Tiang didesain dengan menggunakan metode desain yang biasa.
Jika tiang didesain sebagai tiang tahanan ujung pada lapisan yang relatif keras maka gesekan kulit negatif (negative skin friction) harus dihitung seluruh
panjang tiang pada lapisan yang mengalami penurunan.
Jika tiang dimaksudkan untuk menahan beban dengan gesekan kulit, maka besarnya penurunan pada tiang harus dihitung dan gesekan kulit negatif dihitung di atas titik netral seperti yang diperlihatkan pada Gambar 6-52.
Penurunan Titik netral Tanah Tiang Z CL
Gambar 6-52 Perhitungan Titik Netral Tiang (Pile Neutral Point)
7
Interaksi Tanah dan Bangunan
Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus memahami bahwa timbunan pada tanah lunak memiliki potensi untuk menyebabkan masalah terhadap bangunan di dekatnya ataupun struktur yang dibangun di bawah timbunan.
Zona efektif yang besarnya dua kali ketebalan lempung lunak, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 5-4 harus diperhitungkan terhadap pengaruh tersebut.
Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus mengidentifikasi seberapa jauh pengaruhnya dan bekerja sama dengan desainer struktur dan lainnya untuk memecahkan permasalahan ini.
Masalah potensial yang akan timbul terdiri dari :
Penurunan
Penurunan pada tanah lunak di bawah timbunan dapat menyebabkan tertariknya tiang ke bawah pada zona yang turun jika tiang menembus lapisan yang lebih keras. Jika tiang dipancang di dalam lapisan tanah lunak tiang tersebut akan turun sama-sama dengan timbunan.
Oleh karena itu disain tiang harus memperhitungkan kondisi.
Pergerakan Lateral
Pergerakan lateral dari tanah sebagai akibat sebuah timbunan :
Terjadinya pergerakan secara fisik dari bangunan didekat di bawah timbunan. Struktur seperti gorong-gorong, gedung, fondasi dangkal, dan utilitas lainnya dapat terpengaruh.
Timbulnya beban lateral pada struktur yang tertanam di dalam tanah yang gerakannya terbatas, terutama terjadi pada tiang.
Besarnya gerakan lateral ini sangat sukar untuk diprediksi pada tingkat akurasi berapapun. Meskipun demikian, hubungan yang diberikan oleh Stewart dkk (1994) dapat memberikan sebuah estimasi awal mengenai defleksi topi tiang akibat beban timbunan seperti yang diperlihatkan di bawah ini. Pengaruh ini berhubungan dengan kondisi mendekati keruntuhan sehingga hal ini dianggap konservatif untuk kondisi yang lebih stabil.
∆ = ñu + ñc/6 (7.1)
∆ pergerakan lateral pada atau dekat permukaan ñu penurunan tak terdrainase
Untuk tanah lempung lunak, gerakan lateral ini umumnya berpengaruh pada daerah sampai jarak dua kali kedalaman lapisan lunak.
Untuk struktur bertiang, metode dari de Beer & Wallays (1972) telah digunakan secara luas untuk menghitung beban lateral pada tiang akibat dari timbunan. Meskipun demikian, Stewart dkk (1994) berdasarkan sebuah penelitian yang dilakukan oleh Stewart , menunjukkan bahwa metode ini tidak memberikan jawaban yang dapat diandalkan. Stewart dkk kemudian mengembangkan grafik desain yang baru.
Kesimpulan utama yang didapat bila dari seluruh studi pembebanan pada tiang akibat timbunan adalah bahwa faktor keamanan dari timbunan di bawah nilai ambang batas, beban lateral (dan oleh karenanya momen tiang) akan mulai meningkat secara cepat. Dari hasil yang diberikan oleh Stewart dkk (1994) ambang batas ini akan tercapai pada angka keamanan sekitar 1.7.
Faktor keamanan dari timbunan pada oprit jembatan dan lokasi lainnya dimana struktur bertiang dapat terpengaruh harus di pertahankan di atas 1.7.
Pemakaian dari faktor keamanan yang lebih tinggi akan mencukupi jika dikaitkan dengan bena gempa. Jika sebuah konfigurasi seperti yang diusulkan
Beban Lateral pada Tiang Abutmen Jembatan
Manual Disain Jembatan (The Bridge Design Manual) (1992) mengatasi masalah ini dengan mensyaratkan fondasi tiang diletakkan di luar zona pengaruh timbunan seperti diperlihatkan pada gambar :
Penampang Abutmen yang Disyaratkan untuk Membatasi Beban akibat Timbunan (DGH, 1992)
Walaupun desain ini disyaratkan untuk kondisi gempa, tetapi juga cocok digunakan untuk kondsisi beban statis.
Patut dicatat bahwa jembatan pada zona gempa di Indonesia tidak akan dibangun dengan menggunakan penampang seperti ini, tetapi malahan dibangun dengan menggunakan abutmen dengan pondasi tiang vertikal yang mensyaratkan tiang harus dipancang sebelum kosntruksi timbunan. Pada tanah lunak yang dalam, rancangan seperti itu akan menimbulkan beban lateral yang lebih besar pada tiang.
Titik sambungan, memerlukan perhatian khusus
Kantung penyeimbang untuk penyesuaian penurunan
Tertahan untuk gerakan lateral
Pergerakan tanah
Untuk kasus fondasi jelek yang umum Penahan longsor untuk gerakan longitudinal
DGH (1992) diterapkan, yang tidak akan mengakibatkan terjadinya beban pada tiang, maka faktor keamanan yang lebih rendah seperti yang direkomendasikan pada Tabel 5- dapat digunakan. Meskipun demikian hal ini tidak mencukupi bila termasuk beban gempa dan suatu analisis beban gempa harus dilakukan pada bagian timbunan yang akan mempengaruhi stuktur.
8
Pertimbangan-pertimbangan untuk
Pelebaran Jalan
Bila suatu jalan akan diperlebar untuk menambah lajur atau memperbaiki alinyemen, pertimbangan stabilitas dan penurunan yang berlaku umum untuk jalan baru juga dapat diterapkan. Pada kasus ini, meskipun begitu, faktor lain perlu diperhatikan, seperti dijelaskan di bawah ini.
Penyelidikan lapangan harus mengidentifikasi konstrusi jalan yang ada, apakah ada perbaikan tanah atau pembuangan tanah yang telah dilakukan, dan faktor lainnya yang spesifik pada waktu pelaksanaannya.
Akan sangat membantu bila gambar konstruksi bisa diperoleh, tetapi penyelidikan lapangan harus didesain untuk memastikannya.
Bila terdapat lapisan tanah lunak di bawah jalan yang ada maka pelebaran timbunan baru di dekatnya akan menyebabkan penurunan lebih lanjut seperti diperlihatkan pada Gambar 8-1. Besarnya penurunan bisa dihitung dengan melakukan analisis tegangan elastik untuk menghitung kenaikan tegangan dan konsolidasi secara teoritis seperti dijelaskan pada Bab 6.3.
jalan lama jalan baru 0.5p 0.3p 0.1p p Bola tegangan
Gambar 8-1 Kenaikan tegangan di Bawah Jalan Lama
Bila direncanakan pembuangan tanah lunak sepanjang alinyemen jalan baru di jelaskan :
Seberapa jauh masuk ke dalam timbunan jalan lama penggalian harus dilakukan