BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dinding Dinding Penahan Penahan Tanah Tanah Bangunan dinding penahan tanah berfungsi untuk menyokong dan menahan tekanan tanah. Baik akibat beban hujan,berat tanah itu sendiri maupun akibat beban yang bekerja di atasnya dan tekanan lateral tanah yang ditimbulkan oleh tanah urug. Bangunan ini biasanya dibuat proyek-proyek konstruksi seperti: irigasi, jalan raya, pelabuhan dan lainlain. Dalam kasus ini, pembuatan jembatan didesain dengan cara membuat timbunan tanah tanah sepanj sepanjan angg benta bentang ngan an jemba jembatan tan lalu lalu ditop ditopang ang dengan dengan menggu menggunak nakan an dindin dindingg penahan tanah. Kestabilan dinding penahan tanah diperoleh terutama dari berat sendiri struktur dan berat tanah yang berada di atas plat pondasi. Besar dan distribusi tekanan tanah pada dinding penahan tanah sangat bergantung pada gerakan ke arah lateral tanah relatif terhadap dinding.
2.2
Tipeipe-T Tipe Dindi indin ng Pen Penah ahan an Tanah anah Terdapat ada beberapa tipe dinding penahan tanah, antara lain:
a. Dind Dindin ingg Gra Graititas asii Dinding graitasi yaitu dinding penahan yang dibuat dari beton tak bertulang atau pasangan pasangan batu.!ed batu.!edikit ikit tulangan tulangan beton beton kadang-ka kadang-kadang dang diberikan diberikan pada permukaan permukaan dinding untuk mencegah keretakan permukaan akibat perubahan temperatur.
b. Dinding Kantileer Dinding kantileer yaitu dinding yang terdiri dari kombinasi dinding dan beton bertulang yang berbentuk huruf T. ketebalan dari dua bagian ini relatif tipis dan secara penuh diberi tulangan untuk menahan momen dan gaya lintang yang bekerja padanya. c. Dinding Counterfort Dinding counterfort yaitu dinding yang terdiri dari beton bertulang yang tipis yang di bagian dalam dinding pada jarak yang tertentu didukung oleh pelat"dinding ertikal yang disebut countefort #dinding penguat$. %uang diatas plat pondasi, diantara counterfort diisi dengan tanah urugan. d. Dinding Buttress Dinding buttress hampir sama dengan counterfort , hanya bedanya bagian counterfort diletakkan di depan dinding. Dalam hal ini, struktur counterfort berfungsi memikul tegangan tekan. &ada dinding ini, bagian tumit lebih pendek dari pada bagian kaki. !tabilitas konstruksinya diperoleh dari berat sendiri dinding penahan dan berat tanah diatas tumit tapak.
a. Dinding Graitasi
b. Dinding Kantileer
Gambar 2.1 .
Tipe dinding penahan tanah
(sumber : Braja M. Das)
c. Dinding 'ounterfort
d. Dinding Buttress Gambar 2.2 Tipe Dinding Penahan Tanah (sumber : Braja M. Das)
2.3
Tekanan tanah lateral Tekanan tanah lateral adalah sebuah parameter perencanaan yang penting didalam
sejumlah persoalan teknik pondasi, dinding penahan dan konstruksi ( konstruksi lain, yang ada diba)ah tanah semuanya ini memerlukan pekiraan tekanan lateral secara kuantitatif pada perkerjaan konstruksi, baik untuk analisa perencanaan maupun untuk analisa stabilitas. Tekanan aktual yang terjadi dibelakang dinding penahan cukup sulit diperhitungkan karena begitu banyak ariabel. *ni termasuk jenis bahan penimbunan, kepadatan dan kadar airnya, jenis bahan diba)ah dasar pondasi,ada tidaknya beban permukaan dan lainnya. +kibatnya, perkiraan detail dari gaya lateral yang bekerja pada berbagai dinding penahan hanyalah masalah teoritis dalam mekanika tanah. ika suatu dinding penahan dibangun untuk menahan batuan solid, maka tidak ada tekanan pada dinding yang ditimbulkan oleh batuan tersebut. Tetapi jika dinding dibangun untuk menahan air, tekanan hidrostatis akan bekerja pada dinding. &embahasan berikut ini dibatasi untuk dinding penahan tanah, perilaku tanah pada umumnya berada diantara batuan dan air, dimana tekanan yang disebabkan oleh tanah jauh lebih tinggi dibandingkan oleh air. Tekanan pada dinding akan meningkat sesuai dengan kedalamannya. &ada prinsipnya kondisi tanah dalam kedudukannya ada kemungkinan, yaitu : a. Dalam keadaan diam
b. Dalam keadaan aktif c. Dalam keadaan pasif 2.3.1 Tekanan tanah dalam keadaan diam Bila kita tinjau massa tanah seperti yang ditunjukkan dalam gambar . massa tanah dibatasi oleh dinding dengan permukaan licin +B yang dipasang sampai kedalaman tak terhingga. !uatu elemen tanah yang terletak pada kedalaman h akan terkena tekanan arah ertikal dan tekanan arah hori/ontal.
Gambar 2.3 Tekanan tanah dalam keadaan diam
(umber : !ardi"atmo #$$%)
Bila dinding +B dalam keadaan diam, yaitu bila dinding tidak bergerak ke salah satu arah baik ke kanan maupun kekiri dari posisi a)al, maka massa tanah akan berada dalam keadaan keseimbangan elastik # elastic e&uilibrium$. %asio tekanan arah hori/ontal dan tekanan arah ertikal dinamakan koefisien tekanan tanah dalam keadaan diam Ko, atau : σh ........................................................................................................#.1$ σv Karena σ 0 h, maka σh 0 Ko # h$ ......................................................................................................#.$
Ko 0
Gambar 2.4 Distribusi tekanan tanah dalam keadaan diam
(umber : !ardi"atmo #$$%) Gambar .2 menunjukan distribusi tekanan tanah dalam keadaan diam yang bekerja pada dinding setinggi 3. Gaya total per satuan lebar dinding, &o adalah sama dengan luas dari diagram tekanan tanah yang bersangkutan. adi : &o 0
2.3.2
1 2
Ko 3..............................................................................................#.$
Tekanan tanah aktif !eperti ditunjukan pada gambar .4, akibat dinding penahan berotasi ke kiri
terhadap titik +, maka tekanan tanah yang bekerja pada dinding penahan akan berkurang perlahan-lahan sampai mencapai suatu harga yang seimbang. Tekanan tanah yang mempunyai harga tetap atau seimbang dalam kondisi ini disebut tekanan tanah aktif.
Gambar 2.5 Dinding "ang berotasi akibat tekanan tanah aktif
(umber : !ardi"atmo #$$%)
5enurut teori rankine, besarnya gaya lateral pada satuan lebar dinding akibat tekanan tanah aktif pada dinding setinggi 3 dapat dinyatakan dalam persamaan berikut : &a 0
1 2
3
Ka ..............................................................................................#.2$
Dimana harga Ka untuk tanah datar adalah Ka 0
1 −sin φ 1+ sin φ
0 tan #246 -
φ 2
$
............................................................................................................................#.4$ 0 Berat isi tanah #g"cm $ 3 0 tinggi dinding #m$ φ 0 sudut gesek tanah # o$ +dapun langkah yang dipakai untuk tanah urugan dibelakang tembok apabila berkohesi dimana kohesi adalah lekatan antara butir-butir tanah, sehingga kohesi mempunyai pengaruh mengurangi tekanan aktif tanah sebesar #c
√ Ka $, maka
tegangan utama arah hori/ontal untuk kondisi aktif adalah &a 0
2.3.3
1 2
3
Ka - c
√ Ka 3 ....................................................................#.7$
Tekanan tanah paif
Gambar 2.6 Dinding "ang berotasi mela'an tekanan tanah aktif
umber : !ardi"atmo #$$% !eperti ditunjukan pada gambar .7, dinding penahan berotasi ke kanan titik + atau dengan perkataan lain dinding mendekati tanah isian, maka tekanan tanah yang bekerja pada dinding penahan akan bertambah perlahan-lahan sampai mencapai suatu harga tetap. Tekanan yang mempunyai harga tetap dalam kondisi ini disebut tekanan pasif.
5enurut teori rankine, besarnya gaya lateral pada pada dinding akibat tekanan tanah pasif setinggi 3 dapat dinyatakan dalam persamaan berikut : &p 0
1
3
2
Kp ..............................................................................................#.8$
Dimana harga Kp untuk tanah datar adalah 1+ sin φ φ Kp 0 0 tan #246 9 $ ...........................................................#.$ 1 −sin φ 2 0 Berat isi tanah #g"cm $ 3 0 tinggi dinding #m$ φ 0 sudut gesek tanah # o$ +dapun langkah yang dipakai untuk tanah berkohesi, maka tegangan utama arah hori/ontal untuk kondisi pasif adalah : &p 0
2.3.!
1
3
2
Kp - c
√ Kp 3 ....................................................................#.;$
Pengar"h #e#an titik terhadap Tekanan tanah $ateral
Tekanan tanah lateral akibat beban titik T yang bekerja diatas tanah urug dengan persamaan Boussines<. =ntuk pengaruh beban titik, tekanan tanah lateral di kedalaman pada dinding dinyatakan oleh persamaan tersebut : &a 0 &a 0
2
1,77 T 2
H
n
( m2 + n2 )3 2
0,28 T 2
H
untuk m > 6,2.......................................................#.16$
n
( m 2 +n2 )3
untuk m ? 6,2........................................................#.11$
Dimana : &a 0 Tekanan aktif akibat beban titik 3 0 Tinggi T 0 Beban titik m 0 arah @ beban n 0 arah y beban
2.!
Sta#ilita dinding penahan tanah
!eperti yang terlihat pada gambar .8 diba)ah, ada beberapa hal yang dapat menyebabkan keruntuhan pada dinding penahan tanah, antara lain oleh : a. &enggulingan b. &enggeseran c. Keruntuhan daya dukung
Gambar 2.7 enisjenis keruntuhan dinding penahan tanah
(umber : Braja M. Das) 5aka dari itu, dalam merencanakan dinding penahan tanah langkah pertama yang harus dilakukan adalah menetapkan ukuran dinding penahan untuk menjamin stabilitas dinding penahan. Dinding penahan harus stabil terhadap guling, geser, dan daya dukung tanah.
2.!.1
Sta#ilita terhadap pengg"lingan
Tekanan tanah lateral yang diakibatkan oleh tanah urugan dibelakang dinding penahan cenderung menggulingkan dinding dengan pusat rotasi pada ujung kaki depan
pondasi. 5omen penggulingan ini, dila)an oleh momen akibat berat sendiri dinding penahan dan momen akibat berat tanah diatas pelat pondasi. &ada gambar . diba)ah ini, diperlihatkan diagram tekanan tanah pada dinding penahan tanah yang akan ditinjau, dalam hal ini adalah dinding penahan tanah tipe kantileer dimana asumsi tekanan tanah dihitung dengan rumus teori rankine.
Gambar 2.8 Diagram tekanan tanah
untuk dinding kantile*er
(umber : !ardi"atmo #$$%) Aaktor keamanan terhadap guling jika ditinjau dari kaki"titik pada gambar didefinisikan sebagai : Aguling 0
∑ MW ∑ Mgl
..........................................................................................#.16$
Dimana :
∑ 5C 0 jumlah momen dari gaya-gaya yang menyebabkan momen pada titik ∑ 5gl 0 jumlah momen yang menahan guling terhadap titik 5omen yang menghasilkan guling :
∑ 5C 0 &h
( ) H 3
.........................................................................................#.11$
Dimana tekanan tanah hori/ontal, &h 0 &a tekanan aktif apabila permukaan tanah datar. 5omen yang menahan guling : #prosedur perhitungan dapat dilakukan seperti pada tabel .1 berikut$
Ta#el 2.1 Perhit"ngan %a&a 'ertikal dan ()men Bagian
uas
#1$
Berat per unit
arak momen
5omen
panjang
dari titik
terhadap titik
#$
#2$
#$
1
+1
C1 0 a @ +1
E1
#4$ 51
+
C1 0 a @ +
E
5
+
C1 0 b @ +
E
5
2
+2
C1 0 b @ +2
E2
52
∑F
∑5%
Dimana : a 0 berat olume tanah b 0
berat olume beton
M 1 + M 2 + M 3 + M 4 H adi, faktor keamanannya adalah A gl 0 .............#.1$ Pa
( ) 3
Aaktor aman terhadap guling, bergantung pada jenis tanah yaitu : a. 1,4 untuk tanah dasar berbutir b. untuk tanah dasar kohesif 2.!.2 Sta#ilita terhadap geer Gaya-gaya yang menggeser dinding penahan tanah akan ditahan oleh : a. Gesekan antara tanah dan dasar pondasi
b. Tekanan tanah pasif di depan dinding penahan Aaktor keamanan terhadap stabilitas geser dapat dinyatakan dengan rumus : ∑ RH .................................................................................................#.1$ ∑Pah
Ags 0 Dimana :
∑%3 0 jumlah gaya-gaya yang menahan gaya-gaya hori/ontal ∑&ah 0 jumlah gaya-gaya yang mendorong
Gambar 2.9 +ontrol terhadap pergeseran dasar
dinding
(umber : !ardi"atmo #$$%) Dari gambar .; diatas, kekuatan geser tanah pada bagian dasar dinding : s 0 σ tan δ + ca............................................................................................#.12$ Dimana :
δ 0 sudut gesertanah dengan dasar dinding ca 0 adhesi antara tanah dengan dasar dinding Gaya yang menahan bagian pada dasar dinding : % 0 s #luas penampang alas$ 0 s #B@1$ 0B σ tan δ 9 Bca
B σ 0 jumlah gaya-gaya ertikal 0 ∑F #tabel $ adi, % 0 # ∑F$ tan δ 9 Bca Gambar .; menunjukkan bah)a &p juga merupakan gaya menahan hori/ontal, sehingga :
∑A% 0 #∑F$ tan δ 9 Bca 9 &p Ad 0 &h A!geser 0
( ∑V ) tanδ + Bca+ Pp Ph
........................................................ #.14$
Batas minimum yang dii/inkan untuk menghitung faktor keamanan geser adalah 1,4.
2.!.3
Sta#ilita Terhadap Ker"nt"han Da&a D"k"ng
5omen pada titik ' 5net 0 ∑5C - ∑5gl #∑5C dan ∑5gl diperoleh dari stabilitas penggulingan$ ika resultan pada dasar dinding berada pada dinding titik H, 'H 0 E 0
Mnet ..........................................................................................#.17$ ∑ V
Hksentrisitas dapat diperoleh dari e0
B 2
0
∑ MR −∑ Mo .......................................................................#.18$ ∑V
Distribusi tekanan pada dasar dinding penahan dapat dihitung sebagai berikut: <0
∑ V Mnet y ± .....................................................................................#.1$ A I
dimana : 5 net 0 #∑F$ e * 0 #1"1$ #1$ #B $ ...........................................................................................#.1;$ =ntuk nilai maksimum dan minimum, y 0 B"
( ) (− )
∑ V 6e 1+ B B
...................................................................................#.6$
∑ V 1 B
...................................................................................#.1$
6e
B
Gambar 2.10 kontrol terhadap keruntuhan da"a
dukung
(umber : Braja M. Das )
Kapasitas dukung tanah dihitung dengan menggunakan persamaan hansen :
D Br
Ic, I<, I 0 faktor kapasitas dukung 3ansen Fesic Ad 0 1
Aci0 A
Ѱo 0 tan -1 #&h"∑F$
Aaktor keamanan terhadap keruntuhan kapasitas dukung didefinisikan sebagai : A0
! ma"
............................................................................................#.$
Dimana A
0 Aaktor aman terhadap kapasitas dukung
Lu
0 Tegangan =ltimit
2.* Penelitian Se#el"mn&a 1. Ari ka#ir 5eneliti Mstudi perencanaan konstruksi dinding penahan tanah bandara sultan babullah ternate #tinjauan geser dan uji cpt$. &enelitian ini berisi tentang studi bagaimana merencanakan dinding penahan tanah tipe graitasi. 3asil analisisnya didapat desain dinding dengan lebar atas sebesar 166 cm tinggi dinding 16 m, lebar ba)ah pondasi 766 cm, dengan faktor guling , > 1,4, geser ,7 > 1,4 dan kapasitas keruntuhan ;8,2 kn"m N
2. Ir+an S)e+andi 5eneliti M!tudi efisiensi lebar alas dinding tanah tipe kantileer pada perumahan mutiaraO. &enelitian ini berisi tentang stabilitas tanah pada perumahan mutiara pada
dinding tanah kantileer dengan cara mencoba menambah lebar alas dinding dan pengaruhnya terhadap stabilitas guling, geser dan keruntuhan daya dukungnya. 3asil analisisnya didapat kecenderungan nilai stabilitas guling, stabilitas geser, maupun keruntuhan daya dukungnya bertambah seiring dengan penambahan lebar dinding penahan kantileer tersebut. 
