1
TEMBOK PENAHAN TANAH (TPT) I.
Pengertian TPT adalah suatu bangunan yang berfungsi untuk menstabilkan kondisi tanah tertentu pada umumnya dipasang pada daerah tebing yang labil. Jenis konstruksi antara lain pasangan batu dengan mortar, pasangan batu kosong, beton, kayu dan sebaginya.
II.
Fungsi dan Jenis Konstruksi Penahan Tanah Fungsi utama dari konstruksi penahan tanah adalah menahan tanah yang berada dibelakangnya dari bahaya longsor akibat : 1. Benda-benda yang ada atas tanah (perkerasan & konstruksi jalan, jembatan, kendaraan, dll) 2. Berat tanah 3. Berat air (tanah) Atau dengan kata lain merupakan pasangan batu yang dilekatkan dengan campuran semen, pasir dan air untuk melindungi tebing dari keruntuhan tanahnya. Fungsi khusus yang dapat diberikan oleh pasangan batu adalah : 1. Pemanfaatan ruang dari suatu pembangunan jenis sarana dan prasarana lain 2. Pemeliharaan, penunjang umur dan bagian dari jenis sarana dan prasarana lain, misalnya : a. Dinding saluran irigasi b. Prasarana tepi jalan kondisi khusus c. Dan lain-lain 3.
Perlindungan tebing
Jenis tembok penahan tanah : 1. Batu kali murni & batu kali dengan tulangan (gravity & semi gravity) 2. Tembok yang dibuat dari bahan kayu** (talud kayu) 3. Tembok yang dibuat dari bahan beton (talud beton) K on str u k si P er k e ra sa n J alan
Dinding Saluran Irigasi
P en g a m a n T ep i J a la n m ed a n b u k it / leren g
2 III.
Kriteria Perencanaan Penahan Tanah 1. Merupakan usulan dari masyarakat yang bersifat swadaya berupa dukungan kemauan dan kemampuan dalam bentuk partisipasi baik pelaksanaan maupun pemeliharaan dan peningkatan. 2. Sedapat mengkin memanfaatkan potensi sumber daya yang ada. 3. Konstruksi sederhana dan dapat dikerjakan oleh masyarakat. 4. Lokasi yang dipilih tepat dan memiliki manfaat yang besar baik sebagai sarana dan prasarana penunjang atau pencegah bahaya longsor, banjir atau erosi. 5. Untuk alasan kemudahan pelaksanaan pembangunan dan efisiensi waktu dan biaya pelaksanaan terhadap kemampuan pekerjaan pada kondisi normal, tinggi maksimal untuk prasarana penahan tanah 4,00 meter 6. Kedalaman minimum prasarana tembok penahan dapat disesuaikan sampai memenuhi kestabilan konstruksi penahan tanah. 7. Ukuran bagian lain dari prasarana tembok penahan memenuhi persyaratan teknis dan memiliki persyaratan keamanan yang memadai. 8. Prasasrana tembok penahan tanah untuk sarana dan prasarana irigasi atau tanggul sedapat mungkin bersifat kedap air selain dari persyaratan teknis dan persyaratan keamanan yang memadai.
IV.
Data-Data Kebutuhan dalam Desain Tembok Penahan Tanah Pembuatan desain penahan tanah bisanya membutuhkan data-data : 1. Potensi sarana dan prasarana yang sudah ada dan potensi sumber daya alamnya. 2. Tanah letak rencana /bentuk lokasi, - Jenis tanah - Kedalaman tanah keras - Lapisan air tanah 3. Data kondisi lokasi, lingkungan, dan peruntukan konstruksi - Sungai sebagai saluran irigasi - Jalan sebagai pengaman tepi jalan - Perlindungan tebing keamanan sarana dan prasarana (jalan, pemukiman, dll) yang ada diatas atau di bawahnya, pencegah gerusan - Tanggul pencegah banjir, luapan air.
3 V.
Persyaratan Teknis Tembok Penahan Tanah Hal-hal teknis yang harus diperhatikan tembok penahan tanah antara lain NO 1.
Uraian Teknis Ukuran/ Dimensi
Konstruksi Pasangan Batu Kali Rumus ancar-ancar dimensi Lebar atas (cm)= H (tinggi tembok) dibagi 12 (Minimal lebar atas 25 cm) Lebar dasar =B=(0,47 s.d. 0,7) dikalikan H Tebal kaki dan tumit* =B1= (1/8 s.d 1/6) dikalikan H Lebar kaki & tumit* =B3= (0,5 s.d 1) dikalikan B1
3.
Kestabilan prasarana
Analisis kestabilan antara lain meliputi : Analisa terhadap Guling, Analisa terhadap Geser, Daya dukung tanah dasar Patah tembok akibat gaya yang diterimanya.
4.
Kemiringan dinding
5.
Jenis tanah
Minimal 50 : 1 (H dibanding B2)
a. Analisis tekanan yang terjadi tidak mencakup tekanan akibat air/lapisan air tanah, dan a. Tanpa lapisan indikator tanah yang berpengaruh adalah tanah air tanah/air dalam kondisi biasa (kering udara) b. Ada lapisan air b. Analisis tekanan yang terjadi mencakup tanah/air tekanan akibat air/lapisan air tanah, dan c. Tanah indikator tanah yang berpengaruh adalah tanah Lempung dalan kondisi jenuh**. d. Tanah pasir
c. Analisis tekanan yang terjadi ada pengaruh daya lekat tanah (kohesi). d. Nilai daya lekat tanah untuk tanah pasir (murni) biasanya kecil atau = 0 dan pengaruh daya lekatnya dapat diabaikan.
6.
Bahan penyusun
a. Batu kali yang digunakan
a. Batu kali
b. Semen yang dapat digunakan sesuai dengan kondisi lingkungan tembok.
b. Semen c. Pasir 7.
Kualitas adukan
c. Pasir harus bebas dari bahan lain seperti tanah lempung, sampah, dan kotoran lainnya. Disesuaikan dengan desain yang terdanai, dapat mengikat batu dengan baik dan kuat, berat volume antara 2,0 – 2,3 t/m3 (PPI 1983)
Catatan : * Mengikuti kaidah teknis bentuk tembok penahan yang direncanakan
4 ** Tanah kondisi jenuh dapat diartikan kondisi tanah yang sudah maksimal dalam menyerap air.
VI.
Pemeliharaan dan peningkatan Dinding Penahan Tanah Dalam hal pemeliharaan dan peningkatan dinding penahan tanah hal-hal yang perlu diperhatikan antara lain : 1. Kebersihan lingkungan tepi sekitar dinding dari rumput-rumput atau tumbuhan dengan akar yang dapat merusak dinding 2. Keadaan suling-suling 3. Kondisi saluran air/drainase air 4. Perlindungan terhadap bahan utama Misalnya : - Untuk material batu kali dan beton dapat dilakukan pemlesteran - Untuk meterial kayu perlindungan terhadap rayap atau cuaca***
5 Talud : suatu lereng yang curam dan pendek yang terbentuk secara bertahap pada batas lereng bawah dari suatu lahan karena proses deposisi pada hedge, dinding batu, atau penahan yang sama lainnya Dalam dunia proyek, talud bisa diartikan sebuah pasangan batu belah yang berfungsi sebagai penahan tanah agar tidak longsor. Pada kesempatan ini akan kami share kan bagaimana cara menghtiung volume pekerjaan talud. Sebagai contoh lihat di bawah ini :
Pada gambar di atas, kita asumsikan panjang talud adalah 1 meter. Maka volume talud tersebut adalah: Galian tanah =[0,65 + 0,5] x 1/2 x 1 = 0,575 m3 Urugan tanah kembali =1/3 x galian tanah = 1/3 x 0,575 = 0,191 m3 Pasangan Batu belah I. = [0,2 + 0,4] x 1/2 x 0,75 x 1 = 0,225 m3 II. = 0,25 x 0,5 x 1 = 0,125 m3 total volume pasangan batu belah = 0,225 + 0,125 = 0,35 m3 Plesteran =[0,2 + 0,1 + 0,1] x 1 = 0,4 m2 Pipa drainase =0,7 x 1 = 0,7 m'
6
PENGERTIAN TURAP Sebagian besar pekerjaan pembuatan pondasi suatu bangunan meliputi pekerjaan penggalian. Bangunan sementara yang dibuat untuk mencegah kelongsoran tanah di sekitar daerah penggalian maupun terjadinya perembesan air, adalah turap atau bisa juga disebut bendungan elak sementara. Karena bangunan ini bersifat sementara, maka biayanya harus tidak boleh mahal, mudah dipasang dan dipindah-pindahkan. Yang dimaksud dengan turap adalah konstruksi yang dapat menahan tanah disekelilingnya, mencegah terjadinya kelongsoran, dan biasanya terdiri dari dinding turap dan penyangganya, seperti yang diperlihatkan Gambar 1.1. turap yang banyak dipakai adalah turap dengan tiang tegak, papan turap, serta turap yang terdiri dari jajaran tiangtiang, dan kadang-kadang dipakai turap beton yang dicor di tempat (Cast-in-place) seperti pada konstruksi tembok menerus di bawah tanah. Macam Turap Berhubung adanya berbagai cara untuk memasang turap atau bendungan elak sementara, maka perlu dipilih caraa yang paling tepat, yaitu ditinjau dari mutu tanah pondasi, tinggi muka air atau tinggi muka air tanah, keamanan atau manfaat ekonomis yang diperlukan. Konstruksi turap dapat digolongkan berdasarkan jenis dinding turapnya sebagai berikut : 1. Turap dengan tiang tegak dan papan turap. 2. Turap yang terdiri dari deretan tiang-tiang. 3. Turap dari beton yang dicor di tempat, sehingga merupakan tembok dibawah tanah. Turap jenis 1 adalah turap yang menahan tekanan tanah dengan jalan memasang papan turap secara mendatar, diletakan diantara tiang tegak dan profil H dengan jarak yang sama. Turap semacam ini dalam bentuk sederhana, umumnya berupa pagar kayu. Turap yang terbuat dari deretan tiang-tiang merupakan suatu cara di mana deretan tiang kayu, beton maupun tiang baja. Ditinjau dari kenyataan bahwa dinding yang terbuat dari deretan tiang baja sangat menonjol dalam sifat rapat airnya, juga kekuatannya, maka tiang baja sering dipakai untuk pekerjaan penggalian yang besar-besar. Turap dari beton yang dicor ditempat, sehingga merupakan tembok di bawah tanah, adalah suatu cara di mana dinding turap dibuat dari tiang beton yang dicor di tempat.
7
Untuk membangun tembok di bawah tanah, ada dua macam cara, yang pertama adalah dengan membuat tembok menerus, dan yang kedua adalah dengan membuat dinding dari deretan kolom di bawah tanah. Pada tiang beton yang dicor ditempat, sehingga merupakan tembok di bawah tanah, turap ini tidak dapat usah dibongkar setelah pekerjaan selesai, dan dimanfaatkan
sebagai
bagian
dari
konstruksi
itu
sendiri.
Hal-Hal Yang Perlu Diperhatikan Dalam Memilih Metode Karena adanya berbagai cara pemasangan turap, maka sebelum melakukan perencanaan, keadaan lapangan harus benar-benar diperiksa dan diselidiki. Ciri-ciri topografi, kondisi geologi, susunan tanah dilapangan, keadaan bangunan-bangunan yang telah ada, serta besarnya gaya luar seperti tekanan air, juga berpengaruh besar dalam memilih cara yang dipakai, bersama-sama dengan ukuran dan jenis konstruksi, serta syarat-syarat konstruksinya. Hal-hal tambahan yang perlu diperhatikan adalah : 1. Stabilitas terhadap gaya luar, misalnya tekanan tanah atau tekanan air. 2. Ketahanan dinding halang (cut-off). 3. Ruang yang cukup untuk pembangunan konstruksi yang besar (penggunaan balok penopang yang secukupnya). 4. Kesulitan relatif dalam pembangunan. 5. Kesulitan relatif dalam pemindahan pekerjaan. 6. Pengaruh terhadap daerah sekelilingnya (surutnya muka air tanah, turunnya tanah pondasi). 7. Syarat-syarat pekerjaan pembangunan yang diijinkan. 8. Biaya pekerjaan. Pada waktu melakukan perencanaan dan pembangunannya, penting sekali untuk mengetahui keadaan tanahnya, ditinjau dari segi mekanika tanah, dan menjamin kestabilan dalam menahan gaya luar yang berkerja padanya. Untuk keperluan tersebut, berikut ini akan diberikan penjelasannya. 1.
Ciri-ciri topografis di lapangan : Dengan mengadakan penyelidikan yang menyeluruh atas ciri-ciri topografis di sekitar lokasi, maka tinggi rendah dan dalamnya dasar sungai atau dasar laut harus dapat diketahui benar-benar. Selanjutnya, cara dan jalur pengankutan alat-alat penggali atau bahan-bahannya ke lokasi, juga dipelajari.
8
2. Tanah Pondasi : Perlu ditekankan di sini bahawa dalam melakukan penyelidikan geologi dan penyelidikan tanah untuk bangunan utama yang didirikan, titik berat penyelidikannya sedikit berbeda antara bangunan utama atau bagunan sementara, misalnya untuk turap dan sebagainya. Keterangan tentang tekstur tanah juga perlu diperoleh, dan contoh-contoh tentang konstruksi yang telah ada pada tanah pondasi yang sejenis, juga harus dipelajari. a) Lapisan jelek : Lapisan yang jelek harus cukup aman terhadap kelongsoran selama penggalian dilakukan. Ditinjau dari segi keamanannya, galian yang dangkal pada tanah pondasi yang kohesif dan lunak, adalah sama artinya dengan galian yang dalam pada tanah pondasi yang kohesif dan keras. Dalamnya galian tak mungkin melampaui kekuatan kohesi tanah yang diijinkan. Sebagai pendekatan pertama, syarat berikut ini harus dipenuhi. Di sini,
: Kekuatan geser unconfined dari tanah kohesif (t/ )
: Berat total tanah dan air yang lebih tinggi dari dasar galian b) Tanah pondasi yang berbatu besar : Pada tanah pondasi yang berbatu-batu besar, atau bila didekat permukaan tanah terdapat batuan dasar, maka usaha pemancangan turap akan siasia belaka. c) Tanah pondasi yang tidak kedap air : Bila lubang galian diperkirakan akan digenangi air cukup banyak, maka perlu dipancangkan suatu turap penahan yang dapat mencegah air memasuki lapisan yang tembus air. Bila ujung turap tidak dapat mencapai tanah yang kedap air karena panjang tiang pancang tidak mencukupi, maka timbulnya gejala-gejala bahaya akibat rembesan air harus diamati sebelumnya dan cara penanggulangan kejadian ini harus dipelajari sebaik-baiknya.
Prosedur Perencanaan Pada waktu merencanakan turap, mula-mula harus ditentukan syarat-syarat perencanaannya berdasarkan data survei di lokasi proyek, misalnya dengan mengadakan penyelidikan tanah kemudian baru dipilih jenis konstruksi yang cocok. Setelah itu berturut-turut dihitung beban yang bekerja, diselidiki dalamnya pemancangan, diperiksa daya “heaving” (pemuaian) dan tegangan-tegangan pada bagian konstruksi harus dihitung pula. Beban Yang Dipakai Untuk Perencanaan
9
Beban yang dipakai untuk perencanaan dinding turap, secara umum aadalah tekanan air, tekanan tanah dan pengaruh perubahan temperatur.sebagai tambahan, beban mati dan beban hidup lain- lainnya, bila perlu juga dihitungkan pada waktu melakukan perencanaan bagian-bagian konstruksi. Sehubungan dengan pertanyaan mengapa tekanan tanah atau tekanan air sebaiknya ikut diperhitungkan pada waktu melakukan perencanaan dinding turap, sampai saat ini masih banyak masalah yang harus dipecahkan. Ada berbagai saran, misalnya dari Terzaghi dan Peck, atau Tschebotarioff, dan saran dari Asosiasi Jalan Raya Jepang atau Institut Arsitektur Jepang. Setiap saran ini membahas tekanan tanah rencana bagi setiap tanah yang sesuai dengan jenis tanah tersebut. Pada saran yang disebutkan diatas, ada suatu cara dimana tekanan tanah dan tekanan air dijumlahkan, setelah dicari secara terpisah, berdasarkan prinsip tegangan efektif, dan suatu cara dimana kedua tekanan tersebut dihitungkan sebagai tekanan total. Dengan mempertimbangkan beban yang dipakai untuk perencanaan, dan sifat-sifat pendekatan dari dinding turap atau keadaan lokasi proyek, sulit sekali untuk menentukan mana yang benar dari semua saran-saran diatas. Saran dari Asosiasi Jalan Raya Jepang merupakan suatu saran dimana tekanan tanah dan tekanan air dihitung sendiri, sedang Institut Arsitektur Jepang menganut cara dimana kedua tekanan tersebut dihitung sebagai tekanan total. Disini mula-mula akan diuraikan menurut Asosiasi Jalan Raya Jepang, dan kemudian akan diuraikan pula cara yang dianut oleh Institut Arsitektur Jepang. a) Tekanan Tanah
. Ini adalah pedoman dari Asosiasi Jalan Raya Jepang, dan sebagai refrensi, tekanan tanah rencana yang didasarkan pada kriteria perencanaan struktur pondasi arsitektural yang diajukan oleh Institut Arsitektur Jepang akan diperlihatkan pula disini. Menurut kriteria tersebut, tekanan tanah yang berkerja pada dinding turap, tanpa mengindahkan tekstur
10
tanah, dianggap akan menambah kedalaman tanah dan koeffisien tekanan lateral dianggap sesuai, sehubungan dengan tekstur tanah dan tinggi muka air tanah. Selanjutnya, kriteria mengenai tekanan tanah dapat diganti dengan tekanan tanah seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 1.4 bila menghitung penampang tiang hasil-hasil yang diukur dari tekanan sel tanah yang dipasang pada semacam dinding turap yang kekuatan dan kekakuannya menyerupai dinding beton. Penyebaran tekanan tanah seperti yang menunjukan bagaimana distribusi tekanan tanah yang diperoleh berdasarkan tekanan tanah menurut Terzaghi dan Peck (Terzaghi dan Peck : Soil Mechanism in Engineering Practice 1960) dan dengan menyesuaikannya dengan-hasil-hasil di Jepang. Dengan memperhatikan perbedaan antara tanah pondasi yang berpasir dan tanah pondasi yang kohesif, maka sulit membuat perbedaan yang jelas antara kedua jenis tanah tersebut. Ada beberapa kriteria untuk menentukannya. Salah satu kriteria tersebut menyebutkan, bila indeks plastis sebesar 10, maka tanah pondasi dianggap kohesif, dan bila lebih kecil dari batas indeks, dianggap sebagai tanah berpasir. Suatu kriteria lainnya menetapkan, bila jumlah fraksi tanah liat dan lanau dari pondasi, menurut hasil mekanika tanah adalah lebih besar dari 40%, maka tanah pondasi dianggap sebagai lempung, dan bila lebih kecil dari 20%, dianggap sebagai tanah berpasir, dan bila hasilnya menunjukan harga pertengahan antara kedua hal tersebut, dan kurang begitu jelas, maka penentuan jenis tanah pondasi diambil berdasarkan keadaan lapangan.
Biasanya tanah pondasi memperlihatkan kondisi tanah berlapis-lapis yang rumit, dan jarang sekali ditemukan lapisan tanah yang serbasama (uniform). Biasanya lapisan tanah berpasir dan lapisan tanah kohesif tersusun berselang-seling. Kemudian, hasil-hasil penyelidikan tanah dilapangan harus diperiksa secara mendetail untuk mendapatkan kesimpulan yang tepat, dan tekanan tanahyang dipakai untuk perencanaan harus benarbenar diperiksa agar hasilnya tidak terlalu kecil. Tegangan Satuan Bahan Yang Dijinkan Tegangan satuan baja biasa, SS 41 yang dipakai untuk turap, ditinjau dari fakta yang mengabaikan regangan atau tekanan bagian konstruksi sementara, menimbulkan kelemahan penampangdan terdapat faktor-faktor yang tidak diketahui untuk gaya luar sehingga tegangan leleh yang diberikan = 2400 tidak dapat dipakai, dan diganti dengan harga 1200 .
11
Untuk turap baja, tegangan baja yang diijinkan dalam pemakaian harus dikurangi menurut nilai yang sama seperti baja yang disebutkan diatas. Tegangan ijin ini diperkirakan atas sebesar 2700 . Perhitungan Panjang Pemancangan (a.) Turap : Pertama-tama akan dibahas turap dengan tiang tegak dan papan turap. Bagian tiang yang dipancangkan, ditekan ke tempat galian, berbareng dengan waktu galian dilakukan. Supaya keadaan ini dapat dicapai, panjang pemancangan tiang harus cukup supaya tekanan tanah pasif dapat berkerja. Untuk mendapatkan panjang yang diperlukan, perhitungan stabilitas berikut ini harus dilakukan. Perhitungan ini disebut Cara Kesetimbangan Batas, dimana pemancangan
dapat diperoleh dengan menyelidiki
keseimbangan antara momen akibat tekanan tanah aktif dan akibat tekanan tanah pasif , diukur dari penopang yang paling bawah pada kedalaman tertentu. keseimbangan diperoleh pada kedalaman dari dasar penggalian sampai ke kedudukan di mana sama besarnya dengan Perhitungan dalamnya keseimbangan harus dilakukan sebelum penopang yang terbawah dipasang, dan setelah penggalian selesai, kemudian dari kedua hal ini dipilih kedalaman yang terbesar. Panjang pemancangan turap diperkirakan sekitar 1,2 kali dalamnya keseimbangan. Tekanan tanah yang dipakai untuk mendapatkan dalamnya keseimbangan diperoleh dari persamaan diatas. Dibawah dasar galian, lebar kerja dari tekanan tanah ke tiang diperkirakan selebar tiang, baik untuk tekanan tanah aktif maupun tekanan pasif, dan tahan dinding akibat tanah yang kohesif juga harus ditambahkan pada arah tekanan pasif. Panjang pemancangan ini minimum 1,5 meter, juga walaupun tanahnya cukup baik. (b.) Perhitungan yang sama seperti di atas, juga berlaku untuk turap baja. Karena turap baja dengan tiang tegak dan papan turap bersifat tidak kedap air, maka biasanya tekanan air tidak bekerja, tetapi untuk turap baja, akibat tekanan air harus diperhitungkan. Berat volume tanah pada persamaan yang dipakai untuk memperkirakan besarnya tekanan tanah, bila muka air rencana lebih rendah, dipakai berat basah, sedang bila sebaliknya, dipakai berat dengan memperhitungkan daya apungnya. Dalamnya pemancangan untuk turap baja diperkirakan sebesar 1,2 kali dalamnya keseimbangan, tetapi panjang pemancangan sebaiknya lebih dari 3 meter. Selanjutnya, bila pemancangan turap baja menjadi lebih dalam dari 1,8 kali dalamnya galian, lebih baik dipilih tipe struktur yang lain. 7
Perhitungan Penampang
12
1.
Tiang Turap : Penampang tiang direncanakan sedemikian rupa sehingga aman terhadap lenturan akibat tekanan tanah. Perhitungan penampang ini tidak berkaitan langsung dengan perhitungan stabilitas sebelumnya, yang dipakai untuk menentukan dalamnya pemancangan. Hal-hal yang penting dalam perhitungan penampang tiang turap ini dapat diringkas sebagai berikut : Panjang bentang untuk momen lentur dianggap sebagai jarak antara penopang terbawah setelah penggalian selesai, atau penopang terbawah tepat sebelum pemasangan dilakukan, dan merupakan titik perkiraan belaka untuk setiap keadaan. Perhitungan momen lentur dalam beberapa hal juga dapat dilakukan untuk setiap tahap pelaksanaan, tetapi momen lentur dengan kondisi seperti yang disebutkan diatas merupakan harga maksimum pada umumnya. Bila jarak penopang sangat besar, panjang bentang sebaiknya juga diperiksa. Tiang dianggap tertumpu biasa pada kedua tumpuannya, dan titik tumpuan perkiraan ini dianggap sebagai titik kerja gaya resultante tekanan tanah pasip. Tahanan dinding tiang pada bagian tekanan tanah pasip bekerja bila dalamnya keseimbangan telah diperoleh dari perhitungan stabilitas untuk menentukan panjang pemancangan tiang. Dalam hal ini beban adalah tekanan tanah yang dipakai untuk menghitung stabilitas seperti yang telah diuraikan di muka. Titik tumpuan yang diperkirakan, akibat adanya tanah yang baik sehingga pemancangan tidak menjadi terlalu dalam, dianggap sebesar setengah dari panjang pemancangan, yakni 75 cm di bawah galian, karena dalam galian minimum untuk diperkirakan sebesar 1,5 meter.
2.
Turap Baja : Perhitungan penampang turap baja prinsipnya sama dengan perhitungan untuk papan turap seperti yang diuraikan diatas. Perbedaannya dengan turap dengan tiang tegak dan papan turap adalah bahwa tekanan air bekerja sebagai beban. Tekanan tanah yang bekerja pada bagian turap baja yang terpancang di dalam tanah, tidak boleh diabaikan, karena tekanan ini sangat besar. Juga dalam arah tekanan tanah aktif, tekanan tanah ini, termasuk pada bagian bawah galian, bekerja sebagai tekanan tanah pada bagian yang terpancang. Untuk arah tekanan tanah pasip, tekanan tanah seperti yang telah diuraikan dengan persamaan pada (a) Tekanan Tanah, dianggap bekerja. Kedudukan di mana penampang turap baja ditentukan, adalah sama dengan keadaan untuk turap biasa, dan kedua-duanya sesuai dengan kenyataan bahwa titik
13
tumpuan yang diperkirakan merupakan kedudukan kerja dari tekanan tanap pasip bila dalamnya keseimbangan telah didapat, asalkan titik tumpuan yang diperkirakan yang dipakai untuk menghitung penampang turap baja ini adalah 5 meter di bawah dasar galian maksimum, walaupun kedudukan keseimbangan yang diperkirakan sebenarnya lebih dalam. Momen inersia luas dan modulus penampang yang dipakai untuk menghitung tegangan dan lendutan turap baja diperkirakan sebesar 60 % dari harga per meter lebar, dengan mempertimbangkan kekakuan turap. Sebagai tambahan, bila ukuran penampang turap baja sudah dianggap benar, namun harus diperiksa lagi berdasarkan besarnya pergeseran akibat galian, sebab ada suatu batas besarnya pergeseran untuk mencegah terjadinya longsoran tanah di depan dan di belakang turap baja, walaupun tegangan turap baja ini sudah memenuhi syarat. Cara perhitungan tidak diuraikan di sini, tetapi disarankan bila pergeseran menjadi terlalu besar, tanah pondasi seyogyanya diperbaiki mutunya, atau dipakai turap baja dengan kekakuan yang lebih besar. Pemeriksaan “Boiling” Boiling juga dinamakan “quicksand” atau pasir apung, yang mungkin terjadi pada penggalian tanah yang berpasir. Misalkan ada suatu keadaan dimana turap baja telah selesai dipancangkan, dan galian telah dibuat. Begitu penggalian berjalan, aliran air ke atas dari “seepage” perlahan-lahan mulai bekerja. Kemudian, setelah tekanan aliran air yang bekerja pada pasir ini sama beratnya dengan berat pasir di dalam air, butir-butir pasir mulai bergerak dengan hebatnya dan mengaduk lapisan pasir. Gejala ini disebut “boiling”. Agar boiling ini tidak terjadi, gradien hidrolisnya tidak boleh melebihi gradien hidrolis kritis. Dengan perkataan lain : i < ic Disini, i : Gradien hidrolis ic : Gradien-hidrolis kritis Dalam praktek, dalamnya pemancangan turap baja ditentukan sedemikian rupa sehingga dengan mengambil faktor keamanan tertentu Fs, syarat di atas dapat terpenuhi. Walaupun dalamnya pemancangan turap baja diperoleh dari analisa stabilitas seperti yang diuraikan di depan, namun dalam yang sesungguhnya adalah harga terbesar dari kedua harga yang diperoleh bila dibandingkan dengan hasil pengamatan terhadap gejala boiling pula.
14
9
Pemeriksaan Gaya ke Atas (Heaving) Heaving adalah gejala yang terjadi pada dasar galian yang mengembang akibat berat
tanah di sekeliling tanah pondasi, atau akibat seepage dan lain-lain, bila penggalian dilakukan pada lapisan tanah yang lembek. Karena heaving cenderung menimbulkan bencana besar, maka bila timbul pertanyaan tentang stabilitas heaving ini, dapat dilakukan perhitungan ulang dengan jalan memperbesar kekuatan tanah pondasi, yaitu dengan mempertinggi mutu tanah tersebut. Disamping itu, perlu diperhatikan pula adanya gejala yang menyerupai heaving, yaitu bila terdapat suatu lapisan tanah yang kedap air. Tekanan hidrostatis yang ada sebelum diadakan penggalian, kini menekan ke atas lapisan berlempung yang menjadi dasar galian. Umumnya penggalian pada tanah kohensip mudah dilakukan, namun bila hal ini dilakukan secara sembarangan, dapat terjadi heaving ataupun naiknya air ke permukaan (piping), dan air akan memancar bersama pasir yang dapat menimbulkan kecelakaan. Untuk tanah seperti ini, ujung turap baja harus benar-benar terpancang sampai ke lapisan kedap air (impermeable) di bawah lapisan permeable, atau tekanan air pada lapisan permeable dapat dikurangi dengan membuat sumur yang dalam, dan sebagainya. 10
Perhitungan “Waling” dan Penopang Untuk menghitung waling dan penopang, dipakai tekanan tanah dan tekanan air. Gaya
yang bekerja pada waling dan penopang dianggap sebagai beban yang bekerja di antara penopang dengan penopang di bawahnya, yang dihitung dengan cara pembagian gaya dalam arah ke bawah. Pendekatan ini berdasarkan hasil pengamatan, yang bilamana penopang dibawah telah dipasang, maka gaya yang bekerja pada penopang di atasnya hampir-hampir tidak berubah. a.
Wailing : Perhitungan penampang waling biasanya berdasarkan anggapan bahwa tekanan tanah per unit panjang yang diperoleh dari cara pembagian gaya dalam arah ke bawah, bekerja sebagai beban terbagi rata di atas gelegar yang tertumpu pada penopang. Bila terdapat penguat sudut, maka panjang (l1 + l2) dianggap sebagai bentangnya. Stabilitas waling diperiksa dari momen lentur dan gaya geser. Persamaan untuk momen lentur dan gaya geser waling yang terbuat dari gelegar dengan flens lebar (gelegar H). Jarak antara dua buah waling dianggap sebesar 6 meter atau lebih, dan jarak vertikalnya sekitar 3 meter. Pada prinsipnya, waling yang teratas harus dipasang dalam jarak 1 meter dari bagian atas dinding turap. Penopang : Gaya aksial yang bekerja pada penopang, merupakan beban yang bekerja pada waling dan sebagian lebar penopang
15
Jarak penopang biasanya diambil 5 meter atau kurang untuk arah mendatar dan sekitar 3 meter untuk arah vertikal. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, akibat perubahan temperatur dapat ditambahkan gaya aksial sekitar 15 ton pada penopang ini. Bila penggalian dilakukan secara besar-besaran, maka perlu dipasang tiang-tiang antara untuk mencegah penopang menjadi tertekuk. Tiang-tiang antara ini juga berfungsi sebagai pemikul beban dalam arah sepanjang batangnya. Dalam hal ini, perencanaan harus memperhitungkan gaya aksial vertikal sesuai dengan beban yang disebutkan di atas. Dinding turap ataupun tiang antara yang tertanam pada lapisan yang jelek, atau turap dan bendungan elak sementara yang dibangun di bawah air akan mengalami penurunan (settlement) yang besar, juga pergeseran tempat (displacement). Pada prinsipnya, tiang antara untuk mencegah tertekuknya penopang, tidak menahan beban vertikal. Bila panjang pemancangannya cukup dan aman terhadap penurunan, maka hal ini dapat digabungkan untuk kedua keperluan tersebut, tentunya setelah diperhitungkan dengan teliti.
16
RENCANA KERJA DAN SYARAT KEGIATAN PRASARANA PNPM MANDIRI PERDESAAN
I. Spesifikasi Teknis TPT (Tembok Penahan Tanah) No A.
URAIAN
PERSYARATAN
PERENCANAAN 1
Non Teknis
9. Merupakan usulan dari masyarakat terutama rumah tangga miskin (RTM) 10. Sedapat mungkin memanfaatkan potensi sumber daya yang ada. 11. Konstruksi sederhana dan dapat dikerjakan oleh masyarakat. 12. Lokasi yang dipilih tepat dan memiliki manfaat yang besar baik sebagai sarana dan prasarana penunjang atau pencegah bahaya longsor, banjir atau erosi. 13. Untuk alasan kemudahan pelaksanaan pembangunan dan efisiensi waktu dan biaya pelaksanaan terhadap kemampuan pekerjaan pada kondisi normal, tinggi maksimal untuk prasarana penahan tanah 4,00 meter 14. Prasasrana tembok penahan tanah untuk sarana dan prasarana irigasi atau tanggul sedapat mungkin bersifat kedap air selain dari persyaratan teknis dan persyaratan keamanan yang memadai.
2
Beban yang dipakai
1. Berat sendiri tembok penahan 2. Tekanan Tanah 3. Beban pembebanan, untuk kendaraan mobil beban dianggap sebesar 1 ton / m2 4. Beban lainnya, seperti daya apung dan tekanan air
3
Kemantapan tembok penahan
1. Kemantapan terhadap guling 2. Kemantapan terhadap longsor 3. Kemantapan terhadap daya dukung tanah pondasi 4. Kemantapan terhadap sistim termasuk penanggulangan / pengisian pada bagian belakang dan tanah pondasi sebagai suatu kesatuan
B.
PELAKSANAAN
17 1
Ukuran/ Dimensi Tembok Gravitasi
Rumus ancar-ancar dimensi 1. Lebar atas (cm)= A = H (tinggi tembok) dibagi 12 2. (Minimal lebar atas 30 cm)
3. Lebar dasar = B =(0,5 s.d. 0,7) dikalikan H 4. Tebal kaki dan tumit* = D = (1/8 s.d 1/6) dikalikan H 5.
2
Lebar kaki & tumit* = B1 = (0,5 s.d 1) dikalikan D
Tembok Kantilever
Rumus ancar-ancar dimensi 1. Lebar atas (cm)= A = H (tinggi tembok) dibagi 12 2. (Minimal lebar atas 20 cm)
3. Lebar bawah = B1 =(1/12 s.d. 1/10) dikalikan H 4. Lebar dasar = B =(0,4 s.d. 0,65) dikalikan H 5. Tebal kaki dan tumit* = D = (1/12) dikalikan H 6.
Lebar kaki & tumit* = B1 = (1/3) dikalikan D
Penulangan Per meter untuk dinding tembok sesuai kebutuhan kelayakan teknis : 1. Tulangan pokok = (0,003 s.d 0,025) dikalikan 2000 cm2 atau (luas penampang memanjang) 2. Tulangan Bagi = (0,25) dikalikan jumlah tulangan pokok
Penulangan Per meter untuk lantai tembok sesuai kebutuhan kelayakan teknis : 1. Tulangan pokok = (0,003 s.d 0,025) dikalikan (B dikalikan H/12) atau (luas penampang melintang) 2. Tulangan Bagi = (0,25) dikalikan jumlah tulangan pokok
18 3
Tembok Kantilever Rumus ancar-ancar dimensi 1. Lebar atas (cm)= A = H (tinggi tembok) dibagi 12 2. (Minimal lebar atas 20 cm)
3. Lebar bawah = B1 = Lebar atas = A 4. Lebar dasar = B =(0,4 s.d. 0,7) dikalikan H 5. Tebal kaki dan tumit* = D = (1/14 s.d 1/12) dikalikan H 6. 7.
Lebar kaki & tumit* = B1 = (1/3) dikalikan D (Minimal tebal usuk 20 cm)
8. Jarak antar usuk = S = (0,3 s.d 0,6) dikalikan H Penulangan Per meter untuk dinding tembok sesuai kebutuhan kelayakan teknis : 1. Tulangan pokok = (0,003 s.d 0,025) dikalikan 2000 cm2 atau (luas penampang memanjang) 2. Tulangan Bagi = (0,25) dikalikan jumlah tulangan pokok
Penulangan Per meter untuk lantai tembok sesuai kebutuhan kelayakan teknis : 1. Tulangan pokok = (0,003 s.d 0,025) dikalikan (B dikalikan H/12) atau (luas penampang melintang) 2. Tulangan Bagi = (0,25) dikalikan jumlah tulangan pokok
4
Kemiringan dinding
5
Sambungan / Dilatasi
Minimal 50 : 1 1. Pada tembok penahan type gravitasi dibutuhkan pada jarak 10 m 2. Pada tembok penahan type kantilever atau berusuk dibutuhkan pada jarak 20 m
6
Lubang penyalur pada tembok / Suling - suling
1. Dibelakang tembok penahan dibuat suatu lapisan memudahkan resapan air terbuat dari lapisan pasir batu (Sirtu) yang berfungsi sebagai lapisan drainase 2. Pipa yang digunakan pipa keras vinyl chloride dengan diameter berkisar 2 inchi, satu buah lubang penyalur untuk setiap daerah seluas berkisar 3 m2 pada tembok penahan
7
Jenis tanah e. Tanpa lapisan tanah/air
air
1. Analisis tekanan yang terjadi tidak mencakup tekanan akibat air/lapisan air tanah, dan indikator tanah yang berpengaruh adalah tanah dalam kondisi biasa (kering
19 udara)
f. Ada lapisan air tanah/air g. Tanah Lempung
2.
Analisis tekanan yang terjadi mencakup tekanan akibat air/lapisan air tanah, dan indikator tanah yang berpengaruh adalah tanah dalan kondisi jenuh**.
3.
Analisis tekanan yang terjadi ada pengaruh daya lekat tanah (kohesi).
h. Tanah pasir
4. Nilai daya lekat tanah untuk tanah pasir (murni) biasanya kecil atau = 0 dan pengaruh daya lekatnya dapat diabaikan. 8
Bahan penyusun
1. Batu kali yang digunakan minimal ukuran 20 cm
d. Batu kali
2. Kerekel yang digunakan ukuran 2 cm s.d 5 cm
e. Kerekel
3. Semen yang dapat digunakan sesuai dengan kondisi lingkungan tembok.
f. Semen g. Pasir
9
C.
Kualitas adukan
4. Pasir harus bebas dari bahan lain seperti tanah lempung, sampah, dan kotoran lainnya. Ukuran butiran 0,006 cm s.d 0,2 cm Disesuaikan dengan desain yang terdanai, dapat mengikat batu dengan baik dan kuat, berat volume antara 2,0 – 2,4 t/m3 (PPI 1983)
PEMELIHARAAN 1
TP3
2
Bentuk Pemeliharaan
3 4
Dokumen Pemeliharaan Rencana Kerja Pemeliharaan
1. Memastikan sudah dibentuk dan dilatih 2. Tersedia Sekretariat TP3 didesa. Sudah disosialisasikan pada masyarakat Rencana Kerja dan Sumber Pembiayaan yang sudah dituangkan dalam PERDES/SK KADES Dokumen Pemeliharaan Harus terarsip dengan baik dikantor Desa.
5. Kebersihan lingkungan tepi sekitar dinding dari rumput-rumput atau tumbuhan dengan akar yang dapat merusak dinding 6. Keadaan suling-suling 7. Kondisi saluran air/drainase air 8. Perlindungan terhadap bahan utama Misalnya : Untuk material batu kali dan beton dapat dilakukan pemlesteran
