BAB IV
ANALISA PERHITUNGAN STABILITAS
DINDING PENAHAN
4.1 Pemilihan Tipe Dinding Penahan
Dalam penulisan skripsi ini penulis akan menganalisis dinding penahan tipe
gravitasi yang terbuat dari beton yang dibungkus dengan menggunakan buis
beton, sebagaimana tercantum dalam gambar di bawah, dalam hal ini dinding
penahan tanah tersebut telah dikerjakan oleh Dinas Pekerjaan Umum Bidang Bina
Marga Kabupaten Gresik.
Gambar 4.1. Tipikal Dinding Penahan Tipe Gravitasi Desa Tambak
Dinding penahan dibentuk dari susunan buis beton bertulang dengan mutu
beton K225 ketebalan dinding 6,5 cm, bahan pengisi menggunakan pasangan
beton siklop. Masing-masing buis beton dilengkapi dengan angker besi 25 mm ditambah perkuatan sloof beton bertulang 15/20 yang mengunci bagian atas
4.2 Perhitungan Pembebanan Pada Dinding Penahan
Analisa perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi dinding penahan
meliputi ;
1. Gaya vertikal akibat berat sendiri dinding penahan tanah
2. Gaya luar yang bekerja pada dinding penahan tanah
3. Gaya akibat tekanan tanah aktif
4. Gaya akibat tekanan tanah pasif
Skema pembebanan pada konstruksi dinding penahan disajikan pada gambar
berikut :
Gambar 4.2 Skema pembebanan pada konstruksi dinding penahan
Perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi dinding penahan disajikan
a. Gaya Vertikal Akibat Berat Sendiri Dinding Penahan Tanah
Gaya vertikal akibat berat sendiri dinding penahan tanah diperhitungkan
berdasarkan dimensi dan berat jenis dari konstruksi dinding penahan tanah.
Konstruksi dinding penahan tanah terdiri dari :
- Buis beton, diameter sisi dalam 80 cm, dengan ketebalan dinding 6,50
cm dan mutu beton K225.
- Material pengisi buis beton dari beton sykloop.
- Berat jenis diperhitungkan sebesar 2200 kg/m3.
Perhitungan beban gaya-gaya vertikal akibat berat sendiri konstruksi dinding
penahan disajikan sebagai berikut :
- Beban buis beton dan material pengisi pada lapis 1 :
G1 = 1,00 m x (0,93x3) x 2,20 ton = 6,14 ton
G1 G2
G3 G4
G5
- Beban buis beton dan material pengisi pada lapis 3 :
G3 = 1,00 m x (0,93x1) x 2,20 ton = 2,05 ton
Jumlah = 12,28 ton
b. Gaya luar yang bekerja pada dinding penahan tanah
Selain akibat berat sendiri dinding penahan tanah, gaya vertikal juga
diperhitungkan dari beban urugan tanah kembali yang berada di atas konstruksi
dinding penahan tanah dan diasumsikan sebagai gaya luar.
Gaya luar lainnya yaitu beban vertikal akibat pengaruh beban hidup merata
kendaraan ringan di atas tanah timbunan yang diasumsikan sebesar 0,50 ton/m2
dimana dalam hal ini beban hidup merata tersebut akan berpengaruh terhadap
beban gaya horisontal akibat tekanan tanah aktif.
Data berat jenis tanah diperoleh dari hasil penyelidikan laboratorium sampel
tanah dari lokasi studi dengan data-data sebagai berikut :
- Berat jenis tanah,t = 1,797 ton/m3
- Kohesi tanah, c = 0,152
- Sudut geser, = 16o - Spesifik gravity, Gs = 2,663
Perhitungan beban gaya luar akibat beban tanah di atas konstruksi dinding
penahan disajikan sebagai berikut :
- Beban tanah di atas buis beton pada lapis 2 :
G4 = 1,00 m x (0,93/2) m x 1.797 ton/m3 = 0,84 ton
- Beban tanah di atas buis beton pada lapis 1 :
G4 = 2,00 m x (0,93/2) m x 1.797 ton/m3 = 1,67 ton
c. Gaya akibat tekanan tanah aktif
Tekanan tanah aktif diperhitungkan dari gaya horisontal yang timbul akibat beban
urugan tanah kembali pada sisi dalam konstruksi dinding penahan tanah dimana
tekanan tanah aktif tersebut diperhitungkan sebagai berikut :
Ka = tan2(45o-/2)
= 0.568
Perhitungan gaya akibat tekanan tanah aktif pada konstruksi dinding penahan
disajikan sebagai berikut :
- Tekanan tanah aktif akibat tanah urug di belakang dinding penahan :
W1 = 0,5 x 3,00 m x 0,568 x 1.797 ton/m3 = 1,53 ton
- Tekanan tanah aktif akibat beban luar :
W2 = 0,5 x 3,00 m x 0,568 = 0,85 ton
Jumlah = 2,38 ton
A
W1
q = 0.5 ton/m2
d. Gaya akibat tekanan tanah pasif
Tekanan tanah pasif diperhitungkan dari gaya horisontal yang timbul akibat
tahanan tanah dasar sungai pada kaki dinding penahan dimana tekanan tanah
pasif tersebut diperhitungkan sebagai berikut :
Kp = tan2(45o+/2)
= 1.761
Perhitungan gaya akibat tekanan tanah pasif pada konstruksi dinding penahan
disajikan sebagai berikut :
- Tekanan tanah pasif di kaki dinding penahan :
W3 = 0,5 x 0,50 m x 1,761 x 1.797 ton/m3 = 0,79 ton A
Gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi dinding penahan ditinjau terhadap
titik guling A yang terletak di kaki dinding penahan pada sisi alur sungai.
Perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi dinding penahan beserta
momen yang terjadi disederhanakan pada tampilan tabel berikut :
Tabel 4.1. Perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada dinding penahan
4.3 Analisa Stabilitas Dinding Penahan
Analisa stabilitas konstruksi dinding penahan ditinjau terhadap gaya geser,
gaya guling dan daya dukung tanah dasar dengan perhitungan sebagai berikut :
a. Stabilitas terhadap gaya geser
Beban Uraian Gaya Lengan Momen (ton) (m) (ton.m) Gaya Horisontal
W1 0.5*0.568*1.797*3 1.53 1.00 1.53
W2 0.568*0.5*3 0.85 1.50 1.28
W3 -0.5*1.761*1.797*0.5 (0.79) 0.25 -0.20
∑H 1.59 ∑MG 2.61
Gaya Vertikal
G1 1*2.79*2.2 6.14 1.40 8.56
G2 1*1.86*2.2 4.09 1.40 5.71
G3 1*0.93*2.2 2.05 1.40 2.85
G4 0.5*0.93*1*1.797 0.84 2.09 1.75
G5 0.5*0.93*2*1.797 1.67 2.03 3.40
∑V 14.78 ∑MT 22.27
* momen ditinjau terhadap titik A
Ph = 15.92 kN
Fgs= 4.67
---> konstruksi aman terhadap
bahaya geser
b. Stabilitas terhadap gaya guling
…
> 1,5Mw= 196.99 kNm
Mgl= 26.11 kNm
Fg1= 8.53
---> konstruksi aman terhadap bahaya guling
c. Stabilitas terhadap daya dukung tanah
Perhitungan pada sample 2 Titik BT.1 diuraikan sebagai berikut :
qu=c.Nc+.Df.Nq+ ½..B.N
dengan:
qu= daya dukung maksimum
B = lebar pondasi (lebar bagian bawah dindin penahan) = 2,79 m
C = kohesi tanah, = 0,152
Df = kedalaman pondasi, = 1 m
Dari tabel Faktor-faktor daya dukung Terzaghi untuk kondisi
keruntuhan geser umum (general shear failure) diperoleh nilai-nilai
Nc; Nqdan N masing- masing adalah : 14,80 ; 5,60 dan 3,40.
Maka diperoleh tegangan tanah sebesar :
Dengan faktor keamanan (fs) ditetapkan sebesar 2,50 maka diperoleh
tegangan tanah ijin :
= 20,84 / 2,5
= 8,33 ton/m2
Berdasarkan data hasil laboratorium pada Titik BT.I dengan angka keamanan 2.5 diperoleh daya dukung ijin tanah (ijin) sebesar = 8.33 ton/m2.
Tegangan persatuan luas yang terjadi pada tanah dasar akibat beban konstruksi dinding penahan adalah sebesar :
= P / A
= 14.78 / (2.79 * 1)
= 5.04 ton / m2 < 8.33 ton / m2
