Tembok Penahan Tanah

Bab VI Click to edit Master subtitle style TEMBOK PENAHAN

6/28/12

Pengertian Tembok penahan adalah suatu bangunan yang dibangun untuk mencegah keruntuhan tanah yang curam atau lereng, melindungi kemiringan tanah, dan melengkapi kemiringan dengan pondasi yang kokoh.

6/28/12

Macam-macam tembok penahan 

Tembok Penahan Tembok Batu dan Yang Berupa Balok

Jenis ini digunakan untuk mencegah keruntuhan tanah apabila tanah asli di belakang tembok cukup baik dan tekanan tanah dianggap kecil. Terbagi menjadi penembokan kering ( dry masonry ) dan penembokan basah ( water masonry ). Dibagi juga menjadi penembokan tak searah dan searah tergantung cara penterasan. Biaya pekerjaan rendah dan pelaksanaan mudah dilakukan sesuai sumbu jalan. 

Tembok Penahan Beton Type Gravitasi ( Type Semigravitasi )

Bertujuan memperolaeh ketahanan berat terhadap tekanan tanah dengan berat sendiri. Bentuk sederhana dan pelaksanaan mudah sering digunakan apabila dibutuhkan konstruksi penahan yang tidak yerlalu tinggi atau tanah pondasinya baik. 

Tembok Penahan Beton Dengan Sandaran ( Lean Against Type )

Jenis ini direncanakan supaya keseimbangan tetap terjaga dengan 6/28/12 badan tembok dan tekanan tanah pada keseimbangan berat sendriri,

•Tembok Penahan Beton Bertulang dengan Balok Kantiliver Tersusun darisuatu tembok memanjang dan suatu pelaat lantai. Masing-masing berlaku senagai balok Kantilever dan kemantapan dari tembok didapatkan dengan berat sendiridan berat tanah di atas tumit pelat lantai.Relatif ekonomis dan mudah jadi bias dipakai dalam jangkauan luas. •Tembok Penahan Beton Bertulang dengan Penahan ( Buttress ) Dibangun pada sisi tembok di bawah tanah tertekan untuk memeperkecil gaya irisan yang bekerja pada tembok memanjang dan pelat lantai. Hanya membutuhkan sedikit bahan. Digunakan untuk tembok penahan yang cukup tinggi dengan pelaksanaan yang cukup sulit. •Tembok Penahan Beton Bertulang dengan Tembok Penyokong Tembok penyokong yang berhubungan dengan penahan ditempatkan pada sisi yang berlawanan dengan sisi dimana tekanan tanah bekerja. Berat tanah diatas bagian tumit pelat lantai tidak digunakan untuk menjadi kemantapan, maka diibutuhkan pelat lantai yang besar. •Tembok Penahan Khusus 6/28/12 Jenis ini dibagi menjadi tembok penahan macam rak, type kotak,

6/28/12

Hal-hal Dasar Dalam Merencanakan Tembok Penahan Beban yang dipakai untuk perencanaan : Berat sendiri tenbok penahan : Berat sendiri tembok penahan yang digunakan dalam perhitungan kemantapan (stability) adalah berat tembok penahan itu sendiri dan berat tanah pada atas tumit pelat lantai seperti diperlihatkan pada gambar 6.4, dalam hal dipakai tembok penahan type balok kantilever. Tekanan tanah : Tekanan tanah dicari seperti pada pasal mengenai tekanan tanah. Beban pembebenan : Apabila permukaan tanah di belakang dinding akan digunakan untuk jalan raya atau lainnya, maka pembebanan itu harus dimasukkan 6/28/12 dalam perhitungan.

Kemampuan tembok penahan: a)

Kemantapan terhadap guling

b)

Kemantapan terhadap longsor

c)

Kemantapan dalam daya dukung tanah pondasi

d)

Kemantapan keseluruhan sistem termasuk penanggulan/pengisian pada bagian belakang dan tanah pondasi 6/28/12

Pendekatan Terhadap Perencanaan Bermacammacam Tembok Penahan dan Contoh-contoh Perencanaan

1.Tembok penahan tembok batu (stone masonry) dan pasangan balok (balok6/28/12

Gambar 6.6 : Tembok batu dan pasangan balok

2.



Tembok penahan type gravitasi (gravity type)

Pada tembok penahan tanda type gravitasi, Gambar maka dalam penahan gravitasi perencanan harus tidak terjadi tegangan tarik 6/28/12

6.7 Bentuk tanah type

Tabel 6.1 Tinggi tegak lurus, perbandingan kemiringan tebing dan panjang balok (batu) Tinggi tegak lurus (m)

0 – 1,5

1,5 – 3,0

3,0 – 3,5

5,0 – 7,0

Kemiringan

Penaggulan

1 : 0,3

1 : 0,4

1 : 0,5

1 : 0,6

lereng

Pemotongan tanah

1 : 0,3

1 : 0,3

1 : 0,4

1 : 0,5

35

35 – 45

-

-

25

35 – 45

45

-

pasangan batu kering Pasangan batu dengan Panjang balok (batu) (cm)

adukan (hanya badan yang diisi) Pasangan batu adukan (pengisian badan dan

25 x 5* =

pengisian belakang)

6/28/12

30

(25 – 35) (35 – 45) (35 – 45 ) + 10* =

+ 15* =

+ 20* =

35 - 45

50 - 60

55 - 65

Tabel 6.2 Tinggi tegak lurus dan tebal bahan pengisi bagian belakang

Tinggi tegak lurus (m)

Bagian atas Tebal (cm)

Bagian bawah

0 – 1,5

1,5 – 3,0

3,0 – 5,0

5,0 – 7,0

20 - 40

20 - 40

20 - 40

20 – 40

30 - 60

45 - 75

60 - 100

80 – 120

6/28/12



Contoh perencanaan diperlihatkan dibawah ini : a) Kondisi perencanaan :

◦

Ø



Tinggi tembok penahan dan kondisi permukaan belakang (lihat gamabar 6.8)

Tekstur tanah :

Tanah berpasir dengan permeabilitas rendah/kecil termasuk juga lanau dan lempung (s = 1,9 t/m3)



Tekanan tanah : berdasarkan rumus 6/28/12 terzaghi





b) Berat sendiri dan tekanan tanah :



Apabila penampang dibagi dalam beberapa penampang seperti pada gambar 6.9 dan berat sendiri tiap penampang ditetapkan sebagai W1 – W8 dan jarak mendatar dari titk A ke pusat gaya berat masing-masing penampang ditetapkan berturut-turut sebagai 11-18, maka hasilnya disusun seperti pada tabel 6.3.



Untuk tekanan tanah, koefisien tekanan tanah dicari dari gambar tekanan tanah terzaghi (gambar 6.10).



Karena tekstur dari permukaan tanah dipermukaan belakang adalah (2) seperti yang 6/28/12 telah diuraikan maka dengan membaca titik

Click to edit Master subtitle style Gambar 6.7 Bentuk penahan tanah type gravitasi

Gambar 6.8 Bentuk penampang dan kondisi permukaan belakang

6/28/12

Gambar 6.9 Pembagian penampang 6/28/12

Tabel 6.3 momen terhadap titik A i 1 2 3 4 5 6 7 8

Wi 2,82 0,89 0,12 1,94 2,33 4,27 3,45 0,57

2,400 x 0,500 x 2,35 1,900 x 0,200 x 2,35 0,500 x 0,200 x ½ x 2,35 0,500 x 3,300 x ½ x 2,35 0,300 x 3,300 x 2,35 1,100 x 3,300 x ½ x 2,35 1,100 x 3,300 x ½ x Kh =1,9 0,27 t/m3 : Kv = 0,35 t/m3 1,100 x 0,550 x ½ x Seterusnya, 1,9 Pv = Kv . /2 = 0,35 x /2 = 3,62 t/m 6/28/12 Ph = Kh . /2 = 0,72 x /2 = 7,45 t/m

Ii 1,200 1,450 0,333 0,833 1,150 1,667 2,033 2,033

Wi.Ii 3,38 1,29 0,04 1,62 2,68 7,12 7,01 1,16

 c)

Analisa kemantapan (stability) : Momen terhadap titik A pada gambar 6.9 dan gaya pada tabel 6.4. oleh itu titk kerja resultante dihitung dari titk A adalah sebagai berikut :  

Click to edit Master subtitle style

6/28/12

karena

Tabel 6.4 ikhtisar gaya terhadap titik A Gaya vertikal

Jarak mendatar

Momen tahan Mr

Berat sendiri total

1,639

-

24,30

-

-

-

Tekana tanah vertikal

3,62

2,400

8,69

-

-

-

-

-

7,45

1,51

11,25

Jarak

6/28/12 -

Gaya Jarak mendatar vertikal

Momen guling Mo

d = (∑Mr 1,08 m •

– Mo)/W=

(32,99 – 11,25)/20,01=

Akibatnya eksentrisitas dari tengah – tengah alas titik kerja adalah sebagai berikut: karena harga dalam daerah sepertiga lebar pelata lantai dasar dihitung dari tengahnya maka kemantapan dapat terjamin.

e = B/2 – d = 2,40/2 – 1,08 = 0,12 m < B/6=0,4 m 6/28/12

d)

Perhitungan tegangan beton : v

Pengamatan irisan pada tumpuan

Apabila irisan N – N dibagi menjadi beberapa bagian, seperti terlihat pada gambar 6.11 dan momen tiap bagian terhadap titik B dihitung maka akan didapatkan tabel 6.5.

6/28/12

Gambar 6.11 Beban yang bekerja pada

Kemudian dalam hal ini tekanan tanah untuk

§

H= 3,85m Pv = Kv . /2 = 0,35 x = 2,59 t/m Ph = Kk . /2 = 0,72 x = 5,33 t/m Titik kerja adalah setinggi 3,85/3 = 1,28 m dari irisan yang disebabkan gaya bekerja pada titik B dihitung maka akan didapatkan 6/28/12 seperti yang tercantum pada tabel 6.6.

§

v Pengamatan

pelat ujung

Apabila momen lentur dan gaya geser pada irisan A – A dalam gambar 6.12 dicari, maka akan didapat tabel 6.7. karena SA sama dengan 4,45 t dan MA sama dengan 1.15 tm, maka tegangantegangan adalah sebagai berikut : 6/28/12

Tabel 6.5 momen terhadap berat sendiri terhadap titik B i 4 0,500 x 3,300 x ½ x 2,35 5 0,300 x 3,300 x 2,35 6 1,100 x 3,300 x ½ x 2,35 7 1,100 x 3,300 x ½ x 1,9 8 1,100 x 0,550 x ½ x 1,9 ∑

6/28/12

Wi

Ii

Wi.Ii

1,94

0,333

0,64

2,33

0,650

1,51

4,27

1,167

4,98

3,45

1,533

5,29

0,57

1,533

0,87

12,56

13,29

Tabel 6.6 Ikhtisar keselamatan gaya terhadap titik B Gaya Jarak Momen Gaya Jarak Momen vertika mendata tahan horisonta vertika guling l r l l Berat sendiri

12,56 -

13,29

-

-

-

Tekanan 2,59 tanah vertikal

1,90

4,29

-

-

Tekanan tanah horisont al

-

-

5,33

1,283 6,84

6/28/12

3.

Tembok penahan beton dengan sandaran (lean against)

Ø Kondisi ◦

perencana

Tinggi tembok penahan dan kondisi permukaan belakang apabila suatu jalan raya sepanjang sisi suatu aliran akan dibangun kembali, pelaksanan pembangunannya seringkali harus tetap membiarkan berlalunya kendaraan 6/28/12 bermotor karena jalan

Ø

Penaksiran penampang

Penampang dianggap seperti pada gambar 6.14 dan perhitungan selanjutnya dilakukan per meter lebar. Ø

Berat sendiri dan tekanan tanah

Apabila luas penampang badan dihitung dalam hal seperti pada gambar 6.15 maka akan didapatkan tabel 6.8. Berat sendiri badan adalah : wl = 6,0 m x 2,35 t/m3 = 14,.1 t/m sedangkan jarak dari titik C pusat adalah : x = 9,84 / 6,0 = 1,64 m apabila luas penampang bagian pondasi seperti pada gambar 6.16 dihitung maka akan didapatkan tabel 6.9 6/28/12

Gbr. 6.14 Bentuk penampang 6/28/12

Gbr. Penampang rencana badan

Tabel 6.8 Momen geometris dari luas terhadap titik C b.h

A

x

A.x

6.00 x 3,40 6,00x 1,80 x ½ 6,00 x 3,00 x½

20,40

1,70 0,60 2,40

34,680

Ø 50 Ø 9,00

Ø 3,240 Ø 21,600

9,840 b.h A x A.x Tabel 2,30 6.9 Momen dari luas terhadap titik D x 1,00 geometris 2,30 1,150 2,645 ∑

6,00

0,53x 0,148 x ½ (0,5 + 0,47) x 1,00 x ½

Ø 0,04 Ø 0,05

6/28/12

0,049 0,051

Ø 0,002 Ø 0,001

Gambar 6.16 Penampang pondasi untuk perencana W2 = 2,21 x 2,35 = 5,19 t/m x = 2,64 / 2,21 = 1,95 m Selanjutnya, tekanan tanah didapat dengan persamaan berikut ini apabila rumus tekanan tanah Coulomb digunakan.

k = a

6/28/12

== Digunakan harga – harga dibawah ini karena 0 = -16,7º ; α = 0º ; δ =2/3ø dan δ = 23,3º cos2 0 = cos2 16,7 =0,917 cos2 (ø – 0 ) = cos2 51,7º = 0,384 cos (0 + δ)= cos 6,6º = 0,993 6/28/12

sin (ø + δ)= sin 58,3º = 0,851

Gambar 6.17 beban yang bekerja pada irisan A – A 6/28/12

Menurut hasil diatas maka tekanan tanah yang bekerja pada tembok dan tinggi garis kerjanya adalah sebagai berikut. (lihat gambar 6.17) P1= γc/2H (H + 2hs) ka = (2,0 x 6,0)/2 (6,0 + (2 x 0,5)) x 0,152 = 6,384 Karena sudut yang dibentuk P1 dengan bidang mendatar adalah δ + 0 = 6,6 ° Komponen gaya mendatar dan gaya vertikal adalah : PH1 = P1 cos β = 6,34 t/m PV1 = P1 sin β = 0,73 t/m Sedangkan tinggi garis kerja adalah : h1 = (h/3) x (H + 3hs)/(H + 2hs) = (6,0/3) x ((6+1,5)/(6+1,0)) Gaya tekan tanah yang bekerja pada pondasi dan tinggi garis kerjanya adalah sebagai berikut (lihat gambar 6.18) P2 = γc/2 x ho (ho +2h1)ka= (2,0 x 1,0)/2(1,0 + (2x 6,5)) x 0,152 = 2,128 t/m PH2 = P2 cos β =2,11 t/m PV2 = P2 cos β = 0,24 t/m

6/28/12

Gambar 6.18 Beban yang bekerja pada bagian pondasi 6/28/12

Gaya Panjan Mome Gaya Panjan Momen vertika g kerja n horisont g kerja guling l tahan al

Click to edit Master subtitle style

Berat sendiri 14,10 0,960 13,54 tembok Gaya vertikal 0,73 tekanan tanah

1,442

1,05

Tabel 6.10 ikhtisar gaya yang bekerja pada irisan a-a

Gaya

6/28/12

6,34

2,142

13,58

Ø

Pengamatan terhadap penampang taksiran

Berat sendiri persatuan tembok, gaya luar yang bekerja dan posisi kerja diperlihatkan pada gambar 6.17 dan bila gaya penampang yang dihitung dari titik tengah E pada penampang a-a disusun dalam tabel 14.10. M = 14,59 – 13,58 = 1,01 tm e = M/N = 1,01 / 14,83 = 0,068 m Dianggap bahwa luas penampang dari irisan a-a adalah A1 dan modulus penampang adalah z, A1= b . h = 1,0 x 1,6 = 1,6 z = b . h2/6 = 0,43 Selanjutnya, tegangan dihitung seperti dibawah ini dan masingmasing tegangan serat ekstrim lebih kecil daripada harga yang diijinkan supaya kemantapan tetap terjaga. 6/28/12

Tabel 6.11 ikhtisar gaya irisan pada dasar pondasi

Gaya Panjang Momen Gaya Panjang Momen vertika kerja (m) tahan horisonta kerja guling l (t) (t.m) l (t) (m)

Momen pada titik tengah dari irisan a-a Gaya yang bekerja pada titik tengah dari

1,01

1,483

0,40

5,93

6/28/12

6,34

1,00

6,34

Ø

Gaya penampang dihitung dari titik tengah O dari dasar pondasi seperti pada gambar 6.18, dan disusun pada tabel 6.11 M = 7,19 -7,86 = -0,67 t.m e = M/N = -0,67/20,26 = -0,033 m