Dinding Penahan Tanah Kantilever - PDFCOFFEE.COM

Dinding Penahan Tanah Kantilever

Budijanto Widjaja, Ph.D Jurusan Teknik Sipil

Universitas Katolik Parahyangan

Penggunaan DPT sehari-hari

Contoh Dinding Penahan Tanah

Drainase pada DPT

Weep holes

Pentingnya pemasangan drainase pada DPT

Apakah berbahaya jika weep hole tersumbat?

Weep hole yang tersumbat

Kerusakan DPT akibat air yang tersumbat

Drainase tidak baik??

DPT yang rusak dan longsor akibat drainase buruk (18 Januari 2013)

Longsor

Lokasi longsor di Puncak, Cipanas 16 Februari 2014

Jenis-Jenis Dinding Penahan Tanah

Jenis-jenis dinding penahan tanah

Metode Rankine

Metode Rankine

Metode Coulomb

Metode Coulomb





 3

2 2

1 



Penentuan Tegangan Horisontal

• Metode Analitis

– Diagram tegangan tanah 

• Metode Grafis

– Metode Trial Wedge – Metode Cullmann

• Sama dengan Metode Trial Wedge yang diputar berlawanan jarum jam sebesar (90^o + )

– Metode Poncelet

Metode Trial Wedge

Penentuan Pa dan lokasi bidang longsor

Dinding Counterfort

Dinding Kantilever

Definisi Stem dan Base

Dimensi awal dinding kantilever

Dimensi Awal Dinding Kantilever

Perhitungan Gaya-Gaya yang Bekerja

1. Bagian DPT W_w = berat wall W_b = berat base

2. Bagian Tanah

W_sb = berat tanah bagian belakang W_sf = berat tanah bagian depan

Perhitungan Gaya-Gaya yang Bekerja

3. Tekanan Tanah

Tekanan Tanah Aktif P_A (di belakang dinding) Tekanan Tanah Pasif P_P (di depan dinding)

W_w

W_sb

W_sf

Wb

PA

S q_max

qmin

P_p

Perhitungan Gaya-Gaya yang Bekerja

4. Tegangan dan gaya yang bekerja di BASE

Gaya S (bekerja pada interface antara dinding dan tanah) Tegangan dasar tanah (q_max dan q_min)

Proses Desain

LANGKAH-LANGKAH PERENCANAAN:

1. Tentukan tanah timbunan dan pengaturan drainase yang akan digunakan

2. Tentukan dimensi awal dinding

3. Hitung gaya dan tegangan yang bekerja

4. Cek apakah kriteria desain dipenuhi, jika dipenuhi maka lanjutkan ke langkah ke-5. Jika tidak dipenuhi maka

ulangi ke langkah 2.

5. Tentukan dimensi final, dan gambarkan diagram gaya dan tegangan yang bekerja untuk dilanjutkan

perhitungan desain struktural (Teknik Struktur)

Proses Desain

Penulangan dinding kantilever Konstruksi DPT

Kriteria Perencanan

1. Stabilitas terhadap geser

2. Stabilitas terhadap guling

3. Distribusi tegangan sepanjang Base

Faktor Keamanan (FK)

Pendorong Gaya

Penahan FK  Gaya

Kriteria Perencanan

1. Stabilitas terhadap geser

Gaya Penahan

S = 2/3 c B + V tan 

di mana:

V = W₁ + W₂ + ... + W₅ + P_AV

 = sudut geser antara dinding dan tanah = 1/2’ - 3/4’

’ = sudut geser dalam c = kohesi tanah

Kriteria Perencanan

2. Stabilitas terhadap geser (P_p diabaikan)

Gaya Penahan = S

Gaya Pendorong = P_AH ^{ Gaya Pendorong 1.5}

Penahan FK Gaya

S

Kriteria Perencanan

2. Stabilitas terhadap geser (P_p diperhitungkan)

Gaya Penahan = S + P_p

Gaya Pendorong = P_AH ^{ Gaya Pendorong  2.0}

Penahan FK Gaya

P_p

S

A

Kriteria Perencanan

3. Stabilitas terhadap guling terhadap titik A

Momen Penahan

M_D = M₁ + M₂ + ... + M₅ + P_AV B

di mana:

M_i = W_i x_i M₁ = W₁ x₁

M₂= W₂ x₂ dst.nya

y x₁

A

Kriteria Perencanan

3. Stabilitas terhadap guling terhadap titik guling A

Momen Pendorong M_R = P_AH y

y x₁

5 . Pendorong 1

omen omen



 M

Penahan FK M

Kriteria Perencanan

3. Distribusi tegangan sepanjang Base

6 2

B V

M M

e  B  ^R  ^D 



6 0 1

1 6

min max

 



 

 



 



 

 







B e B

q V

B q e B

q V _{a ll}

Eksentrisitas (e) di dasar/base Dinding Penahan Tanah

Distribusi tegangan sepanjang base

Kriteria Perencanaan

3. Distribusi tegangan sepanjang Base (daya dukung)

FK q q

BN qN

cN q

ult a ll

q c

ult







 2  _

1

Penentuan daya dukung ijin (q_all)

FK = 3 – 4

Sudut geser dalam,  Faktor daya dukung, N c N q N 

N_c, N_q, dan N_ = faktor daya dukung = f()

Kriteria Perencanaan

3. Distribusi tegangan sepanjang Base (daya dukung)

FK q q

BN qN

cN q

ult a ll

q c

ult







 2  _

1

Penentuan daya dukung ijin (q_all)

FK = 3 – 4

N_c, N_q, dan N_ = faktor daya dukung = f()

Tugas

Cek stabilitas dinding kantilever terhadap (a) Geser

(b) Guling

(c) Cek apakah daya dukung tanah terpenuhi?

Tanah Timbunan c = 0

 = 30⁰

 = 1.8 t/m³

 = 2.4 t/m³

0.5 m

6 m 1 2 m

3.5 m

0.5 m

Tanah c = 0

 = 35⁰

 = 25⁰

 = 2.0 t/m³

A B

C

D 1.5 m

Tentukan K_a dan K_p

68 . 3 35

3 30 1

















p a

K K





Tanah Timbunan c = 0

 = 30⁰

 = 1.8 t/m³

 = 2.4 t/m³

0.5 m

6 m 1 2 m

3.5 m

0.5 m

Tanah c = 0

 = 35⁰

 = 25⁰

 = 2.0 t/m³

A B

C

D 1.5 m

Tentukan P_a dan P_p

Tanah Timbunan c = 0

 = 30⁰

 = 1.8 t/m³

0.5 m

2 m 6 m

1

3.5 m

0.5 m

Tanah c = 0

 = 35⁰

 = 25⁰

 = 2.0 t/m³

A B

C

D

3.6 t/m’

s^{h aktif} 11.04 t/m’

s^{h pasif}

P_A = 10.8 t/m P_P = 8.28 t/m 2 m

0.5 m

Tentukan Titik Berat DPT dan Gaya Geser

W₁ = x x = t/m’

W₂ = . x . x . = . t/m’

W₃ = . x . x . = . t/m’

W₄ = x . x . = . t/m’

V = W₁ + W₂ + W₃ + W₄ = . t/m’ S = V tan   32.6 tan 25^o S = . t/m’

Asumsi

  25^o

Faktor Keamanan terhadap Geser

S = . t/m’

FK terhadap Geser (P_p diabaikan) = 15.2 / 10.8 = 1.41 < 1.5 (NOT OK)

FK terhadap Geser (P_p diperhitungkan) = (15.2 + 8.28) / 10.8 = 2.17 > 2 (OK)

Faktor Keamanan terhadap Guling

Momen Pendorong

M_D = P_A H/ = . x = . tm/m’

Momen Penahan

M_R = W₁ x₁ + W₂ x₂ + W₃ x₃ + W₄ x₄ + P_p AD/3 M_R = . tm/m’

Faktor Keamanan

FK = 70.2/21.6 = 3.25 > 1.5 (OK)

Daya Dukung

Tanah Timbunan c = 0

 = 30⁰

 = 1.8 t/m³

 = 2.4 t/m³

0.5 m

6 m 1 2 m

3.5 m

0.5 m

Tanah c = 0

 = 35⁰

 = 25⁰

 = 2.0 t/m³

A B

C

D 1.5 m

= 35^o N_q = 41 N_ = 44

2

2 2

1 2 1

t/m 4 69

277

t/m 277

44 5

. 3 2 41

3 0



























FK q q

q

BN qN

cN q

ult a ll

ult

q c

ult  

Daya Dukung

Tanah Timbunan c = 0

 = 30⁰

 = 1.8 t/m³

 = 2.4 t/m³

0.5 m

6 m 1 2 m

3.5 m

0.5 m

Tanah c = 0

 = 35⁰

 = 25⁰

 = 2.0 t/m³

A B

C

D 1.5 m

m

e 0.58

6 5 . 26 3

. 6 0

. 32

6 . 21 2

. 70 2

5 .

3     



0 t/m

2 . 5 5

. 3

26 . 0 1 6

5 . 3

6 . 32

t/m 69 t/m

5 . 5 13

. 3

26 . 0 1 6

5 . 3

6 . 32

2 min

2 2

max



 



 



  





 



 



  

 q

q

Eksentrisitas (e) di dasar/base Dinding Penahan Tanah

Distribusi tegangan sepanjang base

Pengaruh Beban Luar

Setiabudi Regency

Strauss

Diameter 30 cm Panjang 8.0 m Spasi 2.0 m

Tiang Pancang MP 32

Panjang ~16.0 m Spasi 1.5 m Tiang Pancang

MP 32

Panjang ~16.0 m Spasi 4.5 m

Jangkar

4.5 m

4.0 m

Fill

POTONGAN A-A

Not to scale

4.0 m 0.5 m

2.5 m

Fill

DPT Batu Kali

DIMENSI DPT BATU KALI

Not to scale

1.0 m

Perforated Pipe Diameter 4"

Lapisan Luar dilapisi ijuk

Sand

Suling

Setiabudy Regency

Blok F 18

Non Skala

Capping Beam

Capping Beam

PVC 4"

Ijuk/ Geotextile

Perforated Pipe

DETAIL SALURAN DRAINASE

Not to scale

Capping Beam

Tiang Pancang MP 32

Panjang ~16.0 m Spasi 1.5 m Tiang Pancang

MP 32

Panjang ~16.0 m Spasi 4.5 m 21.00

Jangkar 3D13

4.50

1.50

Strauss Diameter 30 cm Panjang 8.0 m Spasi 2.0 m

2.00

KONFIGURASI TIANG PANCANG MP32 DAN STRAUSS PILE Not to scale

Capping Beam

Setiabudy Regency

Blok F 18

Non Skala

A A

3.5 m

2.5 m 0.5 m

5.6 t/m² 1 t/m²

1 t/m²

1.75 m

Pv₂=2.41 t/m

Pv₁=3.5 t/m

1.873 t/m² -0.675 t/m²

2.573 m