doc - EJURNAL UNTAG SAMARINDA

JURNAL

PERHITUNGAN STRUKTUR DINDING PENAHAN TANAH PADA PEMBANGUNAN TURAP DI RUSUNAWA KM 7 KELURAHAN BATU

AMPAR DENGAN MENGGUNAKAN METODE PERHITUNGAN COULOMB

BALIKPAPAN – KALIMANTAN TIMUR HELDY KUSUMA WARDANI

NPM : 09.11.1001.7311.031

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SAMARINDA

2013 INTISARI

Propinsi Kalimantan Timur merupakan salah satu Propinsi yang berpotensi besar mengalami longsoran di Indonesia khususnya terjadi pada jaringan jalan, ternyata tidak membuang kesempatan dalam penentuan dan pengambilan kebijakan untuk menanggulangi/mengatur wilayahnya sendiri. Hal ini terlihat dari maraknya Pemerintahan Propinsi ataupun Pemerintahan Kabupaten dan Kota di Kalimantan Timur, dalam menanggulangi terjadinya longsoran di daerahnya masing – masing, sebagai wujud dari hasil pelaksanaan otonomi daerah.

Banyaknya kegiatan fisik khususnya penanggulangan longsoran yang sedang berjalan, tentunya juga menuntut adanya kemampuan, keahlian dan sumber daya manusia yang cukup tinggi, baik dalam perencanaan proyek, pengawasan dan pelaksanaan di lapangan.

Dinas Pekerjaan Umum sebagai dinas yang memegang peranan penting dalam meningkatkan mutu dan fasilitas Satuan Kerja Perangkat Daerah Pemeliharaan Jalan Dan Jembatan Propinsi Kalimantan Timur khususnya di ruas jalan KM 7 Kelurahan Batu Ampar Balikpapan, maka Pemerintah Kotamadya Balikpapan Melalui Dinas Pekerjaan Umum Dan Permukiman Prasarana Wilayah ini ingin menanggulangi Penanganan Longsoran pada ruas jalan KM 7 Balikpapan dengan Struktur Dinding Penahan Tanah, sehingga diharapkan penanganan ini dapat memberikan Penyelesaian

untuk menangani longsoran – longsoran yang ada sekarang ini maupun dimasa yang akan datang.

Sehubungan dengan hal diatas maka, mulailah dengan penanganan longsoran yang nantinya diharapkan dapat menunjang dan meningkatkan kenyamanan pengguna transportasi, tanpa harus khawatir kemacetan dan keselamatan bagi pengguna jalan di ruas jalan Rusunawa KM 7 Kelurahan Batu Ampar Kotamadya Balikpapan, Provinsi Kalimantan Timur.

Dalam suatu penanganan longsoran ini sangatlah penting untuk mengetahui fungsi ataupun perencanaan penanganan longsoran terlebih dahulu, sebab dengan mengetahui tujuan dan fungsi dari perencanaan tersebut maka dapat lebih mudah dalam proses desain dan perencanaan, sehingga dalam perhitungan bagi segi mutu dan efisiensi penanganannya dapat tercapai sesuai dengan yang di inginkan.

Penanggulangan longsoran yang hanya berdasarkan pengalaman sebelumnya atau secara coba – coba pada umumnya kurang berhasil karena penanggulangannya belum tepat atau kurang memadai, sehingga dana yang digunakan kurang efektif.

Untuk itu di perlukan perencanaan longsoran secara baik , benar dan efisien.

Longsoran dapat ditanggulangi dengan menggunakan dinding penahan tanah yang telah diperhitungkan. Mengenai keamanan akibat terjadinya longsoran.

Kata Kunci : Longsoran (Retaining Wall)

731

BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang

Propinsi Kalimantan Timur merupakan salah satu Propinsi yang berpotensi besar mengalami longsoran di Indonesia khususnya terjadi pada jaringan jalan, ternyata tidak membuang kesempatan dalam penentuan dan pengambilan kebijakan untuk menanggulangi/mengatur wilayahnya sendiri. Hal ini terlihat dari maraknya Pemerintahan Propinsi ataupun Pemerintahan Kabupaten dan Kota di Kalimantan Timur, dalam menanggulangi terjadinya longsoran di daerahnya masing – masing, sebagai wujud dari hasil pelaksanaan otonomi daerah.

2. Rumusan Masalah

Maka demikian permasalahan hal tersebut dapat ditarik rumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana merencanakan dinding penahan tanah dalam kondisi aman, stabil / kuat terhadap tekanan gaya pada lereng ?

3. Tujuan

1. Dapat merencanakan dinding penahan tanah yang stabil , aman dan efisien.

4. Batasan Masalah

Batasan masalah pembahasan dalam skripsi ini yang meliputi, sebagai berikut :

1. Penelitian ini hanya sebatas memperhitungkan struktur dinding penahan tanah.

2. Penelitian ini terletak di Rusunawa Kelurahan Batu Ampar KM 7 Balikpapan, Propinsi Kalimatan Timur.

BAB II

LANDASAN TEORI

1. Teori Coulomb

Pada hitungan tekanan tanah lateral teori Coulomb (1776), pengaruh gesekan antara dinding dan tanah urug dibelakangnya diperhitungkan. Sudut gesek antara dinding dan tanah (δ) bergantung pada kekasaran dinding dan regangan lateral pada waktu dinding bergerak. Dalam menghitung tekanan tanah lateral teori coulomb, terdapat beberapa anggapan-anggapan sebagai berikut :

1. Tanah adalah bahan yang isotropis dan homogen yang mempunyai sudut gesek dan kohesi.

2. Bidang longsor dan permukaan tanah urug adalah rata.

3. Gaya gesek didistribusikan secara sama disepanjang bidang longsor dan koefisien gesek ƒ = tg ϕ.

4. Tanah yang longsor berbentuk baji, dan merupakan satu kesatuan.

5. Terdapat gesekan antara dinding penahan dan tanah urug. Tanah yang longsor bergerak turun disepanjang dinding belakang mengembangkan gesekan.

6. Keruntuhan dinding penahan tanah dianggap masalah dua dimensi dengan memperhatikan dinding penahan tanah yang panjangnya tak terhingga.

Rumus :

Ka =

Cos²ϕ

Cos δ

(

^{1,00 +}

√

^{Cos δSin (ϕ+δ) Sin δ - β}

)

²

733

Kp =

Cos²ϕ

Cos δ

(

^{1 −}

√

^{Cos δSin (ϕ+δ) Sin δ - β}

)

²

Dimana :

Δ = sudut gesek antara dinding dan tanah Β = sudut kemiringan permukaan tanah urug Φ = sudut gesek dalam tanah

Α = sudut kemiringan dinding penahan tanah terhadap garis horizontal

Pa = 0,5 x H² x ᵞ x Ka Pp = 0,5 x H² x ᵞ x Kp

Dimana :

Pa = tekanan tanah aktif total Pp = tekanan tanah pasif total H = tinggi dinding

ᵞ = berat volume tanah

Perhitungan cara grafis :1. Menurut Poncelet 2. Menurut Culman 3. Menurut Trial Wedge 4. Menurut Rehban

Dengan cara Rankine, gaya yang ditinjau dianggap melalui bidang vertikal, jadi bila tembok miring maka kita tarik garis lurus seperti dibawah ini :

Tekanan tanah lateral T ( p ) : ( cara analitis )

zo A

B z

Tz

A. - AB vertikal

- permukaan tanah horizontal serta datar

- dalam perhitungan tekanan bagian tarik tidak diperhitungkan

- ∂ = berat volume tanah - ø = sudut geser dalam tanah - c = kohesi tanah

Gambar 2.28 Tekanan Tanah Lateral Horizontal (Sunggono, 1995).

735

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

1. LOKASI PENELITIAN

Wilayah penelitian dalam Pekerjaan Penanganan Longsoran Balikpapan KM 7 ini adalah di Rusunawa Kelurahan Batu Ampar, dari arah Balikpapan ke kota Samarinda ( Lihat Gambar 3.1 dan Gambar 3.2 ). Melihat kondisi tanah longsor ini sangat memperihatinkan dengan mengakibatkan kerusakan pada badan jalan, yang kadang juga menyebabkan jalanan macet. Karena harus bergantian untuk melewati daerah longsor ini.

PETA LOKASI

Gambar 3.2 Peta Lokasi

737

JL. RUSNAWA (KM 7) BATU

AMPAR

Gambar 3.1 Peta Kalimantan Timur

Gambar 3.2 Peta Lokasi

2. BAGAN ALUR PENELITIAN

739 Mulai

Studi Pustaka

Analisa Perhitungan

 Pembebanan

 Perhitungan Metode Coulomb

 Tiang Pancang

 Raitaining wall

 Floor Plate

Kesimpulan

Selesai Data Sekunder

- Peta Lokasi

- Data Tanah (Sondir, Boring)

- Gambar Autocad - Dokumentasi

Data Primer

 Data Proyek

 Data Perencanaan

Gambar 3.3 Bagan Alur Penelitian BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

1. Perhitungan Koefisien Tekanan Tanah

β : Karena permukaan tanah urug datar / sejajar denganC kemiringanpermukaan tanah = 0

Ka =

Cos²φ

Cos δ

(

^1,00

√

^{Cos δ Sin ( φ+δ) Sin (φ - β)}

)

²

=

Cos

²

40 °

Cos 50 ( 1,00 + √ Sin 90 Cos

^ο

x Sin 40 50

^ο

)

²

=

0,766

0,643

(

^{1,00 +}

√

^{0,6431 x 0,643}

)

²

=

0,766

0,643

(

^{1,00 +}

√

0,643 0,643

)

²

=

0 ,766 2 ,572

= 0,298

2. Perhitungan Stabilitas Terhadap Geser

Tahanan geser pada dinding sepanjang B = 2 m, dihitung dengan menganggap dasar dinding sangat kasar, sehingga sudut geser b = ; dan adhesi Cd = C (kohesi), maka :

∑

^{Pv . tg δb}

Fk=

∑

Pv . tg δb

∑

^Ph

=

8,698 x tg 40 11,478

=

7,298 11,478

= 0,636 < 2 ( maka kontruksi tidak aman )

3. Perhitungan Stabilitas Terhadap Kegagalan Daya Dukung

∑ Pv = 8,698 ton

Letak resultan gaya dari titik O

X =

∑

^{Mv - ΣMh}

∑

^Pv

=

17 , 262−3 , 380 8 , 698

= 1,596 m

e =

B−X 2

=

(2−1,596) 2

= 0,202 < B/6 = 2/6 =0,333

741

Karena e < B/6 maka

V = ∑ Pv = 8,698 ton

Me = V x e

= 8,698 x 0,202

= 1,757 ton

q min = 0

q maks =

V

LxB ± 6 xMe LxBxB

=

8 ,698

30 x2 ± 6 x 1, 757 30 x 2 x 2

=

8 ,698

60 + 10, 542

120

= 0,145 + 0,088 = 0,233 ton/m²

=

8 ,698

60 + 10, 542

120

= 0,145 – 0,088 = 0,057 ton/m² (Sunggono kh; Teknik Sipil) NOVA hal 144 B’ = B – 2e

= 2 – 2 x 0,202

= 2 – 0,404

= 1,596 m

Nilai tekanan dinding penahan ketanah menjadi :

q maks =

Σ Pv

B ' = 8 , 698 1 , 596

qmaks = 5,450 t/m² < qu = 5,20 t/m² ( aman )

4. Perhitungan Tiang Pancang a. Terhadap Kekuatan Bahan

σ ' bahan×Atiang

= 400 x 400

= 160000 kg = 160 ton

Q tiang=

Atiang× P

sf + O ×JHP

sf

=

400×205,02

3 +80×657,60 5

=

82008

3 +52608 5

= 27336 + 10521,6

= 37857,6 kg = 37,857ton

Perumusan untuk efisiensi tiang dari “Uniform Building Code” dari AASTHO

Eff.= 1− θ

90

(

^(n−1)m+(m×n^m−1)n

)

= 1−1,890

90

(

⁽⁵⁻¹⁾2×5^2+(2−1)5

)

= 1−0,021×1,3 = 0,973 = 97,3 %

Q tiang menjadi = Eff.  Q tiang

= 97,3 %  37,857

= 36,834 ton

5. Perhitungan Tulangan Dinding Penahan Tanah Arah Vertikal M 1-1 ={(½ . s . Ka .y² - 2. c √ Ka) 1/3. (y)}+ ½ q Ka. Y²

={(½* 1,713* 0,298*2,5² - 2*0,40 √ 0,298)* 1/3 (2,5)} + ½ * 0 * 0,298*

2,5²

= 2,393 – 3,637 x 0,833 + 0

= 0,965 Tm

743

Mu = 1,2 * M 1-1

= 1,2 * 0,965

= 1,158 Tm = 11,58 KNm

Lebar berguna beton :

d = a – p – ½  tul. Ut

= 40 – 5 – ½ (1,2)

=34,40 cm

min =

1,4 fy

=

1,4 240

= 0,006

As =  * b * d

= 0,006 x 200 x 34,4

= 41,28 cm²

Dari tabel penampang baja polos untuk pelat sebesar 100 cm (1 m) Tulangan utama digunakan  12 – 20

Nilai β berksar antara 0,65 s.d 0,85 (Beton Bertulang, J.Thambah Sembiring Gurki)

As = 1200 > As min

max = 0,75 x b

b =

β∗0,8∗f ' c

fy [ b+b

b+b + fy ]

=

0,85∗0,8∗25

240 [400

400+240 ]

= 17

240 [400 640 ]

= 0,071 (0,625)

= 0,444

max = 0,75 x b

= 0,75 x 0,04427

= 0,03320

Asmax= max * b * d

= 0,03320 * 200 * 34,4

= 228,4160 m² > As = 1200 m

Astotal = n x (1/4) x π x d²

= 5 x (1/4) 3,14 x 12²

= 565,2 mm²

ada =

Astotal bxd

=

565,2 600x300

=

565,2 180000

= 0,00314

min =

1,4 fy

= 1,4 240

= 0,00583 > ada

max = 0,75 x b

745

b =

β∗0,8∗f ' c

fy [ b+b

b +b + fy ]

=

0,85∗0,8∗25

240 [400

400+240 ]

= 17

240 [400 640 ]

= 0,071 (0,625)

= 0,444

max = 0,75 x b

= 0,75 x 0,0444

= 0,333 > ada (OK)

BAB V PENUTUP

1. Kesimpulan

Dari hasil Perhitungan Struktur Dinding Penahan Tanah Pada Pembangunan Longsoran Pada Ruas Jalan Rusunawa KM 7 Balikpapan , dapat diambil hasil kesimpulan sebagai berikut :

Dimana Hasil Hkritis = 10,670 m Hizin = 3,557 m

Tabel 5.2. Kesimpulan Gaya Coulomb

NO GAYA HASIL

1 Stabilitas Guling 3,014

2 Stabilitas Geser 0,636

3 Daya Dukung Tanah 5,20

Tabel 5.3. Kesimpulan Tiang Pancang

NO GAYA HASIL

1 Q tiang 37,857

747

2 Pv total 260,94

3 n tiang pancang 6,893

4 Beban netto yang diperkenankan 36,993

5 P maks 26,246

2. Saran

Saran yang di berikan penulis semoga dapat menjadi saran yang membangun yaitu :

1. Perhitungan dengan cara Coulomb dapat digunakan dalam perhitungan perencanaan dinding penahan tanah.

2. Mutu material harus disesuaikan dengan hasil perencanaan, seperti mutu beton, baja dan diameter tulangan.

3. Pelaksanaan perencanaan yang tersusun dan tertata rapi serta berpatokan pada standar teknis akan menghasilkan suatu perencanaan yang baik dan tepat sehingga nantinya menghasilkan sebuah konstruksi bangunan yang kuat dan stabil.

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, J.E., Foundation Analysis and design, McGraw-Hill Kogakusha, Ltd., Tokyo, Japan, 1977.

Ir.V Sunggono Kh., Buku Teknik Sipil, Nova., Bandung , 1995 Ir.V Sunggono Kh., Mekanika Tanah, Nova., Bandung , 1995 Brosur Frankie Pile, PT Frankipile Indonesia.

Capper, P.L., Cassie. W.F. and Geddes, J.D., Problem in Engineering Soils, E & FN Spon , Ltd., London, 1980.

Cernica, J.N., Geotechnical Engineering : Foundation Design, John Wiley and Son, Inc., Canada. 1995.

Coduto, P.D., Foundation Design Priciples and Practices, Prentice – Hall Inc., New Jersey, 1994.

Costet, J.,Sanglerat, G., Cours Pratique de Mecanique des Sols, Dunod, Paris, 1969.

Das, B.M., Advanced Soil Mechanics, McGraw-Hill, New York, 1983.

Day, R.W., Forensic Geotechnical and Foundation Engineering, McGraw-Hill, New York, 1998.

Day, R.W., Geotechnical and Foundation Engineering, McGraw-Hill, New York, 1999.

Dunham, C.W., Foundation Of Stucture, 2th eds., McGraw-Hill Book Co., Inc.

Kogakusha Company, 1962.

Fredlund, D.G dan Raharjo, H., Soil Mechanics For Unsaturated Soil, John Willey &

Sons, Inc. New York, 1993.

Giroud, J.P., Tran – Vo – Nhiem & Obin, J.P., Mecanique des Sols Tables pour Le Calcul des Foundation , Tome-3 , Ed. Dunod, Paris , 1973.

Hadmojo, Rijanto P., Cakar Ayam Construction System and Application ( 1994 ).

Harditaymo, H.C., Mekanika Tanah I, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta 1992 Hardiyatmo, H.C., Mekanika Tanah II, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta 1994 Hardiyatmo, H.C., Teknik Fondasi I, Beta Offset, Yogyakarta, 2003.

Hardiyatmo, H.C., Prinsip – Prinsip Mekanika Tanah dan Soal Penyelesaian I, Beta Offset, Yogyakarta, 2004

Holtz, R.D. and Kovacs, W.D., An Introducation to Geotechnical Engineering, Prentice – Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1981.

Koerner, R. M., Construction and Geotechnical Methods in Foundation Engineering, Mc-Graw-Hill, Inc., 1984.

Lambe, T. W. , Soil Testing For Engineers, New York, Wiley, 165 hlm., 1951.

Lambe. T.W. and Withman, R.V., Soil Mechanics , John Wiley and Son. Inc., New York, 1969.

Laurie. D. Wesley., ”Mekanika Tanah”

Leonard, G.A., Foundation Engineering, McGraw-Hill, New York, 1962.

Parsons, J. D. ”Foundation Installation Requiring Recharging of Ground Water”.

ASCE J. Constr. Div., 85; CO2, 1-21. , 1959

749

Peck, R.B., Hanson and Thornburn, T.H., Foundation Engineering. John Wiley and Son, Inc., New York, 1953.

Punmia, B.C., Soil Mechanics and Foundation , Standard Book House Delhi, 6th Ed, 1981.

Robert D. Chellis, B.S., C.E. : ”Pile Foundation”

Teng, W.C., Foundation Design, Prentice – Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1962.

Terzaghi, K., Theoretical Soil Mechanics, John Wiley and Son, New York, 1943.