IV. IV.
DIND DINDIN ING G PEN PENAH AHA AN TAN TANAH AH
Pendahuluan Suatu konstruksi yang berfungsi untuk menahan tanah lepas atau alami atau tanah yang miring/ lereng yang kemantapannya tidak dapat dijamin oleh lereng itu sendiri, guna mencegah terjadinya keruntuhan tanah disebut dinding penahan tanah. Tanah yang tertahan memberikan dorongan secara aktif pada struktur dinding sehingga struktur akan cenderung terguling atau tergeser. Sehingga dalam perencanaan faktor guling dan gesernya dinding penahan tanah menjadi pertimbangan pokok.
Jenis-jenis Dinding Penahan Tanah Berdasarkan cara untuk mencapai stabilitasnya, maka dinding penahan tanah dapat digolongkan dalam beberapa jenis, yaitu : 1.
Dindi nding rafitasi !rafity "all# Dindin Dinding g ini biasan biasanya ya dibuat dibuat dari dari beton beton murni murni !tanpa !tanpa tulanga tulangan# n# atau atau dari dari pasang pasangan an batu batu kali. kali. Material yang ditahan
Stabilitas konstruksinya diperoleh hanya dengan mengandalkan berat sendiri konstruksi. Biasanya tinggi dinding tidak lebih dari $ meter.
%.
Dind Dindin ing g &en &enah ahan an 'ant 'antil ile( e(er er !)an !)anti tile le(e (err *et *etai aini ning ng "a "all ll## Biasanya dibuat dari beton bertulang terdiri dari dinding (ertikal dan tapak lantai. +asingmasing Material yang ditahan
berperan sebagai balok atau plat kantile(er. Stabilita Stabilitass diperoleh diperoleh dari berat dinding dinding penahan
Stem
dan dan ber berat tanah anah di atas atas tumi umit tapak apak !hel !hell# l#.. Terd Terdap apat at - stru strukt ktur ur yang yang berf berfun ungs gsii seba sebaga gaii
Toe
Tumit
kantile(er, yaitu : dinding (ertikal !stem#, tumit dan ujung kaki !toe#
-.
Dinding )ounterfort
Bila tekanan tanah aktif pada dinding (ertikal cukup besar, maka bagian dinding (ertikal dan Material yang ditahan
tumit perlu disatukan !kontrafort# yang berfungsi sebagai pengikat tarik dinding (ertikal dan
Stem )ounterfort
&elat
ditempatkan
pada
bagian
timbunan
dengan
inter(al jarak tertentu.
Biasanya tinggi dinding lebih dari meter. $.
Dinding Buttress !Buttress "all#
Dinding
ini
hampir
sama
dengan
dinding
kontrafort, hanya bedanya bagian kontrafort Material yang ditahan
Buttress
Stem
diletakan di bagian depan dinding yang berfungsi memikul tegangan tekan. Bagian tumit lebih pendek dari pada bagian kaki. Stabilitasnya
&elat
diperoleh dari beratnya dan berat tanah di atas tumit tapak.
Biasanya tinggi dinding lebih dari meter. .
0butmen embatan !Bridge 0butment#
Struktur ini berfungsi seperti dinding penahan tanah yang memberikan tahanan horisontal dari lantai embatan
&erkerasan depan
tanah
timbunan
di
belakangnya.
&ada
perencanaannya, struktur ini dianggap sebagai Toe
Stem
balok yang dijepit pada dasar dan ditumpu bebas 2est
pada bagian atasnya.
3.
Bo4 )ul(ert Bo4 dapat dibuat dengan satu atau dua lubang 0tas
dan berfungsi sebagai portal kaku tertutup yang dapat menahan tekanan tanah lateral dan beban (ertikal. Dimana pada lubang tersebut biasanya
dinding
untuk mengalirkan air yang melintas di ba5ah
Lantai
jalan.
Dalam memilih jenis dinding penahan tanah yang ekonomis, faktorfaktor yang mempengaruhi antara lain : sifat tanah, kondisi lokasi, metode pelaksanaan dan ketingian tanah yang ditahan. Dari jenis dinding penahan tanah di atas yang sering digunakan adalah jenis kantile(er dan kontrafort.
Dimensi Dinding Saat merancang struktur beton bertulang, diperlukan dimensi pendahuluan dari masingmasing bagian, yang hanya dipakai untuk arahan pada permulaan perhitungan. 6kuran yang lebih besar atau lebih kecil dari ukuran taksiran di atas dapat digunakan asal memenuhi persyaratan stabilitas, kekuatan, dan kelayanan yang telah ditetapkan. Dimensi a5al dinding penahan tanah kantile(er dan kontrafort dapat dilakukan mengikuti petunjuk berikut :
Dinding Kantilever
6kuran sementara dinding kantile(er dapat dilihat pada gambar berikut :
7,%7 m
2
Dinding 8ertikal
Tumit
m 5 7 , 0
6jung kaki
!7,77,17#2
!7,77,17#2 atau 7,-7 m 91 1/-9 !7,$ ; 7,#2 9
6kuran sementara Dinding 'antile(er Bagian tapak dinding harus dibuat sedemikian tebal, sehinga kuat menahan gaya geser berfaktor. &ada umumnya lebar bagian tapak dapat diambil sebesar !7,$ ; 7,#2, dimana 2 adalah tinggi dinding penahan yang dihitung dari dasar tapak ke ujung atas dinding (ertikal. Besarnya lebar tapak dasar tergantung pada beban yang bekerja di belakang dinding. 9ebar tapak 9, terdiri dari lebar ujung kaki dan tumit. 9ebar ujung kaki 91 1/- 9, sedangkan lebar tumit 9 % < !991# dan ketebalan dinding bagian ba5ah biasanya dibuat sama dengan tebal tapak serta tebal minimal dinding atas diambil %7 cm.
H
± 0,45 H
H
± 0,65 H
H
H
± 0,70 H
± 0,70 H
Taksiran lebar tapak dan beban di belakang dinding
Dinding Kontrafort
9ebar tapak dinding kontrafort dapat diambil sama dengan lebar tapak dinding kantile(er, yaitu : !7,$ ; 7,7# 2. 'ontrafort dapat ditempatkan pada jarak !7,-7 ; 7,37#2, dengan tebal tidak kurang dari %7 cm. Tingi kontrafort sebaiknya sama dengan dinding (ertikal, tetapi bila diinginkan ketinggian yang lebih kecil, dapat dikurangi sebesar !7,1% ; 7,%$ # 2.
Stabilitas Dinding Penahan Tanah Dalam merencanakan dinding penahan tanah, maka langkah pertama yang harus dilakukan adalah menetapkan ukuran dinding penahan untuk menjamin stabilitas dinding penahan. Dinding penahan harus stabil terhadap guling, geser maupun penurunan akibat dilampauinya daya dukung tanah.
Stabiltas Terhadap Guling
0kibat tekanan tanah aktif horisontal yang kuat, maka dinding penahan akan terguling pada titik guling 0. aya guling ini akan dila5an oleh berat sendiri dinding penahan, berat tanah di atas tumit dan tekanan tanah aktif (ertikal. Besarnya gaya guling dan gaya perla5anan dapat dihitung dengan persamaan berikut :
+omen uling : M 7
= P × ah
h -
Terguling +omen &erla5anan : M r
= W 1 ⋅ X 1 + W % ⋅ X % + W - ⋅ X - +
=aktor keamanan terhadap guling : SF =
M r M 7
≥
P AV
%,7
Stabiltas Terhadap Geser 0kibat tekanan tanah aktif horisontal yang kuat, maka
dinding
penahan
akan
tergeser atau
terdorong. aya geser ini akan dila5an oleh berat sendiri dinding penahan, berat tanah di atas tumit dan
tekanan
tanah
pasif.
Besarnya
gaya
perla5anan dapat dihitung dengan persamaan berikut :
aya perla5anan eser :
Tergeser
F r
(
= L ⋅ µ W 1 + W % + W -
) + P p
dimana : µ < 'oefisien gesek antara tanah dan tapak dinding !lihat tabel di ba5ah.
=aktor keamanan terhadap geser : SF =
F r P A
≥ 1,/
Tabel nilai koefisien gesek antara tanah dengan tapak dinding penahan
>o.
enis Tanah
µ
1.
Tanah berbutir kasar
7,
%.
Tanah berbutir kasar !mengandung lumpur#
7,$
-.
9umpur
7,-
$.
Tanah cadas
7,37
Bila faktor keamanan gesek terlampaui !S= ? 1,#, maka jalan keluarnya adalah membuat koperan !pengunci# di ba5ah tapak.
1
h1
%
h2
'operan & p
Dengan membuat koperan, dapat menimbulkan tekanan tanah pasif & p% dan dapat menggeser bidang keruntuhan dari garis 1 ke garis %. disamping itu, bidang geser akan bertambah panjang. >ilai & p% dapat dihitung dengan rumus berikut : P p
=
1 %
× γ × K p
( h%
− h1
)%
Stabiltas Terhadap Penurunan 0kibat gayagaya horisontal dan (ertikal pada dinding
penahan,
maka
akan
menimbulkan
tegangan pada tanah. 0pabila tegangan yang timbul melebihi tegangan ijin tanah, maka akan terjadi penurunan tanah yang mengakibatkan pula penurunan struktur. 6ntuk tapak yang berada pada kondisi tertekan !e 9/3#.
Besarnya
tegangan tanah yang timbul persatuan luas dapat dihitung dengan persamaan berikut :
&enurunan
Tegangan tanah di titik 0 adalah : σ #a$s
=
"V
⋅
! L
+
⋅
"V e 1 3
⋅
%
! L
=
1 + 3e ! ⋅ L L "V
