Bab Viii Rtw

7/25/2019 Bab Viii Rtw

1/12

BAB VIII

DINDING

PENAHAN TANAH

A. Pendahuluan

Bangunan dinding penahan tanah berguna untukmenahan tekanan tanah lateral yang ditimbulkan olehtanah urug atau tanah asli yang labil.

Dinding penahan tanah banyak digunakan pada proyek-proyek : jalan raya,

irigasi

pelabuhan ,

bangunan ruang bawah tanah (basement)

pangkal jembatan (abutment), dll

Kestabilan dinding penahan tanahdiperoleh terutama

dari : berat sendiri struktur, dan berat tanah yang berada di atas pelat fondasi.

Besar dan distribusi tekanan tanah pada dindingpenahan tanah, sangat tergantung pada gerakan tanahlateral terhadap DPT.


2/12

B. Tipe tipe dinding penahan tanah :

1. Dinding gravitasi,

Biasanya terbuat dari beton tak bertulang ataupasangan batu, sedikit tulangan diberikan padapermukaan dinding untuk mencegah retakanpermukaan.

2. Dinding semi gravitasi

Dinding grafitasi yang bentuknya agak ramping, krnrampingnya pada struktur ini dibutuhkan penulanganbeton, namun hanya pada bagian dinding saja.

Terdiri dari kombinasi dinding dan fondasi beton bertulang yangberbentuk T. Ketebalan DPT ini relatif tipis dan diberi tulangansecara penuh unutk menahan momen dan gaya lintang yangbekerja.

4. Dindingcounterfort : dinding beton bertulang yang tipispada bagian dalam dinding pada jarak tertentudidukung oleh plat / dinding vertikal yang disebutcounterfort. Ruang di atas plat fondasi, diantara

counterfortdiisi dengan tanah.5. Dinding krib, dibuat dari balok-balok beton yang

disusun menjadi DPT.

6. DPT dengan perkuatan (reinforced earth wall) dindingyang berupa timbunan tanah yang diperkuat benganmaterial lain. (geosintetik atau metal, dll)

counter

fourt

3. Dinding kantilever


3/12

C. Tekanan tanah lateral

Analisis tekanan tanah lateral antara laindigunakan untuk : Perancangan dinding penahan tanah

Pangkal jembatan

Turap

Terowongan

Saluran bawah tanah, dsb.

Tekanan tanah lateral adalah gaya yang

ditimbulkan oleh akibat dorongan tanah dibelakang struktur penahan tanah.

1. Tekanan Tanah Lateral Pada Saat Diam

Kondisi kesetimbangan di tempat yang dihasilkan darikedudukan tegangan-regangan tanpa adanya

tegangan geser yang terjadi didefinisikan sebagai KO.

H/3h = H..KO

Ea

PhPh

Ditinjau suatu turap yang dianggap tidak mempunyai

volume, sangat kokoh dan licin, dipancang pada tanah

tak berkohesi (gambar 1a). Tanah di kiri dinding turap

digali perlahan-lahan sampai kondisinya seperti pada

gambar 1.b.

H

Turap

Gambar 1a Gambar 1b Gambar 1c

Turap


4/12

Bersama-sama dengan penggalian ini, dikerjakan suatugaya horizontal Ph yang besarnya sama dengan gayahorizontal tanah sebelum penggalian.

Tekanan gaya horizontal (Ph) pada dinding ini disebuttekanan tanah pada saat diam, yaitu tekanan tanah kearah lateral tanpa suatu pergeseran (regangan)

Nilai banding antara tekanan horizontal dan tekananvertikal pada kedalam tersebut disebut koefisien tekanantanah pada saat diam atau KO

h = H..KO atau

dengan h = tekanan efektif arah horizontal

v = tekanan efektif arah vertikal

z = kedalaman = berat volume efektif

KO = 1 sin (Jaky, 1944)

'

h

v

hO

z.

'

'

'K

2. Tekanan tanah aktif dan tekanan tanah pasif

Dari kiri bekerja tekanan tanah pasif (Ep = .h2..Kp)

Bersifat melawan tanah dorongan dinding

Bekerja jika dinding bergerak menahan tanah

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya Ea dan Ep berat volume tanah () sudut gesek intern ()

sudut gesek antara dinding dan tanah ()

kohesi tanah c

kemiringan dinding dan muka tanah

beban

Dari kanan bekerja tekanantanah aktif (Ea = .H

2..Ka) bersifat mendorong dinding

bekerja jika dinding bergerakmenjauhi tanah

Ea

Ep

H

H/3h

h/3H..Kah..Kp


5/12

TEORI RANKINE

Teori Rankine (1857), dalam analisis tekanan tanah lateralmenggunakan asumsi1. Tanah dalam kondisi kesetimbangan plastis (setiap elemen tanah

dalam kondisi tepat akan runtuh)

2. Tanah urug dibelakang dinding penahan tanah tak berkohesi ( c = 0)

3. Gesekan antara dinding DPT dan tanah urug diabaikan (= 0)

A. Tekanan tanah lateral pada tanah non kohesif (c = 0)

Tanah urug dengan berat volume dan ketinggian H, maka tekanantanah aktif Ea total untuk dinding penahan tanah adalah

Ea = H2..Ka

Titik tangkap gaya yang bekerja terletak pada H/3 dari dasardinding penahan tanah.

Alas diagram segi tiga tekanan tanah aktifb = Ka..H , dengan Ka = koefisien tekanan tanah aktif Rankine

2

2

a 4545tgsin1

sin1K

Dengan cara yang sama, besarnya tekanan tanah pasifmenurut Rankine, merupakan diagram segi tiga denganalas b = H..Kp

Besarnya tekanan tanah pasif total = luas diagram segi

tiga tekanan tanah pasifEp = .H

2.

.Kp dengan titik tangkap gaya 1/3 H

dimana

H

H/3

Ea = H2..Ka

c = 0

= 0

=0

/245tgsin1

sin1K 2p


6/12

dimana

= sudut kemiringan permukaan tanah urug dibelakang DPT

= sudut gesek dalam tanah

Besarnya tekanan tanah aktif = luas diagram segi tiga

Ea = .H2..Ka dgn alas b = H.. Ka

Dengan cara yang sama besarnya tekanan tanah pasif menurutRankine, merupakan diagram segi tiga dengan alas

b = H.. KpTekanan tanah pasif total = luas diagram segi tiga tekanan tanahpasif.

Ep = .H2..Kp dengan titik tangkap gaya 1/3 H

Untuk permukaan tanah miring

22

22

a

coscoscos

coscoscoscosK

Apabila permukaan tanah urugmiring membentuk sudut (0)maka koefisien tekanan tanah aktif

dinyatakan sbb :H

b=H..Ka

Ea = . H2..Ka

0

0

c0

22

22

p

coscoscos

coscoscoscosK

Apabila tanah urug mempunyai kohesi, maka tekanan tanah aktif

2

2

a

a

c

aaalas

21alas

aa

2

2

1

totala

a2a1totala

45tgK

K.

2.cH

K2.c..H.Kb

bbb.HK2.c..K.HE

EEE

B. Tekanan tanah lateral pada tanah kohesif c

0

diabaikan

Ea total

1. Tekanan tanah aktif

H

Tanah

dengan c;

b1=H..Ka a2 K2.c.b

Ea1

Ea2+ =

Hc

h

b1>b2


7/12

2. Tekanan tanah pasif

2

2

p

pp

21

pp

2

21

ptotal

p2p1ptotal

45tgK

K2.c..H.Kbbbb

.HK2.c...KHE

EEE

pasifanahtekanan tmakakohesi,mempunyaiurugtanahApabila

Tanah

c;Ep1

b1=H..Kp

H

b1+b2

Ep2

.H 1/3.H

+=

p2 K2.c.b

3. Tekanan tanah lateral akibat beban terbagi rata

Untuk lebar 1 m, berat segi tiga longsor ABC :

W + Q = .H2..cotg + q BC

= .H2..cotg + q.H cotg Dari segi tiga ABC didapat

Ea = (W+Q) tg ( -)

Ea = ((.H2..cotg) + (q.H cotg )).tg( -)

= (.H2..Ka + H.q) tg2(45o - /2)

= .H2..Ka + H.q.Ka

Misal tumpukan barangatau orang pada suatudermaga, berat lalulintas di jalan raya, dll

A

B C

q (kN/m2)


8/12

Diagram tekanan tanah aktif total berupa trapesium

gabungan dari Ea1(segi tiga oleh tanah) dan Ea2 (segi 4

akibat beban terbagi rata).

Ea1 = .H2..Ka Ea2 = H.q.Ka

b1 = H..Ka b2 = q.Ka

q (kN/m2)

HEa1

Ea2

.H1/3.H

b1=H..Ka b2=q.Ka b1 + b2

4. Tekanan tanah lateral akibat beban garis

Diagram tekanan tanah aktif total seperti tergambar

Ea1(segi tiga oleh tanah) dan Ea2 (segi tiga akibat bebantitik Q)

Ea1 = .H2..Ka

b1 = H2..Ka

mk

2.Q.Kmpb

KQ.E

a2

aa2

Q

Ea1

Ea2

b1=H..Ka b1=H..Ka

Ea1

Ea2mk

b2=mp


9/12

5. Tekanan tanah lateral akibat pengaruh muka air tanah

Apabila MAT = MT

Tekanan tanah aktif yang bekerja pada dinding penahan tanah :

(a). Ea1 = .H2..Ka = berat vol. tanah terendam

b1 = H..Ka

garis kerja gaya 1/3 H(b). Ea2 = .H

2.w w = berat vol. air

b1= H2.w

garis kerja gaya 1/3 H

Ea1 Ea2

b1=H..Ka b2=H.w

(6) Dinding penahan tanah dengan muka air tanah tidak

sama tinggi

H1

H2

Ea1=.(H2-H1)2.b.Ka

Ea2=H2(H1.b).Ka

Ea3=.H12..Ka

Ha= .H12.w

b

sat

h1 h2

Ep1

Ep2

Ep3Hp


10/12

Berat jenis tanah (G) ; angka pori (e) ; kadar air (w) ;

1 = sudut gesek intenal tanah di atas m.a.t2 = sudut gesek intenal tanah di bawah m.a.t

Tekanan tanah aktif yang bekerja :

Ea1 = akibat tekanan tanah di atas mat

Ea2 = akibat beban terbagi merata ( tanah di atas m.a.t)

Ea3 = akibat tekanan tanah di bawah m.a.t

Ha = Tekanan hidrostis yang mendorong DPT

Tekanan tanah pasif

Ep1 = akibat tekanan tanah di atas m.a.t

Ep2 = akibat beban terbagi rata (tanah di atas m.a.t)

Ep3 = akibat tekanan tanah di bawah m.a.t

Hp = tekanan hidrostsatis yang menahan DPT

ANALISIS KONSTRUKSI PENAHAN TANAH

Analisis konstruksi penahan tanah umumnya digunakan

untuk menentukan dimensi penahan tanah agar stabil

terhadap gaya-gaya yang bekerja

Analisis stabilitas dilakukan secara eksternal dan internal

Dalam analisis stabilitas eksternal, konstruksi dianggap

sebagai satu kesatuan yang masif dalam melawan gaya-

gaya yang bekerja. Tinjauan dilakukan terhadap

stabilitas guling, geser dan runtuhnya konstruksi akibat

daya dukung tanah terlampaui.

Analisis stabilitas terhadap gaya-gaya internal yang

bekerja, umumnya berhubungan dengan kekuatan

struktur, yang dalam ini adalah pecahnya konstruksi dan

patahnya kaki dan tumit.


11/12

STABILITAS TERHADAP GAYA EKSTERNAL

Keruntuhan akibatbahaya guling

Ea

h

VaA

kohesifhuntuk tana2SF

kohesifnonhuntuk tana1,5SF

M

MSFgulingerhadapTinjauan t

V.aM

konstruksisendiriberatakibatgulingMomen

.hEM

aktifgayaakibatgulingMomen

a

p

p

aa

Keruntuhan terhadap bahaya geser

Ea

V

b

2~1,5E

)E(c.bV.f

dorongGaya

lawanGayaSF

campurantanahberupafondasiDasar0,75).c~(0,5tanahkohesic

2~1,5E

)E(c.b

dorongGaya

lawanGayaSF

kohesiftanahberupafondasiDasar

halus)relatiffondasi(dasartgf

kasar)relatiffondasi(dasartgf

2~1,5E

)E(V.f

dorongGaya

lawanGayaSF

kohesifnontanahberupafondasiDasar

a

p32

a

p32

32

a

p


12/12

Runtuhnya konstruksi akibat daya dukung tanah

terlampaui

V

tanah2

bmaks

min

tanahmaks

min

e3

2V

0

batuan)(cadas,kerashUntuk tana

b

6.e1

b.1

V

0

acampurannyataupasirlempung,hUntuk tana

Documents

Bab Viii Rtw