Pemeriksaan Terhadap Tekanan Tanah Yang Terjad

Diagram berat volume pasangan batu karang

4.3.12 Pemeriksaan Terhadap Tekanan Tanah Yang Terjad

Desain dinding penahan tanah sudah aman terhadap bahaya guling, bahaya geser, dan bahaya tekanan tanah aktif akibat gempa. Pemeriksaan selanjutnya adalah pemeriksaan terhadap tekanan tanah yang terjadi pada dasar dinding penahan tanah. Pada pemeriksaan terhadap tekanan tanah ini, diusahakan agar resultante gaya-gaya masih menangkap di dalam inti bidang dasar pondasi. Hal ini agar tidak terjadi tekanan tarik pada tanah (asumsi bahwa tanah hanya bisa menerima tekan) sehingga seluruh lebar pondasi menjadi efektif.

Bila perbedaan tegangan tanah yang terjadi antara σmaxdan σmin terlalu besar, maka apabila tanah dasarnya adalah tanah yang bersifat compressible, maka akan mengakibatkan adanya perbedaan penurunan yang cukup besar. Hal ini

122

mengakibatkan dinding penahan tanah akan menjadi condong kedepan seperti akan mengalami keruntuhan. Untuk menanggulangi hal tersebut maka direncanakan e <

6 B sehingga σmaxdan σmin nilainya berbeda sedikit.

σilai daya dukung tanah ijin (σijin) yang dipergunakan pada perhitungan berdasarkan data tanah sekunder. Pada perencanaan desain dinding penahan tanah ini, persamaan yang dipergunakan untuk mencari besarnya daya dukung tanah ijin adalah persamaan daya dukung tanah Terzaghi. Persamaan daya dukung Terzaghi dipergunakan apabila data yang tersedia terdiri dari data laboratorium dan dengan anggapan bahwa pondasi dinding penahan tanah adalah pondasi dangkal (Shallow Foundation). Data tanah yang dipergunakan untuk mencari daya dukung tanah ijin adalah data tanah pada lapisan kedua yang memiliki sudut geser dalam sebesar 25,2⁰.

Persamaan Terzaghi untuk menghitung besarnya daya dukung tanah ijin, yaitu

 σ = c . Nc + . Df. Nq + ,5 . . B . N

dimana

σult = daya dukung batas atau tegangan ultimate

c = kohesi tanah

Df = kedalaman dasar pondasi

γtanah = berat volume tanah

B = lebar pondasi, diusahakan memakai bagian lebar pondasi terkecil

Nc, σq, σγ = faktor daya dukung tanah yang ditentukan berdasarkan besar sudut geser dalam

Untuk mendapatkan besarnya daya dukung tanah ijin, maka daya dukung batas yang didapat dibagi dengan faktor keamanan. Pada perencanaan ini, besarnya faktor keamanan diambil 3.

Data tanah yang digunakan adalah dengan sudut geser dalam 25,2⁰, yaitu

 Nilai kohesi (c) = 0,07 kg/cm2

 Kedalaman dasar pondasi (Df) = 0,8 m.

 Lebar pondasi = 1 m

123

 Nilai Nc, σq, σγ ditentukan berdasarkan besarnya sudut geser dalam. Untuk sudut geser dalam 25,2⁰ nilai Nc, σq, σγ masing-masing adalah 20,8; 11,2; dan 7,2 (Redana, 2010)

Karena pada buku tidak terdapat nilai sudut geser dalam 25,2o, maka perhitungan nilai Nc, Nq, dan σγ dihitung dengan cara interpolasi sebagai berikut :

f x = f x + _{x − x}x − x f x − f x

Nc = + 5, −₋ − = ,

Nq = + 5, −₋ − = ,

N = + 5, −₋ − = ,

Pada perencanaan ini, diasumsikan bahwa pondasi dinding penahan tanah berbentuk segi empat panjang (asumsi per meter panjang) sehingga persamaan daya dukung tanah Terzaghi harus dimodifikasi untuk memperhitungkan faktor bentuk. Selain itu, faktor kedalaman juga harus diperhitungkan pada persamaan daya dukung tanah Terzaghi. Hansen (1970) mengusulkan faktor bentuk dan kedalaman, yaitu  Faktor bentuk  Sc = 1 + . .  Sq = 1 + tan ϕ  Sγ = 1 – ,  Faktor kedalaman  dc = 1 + ,  dq = 1 + 2 tan ϕ (1 – sin ϕ)2 .  dγ = 1

Dengan memperhatikan faktor bentuk dan kedalaman, maka persamaan daya dukung Terzaghi menjadi

124

σ = c . Nc . Sc . dc + . Df . Nq . Sq . dq + ,5. . B . N . S . d Besarnya faktor bentuk dan kedalaman, yaitu

 Faktor bentuk  Sc = 1 + . . Sc = 1 + , . ,8 . ,8 = 1,192  Sq = 1 + tan ϕ Sq = 1 + ,8 tan 25,2⁰ = 1,168  Sγ = 1 – , Sγ = 1 - , . ,8 = 0,857  Faktor kedalaman  dc = 1 + , dc = 1 + , . ,8 = 1,32  dq = 1 + 2 tan ϕ (1 – sin ϕ)2 dq = 1 + 2 tan 25,2⁰ (1 – sin 25,2⁰)2 ,8 = 1,248  dγ = 1

Daya dukung tanah ultimate, yaitu

σ = c . Nc . Sc . dc + . Df . Nq . Sq . dq + ,5. . B . N . S . d = 0,7 ton/m2 . 20,8 . 1,192 . 1,32 + 1,744 ton/m3 . 0,8 m . 11,2 . 1,168 .

1,248 + 0,5 . 1,744 ton/m3 . 2,8 m . 7,2 . 0,857 . 1

σult = 22,909 ton/m2 + 22,778 ton/m2 + 15,066 ton/m2

σult = 60,753 ton/m2

σult = 6,075 kg/cm2

Daya dukung tanah ijin yaitu

σijin = σ

σijin = 6, 5

125

 Menghitung tegangan tanah yang terjadi

O 2,8 m A M aktif = 13,573 tonm/m M pasif = 34,161 tonm/m V = 21,187 ton/m

∑ Momen total = Momen pasif – Momen aktif = 34,161 tonm/m – 13,573 tonm/m = 20,588 tonm/m

O

2,8 m

A

V = 21,187 ton/m

Momen total = 20,588 tonm/m

Dalam menghitung tegangan tanah yang terjadi, selalu dicari momen terhadap titik O yaitu pusat berat alas pondasi.

Exentrisitas ∑V terhadap titik A, yaitu x = ∑ M e

∑

x = ,588 /

, 8 / = 0,972 m ( di kanan titik guling A ) Exentrisitas ∑V terhadap titik τ, yaitu

e= – x

126

e = 0,428 m

6 B = 6 . 2,8 m = 0,467 m

e <

6B maka berlaku persamaan untuk σmaxdan σmin, yaitu

σex =V_{A ( ± B )} . e

 Tegangan tanah maksimum

σ x= V_{A ( +} . e_{B ) σ}

σ x= _{, m . m ( +}, ton . ,_{, m )} m , 5 kg/cm

σ x= ,5 ton/m , 5 kg/cm

σ x= , 5 kg/cm , 5 kg/cm

 Tegangan tanah minimum

σ =V_{A ( − B )} . e kg/cm

σ = _{, m . m ( −}, ton . ,_{, m )} m kg/cm

σ = , ton/m kg/cm

σ = , kg/cm kg/cm

Maka dinding penahan tanah sudah aman terhadap bahaya tekanan tanah yang terjadi. dari perhitungan di atas juga dapat digambarkan diagram tekanan tanah yang terjadi, yaitu

1,451 kg/cm2

0,063 kg/cm2

127 4.3.13 Pemeriksaan Terhadap Kuat Geser Bahan

Berdasarkan hasil kuat geser bahan yang didapat, maka untuk pemeriksaan terhadap kuat geser bahan dipergunakan kuat geser pasangan batu karang dengan campuran 1 : 4 sebesar 4,313 kg/cm2. Kuat geser campuran 1 : 4 ini dipilih dalam perencanaan, karena pada suatu pasangan batu hendaknya memiliki kekuatan yang sama atau mendekati pada material pembentuknya yang dalam hal ini adalah spesi dan batu, sehingga keruntuhan pada pasangan batu itu pun terjadi bersama-sama yaitu kegagalan pada spesi dan batu.

A 3,2 m 0,8 m h1 h2 I II I II III III

Gambar 4.17 Diagram tekanan tanah aktif

Pada perencanaan ini akan ditinjau luas penampang I-I, II-II, dan III-III seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.17. Persamaan yang dipergunakan untuk pemeriksaan terhadap kuat geser bahan, yaitu :

= E dimana

= Kuat geser bahan pasangan batu karang (kg/cm2)

Ea= Tekanan tanah aktif yang bekerja pada penampang yang ditinjau (ditinjau per meter panjang)

A = Luas penampang dinding penahan tanah (ditinjau per meter panjang)

Untuk mencari besarnya tekanan tanah aktif (Ea) yang bekerja pada penampang ditinjau, dipergunakan diagram tekanan tanah yang bekerja. Pada

q . γ .

128

diagram tekanan tanah dapat diketahui besarnya tekanan yang bekerja. Sehingga untuk mencari besarnya tekanan tanah pada suatu penampang pada dinding penahan tanah, maka tekanan tanah yang bekerja dikalikan dengan tinggi atau jarak penampang diukur dari bagian paling atas dinding penahan tanah.

Luas penampang dinding penahan tanah (A) ditinjau per meter panjang. Luas penampang yang ditinjau merupakan panjang dinding penahan tanah (diambil 1 meter panjang) dikalikan dengan tebal dinding penahan tanah pada bagian yang ditinjau. Untuk pemeriksaan kuat geser bahan, maka diperiksa tebal dinding penahan tanah yang ditinjau berdasarkan desain yang telah dibuat sebelumnya. Berdasarkan hasil luas penampang (A) yang didapat dengan memasukkan faktor kuat geser bahan, maka diperiksa apakah tebal dinding penahan tanah yang didesain telah cukup dengan luas penampang yang diperlukan untuk menahan tekanan tanah aktif yang bekerja.