DINDING PENAHAN TANAH

BAB V DINDING PENAHAN TANAHA. Penduluan

Bangunan dinding penahan tanah berguna untuk menahan tekanan tanah lateral yang ditimbulkan oleh tanah urug atau tanah asli yang labil.

Dinding penahan tanah banyak digunakan pada proyek-proyek :

1. jalan raya,

2. irigasi

3. pelabuhan ,

4. bangunan ruang bawah tanah (basement)

5. pangkal jembatan (abutment), dll

Kestabilan dinding penahan tanahdiperoleh terutama dari :

1. berat sendiri struktur, dan

2. berat tanah yang berada di atas pelat fondasi.

Besar dan distribusi tekanan tanah pada dinding penahan tanah, sangat tergantung pada gerakan tanah lateral terhadap DPT.

B. Tipe tipe dinding penahan tanah :

1. Dinding gravitasi,

Biasanya terbuat dari beton tak tak bertulang atau pasangan batu, sedikit tulangan diberikan pada permukaan dinding untuk mencegah retakan permukaan.

SHAPE \* MERGEFORMAT

2. Dinding semi gravitasi

Yaitu dinding grafitasi yang bentuknya agak ramping, krn rampingnya pada struktur ini dibutuhkan penulangan beton, namun hanya pada bagian dinding saja.3. Dinding kantilever

Terdiri dari kombinasi dinding dan fondasi beton bertulang yang berbentuk T. Ketebalan DPT ini relatif tipis dan diberi tulangan secara penuh unutk menahan momen dan gaya lintang yang bekerja.4. dinding counterfort : dinding beton bertulang yang tipis , pada bagian dalam dinding pada jarak tertentu didukung oleh plat / dinding vertikal yang disebut counterfort. Ruang di atas plat fondasi, diantara counterfort diisi dengan tanah.

5. dinding krib, dibuat dari balok-balok beton tang disusun menjadi DPT.

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

C. Tekanan tanah Lateral

Analisis tekanan tanah lateral antara lain digunakan untuk :

Perancangan dinding penahan tanah

Pangkal jembatan

Turap

Terowongan

Saluran bawah tanah, dsb.

Tekanan tanah lateral adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat dorongan tanah di belakang struktur penahan tanah.

1. Tekanan Tanah Lateral Pada Saat Diam

Kondisi kesetimbangan di tempat yang dihasilkan dari kedudukan tegangan-regangan tanpa adanya tegangan geser yang terjadi didefinisikan sebgai Ko.

z

H turap

turap

Gambar1a Gambar 1b Gambar 1c

Ditinjau suatu turap yang dianggap tidak mempunyai volume, sangat kokoh, dan licin dipancang pada tanah tak berkohesi (Gb. 1a). Tanah di kiri dinding turap digali perlahan-lahan sampai kondisinya seperti pada Gb. 1.b.

Bersama-sama dengan penggalian ini, dikerjakan suatu gaya horizontal Ph yang besarnya sama dengan gaya horizontal tanah sebelum penggalian.

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

Nilai banding antara tekanan horizontal dan tekanan vertikal pada kedalam tersebut disebut koefisien tekanan tanah pada saat diam atau Ko

h = HKo

atau Ko =

dengan h = tekanan efektif arah horizontal

v = tekanan efektif arah vertikal

z = kedalaman

= berat volume efektif

Ko = 1 sin (Jaky, 1944)

2. Tekanan tanah aktif dan Tekanan tanah pasif

Dari kanan bekerja tekanan tanah aktif (Ea = Ka. .H2. )

Ea H

* bersifat mendorong dinding

h Ep

* bekerja jika dinding bergerak

menjauhi tanah

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

Bersifat tanah melawan dorongan dinding

Bekerja jika dinding bergerak menahan tanah

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya Ea dan Ep1. berat volume tanah ()

2. sudut gesek intern ()

3. sudut gesek antara dinding dan tanah ()

4. kohesi tanah

5. kemiringan dinding dan muka tanah

6. beban

Teori Rankine

Teori Rankine (1857), dalam analisis tekanan tanah lateral menggunakan asumsi-asumsi :

a). Tanah dalam kondisi kesetimbangan plastis (setiap elemen tanah dalam kondisi tepat akan runtuh)

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

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

a. Tekanan tanah lateral pada tanah nonkohesif (c=0)Apabila permukaan tanah urug (dengan berat volume () horizontal, Tekanan tanah aktif Ea total untuk dinding penahan tanah setinggi H

Ea = H2 ( Ka

Titik tangkap gaya yang bekerja pada H/3 dari dasar dinding penahan tnh.

Alas diagram segi 3 tekanan tanah aktif b = Ka ( H

dimana Ka = koefisien tekanan tanah aktif Rankine

Ka = = tg2(45o - (/2)

Dengan cara yang sama besarnya tekanan tanah pasif menurut Rankine, merupakan diagram segi 3 dengan alas b = H ( Kp.

Besarnya tekanan tanah pasif total = luas diagram segi 3 tekanan tanah pasif

Ep = H2 ( Kp dengan titik tangkap gaya 1/3 HDimana Kp = = tg2(45o + (/2)

(

Ea = H2 ( Ka H

b = Ka..H

Apabila permukaan tanah urug miring membentuk sudut ( (tidak = 0) maka koefisien tekanan tanah aktif dinyatakan sbb :

Ka = cos (

Dimana ( = sudut kemiringan permukaan tanah urug dibelakang DPT; = sudut gesek dalam tanah

Besarnya tekanan tanah aktif = luas diagram segi 3 Ea = H2 ( Ka dgn alas b = Ka..H

Dengan cara yang sama besarnya tekanan tanah pasif menurut Rankine, merupakan diagram segi 3 dengan alas b = H ( Kp.

Besarnya tekanan tanah pasif total = luas diagram segi 3 tekanan tanah pasif . Ep = H2 ( Kp dengan titik tangkap gaya 1/3 HUntuk permukaan tanah miring

Kp = cos (

b. Tekanan tanah lateral pada tanah kohesif c 0

(1)Tekanan tanah aktif

b2 = 2c

Hc

tanah

c, H + Ea2 =

Ea

Ea1

b1=H..Ka b2= 2c b1-b2

Apabila tanah urug mempunyai kohesi, maka tekanan tanah aktif

Ea total = Ea1 - Ea2

= = H2 ( Ka - 2c.H

b (alas) = b1 b2

= H..Ka - 2c

Hc =

Ka = tg2(45o - (/2)

(2). Tekanan tanah pasif

tanah

c, H

+ =

Eptotal

Ep

Ep2

Ep1

b1=H..Kp b2= 2c Apabila tanah urug mempunyai kohesi, maka tekanan tanah pasif

Ep total = Ep1 + Ep2

= H2 ( Kp + 2c.H

b (alas) = b1 + b2 = H..Kp + 2c

Ka = tg2(45o + (/2)

(3). Tekanan tanah lateral akibat beban terbagi rata B C q (kN/m2)

Misal tumpukan barang atau orang pada suatu dermaga, berat lalu-lintas di jalan raya, dsb

W

( (

A R

Untuk lebar 1 m, berat segi 3 longsor ABC :

W + Q = H2 cotg ( + q BC

R

= H2 cotg ( + q H cotg ( (W+Q)

Dari segi 3 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

H

+

Ea2 = Ea

H/3

Ea1

b1= H Ka b2= q.Ka

(b1+b2)

Diagram tekanan tanah aktif total berupa trapesium gabungan dari Ea1(segi 3) oleh tanah, dan Ea2 (segi 4) akibat beban terbagi rata.

Ea1 = H2 Ka

Ea2 = H. q.Ka

b1 = H Ka

b2 = q.Ka

(4). tekanan tanah lateral akibat beban garis

Q

+ Ea2 = =

Ea2 mk

Ea1

Ea1

b1=H Ka

b1=H Ka

Diagram tekanan tanah aktif total seperti tergambari Ea1(segi 3) oleh tanah, dan Ea2 (segi 3) akibat beban titik Q

Ea1 = H2 Ka

Ea2 = Q.

b1=H Ka

b2 = mp = 2.Q.Ka / mk

(5) Tekanan tanah lateral akibat pengaruh muka air tanahApabila MAT = MT

Tekanan tanah aktif yang bekerja pada dinding penehan tanah :

(a). Ea1 = H2 Ka

= berat vol. tanah terendam

b1=H Ka

garis kerja gaya 1/3 H

(b) Ea2 = H2 w

w = berat vol. tanah terendam

b1=H w

garis kerja gaya 1/3 H

b1 b2

(6) Dinding penahan tanah dengan muka air tanah tidak sama tinggi

Diketahui :

Gaya-gaya yang bekerja

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

(1 = sudut gesek intenal tanah di atas MAT

(2 = sudut gesek intenal tanah di bawah MAT

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 tekan 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)

Hp = tekanan hidrostsatis yang menahan DPT

Soal :

Hitung dan gambarkan diagram : gaya dan garis kerja tekanan tanah aktif pada DPT seperti tergambar:

Ea1

counter fourt

H/3

h = HK

Ea

h.(kp

H.(.ka

H

H/3

Ea = H2(.Ka

C = 0

( = 0

(

b = ka.(.H

( = 0

(

( ( 0

( ( 0

C ( 0

Ea total

b1 > b2

h

diabaikan

EMBED Equation.3

b1 + b2

q T/m

H/2

b2 = mp

Ea2

H

(b

H2

H1

h1

h2

(sat

(

(b

(

(sat

Ep1

Ep2

Ep3 = EMBED Equation.3 .kp

H

Ea1 = (H2 H1)2.(b.ka

Ea2 = H1.q.ka

Ea3 = H12.(.ka2

Ha = H12.(w

3

3

3

3

(1= 80(

(1 = 16 kN/m3

c1 = 10 kN/m3

(2= 30(

(2 = 18 kN/m3

c2 = 20 kN/m3

(3= 25(

(3= 9 kN/m3

c3 = 20 kN/m3

(3 = 25(

(3 = 9 kN/m3

c3 = 20 kN/m3

Ph

Ph

PAGE 49

_1051075344.unknown

_1051127763.unknown

_1051149205.unknown

_1051158458.unknown

_1116924066.unknown

_1117088540.unknown

_1051158429.unknown

_1051129576.unknown

_1051125580.unknown

_1051125899.unknown

_1051123816.unknown

_1051038018.unknown

_1051072951.unknown

_1051037580.unknown