antara

    counterfort.

    Gaya-gaya

    yang

    bekerja

    pada

    dinding

    gravitasi

    dan dinding

    kantilever

    diperlihatkan

    pada

    Gambar 9.23 dan Gambar

    9.24. Tekanan tanah aktif

    dihitlrng dari

    teori Rankine

    atau

    teori Coulomb.Untuk

    dinding

    kantilever.

    gaya-gaya

    yang

    menyebabkan timbulnya

    gaya

    lintang

    dan

    gaya

    momen

    yang

    terjadi

    pada badan

    dinding

    tidak

    sama

    dengan

    gaya-gaya

    yang diper-

    hitungkan

    untuk menghitung

    stabilitas

    struktur

    terhadap

    penggeseran.

    -0,4-07Fl

    -

    Hl14

    -

    Hl12

    494

    BAB

    IX

    -

    Dinding Penahan

    Tanah

    (a)

    Cara

    Rankine

    (b)

    Cara Coulomb

    Gambar 9.23 Gaya-gayapada

    dinding

    gravitasi.

    Analisis dan Perancangan Fondasi

    -

    I

    495

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    29/48

    Gaya-gaya

    yang

    terjadi pada

    dinding

    counterfort

    dianalisis

    berdasarkan

    teori pelat.

    umumnya,

    hitungan

    perancangan

    didasarkan

    pada

    metoda yang

    disederhanakan,

    sehingga

    hasil

    hitungan

    mungkin

    akan

    memberikan

    bentuk

    konstruksi dengan

    dimensi yang

    reratif

    berlebihan.

    Dalam

    hitungan,

    berat

    dinding

    counterforr

    sering

    diabai-

    kan.

    Permukaan

    pelat

    di

    depan

    dinding

    dianggap

    sebagai pelat

    menerus

    yang

    didukung

    oleh

    beberapa

    dukungan

    dengan

    bentang

    yang

    bergantung

    pada

    jarak

    counterfortnya.

    V=W"+

    W

    +P"sinlJ

    Gambar

    9.24

    Gaya-gaya

    pada

    dinding

    kantilever.

    9.7.3

    Prosedur

    Perancangan

    Dinding

    penahan

    Tanah

    Secara umum,

    langkah-langkah

    hitungan

    perancangan

    struktur

    dinding

    penahan

    tanah

    dapat

    dilakukan

    sebagai

    berikut:

    1)

    Dipilih

    bentuk dinding

    penahan

    tanah, termasuk

    memilih

    dimensi

    dinding

    verlikal,

    tebal

    dan

    lebar

    pelat

    fondasi.

    Untuk keperluan

    ini,

    Gambar-gambar

    9.22

    dapat

    dijadikan petunjuk

    awal.

    2)

    Dengan

    parameter-parameter

    tanah

    yang

    telah

    diketahui,

    dihitung

    gaya-gaya

    yang

    bekerja

    di

    atas

    dasar fondasi

    dinding

    penahan.

    3)

    Tentukan

    letak

    resultan gaya-gaya

    yang

    bekerja.

    Letak

    dari

    resultan

    tersebut

    digunakan

    untuk

    mengetahui

    kestabilan

    dinding

    PA

    cos

    iJ

    Uraian

    arah vedikal

    dari P,.

    yaitu

    p_

    sin

    lJ

    k

    ad

    an g-

    kad

    ang

    d{ab ai ka

    n

    penahan terhadap

    bahaya

    penggulingan.

    4)

    Dihitung

    5)

    Dihitung

    ak-

    simum

    ti

    6)

    Dirancang

    bagian-bagian

    pembentuk

    struktur,

    seperti:

    menghi-

    tung dimensi

    dan

    penulangan

    fondasi

    maupun

    dinding'

    Perancangan

    masing-masing

    bagian

    dari

    dinding

    penahan

    dilakukan

    sebagai

    berikut:

    (a)

    Dinding

    gruvitasi

    Dinding

    gravitasi umumnya

    dibuat

    dari

    pasangan

    batu,

    atau

    beton.

    Bila

    dinding

    penahan

    dibuat

    dari

    beton,

    sedikit

    tulangan

    dibu-

    tuhkan

    untuk

    menanggulangi

    perubahan

    temperatur.

    Dirnensi

    dinding

    penahan

    harus

    dibuat

    sedemikian

    hingga

    tidak

    terdapat

    tegangan

    tarik

    pada

    badan

    dinding.

    Untuk

    itu,

    pada setiap

    titik

    pada

    potongannya,

    tegangan-tegangan

    yang

    terjadi

    pada

    dinding

    dihitung

    dengan

    cara

    sebagai

    berikut

    (Gambar

    9.25):

    F"

    cos

    [t

    H.i3

    BAB IX

    -

    Dinding

    Penahan

    Tanah

    Gambar

    9.25

    Tegangan

    pada bidang

    AB

    dari

    dinding

    gravitasi'

    (a.1)

    Tegangan

    vertikal

    maksimum

    (desak)

    pada badan

    dinding:

    o

    :'

    (

    1

    +

    g

    )

    (

    kuat

    desak

    ijin

    bahan

    dinding

    (9.53a)

    BB

    o

    min

    y

    =

    [4,/pas

    balu

    +

    Wtanatr

    Analisis dan

    Perancangan

    Fondasi'

    I

    a bidang

    BC

    g

    =

    e"

    pada bidang

    BC

    Lebar

    dasar

    -'

    AB

    497

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    30/48

    (a.2)

    Tegangan

    vertikal

    minimum

    pada

    badan

    dinding:

    "-+tr

    *l>o

    '

    B

    (a.3)

    Gaya

    lintang

    pada

    badan

    dinding:

    H

    dengan,

    V, H

    :

    komponen

    gaya

    vertikal

    dan

    horisontal

    B

    :

    lebar bagian potongan yang

    ditinjau

    e :

    eksentrisitas

    (b)

    Dinding

    kantilever

    Bagian-bagian

    dinding

    kantilever

    terdiri

    dari:

    dinding,

    pelat

    fondasi

    belakang

    dan

    perat

    fondasi

    depan.

    pada

    setiap

    baiian

    ini

    dirancang

    seperti

    cara

    merancang

    strukfur

    kantilever.

    untuk=m".an-

    cang

    pelat

    fondasi,

    tekanan

    tanah

    yang

    terjadi

    pada bagian

    dasar

    fondasi

    yang

    dihitung

    lebih

    dulu, yaitu

    dingan

    menganggap

    distribusi

    tekanan

    tanah

    linier.

    Tekanan

    pada

    tanah

    dasar

    akibat

    beban

    terjadi

    pada

    ujung-ujung

    pelat

    fondasi

    yang

    sebagai

    berikut:

    o

    Bila

    e816

    berbentuk

    trapesium,

    sedang

    blla

    e

    >

    816,

    maka diagram

    tekanan

    berupa

    segitiga.

    Pelat

    fondasi dianggap

    sebagai

    struktur

    kantillever

    yang

    bentangnya

    dibatasi

    oleh

    bagian

    vertikal

    dari

    tubuh

    dinding

    panahan.

    Gaya-gaya

    yang

    bekerja

    pada

    dinding

    penahan dengan

    per-

    mukaan

    tanah

    urug

    miring

    dapat

    dilihat

    pada

    Gambar

    9.26.

    Pelat

    fondasi

    depan,

    dianggap

    sebagai

    pelat

    yang

    dijepit

    oleh

    dinding

    ver-

    tikal di

    bagian

    depan.

    Gaya'gaya

    yang

    bekerj

    a, adalah

    gaya

    tekanan

    tanah

    ke atas,

    dikurangi

    oleh

    berat

    tanah di

    atas

    pelat

    depan.

    Pada

    bagian

    depan

    ini,

    pelat

    cenderung

    mengalami

    momen

    positif

    dengan

    tegangan

    tarik

    terletak

    pada

    sisi

    bawah.

    rttEr

    B'

    Qmak:

    Blla

    e

    <

    816,

    maka

    tekanan

    dinding

    ke

    tanah

    yang

    498

    dinding

    penahan

    yang

    dihitung

    dengan

    cara

    (9.54a)

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    penahan

    Tanah

    T'ekanan

    tanah

    pasif

    sering

    diabaikan

    (e.s4b)

    9rrE'r

    Jika e

    r8/6

    qflak

    (c)

    (d)

    Gambar

    9.26 Gay

    a-gaya

    pada

    dinding

    kantilever

    (Teng,

    I

    962).

    Analisis dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    (mrn

    =

    0

    499

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    31/48

    Bagian

    pelat

    fondasi

    belakang,

    dianggap

    terjepit pada

    batas

    permukaan

    dinding

    vertikal

    di bagian

    belakang.

    Gaya

    tekanan

    tanah

    bekerja ke

    atas,

    sedang

    tekanan

    akibat

    berat

    tanah

    di atas

    pelat

    bekerja

    ke

    bawah.

    Tekanan

    neto

    yang

    dihasilkan,

    cenderung

    untuk

    meng-

    akibatkan

    momen

    negatif

    pada

    pelat

    belakang,

    dengan

    tegangan

    tarik

    pada

    sisi

    atas

    pelat.

    Bagian

    tubuh

    dinding

    penahan

    dianggap

    sebagai

    struktur

    kantilever

    yang

    terjepit

    pada

    pelat

    fondasi

    bagian

    atas.

    Dengan

    gaya-gaya

    yang

    telah

    diketahui

    dapat

    dihitung

    dimensi

    kom-

    ponen-komponen

    dinding

    penahan

    dan penulan

    gannya.

    (c)

    Dinding

    counterfort

    Hitungan

    tekanan

    tanah

    untuk

    dinding

    counterfofi.

    hampir

    s.ma

    dengan

    dinding

    kantilever.

    Kedua

    bagian pelat

    fonclasi

    yang

    dipisah-

    kan

    oleh

    dinding

    veftikal,

    merupakan

    struktur

    kantilever

    (lihat

    Gambar

    9.22).

    Perbedaa,

    hitungan

    terletak

    pada

    bagian

    permukaan

    dinding yang

    dianggap

    berlumpu

    pada

    dinding penguat (ciunterfttrt).

    Pelat

    fondasi

    bagian

    belakang

    dipengaruhi

    oreh

    momen

    negatif

    akibat

    berat

    tanah

    yang

    terletak

    di

    atasnya.

    Counterfort

    dapat dirancang

    sebagai

    bentuk

    baji ka,tilever

    ),ang

    terjepit pada

    dasarnya.

    Jika

    ditinjau

    sebagai

    kesatuan,

    tubuh

    dinding

    dan

    dinding

    counterfourt

    dapat

    dianggap

    sebagai

    struktur

    balok

    "'r'.

    Kaki dalam

    fondasi

    dipengaruhi

    oleh

    tekanan

    ke

    bawah

    akibat

    bcban

    tanah

    di

    atasnya.

    Tekanan

    ini

    menyebabkan

    momen

    lentur

    negatif

    pada

    pelat

    bawah,

    dengan

    tegangan

    tarik

    bekerj

    a

    pada

    bagian

    atas

    pelat

    dan

    momen

    lentur

    positif

    pada

    bagian

    tengah

    di

    antara

    counterfort.

    Contoh

    soul9.1:

    Diketahui

    dinding

    penahan

    tanah

    dengan

    tinggi

    5

    m seperti

    yang

    terlihat

    pada

    Gambar

    C9.1.

    Tanah

    di

    belakang

    dinding

    mem_

    punyai

    e

    :

    30o,

    c:

    0

    kN/m2,

    angkapori

    e:0,53

    dan

    beratlenis

    C,:

    2,7.

    Jlka

    tanah

    fondasi

    dianggap

    kedap

    air,

    hitung

    tekanan

    tanah

    aktif

    pada

    dinding

    dengan

    cara

    Coulomb

    bila:

    a)

    b)

    Elevasi

    muka

    air di

    depan

    dan

    di

    belakang

    dinding

    sama.

    Elevasi

    muka

    air

    sarna

    di

    kedua

    tempat

    tersebut,

    namun

    telah

    turun

    sebesar

    2

    m dari

    puncak

    dinding.

    c)

    Pada

    bagian

    depan dinding

    tidak

    dipengaruhi

    air,

    dan

    air

    di

    belakang

    dinding

    setinggi

    permukaan tanah

    timbunan.

    Penyelesuinn:

    BAB

    IX-

    Dinding

    Penahan

    Tanah

    2m

    (a)

    3m

    Lapisan

    kedap

    air

    Berat

    volume

    tanah:

    (c)

    Analisis

    dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    G,T*

    -

    l+e

    Gambar

    C9.1.

    2'7

    x

    9'B

    I

    r7,3

    kNimr

    (l

    + 0,53)

    501

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    32/48

    y'

    -

    20,71-

    9,81

    :

    10,9

    kN/m3

    Koefisien

    tekanan tanah

    aktif cara

    Coulomb, untuk

    e

    :

    30",

    I

    :

    0", E

    :

    (213)

    q

    :

    (213)

    x 30o

    :

    20o,

    adalah:

    (2,7

    +

    0,53)9,8'l

    K^-

    (l

    +

    0,53)

    srn2 osin(a

    -

    rr[,

    20,71

    kN/m3

    :0,297

    a)

    Kondisi

    (l)

    (Gambar

    C9.1a)

    Tekanan

    air

    di

    muka

    dan belakang

    dinding

    sama,

    jadi

    saling

    meniadakan.

    Gaya tekanan tanah

    aktif total

    per

    meter:

    P,:0,5

    *y'K,:

    0,5

    x 52

    x 10,9

    x0,297: 40,50

    kN

    Gaya

    P,

    bersudut 20o

    terhadap

    horisontal

    dengan

    titik

    tangkap

    gayapada

    (1/3)

    x

    5:1,67

    m

    b) Kondisi

    (2)

    (Gambar

    C9.lb)

    Dianggap

    tanah

    di

    atas

    muka ak,

    pada

    kondisi kering.

    Tekanan

    tanah

    aktif

    total

    per

    meter:

    P,1:0,5h12ydK,:0,5

    x22

    x 17,3

    x0,297

    -

    10,28

    kN

    sin2

    90'

    sin(90'

    sin(p+ri)sin(p

    p)

    sin(a

    6)sl:rr(a +

    B

    -

    zo'r[r

    .

    ,io219o'

    +

    3oo

    )

    1

    )l

    t)

    sin(30'

    + zoo

    lsin(30'

    Po2: h1\6Kohz:

    2 x 77

    ,3

    x

    0,297

    x3

    :

    30,83

    kN

    Poj

    :

    0,5h22T'

    Ko:0,5 x 32

    x 10,9

    x

    0,297

    :

    14,57

    kN

    Tekanan tanah

    aktif

    total

    pada

    dinding

    per meter:

    P,:10,28

    +

    30,83

    +

    14,57:55,68

    kN

    dengan arah

    gaya

    miring

    sebesar 20o terhadap horisontal.

    Diagram tekanan tanahnya dapat

    dilihat

    pada

    Gambar C9.1b.

    c)

    Kondisi

    (3)

    (Gambar

    C9.1c)

    Tekanan

    tanah

    pada

    dinding

    per

    meter:

    Po:0,5

    I?y'K,:

    0,5

    x

    52

    x

    10,9 x0,297: 40,50

    kN

    Tekanan air

    pada

    dinding

    arahnya tegak

    lurus

    dinding

    (per

    meter):

    P*:0,5lly*

    :

    0,5

    x

    52

    x

    9,81

    :122,63

    kN

    P"7,

    (horisontal)

    122,63

    +

    40,50

    x

    cos

    20o

    :

    160,70

    kN

    P,,

    (vertikal)

    :

    40,50 x

    sin

    20o

    -

    13,85 kN

    P

    total

    (miring)

    ^11t60,7'

    +

    13,852)

    :

    161,29

    kN,

    dengan

    sudut kemiringan

    :

    arc

    tg

    (13,85/160,7)

    :

    4,93"

    terhadap horisontal.

    Perlu

    diperhatikan

    bahwa

    pada

    contoh

    soal

    ini,

    dasar

    dinding

    dianggap

    melekat

    pada

    lapisan kedap

    air,

    sehinggapada

    dasar dinding

    tidak

    ada

    tekanan

    air

    ke

    atas.

    Contoh

    soal9.2:

    Diketahui dinding

    penahan

    tanah

    kantilever

    seperti

    ditunjukkan

    pada

    Gambar C9.2. Data tanah:

    Tanah

    urug :

    c1

    :

    0

    kN/m,

    er

    :

    35",

    Tr,t:

    19

    kN/m3.

    Tanah fondasi

    : c2

    :

    20 kN/m2

    ,

    ez:

    35"

    ,

    Tr,z:

    18 kN/m3.

    Berat volume beton

    :25

    kN/m3.

    Beban

    terbagi

    rata di atas timbunan

    q

    :

    10

    kN/m2.

    Beban

    -

    20')

    sin(90"

    -

    o')

    502

    ,'l

    ,)

    0o

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    Penahan Tanah

    Analisis

    dan

    Perancangan Fondasi

    -

    I

    503

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    33/48

    terbagi rata

    di atas

    timbunan

    q:10

    kN/m2.

    Bila

    hitungan

    didasarkan

    pada

    teori Rankine, selidiki

    stabilitas

    dinding

    penahan.

    Penyelesaian:

    Tanah ?:

    q,

    =

    35'r

    q

    =

    0kPa

    ;

    '/n=

    18

    kN/mr

    Gambar

    C9.2.

    Hitungan

    gaya

    vertikal

    dan

    gaya

    momen

    terhadap

    kaki

    depan

    (titik

    O) diperlihatkan

    pada

    Tabel

    C9.1a.

    Tabel C9.1a.

    K,

    :

    tg2

    (45"

    -

    35

    12)

    :

    0,27 I

    LP,t

    :

    O,5

    Il

    yrK,+

    qHK,

    Tekanan

    tanah

    aktif

    total

    dan momen

    terhadap

    O,

    dihitung

    dalam

    Tabel

    C9.1b.

    Tabel C9.1b

    I

    2

    J

    4

    q

    0,4x6,2x25

    :62

    0,4 x 6,2 x 0,5 x 25

    :31

    0,8x4x25

    :80

    2,2

    x

    6,2 x

    19

    :259,2

    (4

    -

    1,8)

    x

    10

    :22

    Berat

    W

    (kN)

    504

    Tekanan tanah aktif

    total, P,

    (kN)

    Lw:4s4,2

    0,5 x72

    x

    19 x0,271

    :

    126,2

    l0

    x7 x0,271

    :

    18,92

    Jarak

    dari

    o

    Momen

    ke

    o

    (kN)

    1,60

    1,21

    2,00

    2,90

    2,90

    (

    I

    )

    Stabilitas

    terhadap

    penggeseran

    Tahanan

    geser pada

    dinding

    sepanjang

    B

    :

    4 m,

    dihitung

    dengan

    menganggap dasar

    dinding

    sangat

    kasar, sehingga sudut

    gesek

    6u

    .

    g

    dan

    adhesi c1: c2l

    Rn:

    cB

    +zWtg6b:

    (20

    x

    4)

    +

    (454,2

    x tg

    35')

    :398,0

    kN/m

    F."

    :

    :+-

    ::Tg

    :2,74>

    r,s

    (oK)

    zP,

    145.12

    (2)

    Stabilitas

    terhadap

    penggulingan

    r,,: lYY

    =

    ++

    =

    3.16

    >

    r.s

    (oK )

    "

    zM

    ^,

    360,75

    ot

    6'

    (3)

    Stabilitas

    terhadap keruntuhan

    kapasitas dukung

    tanah

    Dalam hal

    ini akan digunakan

    persamaan

    Hansen.

    Pada

    hitung-

    an dianggap

    fondasi

    terletak

    di

    permukaan.

    z

    P,

    :

    145,12

    Jarak dari O

    (m)

    qq,

    39,4

    160,0

    7

    51,7

    63,8

    BAB IX

    -

    Dinding Penahan Tanah

    2,33

    3,5

    >M

    :

    trt4,1

    Momen ke O

    (kN.m)

    294,3s

    66,40

    LM:360,75

    Analisis dan

    Perancangan Fondasi

    -

    I

    505

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    34/48

    zM

    w

    -2M

    91

    I

    ll4,l

    _

    360,15

    .'e

    >,w

    454.2

    e:

    Bl2

    -

    x":

    412

    -

    1,65

    :

    0,34

    m

    <

    816:

    416

    :0,67

    m

    Lebar

    efektif:

    B'

    :

    B

    - 2e:

    4 -

    (2

    x0,34):3,32

    m

    A'

    :

    B'

    x

    I

    :3,32

    x I

    :

    3,32 m2

    Gaya

    horisontal:

    H

    :

    145

    ,12

    kN

    dan

    gaya

    vertikal:

    V

    :

    454,2

    kN.

    Faktor

    kemiringan

    beban:

    tq

    i-

    Catatan

    :[,-

    :

    [,_

    L

    :ir-(

    --

    0,49

    ..N"

    tg

    1,65

    m

    V+

    0,51

    A'"o

    H

    ac

    0,

    454,2

    + 3,32x20x

    l-iq)lN"tgE

    4:

    tgrp

    s

    (1,

    5

    >0

    5,12)

    -

    (1

    -

    0,49)

    I

    (46,12

    tg

    35")

    :0,47

    q:llq-l

    ,r:lr-

    ['-

    V+Ac,ctgrp

    0,7

    (14

    Untuk

    gz:

    35",

    dari

    Tabel

    3.3,

    Nq

    :

    33,3;

    N"

    :

    46,12;

    N,

    =

    11

    q'

    Kapasitas

    dukung

    ultimit

    untuk

    fondasi

    di

    permukaan

    menurut

    Hansen (Dr:

    0, faktor

    kedalaman

    d":

    ds:

    dr: 1,

    faktor

    bentuk

    s"

    :

    so:

    s,

    :

    1):

    qu

    :

    i"c2N,

    +

    iy

    0,5 B'yoz

    N,

    0,1H

    454,2

    +

    3,32x20

    x

    t'

    5,12)

    Bila

    dihitung

    dengan

    berdasarkan lebar fondasi

    efektif

    (lebar

    fondasi

    efektif),

    yaitu

    tekanan

    fondasi ke tanah

    dasar

    terbagi

    rata

    secara sama, maka:

    .

    v 454,2

    q:-

    =l36,8lkN/m2

    -

    Bt 3,32

    Faktor

    aman terhadap keruntuhan kapasitas

    dukung:

    F

    :

    4'

    -

    198'4

    =5,84>

    3

    (oK)

    q'

    136,81

    Atau

    dapat

    pula faktor

    aman

    dihitung

    dengan:

    _

    q

    ,,(B')

    :rl8.4.:,.32\

    v 4s4.2

    Contoh soal

    C9.3:

    Rancanglah

    penulangan

    dinding kantilever

    pada

    Contoh

    soal

    C9.2,

    jika

    ditentukan kuat tekan beton

    rencana

    (f"')

    :20

    MPa,

    sedangkan

    kuat

    tarik

    baja

    (f"):

    300 MPa.

    Gunakan

    faktor

    beban mati 1,2 dan

    beban

    hidup

    1,6

    (untuk

    beban

    terbagi

    rata

    q).

    Penyelesaian:

    Perancangan

    fulangan fondasi mengacu

    pada peraturat "Tata

    Cara

    Perhitungan

    Struktur Beton

    untuk

    Bangunan

    Gedung"

    (SNI

    03-

    2847-2002)

    menurut

    pasal-pasal

    yang

    sesuai.

    Hitungan

    gaya-gaya

    terfaktor untuk menghitung

    gaya

    vertikal

    dan

    momen

    terhadap

    kaki

    depan

    (titik

    O)

    ditunjukkan dalam

    Tabel

    C9.2,

    sedang

    untuk

    gaya

    horisontal terfaktor ditunjukkan

    dalam

    Tabel

    c9.3.

    Eksentrisitas

    pada

    dasar

    fondasi

    oleh beban-beban

    terfaktor:

    ctg

    35"

    I'

    =

    0,36

    BAB

    IX

    -

    Dinding

    Penahan

    Tanah

    Analisis

    dan Perancangan Fondasi

    -

    I

    507

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    35/48

    2W

    553,9

    e

    :

    Bl2

    -

    x":

    412

    -

    1,63

    :

    0,37 m

    < 816

    :

    416

    :

    0,67

    m

    Tabel

    C9.2

    (Faktor

    beban: beban

    mati

    1,2

    danbeban

    hidup

    1,6)

    LMw

    -2M

    r,

    _1362,2

    _

    459,93

    No

    I

    2

    J

    4

    q

    0,4x6,2x25x1,2

    :74,4

    1,60 119,0

    0,4 x 6,2 x 0,5 x 25

    x

    1,2:37,2

    1,27 47,2

    0,8x4x25x1,2

    :96

    2,00 192,0

    2,2

    x

    6,2

    x

    19

    x

    1,2

    :

    3l

    l 2,90

    901,9

    (4

    -

    1,8)

    x l0 x

    1,6 :35.2 290

    102.1

    Berat W

    Jarak dari O Momen ke

    O

    (kN)

    (m) (kN.m)

    Tabel

    C9.3.

    1,63 m

    Beban horisontal

    terfaktor

    dari

    tekanan

    tanah Jarakdari

    O

    aktif total, P,(kN)

    (m)

    126,2

    x

    1,2

    18,92

    x

    1,6

    zw:

    ss3,8

    LM:

    1362,2

    Tekanan pada

    dasar

    fondasi:

    q:+

    ll.9)(untuk

    e1816)

    BB

    Dengan

    V

    :

    >W

    :

    553,8 kN/m

    dan B

    :

    4 m:

    ss3'8

    *

    6

    x

    o'37

    \:

    2r5.2g kN/m2

    mak:;0

    4

    Q_

    :

    W(,

    _

    u"9o,r,

    ):61,61

    kN/m2

    Diagram

    tekanan

    tanah terfaktor

    untuk

    penulangan

    ditunjukkan

    = 151,38

    :

    30,3s

    2 P,:181,63

    dalam

    Gambar

    C9.3.

    ?

    11

    15

    Momen

    ke O

    (kN.m)

    352,11

    106,22

    458,93

    s =

    10 kN/m':

    BAB IX-

    Dinding Penahan

    Tanah

    a)

    Gaya.gaya

    yang

    bekerja

    2,O7

    m

    qK,

    =10x0,271

    =

    2,71kN/m'z

    HYK.= 6.2

    * 19 x O,271

    =

    31,92

    kN,/m'?

    (Pengaruh

    beban terbaqai

    rata)

    Gambar

    C9.3 Diagram

    tekanan

    untuk

    penulangan.

    A.

    Penulangan

    dinding

    vertikal

    a)

    Hitungan

    gaya

    lintang

    dan

    gaya

    momen

    terfaktor

    Bila

    y

    adalah kedalaman

    dari

    permukaan tanah

    urug,

    momen

    terfaktor

    yang

    bekerj

    apada

    dinding

    vertikal:

    (6,2)(19X1,2) =

    141,36

    Jpsnsaruh tanah)

    (0

    8X2sXl,2)

    -

    24

    (Pengarulr

    pelat

    kaki)

    Tekanan

    pada

    tanah dasal

    b) Gaya-gaya

    pada pelat

    fondasi

    Analisis dan Perancangan

    Fondasi

    -

    I

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    36/48

    M

    0,5 yar

    y'

    t

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    37/48

    Hitungan

    penulangan

    per

    meter

    panjang

    dinding:

    (-;

    .o,ss.y",

    bh,

    *

    (0,85.7,,

    b.dV

    -(

    Ar)

    =

    o

    \0

    )

    (-

    1.o,as.zo

    .rooofo,

    + (o,ss.zo.

    r

    ooo.zoo)o

    _

    [rrt.? ]

    o'

    )

    =

    o

    '(

    o,8o

    )"

    (-

    ssoo)",

    +

    (

    rmoooo)"

    _

    (qu

    rzsooo)=

    o

    Diperoleh:

    ay:

    35,4

    mm

    dan

    az:

    1364,6

    mm,

    dan

    dipakai

    a

    :

    35,4

    mm,

    nilai

    c

    :35,410,85

    :

    41,7

    mm.

    ,,

    :

    *

    r,,

    =l Efo,oo3

    :

    0,0474

    Ct

    f,

    =

    €".E,:

    0,0474x

    2

    xl0s

    :

    g472Mpa

    >

    300

    Mpa

    Karenaf

    >

    fy,

    maka

    diambil

    sebesarf,

    :

    300

    Mpa.

    ,

    0.85.f",.a.b

    0.g5

    x

    20x35,4x

    1000

    ,

    r

    :

    .

    :2009mmr

    "

    .f"

    3oo

    Rasio

    penulanganQc):

    p

    =

    :

    -

    2oo9

    :0.00287

    b.d

    t000

    x

    700

    Batasan

    p^i,

    menurut

    pasal

    g.l2

    adalah

    sebesar

    sehingga

    rasio

    penulangan

    masih

    memenuhi.

    Dengan

    nilai

    luas

    tulangan

    A,

    :

    2009

    mm2,

    maka

    jumlah

    tulangan per meter pelat

    unfuk

    dian:

    eter

    tulangan

    25

    mmadalah:

    2009

    n

    =

    -:

    4,1

    buah.

    Diambil

    5

    batang

    tulangan

    D25

     n.252

    Jarak

    antar

    tulangan

    adalah:

    s:

    1000/5

    :200

    mm

    Jarak

    antar

    tulangan

    maksimum

    adalah

    3

    x

    tebal

    pelat

    :

    3 x

    g00

    :

    2400

    rnm

    atau

    450

    mm,

    sehingga

    jarak

    tulangan

    masih

    memenuhi,

    dan dipakai

    tulangan

    D25-200.

    Pada

    potongan

    I

    -

    I,

    hasil hitungan

    akan menghasilkan

    jarak

    tulangan

    lebih

    besar

    dari

    450

    mm, sehingga

    untuk

    memudahkan

    pelaksanaan

    jarak

    tulangan

    diambil

    sama

    dengan potongan

    II

    -

    II.

    B.

    Penulangan

    pelat

    kaki

    a)

    Hitungan gaya

    lintang

    dctn

    gaya

    momen

    terfaktor

    Gaya

    momen

    akibat

    tekanan

    tanah pada

    dasar

    fondasi

    yang

    arahnya

    ke

    atas dengan menganggap

    distribusi

    tekanan dasar fondasi

    ke tanah

    berbentuk

    trapesium:

    Untuk

    x

    :

    2,2

    m,

    Qz:

    61,61

    +

    2,214)

    (215,29-

    61,61)

    :

    t46,73

    N/mz

    Untuk

    x

    :

    3 m; q:

    61,61

    +

    (%)(215,29

    -

    6t,61)

    :176,87

    kN/m2

    o

    Potongan

    IV

    -

    IV

    (kaki

    depan)

    Gaya

    geser,

    Vu:

    +

    (215,29

    -

    176,87)x

    0,5

    x

    |

    :

    19,21 (reaksi

    tanah)

    +

    61,61

    x

    1

    :61,61(reaksitanah)

    -

    1

    x

    0,8

    x

    25

    x 1,2

    :

    -

    24,00

    (berat

    pelat

    terfaktor)

    5t2

    0,0020,

    BAB

    IX-

    Dinding

    penahan

    Tanah

    I

    Momen,

    Mu:

    *0,5x1x176,87

    +

    213

    x

    (215,29

    -

    176,87)

    x

    0,5

    x

    1

    -

    (0,8

    x

    1x25)

    x

    0,5 x

    1,2

    M,:89,2

    kN.m

    o

    Potongan

    V-V

    (kaki

    belakang)

    Gaya

    geser,

    V,:

    -

    (146,13

    61,61)

    x0,5

    x2,2

    :

    -93

    (reaksi tanah)

    Z,:

    56,82

    kN

    Analisis

    dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    :

    88,4 (reaksi tanah)

    :

    12,8 (reaksi

    tanah)

    -12

    (b

    er at

    pelat

    terfaktor)

    513

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    38/48

    -

    61,61x2,2

    +

    (0,8

    x25

    x

    1,2)2,2

    +

    (6,2

    x

    19

    x

    1,2)2,2

    +

    (10

    x

    1,6)2,2

    M,,

    -

    (61,61

    x2,22D)

    -

    (146,13

    -

    61,61)

    x0,5

    x2,2213

    +

    (2,2

    x

    0,8

    x

    25)

    x

    l,l

    x

    1,2

    +

    (2,2x6,2x19) x

    l,l

    x

    1,2

    +

    (2,2

    x

    l0)

    x

    1,1

    x

    1,6

    :

    -123,22

    (reaksi

    tanah)

    :

    52,8(berat

    pelat

    terfaktor)

    =

    31 I

    (berat

    tanah

    terfaktor)

    :

    35,2 (beban

    q

    terfaklor)

    M,:221,69L

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    39/48

    9,43

    mm,

    nilai

    c

    :9,43

    /

    0,g5

    :

    11,09

    mm.

    C

    -f,

    =

    €r.E,

    Nilai

    tegangan

    tersebut

    melebihi

    n,ai

    tegangan

    leleh

    ijin

    :

    300

    MPa,

    sehing

    ga

    nitai

    f,

    diambil

    ,"U".u.

    f,,

    :'l

    OO

    Utpu

    d-c

    700

    -

    I

    1.0e

    t,,,

    =

    ---;-::--0.003:

    0,1862

    I

    l,0g

    =

    0,1862

    x2.t0s

    :37244.6Mpa

    ,

    0,85.

    f

    ,.o.b

    (-

    J"

    300

    Rasio

    penul

    angan

    (p):

    A s?/.

    p:

    .+

    0.00076

    b.d

    1000.700

    Batasan

    p-i,

    adarah

    sebesar

    0,0020,

    sehingga

    rasio

    penurangan

    dipakai

    batasan

    minimum

    p:

    0,0020

    atau

    luas

    tulangan

    A,

    :

    0,0020

    x 1000

    x

    700

    --

    I400

    mm2.

    Dengan

    nilai

    luas

    tulangan

    A,

    :

    1400

    mm2

    maka

    jumlah

    tulangan

    per

    meter

    pelat

    untuk

    dlameter

    tulangan

    Zi

    __

    ,Jrl"f,

    ,

    I

    400

    n:;ir:2,85

    buah

    diambil

    3

    buah

    tulangan

    D25

    1

    .

    ,.1J

    dengan jarak

    antar

    tulangan:

    s:

    1000/3

    :333

    mm

    diambil

    300

    mm

    Nilai

    tersebut

    kurang

    dari

    3

    x

    tebal

    pelat

    :

    3

    x

    g00

    :2400

    mm

    trffi;f#?ff|1ssu

    jarak

    tulangan

    masih

    memenuhi,

    oa,

    aipur.ui

    Dengan

    cara

    sama

    un

    diperoleh

    untuk

    tul

    25

    mm

    untuk

    kaki

    depan

    (tulangan

    positif,

    (tulangan

    negatif,

    di

    letakkan

    di

    ata

    0,85

    x

    20x9,43x

    1000

    :534

    mm2

    516

    BAB

    IX-

    Dinding

    penahan

    Tanah

    Gambar

    C9.4

    Denah

    tulangan

    dinding

    penahan

    tanah.

    Selain

    penulangan

    terhadap

    momen,

    digunakan juga

    tulangan

    memanJang

    yang

    berfungsi

    sebagai

    perangkai,

    untuk

    menambah

    integritas

    strukfur,

    menambah

    cadangan

    kuat

    rentur

    arah

    memanjang

    fondasi

    danjuga

    sebagai

    tulangan

    suiut

    dan

    pengaruh

    suhu.

    Tulangan

    ini

    dipasang

    tegak lurus

    terhadap

    tulangan

    pokok

    (tulangan

    momen).

    Besarnya

    tulangan-tulangan

    susut

    dan

    suhu

    minimr*

    -.nr-t

    sNI

    03-2847-2002

    untuk

    baja

    deform (BJTD)

    mutu

    30

    adalah

    0,002bh.

    Dinding

    vertikal:

    A,:

    0,002bh:0,002

    x

    1000

    x

    600

    :

    1200

    mm2

    ,.

    Dengan

    memperhatikan

    syarat

    jarak

    tulangan

    maksimum,

    maka

    digunakan

    tulangan

    l4Dl2.

    D25-200

    Satuan

    dimensi

    dinding

    dalam

    meter

    Analisis

    dan

    Perancangan

    Fondasi

    -

    I

    577

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    40/48

    Bagian

    kaki:

    A,:0,002bh:0,002

    x 1000 x

    800

    :

    1600 mm2

    Untuk

    bagian

    kaki

    tulangan memanjang

    digunakan

    l5Dl2.

    Denah tulangan

    struktural dan tulangan susut

    ditunjukkan

    dalam

    Gambar

    C9.4.

    Contoh soal9"4:

    Penampang

    dinding

    penahan

    tanah

    diperlihatkan

    pada

    Gambar

    C9.5.

    Data

    tanah

    urug:

    c:0,

    q:35ot Tr:

    19

    kN/m3.

    Berat

    volume

    beton:25 kN/m3.

    Kapasitas

    dukung ijin

    tanah

    dasar,

    q^:

    300 kN/m2.

    Selidiki

    kestabilan dinding

    penahan

    tersebut.

    Penyelesaian:

    Hitungan

    berat dinding dan momen terhadap O, diperlihatkan

    dalam

    Tabel

    C9.9a.

    Jarak

    titik

    tangkap

    gaya

    x:288,21150

    =

    1,92

    m dari

    O

    Koefisien

    tekanan

    tanah aktif cara Coulomb:

    Ka

    ,ir

    2

    c,

    sin(u

    -

    arc

    tg

    (612,2)

    180'

    -

    (90"

    -

    (213)

  • 8/17/2019 Bab 9. Dinding Penahan Tanah

    41/48

    Tabel

    C9.9a.

    Luasan

    OABC 3,8x6x25

    :510

    DAB