PROPOSAL DINDING PENAHAN TANAH

(1)

PROPOSAL DINDING PENAHAN TANAH (TEKNIK PONDASI)

Dikerjakan Oleh:

Nico Amarza Deva 211910301001

Dosen Pengampu Mata Kuliah:

1. Paksitya Purnama Putra, S.T., M.T.

2. Luthfi Amri Wicaksono, S.T., M.T.

3. Ir. M. Farid Maruf, S.T., M.T., Ph.D 4. Dr. Ir. Indra Nurtjahjaningtyas, S.T., M.T.

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER

2023

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

PROPOSAL PERENCANAAN DINDING PENAHAN TANAH

Disusun dan dikerjakan sebagai salah satu syarat guna menempuh dan menyelesaikan Mata Kuliah Teknik Pondasi pada Program Studi S1 Teknik Sipil

Fakultas Teknik, Universitas Jember Dikerjakan oleh:

Nico Amarza Deva 211910301001

Mengetahui dan Menyetujui,

Dosen Pengampu Mata Kuliah, Dosen Pengampu Mata Kuliah,

Dr. Ir. Indra Nurtjahjaningtyas, S.T., M.T . Paksitya Purnama Putra, S.T., M.T.

NIP. 197010241998032001 NIP. 199006062019031022 Dosen Pengampu Mata Kuliah, Dosen Pengampu Mata Kuliah,

Ir. M. Farid Maruf, S.T., M.T., Ph.D Luthfi Amri Wicaksono, S.T., M.T.

NIP. 197212231998931002 NRP. 760016771

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang maha Esa atas berkat rahmat, hidayah, dan karunia-Nya karena telah memberikan kesehatan dan kelapangan waktu kepada kami sehingga dapat menyelesaikan laporan ini dengan baik dan selesai tepat waktu. Laporan ini ditujukan guna memenuhi salah satu tugas yang diberikan oleh dosen kami di jurusan Teknik Sipil Universitas Jember.

Penyusunan laporan ini tidak lepas dari bantuan dan perhatian dari berbagai pihak. Oleh karena itu, kami menyampaikan terima kasih kepada:

1. Orang tua kami yang selalu memberikan semangat dan dukungan sepenuh hati.

2. Dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah memberikan masukan dan dukungan dalam penyusunan laporan ini.

3. Teman-teman seperjuangan Teknik Sipil yang telah memberi motivasi dalam pengerjaan laporan ini.

4. Dan berbagai pihak lain yang telah membantu namun tidak dapat disebutkan satupersatu.

Dalam penyusunan laporan ini, kami menyadari bahwa proposal ini tidak luput dari berbagai kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan karena pengalaman dan pengetahuan penulis yang terbatas. Oleh karena itu, penyusun mengharapkan saran dan kritik demi kesempurnaan dan perbaikan proposal ini demi terciptanya proposal yang lebih baik lagi dan dapat bermanfaat sebagaimana mestinya.

Jember, 6 Juni

Penyusun

(4)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... 3

DAFTAR ISI ... 4

BAB 1 PENDAHULUAN ... 5

1.1Latar Belakang ... 5

1.2Rumusan Masalah ... 5

1.3Tujuan ... 5

1.4Batasan Masalah ... 5

BAB II PEMBAHASAN ... 6

2.1Perencanaan Dinding Penahan Tanah ... 6

2.1.1Data Perencanaan Dinding Penahan Tanah 1 ... 6

2.1.2Perhitungan Dinding Penahan Tanah 1 ... 7

2.1.3Data Perencanaan Dinding Penahan Tanah 2 ... 12

2.1.4Perhitungan Dinding Penahan Tanah 1 ... 13

BAB III PENUTUP ... 19

3.1 Kesimpulan ... 19

(5)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanah merupakan sebuah material yang terdiri dari campuran butiran dengan atau tanpa kandungan bahan organik. Dinding penahan tanah adalah suatu kontruksi yang berfungsi untuk menahan tanah lepas atau alami dan mencegah keruntuhan tanah yang miring atau lereng yang kepadatannya tidak dapat dijamin oleh lereng tanah itu sendiri. Tanah yang tertahan memberikan dorongan secara aktif paa struktur sehinga struktur cenderung akan terguling atau akan tergeser (Tanjung, 2016).

Pada perencanaan kali ini diharapkan mampu menentukan jenis dinding penahan tanah untuk proyek Jalan Tol Trans-Sumatra yang membutuhkan perkuatan lereng karena jalan ini akan dibangun pada daerah lereng bukit. Dari hasil perhitungan yang sudah dilakukan diharapkan mampu dimanfaatkan sebagai rujukan untuk menentukan dinding penahan tanah pada daerah pembangunan tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas pada proposal perencanaan dinding penahan tanah ini sebagai berikut.

1. Bagaimanakah sketsa desain dinding penahan tanah

2. Bagaimana perencanaan dinding penahan tanah menggunakan tipe kantilever 1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari proposal perencanaan dinding penahan tanah ini sebagai berikut : 1. Mengetahui desain dari dinding penahan tanah

2. Mengetahui perencanaan dinding penahan tanah tipe kantilever 1.4 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah pada perencaaan dinding penahan tanah ini adalah perhitungan hanya sebatas stabilitas lereng, guling, dan daya dukung.

(6)

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Perencanaan Dinding Penahan Tanah

Dinding Penahan Tanah adalah dinding yang digunakan untuk menahan tekanan tanah lateral yang terjadi akibat adanya perbedaan tinggi antara permukaan tanah dan beban luar.

2.1.1 Data Perencanaan Dinding Penahan Tanah 1 Tinggi Lereng Galian : 5 m

Data Tanah 1 (Pasir Berbatu)

Sudut Geser dalam (𝜑) : 31° (tanah pasir berbatu) Berat Volume (𝛾) : 17 kN/m3 Berat Volume (𝛾𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑒) : 23,58 kN/m3

Kohesi : 0 kPa

Kemiringan Lereng (𝛼) : 11° Data Tanah 2 (Lempung)

Sudut Geser dalam (𝜑) : 10° (tanah lempung berpasir) Berat Volume (𝛾) : 18 kN/m3

Kohesi : 41 kPa

Gambar 1. Sketsa Dinding Penahan Tanah 1

(7)

Tabel 1 Data Dimensi Dinding Penahan Tanah 1 Data Dimesi Dinding Penahan Tanah

Tinggi (1) 0.6 m

Lebar (1) 3.6 m

Tinggi (2) 5.4 m

Lebar (2) 0.4 m

Tinggi (3) 5.4 m

Lebar (3) 0.2 m

Tabel 2 Data Ketinggian Dinding Penahan Tanah 1 Data Ketinggian Dinding Penahan Tanah

H 6 m

H1 0,35 m

H2 5.4 m

H3 0.6 m

2.1.2 Perhitungan Dinding Penahan Tanah 1 1. Gaya lateral tanah

- Koefisien Tanah Aktif (Ka)

�� = 𝑡�𝑛 ₂ 𝜑 (45° − )

2

�� = 𝑡�𝑛 ² (45° − 31°

) 2

�� = 0,3201

- Koefisien Tanah Pasif (Kp)

�� = 𝑡�𝑛 ₂ 𝜑 (45° + )

2

�� = 𝑡�𝑛 ² (45° + 10°

2)

�� = 1,42

(8)

2. Stabilitas Guling - Mencari H’

�^′ = �1 + �2 + �3

�^′ = 0,35 + 5,4 + 0,6

�^′ = 6,35 � - Mencari Pa

𝑃� = 1𝛾�² 2

�� − 2𝑐�√��

𝑃� = 1

× (17) × 6,35² × 0,3201 2

𝑃� = 109,70709 𝑘𝑁/�

- Mencari Pv 𝑃� = 𝑃� × 𝑠𝑖𝑛 �

𝑃� = 109,70709 × sin 11°

𝑃� = 20,933 𝑘𝑁/�

- Mencari Ph 𝑃ℎ = 𝑃� × 𝑐𝑜𝑠 �

𝑃ℎ = 109,70709 × cos 11°

𝑃ℎ = 107,6915 𝑘𝑁/�

Gambar 2 Titik Berat dan Lengan Momen

(9)

a.Contoh Perhitungan Momen Penahan Guling (∑ ��) Segmen 1

- Perhitungan Area 𝐴1 = 𝑃 × � 𝐴1 = 0,6 × 3,6 𝐴1 = 2,16 �²

- Perhitungan Berat unit (W) 𝑊1 = 𝛾_{𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑒}× 𝐴1

𝑊1 = 23,58 × 2,16 𝑊1 = 50,9328 𝑘𝑁/�

- Lengan Momen = 1,8 m

�𝑜�𝑒𝑛 = 𝐵𝑒𝑟�𝑡 × 𝐿𝑒𝑛𝑔�𝑛 �𝑜�𝑒𝑛

�𝑜�𝑒𝑛 = 50,9328 × 1,8

�𝑜�𝑒𝑛 = 91,679 𝑘𝑁�

Tabel 3 Perhitungan Momen Penahan Guling Section Area (�²) W (kN/m) Lengan

Momen (m) Momen (kNm)

1 2.16 50.9328 1.8 91.67904

2 2.16 50.9328 1.6 81.49248

3 0.54 12.7332 1.33333333 16.9776

4 9.72 165.24 2.7 446.148

5 0.3148961 5.353233714 3 16.0597011

Pv= 20.933 ∑ �𝑟 =652.356821

∑ � = 285.1920337

b.Contoh Perhitungan Penyebab Momen Guling (∑ �0)

�′

�0 = 𝑃ℎ ( 3 )

�0 = 107,6915 (

�0 = 227,9428

6,35 3 )

(10)

Kontrol Guling

Faktor Keamanan Guling > 2

∑ ��

> 2

∑ �0

652,357

> 2 227,9428

2,8619 > 2 (OK!!) 3. Stabilitas Geser

D = 1,5 meter - Mencari Pp

1 ₂

𝑃� =

2 ��𝛾2� 1

+ 2𝑐′2√��

2

𝑃� = 1,42 × 18 × 1,5

2 + 2(41)√1,42(1,5)

𝑃� = 175,346 - Mencari FS

(∑ �) tan(𝑘1�^′ ) + 𝐵𝑘2𝑐′2 + 𝑃�

𝐹� = ² 𝑃�𝑐𝑜𝑠𝛼

( ) 2 2

𝐹� = 285.1938 tan (

3 (10)) + 3,6 (

3) 41 + 175,346 107,69146

𝐹� = 2,8515

Kontrol Geser

Faktor Keamanan Geser > 1,5 𝐹� > 1,5

2,8515 > 1,5 (OK!!)

4. Stabilitas Daya Dukung - Menghitung e

𝑒 =

𝐵 2

−

∑ �_�− ∑ �₀

∑ �

𝑒 =

^3,6

−

652,357−227,9428

2 285,1920

𝑒 = 0,3118 m < _{3,4 6}

(11)

= 0,6 m

- Menghitung qtoe, qheel

�^𝑡𝑜𝑒 = ∑ �

(1 ± 6𝑒 )

ℎ𝑒𝑒� 𝐵

∑ �

𝐵

�_𝑡𝑜𝑒= (1 + 6𝑒) = 120,39

𝐵 𝐵

∑ � 6𝑒

�_{ℎ𝑒𝑒�}= (1 − ) = 38,05

𝐵 𝐵

Untuk 𝜑 = 10°, 𝑁𝑐 = 8,35, 𝑁� = 2,47, 𝑁𝛾 = 1,22 - Mencari q

� = 𝛾2�

� = 18 × 1,5

� = 27 𝑘𝑁/�² - Mencari B’

𝐵^′ = 𝐵 − 2𝑒

𝐵^′ = 3,6 − 2(0,3118 ) 𝐵^′ = 2,976 �

- Mencari 𝐹��

𝐹 ^′ ^′ ² 𝐵

�� = 1 + 2𝑡�𝑛� ₂(1 − 𝑠𝑖𝑛� ₂) ( ) 𝐹�� = 1,577

- Mencari 𝐹𝑐�

1 − 𝐹��

𝐹_𝑐�= 𝐹_��−

𝑁 𝑡�𝑛�^′ 𝐹𝑐� = 1,97

- Mencari 𝐹𝛾�

𝐹𝛾� = 1 - Mencari �

� = 𝑡�𝑛⁻¹

𝑃�𝑐𝑜𝑠𝛼

(

� = 20,68°

∑ � )

- Mencari 𝐹𝑐𝑖

�°

𝐹𝑐𝑖 = 𝐹�𝑖 = (1 − 90°) 𝐹𝑐𝑖 = 0,77

𝑐

��

2

(12)

- Mencari 𝐹𝛾𝑖

� ² 𝐹𝛾𝑖 = (1 −

�^′) 𝐹𝛾𝑖 = 1,14 - Mencari qu

1

�� = 𝑐′2𝑁𝑐𝐹𝑐�𝐹𝑐𝑖 + �𝑁�𝐹��𝐹�𝑖 +

2 𝛾2𝐵′𝑁𝛾𝐹𝛾�𝐹𝛾𝑖

�� = 637,907

Kontrol Stabilitas Daya Dukung 𝐹� > 3

637,907

> 3

120,392

5,2986 > 3 (OK!!)

2.1.3 Data Perencanaan Dinding Penahan Tanah 2 Tinggi Lereng Galian : 6,1 m

Data Tanah 1 (Pasir Berbatu)

Sudut Geser dalam (𝜑) : 30° (tanah pasir berbatu) Berat Volume (𝛾𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑒) : 23,58 kN/m3 Berat Volume (𝛾) : 16 kN/m3

Kohesi : 0 kPa

Kemiringan Lereng : 11° Data Tanah 2 (Lempung)

Sudut Geser dalam (𝜑) : 10° (tanah lempung berpasir) Berat Volume (𝛾) : 18 kN/m3

Kohesi : 31 kPa

2

(13)

Gambar 3. Sketsa Dinding Penahan Tanah 2

Tabel 4 Data Dimensi Dinding Penahan Tanah 2 Data Dimesi Dinding Penahan Tanah

Tinggi (1) 0.65 m

Lebar (1) 3.9 m

Tinggi (2) 5.85 m

Lebar (2) 0.4 m

Tinggi (3) 5.85 m

Lebar (3) 0.25 m

Tabel 5 Data Ketinggian Dinding Penahan Tanah 2 Data Ketinggian Dinding Penahan Tanah

H 6,5 m

H1 0,379 m

H2 5.85 m

H3 0.65 m

2.1.4 Perhitungan Dinding Penahan Tanah 1 1. Gaya lateral tanah

- Koefisien Tanah Aktif (Ka)

�� = 𝑡�𝑛 ₂ 𝜑 (45° − )

2

�� = 𝑡�𝑛 ² (45° − 30°

2)

�� = 0,3

(14)

- Koefisien Tanah Pasif (Kp)

�� = 𝑡�𝑛 ₂ 𝜑 (45° + )

2

�� = 𝑡�𝑛 ² (45° + 10°

2)

�� = 1,42

2. Stabilitas Guling - Mencari H’

�^′ = �1 + �2 + �3

�^′ = 0,379 + 5,85 + 0,65

�^′ = 6,88 � - Mencari Pa

𝑃� = 1𝛾�² 2

�� − 2𝑐�√��

𝑃� = 1

× (16) × 6,88² × 0,3 2

𝑃� = 126,1899 𝑘𝑁/�

- Mencari Pv 𝑃� = 𝑃� × 𝑠𝑖𝑛 �

𝑃� = 126,1899 × sin 11°

𝑃� = 24,078 𝑘𝑁/�

- Mencari Ph 𝑃ℎ = 𝑃� × 𝑐𝑜𝑠 �

𝑃ℎ = 126,1899 × cos 11°

𝑃ℎ = 123,87144 𝑘𝑁/�

(15)

Gambar 4 Titik Berat dan Lengan Momen a.Contoh Perhitungan Momen Penahan Guling (∑ ��)

Segmen 1

- Perhitungan Area 𝐴1 = 𝑃 × � 𝐴1 = 0,65 × 3,9 𝐴1 = 2,535 �²

- Perhitungan Berat unit (W) 𝑊1 = 𝛾_{𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑒}× 𝐴1

𝑊1 = 23,58 × 2,535 𝑊1 = 59,7753 𝑘𝑁/�

- Lengan Momen = 1,95 m

�𝑜�𝑒𝑛 = 𝐵𝑒𝑟�𝑡 × 𝐿𝑒𝑛𝑔�𝑛 �𝑜�𝑒𝑛

�𝑜�𝑒𝑛 = 59,7753 × 1,95

�𝑜�𝑒𝑛 = 116,56 𝑘𝑁�

(16)

Tabel 2 Perhitungan Momen Penahan Guling Section Area (�²) W (kN/m) Lengan

Momen (m) Momen (kNm)

1 2.535 59.7753 1.95 116.561835

2 2.34 55.1772 1.75 96.5601

3 0.73125 17.242875 1.46666667 25.28955

4 11.4075 193.9275 2.925 567.237938

5 0.36956556 6.282614567 3.25 20.4184973

Pv = 19.1915 ∑ �𝑟 =826.06792

∑ � = 332.4054896

b.Contoh Perhitungan Penyebab Momen Guling (∑ �0)

�′

�0 = 𝑃ℎ ( 3 )

6,88

�0 = 123,87 ( 3 )

�0 = 284,0389

Kontrol Guling

Faktor Keamanan Guling > 2

∑ ��

> 2

∑ �0

826,0679

> 2 284,0389

2,9082 > 2 (OK!!)

3. Stabilitas Geser D = 1,5 meter - Mencari Pp

1 ₂

𝑃� =

2 ��𝛾2� 1

+ 2𝑐′2√��

2

𝑃� = 1,42 × 18 × 1,5

2 + 2(31)√1,42(1,5)

𝑃� = 139,5937

(17)

- Mencari FS

(∑ �) tan(𝑘1�^′ ) + 𝐵𝑘2𝑐′2 + 𝑃�

𝐹� = ² 𝑃�𝑐𝑜𝑠𝛼

𝐹� = 2,754

Kontrol Geser

Faktor Keamanan Geser > 1,5 𝐹� > 1,5

2,754 > 1,5 (OK!!)

4. Stabilitas Daya Dukung - Menghitung e

𝑒 =

𝐵 2

−

∑ �_�− ∑ �₀

∑ �

𝑒 = 0,3194 m < 3,9

6 = 0,65 m (OK!!) - Menghitung qtoe, qheel

�^𝑡𝑜𝑒 = ∑ �

(1 ± 6𝑒 )

ℎ𝑒𝑒� 𝐵

∑ �

𝐵

�_𝑡𝑜𝑒= (1 + 6𝑒) = 127,111

𝐵 𝐵

∑ � 6𝑒

�_{ℎ𝑒𝑒�}= (1 − ) = 43,354

𝐵 𝐵

Untuk 𝜑 = 10°, 𝑁𝑐 = 8,35, 𝑁� = 2,47, 𝑁𝛾 = 1,22 - Mencari q

� = 𝛾2�

� = 18 × 1,5

� = 27 𝑘𝑁/�² - Mencari B’

𝐵^′ = 𝐵 − 2𝑒 𝐵^′ = 3,26125 � - Mencari 𝐹��

𝐹 ^′

′ 2 𝐵

�� = 1 + 2𝑡�𝑛� ₂(1 − 𝑠𝑖𝑛� ₂) ( ) 𝐹�� = 1,626

��

(18)

- Mencari 𝐹𝑐�

1 − 𝐹��

𝐹_𝑐�= 𝐹_��−

𝑁 𝑡�𝑛�^′ 𝐹𝑐� = 2,0514

- Mencari 𝐹𝛾�

𝐹𝛾� = 1 - Mencari �

� = 𝑡�𝑛⁻¹ 𝑃�𝑐𝑜𝑠𝛼 (

� = 20,44 - Mencari 𝐹𝑐𝑖

∑ � )

�°

𝐹𝑐𝑖 = 𝐹�𝑖 = (1 − 90°) 𝐹𝑐𝑖 = 0,7729

- Mencari 𝐹𝛾𝑖

� ² 𝐹𝛾𝑖 = (1 −

�^′) 𝐹𝛾𝑖 = 1,089 - Mencari qu

1

�� = 𝑐′2𝑁𝑐𝐹𝑐�𝐹𝑐𝑖 + �𝑁�𝐹��𝐹�𝑖 +

2 𝛾2𝐵′𝑁𝛾𝐹𝛾�𝐹𝛾𝑖

�� = 533,245

Kontrol Stabilitas Daya Dukung 𝐹� > 3

�� > 3

�𝑡𝑜𝑒 533,245

> 3

127,11

4,195 > 3 (OK!!)

𝑐

2

(19)

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Berdasarkan perencanaan Dinding Penahan Tanah 1 (DPT 1) dapat diketahui bahwa dengan dimensi lebar sebesar 3,4 meter dan tinggi sebesar 6 meter, maka Dinding Penahan Tanah 1 tersebut memenuhi syarat kestabilan terhadap guling (2,861), geser (2,851), dan daya dukung (5,285).

2. Berdasarkan perencanaan Dinding Penahan Tanah 2 (DPT 2) dapat diketahui bahwa dengan dimensi lebar sebesar 3,9 meter dan tinggi sebesar 6,5 meter, maka Dinding Penahan Tanah 2 tersebut memenuhi syarat kestabilan terhadap guling (2,098), geser (2,754), dan daya dukung (4,195).