Word (4) - Fix Kurang Gambar Dan Kesimpulan

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

DAFTAR ISI DAFTAR ISI .................................................................................................................................................1 DAFTAR TABEL .........................................................................................................................................3 DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................................................4 BAB I URAIAN KASUS .............................................................................................................................5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................................................7 2.1

DASAR PERENCANAAN UNTUK STABILITAS TIMBUNAN ...............................................................7

2.2

GEOSTUDIO ..............................................................................................................................10

BAB III PEMBAHASAN ...........................................................................................................................14 3.1

ANALISA DATA TANAH ........................................................................................................14

3.2

PERHITUNGAN KUAT TARIK IJIN GEOTEXTILE (T-ALLOW) ........................................15

3.2.1

Perhitungan Kuat Tarik Ijin Untuk Timbunan ......................................................................15

3.2.2

Perhitungan Kuat Tarik Ijin Untuk Dinding Penahan .........................................................16

3.3

PERHITUNGAN ALTERNATIF 1 (POTONGAN A – A)........................................................16

3.3.1

Pemeriksaan Stabilitas Internal ...........................................................................................16

3.3.2

Perhitungan Kebutuhan Jumlah Geotekstil .........................................................................17

3.3.3

Perhitungan Panjang Geotekstil di Belakang Bidang Longsor ...........................................19

3.3.4

Perhitungan Kebutuhan Geotekstil di Depan Bidang Longsor ...........................................21

3.3.5

Perhitungan Kebutuhan Geotekstil Total ............................................................................21

3.3.6

Perhitungan Stabilitas Pondasi ............................................................................................21

3.4

PERHITUNGAN ALTERNATIF 1 (POTONGAN B - B) .........................................................23

3.4.1

Pemeriksaan Stabilitas Internal ...........................................................................................23

3.4.2

Perhitungan Kebutuhan Jumlah Geotekstil .........................................................................23

3.4.3

Perhitungan Panjang Geotekstil di Belakang Bidang Longsor ...........................................25

3.4.4

Perhitungan Kebutuhan Geotekstil di Depan Bidang Longsor ...........................................26

3.4.5

Perhitungan Kebutuhan Geotekstil Total ............................................................................27

3.4.6

Perhitungan Stabilitas Pondasi ............................................................................................27

3.5

PERHITUNGAN ALTERNATIF 2 (POTONGAN A-A) ..........................................................28

3.5.1

Mencari Jarak Vertikal (Sv) antar geotekstil .......................................................................28

3.5.2

Mencari Kebutuhan Panjang Geotekstil ..............................................................................30

3.5.3

Menghitung Stabilitas Eksternal .........................................................................................31

3.6

PERHITUNGAN ALTERNATIF 2 (POTONGAN B-B)...........................................................34

3.6.1

Mencari Jarak Vertikal (Sv) Antar Geotextile.....................................................................34

3.6.2

Mencari Kebutuhan Panjang Geotekstil ..............................................................................35 1

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3.6.3

Menghitung Stabilitas Eksternal .........................................................................................36

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................................................39 LAMPIRAN ................................................................................................................................................40

2

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

DAFTAR TABEL Tabel 1 Data Parameter Tanah..................................................................................................... 14 Tabel 2 Faktor Keamanan Geotekstil............................................................................................ 15 Tabel 3. Perhitungan Jumlah Geotekstil (H = 6,5m) .................................................................... 18 Tabel 4. Perhitungan Panjang Geotekstil di Belakang Bidang Longsor (H=6,5m) ..................... 20 Tabel 5. Panjang Geotekstil di Depan Bidang Longsor (H = 6,5m) ............................................ 21 Tabel 6. Panjang Kebutuhan Total Geotekstil (H = 6,5m) ........................................................... 21 Tabel 7. Perhitungan Jumlah Geotekstil (H = 3,5m) .................................................................... 25 Tabel 8. Perhitungan Panjang Geotekstil di Belakang Bidang Longsor (H=3,5m) ..................... 26 Tabel 9. Panjang Geotekstil di Depan Bidang Longsor (H = 3,5m) ............................................ 26 Tabel 10. Panjang Kebutuhan Total Geotekstil (H = 3,5m) ......................................................... 27 Tabel 11. Perhitungan Nilai Sv (H = 6,5m) .................................................................................. 29 Tabel 12. Perhitungan Nilai Le, Lr dan Lo (H = 6,5m) ................................................................ 30 Tabel 13. Perhitungan Momen yang bekerja (H = 6,5m) ............................................................. 31 Tabel 14. Perhitungan Nilai Sv (H = 3,5m) .................................................................................. 34 Tabel 15. Perhitungan Nilai Le, Lr dan Lo (H = 3,5m) ................................................................ 35 Tabel 16. Perhitungan Momen yang bekerja ................................................................................ 36

3

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Potongan memanjang timbunan approaching fly-over.................................................. 5 Gambar 2 Potongan Alternative 1 .................................................................................................. 6 Gambar 3 Potongan Alternatie 2 .................................................................................................... 6 Gambar 4 Titik dan Region pada Geostudio ................................................................................. 10 Gambar 5 Metode Limit Equilibrium Circular ............................................................................. 11 Gambar 6 Metode Limit Equilibrium Non-Circular ..................................................................... 11 Gambar 7 Pemilihan Metode di dalam Slope/W ........................................................................... 11 Gambar 8 Pemilihan Titik Pusat Momen secara Manual atau Otomatis ..................................... 12 Gambar 9 Gaya yang Bekerja pada Bidang Irisan pada Metode Morgenstern-Price ................. 13 Gambar 10. Output Geoslope – Bidang Longsor (H = 6,5m) ...................................................... 17 Gambar 11. Sketsa Letak Geotekstil dan Lengan Momennya (H = 6,5m).................................... 18 Gambar 12. Output Geoslope – Bidang Longsor (H = 3,5m) ...................................................... 24 Gambar 13. Sketsa Letak Geotekstil dan Lengan Momennya (H = 3,5m).................................... 25 Gambar 14. Diagram Tekanan Horizontal (H = 6,5m) ................................................................ 28 Gambar 15.jumlah lapisan Geotekstil (H = 6,5m) ....................................................................... 29 Gambar 16.Gambar factor daya dukung ...................................................................................... 32 Gambar 17. Diagram Tekanan Horizontal (H = 3,5m) ................................................................ 34 Gambar 18. Jumlah Lapisan Geotekstil (H = 3,5m) ..................................................................... 35 Gambar 19.Gambar factor daya dukung ...................................................................................... 37

4

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

BAB I URAIAN KASUS DESAIN PERKUATAN TIMBUNAN APPROACHING FLY-OVER DENGAN MENGGUNAKAN GEOTEXTILE Sebuah fly-over dengan tinggi 6.5 meter akan dibangun sebagai sebuah jalan baru alternative untuk mengurai kemacetan pada suatu kota. Fly-over ini didesain dengan adanya timbunan jalan sebagai jalan pendekat (approaching road) sepanjang 500 meter. Ketinggian maksimal timbunan jalan adalah 6.5 meter. Timbunan jalan ini akan dibangun diatas tanah dasar lunak. Dengan ketinggian timbunan yang relative tinggi dan kondisi tanah dasar yang lunak maka perlu dibuat perkuatan timbunan untuk menghindari bahaya kelongsoran dari timbunan tersebut. Perkuatan telah ditentukan dengan menggunakan gotextile dngan kuat tarik ultimate sebesar 100 KN/m’. Terdapat 2 alternatif pemasangan geotextile dalam desain ini yaitu : a. Geotextile digunakan sebagai penguat timbunan dengan adanya kemiringan slope 1:1,5 (Alternatif 1) b. Geotextile digunakan sebagai dinding penahan tanah (Alternatif 2) Ilustrasi dimensi timbunan dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar Potongan berikut ini. Data Tambahan : 1. Data tanah dasar diberikan di Lampiran. 2. Data timbunan adalah : 𝛾𝑡𝑖𝑚𝑏𝑢𝑛𝑎𝑛 = 1,9 𝑡⁄𝑚3 ; ∅ = 30°

3. Beban (Lalu lintas dan perkerasan jalan diatas timbunan adalah 1,5 𝑡⁄𝑚2

Diminta : Rencanakan jumlah kebutuhan geotextile untuk alternatif 1 dan alternatif 2.

Gambar 1 Potongan memanjang timbunan approaching fly-over

5

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Alternative 1

Gambar 2 Potongan Alternative 1 Alternative 2

Gambar 3 Potongan Alternatie 2

6

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

DASAR PERENCANAAN UNTUK STABILITAS TIMBUNAN Tiga kondisi harus ditinjau untuk perencanaan stabilitas embankment diatas tanah lunak yang diperkuat dengan bahan geosynthetis, yaitu: 1. 2. 3.

Internal Stability Overall Stability Foundation Stability

Gambar Konsep Desain stabilitas Timbunan 2.1.2

INTERNAL STABILITY  Syarat tidak terjadi failure di lereng AC Check stabilitas lereng dengan cara Bishop, Taylor, atau dengan menggunakan program STABL. 

1

Pa1 ≤ ( Berat tanah / berat efektif) x tan δ ) x ( 𝑆𝐹 ) Pa1 = ( qo x Ka1 x H ) + ( ½ x γm x Ka1 x ( H - hw)² ) + ( (H – hw ) x γm x Ka1 x hw ) + ( ½ x ( γsat - γw) x Ka1 x hw² ) Keterangan: δ

= sudut geser dalam antara tanah timbunan dengan bahan geosynthetis umumnya ( δ = φ )

SF min = 2,0 ( beban tetap ) SF min = 1,35 ( beban sementara ) 7

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

 Syarat ketentutan bahan SI Pa1

𝑆1

≤ 𝑆𝐹

Keterangan: SF min = 2,0 ( beban tetap ) SF min = 1,35 ( beban sementara ) S1 = kekuatan tarik bahan geosynthetis. Bila syarat ini tak terpenuhi, gunakan beberapa lapis bahan. 2.1.3

OVERALL STABILITY  Momen penggerak MD = Σg h (dL) L = ∫ g h L d L Keterangan: MD = Berat segmen busur ABCDEA x jarak pusat berat ABCDEA terhadap0  Momen penahan MR = Στi R dL + S3 T = ∫ τi R d L + S3 T  Syarat stability SF

𝑀 𝑝𝑒𝑛𝑎ℎ𝑎𝑛

≤ 𝑀 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑔𝑒𝑟𝑎𝑘

Keterangan: SF min = 1,25 ( beban tetap ) SF min = 1,1 ( beban sementara ) 2.1.4

FOUNDATION STABILITY  Pa2

≤

𝑃𝑝+( 2 𝑥 𝑆𝑢 𝑥 𝐿 ) 𝑆𝐹

Keterangan: SF min = 2,0 ( beban tetap ) SF min = 1,35 ( beban sementara ) Su = Cu = undrained shear strength dari tanah lembekdi dasar embankment q Pa2 Pp

= q0 + ( H – hw ) γm + ( γsat - γw) hw = ( ½ ( γsat2 – γw ) h2 Ka2 -2 Su h √Ka2 ) + ( q Ka2 h ) = ( ½ ( γsat2 – γw ) h2 Kp ) + ( 2 Su h √ Kp )

Untuk Φ = 0 → Ka2 = Kp = 1 Pa2

= ( ½ γ2' h2 - 2 Su h ) + q h

Pa2

= ( ½ γ2' h2 ) + ( h ( q - 2 Su ) ). . . . . . . (1)

Pp

= ( ½ γ2' h2 ) + ( 2 Su h ). . . . . . . . . … (2)

Catatan: Rumus (1) berlaku bila q - 2 Su ≥ 0 Bila q – 2 Su < 0 → Pa = ½ γ2' h2 Dimana: h = h – x ( x = kedalaman dimana: q + x γ2' = 2 Su ) 8

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Jadi bila φ = 0 ½ γ2' h2 + h ( q - 2 Su ) ≤

½ γ′ h2 + 2 Su h+2 Su L 𝑆𝐹

Cari kedalaman h terkecil yang masih memenuhi persyaratan diatas  Syarat bahan S2 ≥ (Su x L) x SF Keterangan: SF min = 2,0 ( beban tetap )

2.2.2 GEOTEXTILE UNTUK DINDING PENAHAN TANAH Stabilitas dinding penahan yang perlu ditinjau: 1. Internal Stablity 2. External Stability 2.2.1

INTERNAL STABILITY  Gaya-gaya yang diperhatikan: 1. Tanah di belakang dinding 2. Beban luar: beban subcharge dan beban hidup  Beban horizontal yang diterima dinding ( σH ) σH = σHS + σHq + σHL Keterangan: σHS = tegangan horisontal akibat tanah dibelakang dinding σHq = tegangan horisontal akibat tanah timbunan / surcharge σHL = tegangan horisontal akibat tanah hidup  Jarak vertikal pemasangan geotextile ( Sv ) σHZ x Sv x 1 = Sv

𝑇𝑎𝑙𝑙 𝑆𝐹 𝑇𝑎𝑙𝑙

= 𝑆𝐹 𝑥 σHZ

x1

Keterangan: σHZ = tegangan horisontal pada kedalaman Z SF = 1,3 s/d 1,5  Panjang geotextile yang ditanam ( L ) L = Le + LR Keterangan: Le = panjang geotextile yang berada dalam anchorage zone ( minimum = 3 ft /1.0m ) LR = panjang geotextile yang berada di depan bidang longsor Panjang LR LR

Ø

= ( H – Z ) x tan ( 45° - 2 )

Panjang Le σH x Sv x SF

= 2 x 𝜏 x Le 9

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

𝜏

= c + σV x tan 𝛿

Keterangan: SF = 1,3 s/d 1,5 Panjang lipatan Lo → gaya yang diperhitungkan ½ σH Lo

=

𝑆𝑣 𝑥 𝜎𝐻 𝑥 𝑆𝐹 4 𝑥 ( 𝑐+ 𝜎𝑣 𝑥 tan 𝛿 )

Keterangan: SF = 1,3 s/d 1,5 2.2.2

EXTERNAL STABILITY Cek pada external stability: 1. Aman terhadap geser 2. Aman terhadap guling 3. Aman terhadap kelongsoran daya dukung

2.2

GEOSTUDIO Dalam penyelesaian kasus ini, kelompok kami menggunakan software GeoStudio sebagai alat bantu untuk menentukan perhitungan SF dari slope tersebut. Geostudio merupakan software di bidang geoteknik yang dikembangkan dari Kanada. Dalam penelitian ini program ini dipakai untuk menganalisa stabilitas lereng. Dalam pemodelan lereng di program ini dibentuk berdasarkan 2 komponen yaitu titik dan region. Titik mewakili sebuah acuan untuk pembuatan geometri untuk membentuk suatu bidang, dan region merupakan bidang untuk mewakili suatu material lapisan material tanah.

TITIK REGION

Gambar 4 Titik dan Region pada Geostudio Dalam menganalisa stabilitas lereng pada program ini kita menggunakan SlopeW, adapun metode yang digunakan di dalam program ini adalah Metode Limit Equilibrium. Metode Limit Equilibrium adalah metode yang menggunakan prinsip kesetimbangan gaya, metode ini juga dikenal dengan metode irisan karena bidang kelongsoran dari lereng tersebut dibagi menjadi beberapa bagian. Dalam Metode Limit Equilibrium terdapat dua asumsi bidang kelongsoran yaitu bidang kelongsorannya yang diasumsikan berbentuk circular dan bidang kelongsoran yang diasumsikan berbentuk non-circular. Pada metode kesetimbangan batas dengan asumsi bidang kelongsoran berbentuk circular.

10

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Bidang kelongsoran yang dibagi-bagi menjadi beberapa bagian

Bidang kelongsoran berbentuk busur

Gambar 5 Metode Limit Equilibrium Circular

Bidang kelongsoran yang dibagi-bagi menjadi beberapa bagian

Bidang kelongsoran non-circular

Gambar 6 Metode Limit Equilibrium Non-Circular Dalam program ini terdapat beberapa Metode Limit Equilibrium yang sudah cukup dikenal. Pemilihan metode yang akan di gunakan, dipilih pada awal pembuatan dokumen.

Gambar 7 Pemilihan Metode di dalam Slope/W Dalam penelitian ini metode yang dipakai adalah Bishop,Ordinary,Janbu, MorgensternPrice, Spencer, dan Sarma. Sehingga pembahasan teori dasar dari metode yang dipakai hanya sebatas yang dipakai dalam penelitian ini. Secara manual perhitungan menggunakan metode Limit Equilibrium dimulai dengan menentukan sebuah titik yang akan digunakan sebagai titik pusat untuk mengasumsikan bidang kelongsoran dan titik pusat itu juga sebagai pusat dari gaya moment yang diasumsikan bekerja disepanjang bidang kelongsoran. Dalam Geostudio pemilihan titik pusat bidang momen dapat kita asumsikan posisinya ataupun secara otomatis dapat dicari titik minimumnya. 11

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Gambar 8 Pemilihan Titik Pusat Momen secara Manual atau Otomatis Dalam perhitungan kasus ini kelompok kami menggunakan metode Morgenstern-Price yang ada pada softare GeoStudio. Metode ini adalah salah satu metode yang berdasarkan prinsip kesetimbangan batas yang dikembangkan oleh Morgenstern dan Price pada tahun 1965, dimana proses analisanya merupakan hasil dari kesetimbangan setiap gaya-gaya normal dan momen yang bekerja pada tiap irisan dari bidang kelongsoran lereng tersebut baik gaya. Dalam metode ini, dilakukan asumsi penyederhanaan untuk menunjukkan hubungan antara gaya geser di sekitar irisan (X) dan gaya normal di sekitar irisan (E) dengan persamaan: 𝑋 = 𝜆 . 𝑓(𝑥). 𝐸 (2.1) dimana f(x) adalah asumsi dari sebuah nilai suatu fungsi dan λ adalah suatu faktor pengali yang nilainya akan diasumsi dalam perhitungan ini. Nilai dari asumsi yang tidak diketahui dalam metode Morgenstern-Price yaitu factor of safety (F), faktor pengali (λ), gaya normal yang bekerja pada dasar bidang irisan(P), Gaya di sekitar bidang irisan yang bekerja secara horizontal dan titik dimana gaya di sekitar bidang irisan bekerja (Thrust Line). Dari hasil analisa dengan kesetimbangan maka asumsi diatas akan dapat diketahui, dan komponen gaya geser yang bekerja di sekitar bidang irisan (X) dapat dihitung dengan menggunakan rumus (2.1) Gaya-gaya yang bekerja pada pada tiap irisan bidang kelongsoran terdapat pada gambar dibawah ini.

12

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

b

Wn

ER

XL EL

XR l a

T P

Gambar 9 Gaya yang Bekerja pada Bidang Irisan pada Metode Morgenstern-Price

𝑃=

1 𝐹

[𝑊𝑛−(𝑋𝑅 −𝑋𝐿 )− (𝑐′𝑙 𝑠𝑖𝑛 𝑎−𝑢𝑙 𝑡𝑎𝑛 𝜙′ 𝑠𝑖𝑛 𝑎)] 𝑐𝑜𝑠 𝑎(𝑙+𝑡𝑎𝑛 𝑎

𝑡𝑎𝑛 𝜙′ ) 𝐹

(2.2)

P c’

= Gaya normal = kohesi ( jika analisa dalam kondisi undrained diambil nilai Cu jika dalam kondisi drained diambil nilai kohesi efektif) Wn = gaya akibat beban tanah ke-n α = sudut antara titik tengah bidang irisan dengan titik pusat busur bidang longsor 𝜙’ = sudut geser tanah (jika dalam kondisi undrained nilai sudut geser 0) u = tekanan air pori XL, XR = gaya gesek yang bekerja di tepi irisan Dalam metode ini analisa faktor keamanan dilakukan dengan dua prinsip yaitu kesetimbangan momen (Fm) dan kesetimbangan gaya (Ff). Faktor keamanan dari prinsip kesetimbangan momen adalah untuk bidang kelongsoran circular : 𝐹𝑚 =

∑[𝑐′ 𝑙+(𝑃−𝑢𝑙) tan 𝜙′] ∑ 𝑊 sin 𝑎

(2.3)

Dan nilai faktor keamanan dengan prinsip kesetimbangan gaya : 𝐹𝑓 =

∑[𝑐′ 𝑙+(𝑃−𝑢𝑙) tan 𝜙′] cos 𝑎 ∑ 𝑃 sin 𝑎

(2.4)

Pada proses iterasi pertama, gaya geser di sekitar irisan (XL dan XR) diasumsikan nol. Kemudian pada proses iterasi selanjutnya gaya tersebut didapatkan dari rumus : 1 (𝐸𝑅 − 𝐸𝐿 ) = 𝑃 sin 𝑎 − [𝑐 ′ 𝑙 + (𝑃 − 𝑢𝑙) tan 𝜙′] cos 𝑎 (2.5) 𝐹

Kemudian gaya geser tersebut dihitung dengan mengasumsikan nilai λ dan f(x). 13

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

BAB III PEMBAHASAN 3.1

ANALISA DATA TANAH Hasil uji lapangan dan uji laboratorium tanah pada kasus 1. Diketahui tanah dasar hingga kedalaman 30 meter didominasi oleh tanah jenis lempung lunak. Sedangkan muka air tanah (MAT) berada 0,5 meter dari permukaan tanah dasar. Pengambilan sampel dilakukan setiap kedalaman 5 meter dengan parameter tanah dari hasi pengujian seperti pada table di bawah ini: Tabel 1 Data Parameter Tanah Kedalaman (m)

0–5m

6 – 10 m

11 – 15 m

16 – 20 m

21 – 25 m

26 – 30 m

Parameter

Besaran

Satuan

ϒ-sat Su C ɸ δ ϒ-sat Su C ɸ δ ϒ-sat Su C ɸ δ ϒ-sat Su C ɸ δ ϒ-sat Su C ɸ δ ϒ-sat Su C ɸ δ

1,686 0,05 0 0 0 1,683 0,05 0 0 0 1,743 0,36 0 0 0 1,723 0,93 0 0 0 1,819 1,37 0 0 0 1,845 0 39 0 0

T/m3 T/m2 T/m2 T/m3 T/m2 T/m2 T/m2 M M T/m2 M M T/m2 M M T/m3 T/m2 T/m2 14

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3.2

PERHITUNGAN KUAT TARIK IJIN GEOTEXTILE (T-ALLOW) Kasus ini direncanakan dengan menggunakan geotextile yang memiliki kuat tarik ultimate (T-ultimate) sebesar 100 kN/m’. Untuk mengubah T-ultimate menjadi T ijin (T allowable), diperlukan factor keamanan geotextile yang bertujuan untuk mengoreksi kesalahan-kesalahan yang kemungkinan terjadi di lapangan ataupun faktor-faktor lain, seperti factor kimia dan biologi. Faktor-faktor kemanan tersebut mengacu pada tabel berikut: Tabel 2 Faktor Keamanan Geotekstil

3.2.1 Perhitungan Kuat Tarik Ijin Untuk Timbunan Dari table tersebut, untuk alternative pertama geotextile sebagai embankments (perkuatan timbunan) memiliki range factor keamanan seperti pada table diatas. Maka dari itu, kelompok kami memilih menggunakan factor di bawah ini:  Faktor Pemasangan (FSID) = 1,15  Faktor Rangkak (FSCR) = 2,5  Faktor Kimia (FSCD) = 1,25  Faktor Biologi (FSBD) = 1,2 Dengan faktor-faktor kemanan tersebut, serta kuat tarik ultimate 100 kN/m’, maka besar kuat tarik ijin dari geotekstil sebagai perkuatan timbunan dapat dihitung sebagai berikut: T-Allow = = =

𝑇−𝑈𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒 𝐹𝑆𝐼𝐷 𝑥 𝐹𝑆𝐶𝑅 𝑥 𝐹𝑆𝐶𝐷 𝑥 𝐹𝑆𝐵𝐷 100 𝑘𝑁/𝑚 1,15 𝑥 2,5 𝑥 1,25 𝑥 1,2 10 𝑡𝑜𝑛/𝑚 1,15 𝑥 2,5 𝑥 1,25 𝑥 1,2

15

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

= 2,319 ton/m’ Dari perhitungan diatas, didapatkan T-allow (kuat tarik ijin) dari jenis geotextile yang kami gunakan adalah sebesar 2,319 ton/m’. 3.2.2 Perhitungan Kuat Tarik Ijin Untuk Dinding Penahan Dari table tersebut, untuk alternative kedua geotextile sebagai walls (perkuatan dinding penahan) memiliki range factor keamanan seperti pada table diatas. Maka dari itu, kelompok kami memilih menggunakan factor di bawah ini:  Faktor Pemasangan (FSID) = 1,1  Faktor Rangkak (FSCR) =3  Faktor Kimia (FSCD) = 1,3  Faktor Biologi (FSBD) = 1,2 Dengan faktor-faktor kemanan tersebut, serta kuat tarik ultimate 100 kN/m’, maka besar kuat tarik ijin dari geotekstil sebagai perkuatan timbunan dapat dihitung sebagai berikut: T-Allow =

= =

𝑇−𝑈𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒 𝐹𝑆𝐼𝐷 𝑥 𝐹𝑆𝐶𝑅 𝑥 𝐹𝑆𝐶𝐷 𝑥 𝐹𝑆𝐵𝐷 100 𝑘𝑁/𝑚 1,1 𝑥 3,0 𝑥 1,3 𝑥 1,2 10 𝑡𝑜𝑛/𝑚 1,1 𝑥 3,0 𝑥 1,3 𝑥 1,2

= 1,943 ton/m’

Dari perhitungan diatas, didapatkan T-allow (kuat tarik ijin) dari jenis geotextile yang kami gunakan adalah sebesar 1,943 ton/m’. 3.3 PERHITUNGAN ALTERNATIF 1 (POTONGAN A – A) 3.3.1 Pemeriksaan Stabilitas Internal Kestabilan internal akan tercapai apabila kondisi berikut sudah terpenuhi: 𝑊−𝐴𝐵𝐶 𝑥 tan 𝛿 Pa ≤ (Gaya Penahan) 𝑆𝐹  Mencari besar gaya horizontal  Ka = tan2(45 – 30/2) = 0,333  σ’v pada 0 m = q + ϒ-t x Z = 1,5 t/m2 x 1,9 t/m3 x 0 m = 1,5 t/m2  σ’v pada 6,5 m = q + ϒ-t x Z = 1,5 t/m2 x 1,9 t/m3 x 6,5 m = 13,85 t/m2  σ’ha pada 0 m = σ’v pada 0 m x Ka = 1,5 t/m2 x 0,333 = 0,5 t/m2  σ’ha pada 6,5 m = σ’v pada 6,5 m x Ka = 13,85 t/m2 x 0,333 = 4,617 t/m2  Gaya Horizontal = (σ’h pada 0 m + σ’ha pada 6,5 m) x 0,5 x 6,5 m = (0,5 t/m2 + 4,617 t/m2) x 0,5 x 6,5 m = 16,629 t/m2 

Mencari besar gaya penahan (SF = 1,5  Jalan Permanen)  Berat Tanah ABC = 6,5 m x 9,75 m x 1 m x 0,5 x 1,9 ton/m3 = 60,206 ton 16

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5



Gaya Pa =

𝑊−𝐴𝐵𝐶 𝑥 tan 𝛿 𝑆𝐹 60,206 𝑥 tan(2/3 𝑥 30)

= 1,5 = 20,451 ton Sesuai dengan persyaratan, maka tanah timbunan dikategorikan aman terhadap cek kestabilan internal ( internal stability) karena berat tanah ABC lebih besar dibandingkan dengan gaya horizontal yang bekerja, 14,609 ton. 3.3.2 Perhitungan Kebutuhan Jumlah Geotekstil Dari hasil perhitungan dengan menggunakan bantuan software geoslope, didapatkan parameter-parameter stabilitas dari timbunan adalah sebagai berikut:

Gambar 10. Output Geoslope – Bidang Longsor (H = 6,5m) Dari hasil perhitungan menggunakan software geoslope didapatkan hasil sebagai berikut:  SF timbunan = 0,302  Resisting Moment (MR) = 310,48 T.m  Letak Titik Gelincir = (Ordinat Titik Gelincir - Ordinat Tanah Dasar) =9m Dari hasil perhitungan dengan menggunakan software geoslope tersebut maka: SF

=

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 𝐷𝑟𝑖𝑣𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡

17

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

0,302

=

Driving Moment =

310,48 𝑇.𝑚 𝐷𝑟𝑖𝑣𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 310,48 𝑇.𝑚 0,553

= 1028.079 T.m

Dari hasil perhitungan menggunakan software GeoStudio, didapatkan SF actual sebesar 0,302 dengan momen resisting sebesar 310,48 T.m. Untuk meningkatkan safety factor sesuai dengan yang diinginkan, maka perlu ditambahkan momen resisting lagi untuk mengimbangi driving moment yang terjadi. Sehingga momen resisting tambahan tersebut (∆-MR) dapat dihitung dengan cara di bawah ini: SFRencana =

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 + ∆−𝑀𝑅 𝐷𝑟𝑖𝑣𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 310,48 𝑇.𝑚 + ∆−𝑀𝑅

1,5

=

∆-MR

= (1,5 x 1028.079T.m) – 310,48 T.m = 1231,639T.m

1028.079 𝑇.𝑚

Pada kasus ini, kami memasang 4 rangkap geotextile dengan jarak antar geotextile sebesar 0,25 meter (sesuai dengan lift pemadatan). Kami beri jarak 1m dari lapis geotextile yang terakhir hingga permukaan tanah timunan, hal ini di lakukan untuk antisipasi pembuatan perkerasan jalan yang nantinya membutuhkan galian timbunan pada saat pelaksanaan, agar tidak menganggu lapis geotextile yang telah kita pasang. Maka didapatkan ilustrasi gambar sebagai berikut:

Gambar 11. Sketsa Letak Geotekstil dan Lengan Momennya (H = 6,5m) Tabel 3. Perhitungan Jumlah Geotekstil (H = 6,5m) No 1 (bottom) 2

TAllow 9.275

Kedalaman (m) 6.500

Lengan Momen (m) 9

M-Resist (T.m) 83.478

Kumulatif MResist (T.m) 83.478

Status Not OK

9.275

6.250

8.75

81.159

164.638

Not OK 18

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ( Top)

9.275 9.275 9.275 9.275 9.275 9.275 9.275 9.275 9.275 9.275 9.275 9.275 6.957 6.957 6.957 6.957 6.957 6.957 6.957 6.957 6.957

6.000 5.750 5.500 5.250 5.000 4.750 4.500 4.250 4.000 3.750 3.500 3.250 3.000 2.750 2.500 2.250 2.000 1.750 1.500 1.250 1.000

8.5 8.25 8 7.75 7.5 7.25 7 6.75 6.5 6.25 6 5.75 5.5 5.25 5 4.75 4.5 4.25 4 3.75 3.5

78.841 76.522 74.203 71.884 69.565 67.246 64.928 62.609 60.290 57.971 55.652 53.333 38.261 36.522 34.783 33.043 31.304 29.565 27.826 26.087 24.348

243.478 320.000 394.203 466.087 535.652 602.899 667.826 730.435 790.725 848.696 904.348 957.681 995.942 1032.464 1067.246 1100.290 1131.594 1161.159 1188.986 1215.072 1239.420

Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK OK

Dari hasil perhitungan di atas, kami menggunakan 6 buah geotextile dengan jarak tiap layernya 0,25 meter yang menghasilkan MR 116,522 T.m yang telah melebihi dari ∆-MR yang diperlukan yaitu sebesar 100,130 T.m. Untuk perencanaan menggunakan 4 lembar geotextile di rasa tidak baik untuk di laksanakan karena hal tersebut dapat mengurangi kekuatan gesekan antara tanah dengan lapis geotextile ( yang bersentuhan dengan tanah hanya 2 sisi) sedangkan 6 sisi lainnya tertumpuk dan bergesekan antar geotextile, sehingga mengurangi kuat tarik semestinya dari geotextile tersebut. Menurut kelompok kami sebaiknya hal tersebut di hindari karena sangat tidak evisien untuk di realisasikan. Saran dari kelompok kami, sebaiknya kita memilih jenis dan tipe geotextile lainnya yang dapat memberikan kuat tarik lebih besar sehingga dapat mengurangi jumlah geotextile yang di gunakan.

3.3.3 Perhitungan Panjang Geotekstil di Belakang Bidang Longsor Panjang geotekstil di belakang bidang longsor dihitung dengan rumus: Le =

𝑇−𝐴𝑙𝑙𝑜𝑤 𝑥 𝑆𝐹 (𝜏𝑎𝑡𝑎𝑠 + 𝜏𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ ) 𝑥 𝐸

Keterangan: E = Efisiensi = 0,8 – 0,9 19

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Perhitungan panjang dari masing-masing geotekstil di belakang bidang longsor ditampilkan pada tabel berikut: Tabel 4. Perhitungan Panjang Geotekstil di Belakang Bidang Longsor (H=6,5m) No 1 (bottom) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ( Top)

Kedalaman σv (t/m2) (m) 6.500 13.85 6.250 13.375 6.000 12.9 5.750 12.425 5.500 11.95 5.250 11.475 5.000 11 4.750 10.525 4.500 10.05 4.250 9.575 4.000 9.1 3.750 8.625 3.500 8.15 3.250 7.675 3.000 7.2 2.750 6.725 2.500 6.25 2.250 5.775 2.000 5.3 1.750 4.825 1.500 4.35 1.250 3.875 1.000 3.4

τ-1 (t/m2) 5.041 4.868 4.695 4.522 4.349 4.177 4.004 3.831 3.658 3.485 3.312 3.139 2.966 2.793 2.621 2.448 2.275 2.102 1.929 1.756 1.583 1.410 1.237

τ-2 (t/m2)

Le (m)

0 4.868 4.695 4.522 4.349 4.177 4.004 3.831 3.658 3.485 3.312 3.139 2.966 2.793 2.621 2.448 2.275 2.102 1.929 1.756 1.583 1.410 1.237

3.449979494 1.786251065 1.852023876 1.922825593 1.999255899 2.082013769 2.171918909 2.269939002 2.377224676 2.495154882 2.625396483 2.769983536 2.931424294 3.112847947 2.488657083 2.664435836 2.866932959 3.102741298 3.380817169 3.71364373 4.119156551 4.624085418 5.270097352

Contoh Perhitungan (Geotekstil 1):  Kedalaman Geotekstil (Z) = 6,5 meter  Tegangan Vertikal (σ’v) =q+ϒxZ = 1,5 t/m2 + 1,9 t/m3 x 6,5 m = 13,85 t/m2  Kuat Geser Tanah (τ-atas) = 𝐶𝑎𝑡𝑎𝑠 + σ’v . tan𝛿𝑎𝑡𝑎𝑠 = 0 t/m2 + 13,85 t/m2 x tan(2/3 x 30˚) = 5,041 t/m2  Kuat Geser Tanah (τ-bwh) = 𝐶𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ + σ’v . tan𝛿𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ = 0 t/m2 + 13,85 t/m2 x tan(0) = 0 t/m2 (4 𝑙𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟 𝑥 𝑇−𝐴𝑙𝑙𝑜𝑤) 𝑥 𝑆𝐹  Panjang Geotekstil (L) = (𝜏 + 𝜏 )𝑥𝐸 𝑎𝑡𝑎𝑠

=

𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ

9,275 𝑇/𝑚 𝑥 1,5 (5,041 t/m2+0 t/m2) 𝑥 0,8

= 3,4499meter

20

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3.3.4 Perhitungan Kebutuhan Geotekstil di Depan Bidang Longsor Panjang geotextile di depan bidang longsor dapat dihitung dengan cara memplotkan hasil gambar dari geoslope yang berisi koordinat bidang longsor dan koordinat titik O (pusat momen). Hasil gambar tersebut di export ke program AutoCad, maka dapat terlihat berapa jarak masing-masing geotextile dari bidang longsor hingga ke tepi slope. Dari perhitungan gambar tersebut, didapatkan hasil seperti pada table di bawah ini: Tabel 5. Panjang Geotekstil di Depan Bidang Longsor (H = 6,5m) Geotekstil Panjang di Depan Bidang KeLongsor (m) 1.9363 1 1.9765 2 1.9811 3 1.9376 4 1.8781 5 1.7796 6 3.3.5 Perhitungan Kebutuhan Geotekstil Total Kebutuhan geotekstil total adalah jumlah total dari panjang geotextile di belakang bidang longsor, di depan bidang longsor, dan panjang lipatan. Perhitungan tersebut terdapat pada table di bawah ini: Tabel 6. Panjang Kebutuhan Total Geotekstil (H = 6,5m) Geotekstil Le (m) Lr L (m) LPanjang LKe(m) Pakai Lipatan tot (m) (m) (m) 0.862495 1.9363 2.798795 3 1 4 1 0.446563 1.9765 2.423063 3 1 4 2 3 4 5 6

0.463006 0.480706 0.499814 0.520503

1.9811 2.444106 1.9376 2.418306 1.8781 2.377914 1.7796 2.300103 Kebutuhan

3 3 3 3

1 1 1 1

4 4 4 4 24

Karena pada timbunan terdapat 2 sisi, maka jumlah kebutuhan total adalah sepanjang 48 meter. 3.3.6 Perhitungan Stabilitas Pondasi Stabilitas dari pondasi akan tercapai bila sesuai dengan kondisi berikut : 𝑃 + 2.𝐶 𝑥 𝐿 Pa ≤ 𝑃 𝑆𝐹 𝑈 (Gaya Penahan) Maka untuk mendapatkan SF = Dari persamaan tersebut maka:  σ’vo = q + ϒt x 6,5 m

𝑃𝑃 + 2.𝐶𝑈 𝑥 𝐿 𝑃𝑎

21

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5



Pa



Pp



SF

= 1,5 t/m2 + 1,9 t/m3 x 6,5m = 13,85 t/m2 = (σ’vo – 2.Cu) x h + 1/2h2 x ϒ’t - 2 = (13,85 t/m2 – 2 x 0,05 t/m2) x 6,5 m + ½ x (5 m)2 x (1,686 – 1) t/m2 = 77,325 t/m’ = ½ x h2 x ϒt + 2 x Cu x h = ½ x (5 m)2 x (1,686 – 1) t/m2 + 2 x 0,05 t/m2 x 5 m = 9,075 ton/m’ =

𝑃𝑃 + 2.𝐶𝑈 𝑥 𝐿

=

𝑃𝑎 𝑡 𝑡 13,575 ′ +(2 𝑥 0,05 2 𝑥 9,75 𝑚) 𝑚

𝑚

77,325t/m’

= 0,247 Dari hasil perhitungan di atas didapatkan bahwa safety factor terhadap stabilitas pondasi hanya 0,247 < 1,5 maka dapat di simpulkan bahwa tidak aman.

22

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3.4

PERHITUNGAN ALTERNATIF 1 (POTONGAN B - B)

3.4.1 Pemeriksaan Stabilitas Internal Kestabilan internal akan tercapai apabila kondisi berikut sudah terpenuhi: 𝑊−𝐴𝐵𝐶 𝑥 tan 𝛿 Pa ≤ (Gaya Penahan) 𝑆𝐹 



Mencari besar gaya horizontal  Ka = tan2(45 – 30/2) = 0,333  σ’v pada 0 m = q + ϒ-t x Z = 1,5 t/m2 x 1,9 t/m3 x 0 m = 1,5 t/m2  σ’v pada 3,5 m = q + ϒ-t x Z = 1,5 t/m2 x 1,9 t/m3 x 3,5 m = 8,15 t/m2  σ’ha pada 0 m = σ’v pada 0 m x Ka = 1,5 t/m2 x 0,333 = 0,5 t/m2  σ’ha pada 3,5 m = σ’v pada 3,5 m x Ka = 8,15 t/m2 x 0,333 = 2,717 t/m2  Gaya Horizontal = (σ’h pada 0 m + σ’ha pada 3,5 m) x 0,5 x 3,5 m = (0,5 t/m2 + 2,717 t/m2) x 0,5 x 3,5 m = 5,629 t/m2 Mencari besar gaya penahan (SF = 1,5  Jalan Permanen)  Berat Tanah ABC = 3,5 m x 5,25 m x 1 m x 0,5 x 1,9 ton/m3 = 17,456 ton 

Gaya Penahan

= =

𝑊−𝐴𝐵𝐶 𝑥 tan 𝛿 𝑆𝐹 17,456 𝑥 tan (2/3 𝑥 30) 1,5

= 5,930ton Sesuai dengan persyaratan, maka tanah timbunan dikategorikan aman terhadap cek internal stability karena gaya penahan lebih besar dari gaya pendorong. 3.4.2 Perhitungan Kebutuhan Jumlah Geotekstil Dari hasil perhitungan dengan menggunakan bantuan software geoslope, didapatkan parameter-parameter stabilitas dari timbunan adalah sebagai berikut:

23

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Gambar 12. Output Geoslope – Bidang Longsor (H = 3,5m)

Dari hasil perhitungan menggunakan software geoslope didapatkan hasil sebagai berikut:  SF timbunan Aktual = 0,621  Resisting Moment (MR) = 44,487 T.m  Letak Titik Gelincir = (Ordinat Titik Gelincir - Ordinat Tanah Dasar) = 5.35 m Dari hasil perhitungan dengan menggunakan software geoslope tersebut maka: SF

=

0,621

=

Driving Moment =

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 𝐷𝑟𝑖𝑣𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 44,487 𝑇.𝑚 𝐷𝑟𝑖𝑣𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 44,481 𝑇.𝑚 0,621

= 71,638 T.m Dari hasil perhitungan menggunakan software GeoStudio, didapatkan SF actual sebesar 0,551 dengan momen resisting sebesar 16,288 T.m. Untuk meningkatkan safety factor sesuai dengan yang diinginkan, maka perlu ditambahkan momen resisting lagi untuk mengimbangi driving moment yang terjadi. Sehingga momen resisting tambahan tersebut (∆-MR) dapat dihitung dengan cara di bawah ini: SFRencana =

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 + ∆−𝑀𝑅 𝐷𝑟𝑖𝑣𝑖𝑛𝑔 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡

24

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

1,5

=

∆-MR

44,487 𝑇.𝑚+ ∆−𝑀𝑅 71,638 T.m

= (1,5 x 71,638 T.m) – 44,487 T.m = 62,969 T.m Pada kasus ini, kami memasang 1 rangkap geotextile dengan jarak antar geotextile sebesar 0,25 meter (sesuai dengan lift pemadatan). Terdapat 6 lapis geotextile dengan tiap lapis terdiri dari 1 lembaran geotextile. Maka didapatkan ilustrasi gambar sebagai berikut:

Gambar 13. Sketsa Letak Geotekstil dan Lengan Momennya (H = 3,5m)

Tabel 7. Perhitungan Jumlah Geotekstil (H = 3,5m) No 1 (Bottom) 2 3 4 5 6 ( top)

TAllow 2.319 2.319 2.319 2.319 2.319 2.319

Kedalama n (m) 3.500 3.250 3.000 2.750 2.500 2.250

Lengan Momen (m) 5.35 5.1 4.85 4.6 4.35 4.1

M-Resist (T.m) 12.406 11.826 11.246 10.667 10.087 9.507

Kumulatif MResist (T.m) 12.406 24.232 35.478 46.145 56.232 65.739

Status Not OK Not OK Not OK Not OK Not OK OK

Dari hasil perhitungan di atas, kami menggunakan 2 buah geotextile ( slope kanan dan slope kiri) dengan jarak tiap layernya 0,25 meter yang menghasilkan MR 65,739 T.m yang telah melebihi dari ∆-MR yang diperlukan yaitu sebesar 63,969 T.m. 3.4.3 Perhitungan Panjang Geotekstil di Belakang Bidang Longsor Panjang geotekstil di belakang bidang longsor dihitung dengan rumus: L =

𝑇−𝐴𝑙𝑙𝑜𝑤 𝑥 𝑆𝐹 (𝜏𝑎𝑡𝑎𝑠 + 𝜏𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ ) 𝑥 𝐸

Keterangan: 25

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

E = Efisiensi = 0,8 – 0,9 Perhitungan panjang dari masing-masing geotekstil di belakang bidang longsor ditampilkan pada tabel berikut: Tabel 8. Perhitungan Panjang Geotekstil di Belakang Bidang Longsor (H=3,5m) No

σv (t/m2)

1 (Bottom) 2 3 4 5 6 ( top)

8.15 7.675 7.2 6.725 6.25 5.775

τ-1 (t/m2) 2.966 2.793 2.621 2.448 2.275 2.102

τ-2 (t/m2)

Le (m)

0 2.793 2.621 2.448 2.275 2.102

1.465712 0.778212 0.829552 0.888145 0.955644 1.034247

Contoh Perhitungan (Geotekstil 1):  Kedalaman Geotekstil (Z) = 3,5 meter  Tegangan Vertikal (σ’v) =q+ϒxZ = 1,5 t/m2 + 1,9 t/m3 x 3,5 m = 8,15 t/m2  Kuat Geser Tanah (τ-atas) = 𝐶𝑎𝑡𝑎𝑠 + σ’v . tan𝛿𝑎𝑡𝑎𝑠 = 0 t/m2 + 8,15 t/m2 x tan(2/3 x 30˚) = 2,966 t/m2  Kuat Geser Tanah (τ-bwh) = 𝐶𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ + σ’v . tan𝛿𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ = 0 t/m2 + 8,15 t/m2 x tan(0) = 0 t/m2 

Panjang Geotekstil (L)

= =

𝑇−𝐴𝑙𝑙𝑜𝑤 𝑥 𝑆𝐹 (𝜏𝑎𝑡𝑎𝑠 + 𝜏𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ ) 𝑥 𝐸 2,319 𝑇/𝑚 𝑥 1,5 (2,966 t/m2+0) 𝑥 0,8

= 1,465 meter 3.4.4 Perhitungan Kebutuhan Geotekstil di Depan Bidang Longsor Panjang geotextile di depan bidang longsor dapat dihitung dengan cara memplotkan hasil gambar dari geoslope yang berisi koordinat bidang longsor dan koordinat titik O (pusat momen). Hasil gambar tersebut di export ke program AutoCad, maka dapat terlihat berapa jarak masing-masing geotextile dari bidang longsor hingga ke tepi slope. Dari perhitungan gambar tersebut, didapatkan hasil seperti pada table di bawah ini: Tabel 9. Panjang Geotekstil di Depan Bidang Longsor (H = 3,5m) Geotekstil Ke- Panjang di Depan Bidang Longsor (m) 1.128 1 1.122 2

26

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3.4.5 Perhitungan Kebutuhan Geotekstil Total Kebutuhan geotekstil total adalah jumlah antara panjang geotekstil di belakang bidang longsor dengan panjang geotekstil di depan bidang longsor ditambah dengan panjang lipatan sehingga: Tabel 10. Panjang Kebutuhan Total Geotekstil (H = 3,5m) Geotekstil Le (m) Lr L (m) LPanjang L-tot Ke(m) Pakai Lipatan (m) (m) (m) 1.465 0.778

1 2

1.128 2.593 1.122 1.900 Jumlah

3 3

1 1

4 4 8

Karena pada timbunan terdapat 2 sisi, maka jumlah kebutuhan total adalah sepanjang 16 meter. 3.4.6 Perhitungan Stabilitas Pondasi Stabilitas dari pondasi akan tercapai apabila kondisi berikut terpenuhi: Pa ≤

𝑃𝑃 + 2.𝐶𝑈 𝑥 𝐿

(Gaya Penahan)

𝑆𝐹

𝑃 + 2.𝐶 𝑥 𝐿

Maka untuk mendapatkan SF = 𝑃 𝑃𝑎 𝑈 Mengacu pada persamaan tersebut maka:  σ’vo = q + ϒt x 3,5 m = 1,5 t/m2 + 1,9t/m3 x 3,5 m = 8,15 t/m2  Pa = (σ’vo – 2.Cu) x h + 1/2h2 x ϒ’t - 2 = (8,15 t/m2 – 2 x 0,05 t/m2) x 3,5 m + ½ x (3,5 m)2 x (1,686 – 1) t/m2 = 48,825 t/m’  Pp = ½ x h2 x ϒt + 2 x Cu x h = ½ x (5 m)2 x (1,686 – 1) t/m2 + 2 x 0,05 t/m2 x 5 m = 9,075 ton/m’ 

SF

=

𝑃𝑃 + 2.𝐶𝑈 𝑥 𝐿

=

𝑃𝑎 𝑡 𝑡 9,075 ′ +(2 𝑥 0,05 2 𝑥 9,75 𝑚) 𝑚

𝑚

48,825t/m’

= 0,337 Dari hasil perhitungan di atas didapatkan bahwa safety factor terhadap stabilitas pondasi hanya 0,337 < 1,5 maka dapat di simpulkan bahwa tidak aman.

27

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3.5

PERHITUNGAN ALTERNATIF 2 (POTONGAN A-A) Perencanaan geotekstil sebagai dinding penahan tanah untuk potongan A-A’ adalah sebagai berikut:

3.5.1 Mencari Jarak Vertikal (Sv) antar geotekstil  

Ka = tan2(45 – 30/2) = 1/3 σ’h = q x Ka + ϒ x Z x Ka o Untuk z = 0m  σ’h = 1,5 t/m2 x 1/3 + 1,9 t/m2 x 0 m x 1/3 = 1,5 t/m2 o Untuk z = 6,5m  σ’h = 1,5 t/m2 x 1/3 + 1,9 t/m2 x 6,5 m x 1/3 = 4,617 t/m2 Hasil perhitungan ini di dapat dari tekanan horizontal seperti yang tergambar dalam ilustrasi di bawah ini :

Gambar 14. Diagram Tekanan Horizontal (H = 6,5m) Perhitungan jarak vertikal ( SV) menggunakan formula di bawah ini: Sv =

𝑇−𝐴𝑙𝑙𝑜𝑤 (𝑊𝑎𝑙𝑙𝑠) 𝜎 ′ ℎ 𝑥 𝐹𝑆

Hasil perhitungan Sv disajikan di dalam tabel berikut:

28

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

No 1 bott 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 top

Tabel 11. Perhitungan Nilai Sv (H = 6,5m) Kedalaman σ'h FS SV 6.5 6.25 6 5.75 5.5 5.25 5 4.75 4,5 4,25 4 3,75 3,5 3 2,5 2 1,5 0,75 0

4.617 4.458 4.300 4.142 3.983 3.825 3.667 3.508 3,350 3,192 3,033 2,875 2,717 2,400 2,083 1,767 1,450 0,975

1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4

0.301 0.311 0.323 0.335 0.348 0.363 0.378 0.395 0,414 0,435 0,457 0,483 0,511 0,578 0,666 0,785 0,957 1,423

SVPilih 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,75 0,75

Jumlah lapis geotekstile yang di gunakan adalah sebanyak 18 lapis dengan jarak antar geotextile (SV) = 0,25 m untuk 12 lapis dan SV = 0.5 m untuk 4 lapis dan SV = 0.75 m untuk 2 lapis.

Gambar 15.jumlah lapisan Geotekstil (H = 6,5m) 29

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3.5.2 Mencari Kebutuhan Panjang Geotekstil 

Kebutuhan panjang geotekstil di belakang bidang longsor (Le) : Le

 

=

𝑆𝑣 𝑥 𝜎 ′ ℎ 𝑥 𝐹𝑆 2 𝑥 (𝑐+ 𝜎 ′ 𝑣 𝑥 tan 𝛿)

Kebutuhan panjang geotekstil di depan bidang longsor (Lr) : Lr = (Tinggi Timbunan (H) – Kedalaman (Z)) x tan (45 - ɸ/2) Kebutuhan panjang lipatan geotekstil (Lo): Lo = ½ x Le Tabel 12. Perhitungan Nilai Le, Lr dan Lo (H = 6,5m)

Layer No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Depth (Z) (m) 0.75 1.5 2 2.5 3 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 5.25 5.5 5.75 6 6.25 6.5

Spacing (Sv) (m)m 0.75 0.75 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

σh

Le

(t/m) 0.975 1.450 1.767 2.083 2.400 2.717 2.875 3.033 3.192 3.350 3.508 3.667 3.825 3.983 4.142 4.300 4.458 4.617

(m) 0.45 0.45 0.30 0.30 0.30 0.30 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.29

Le Min. (m) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Le Used (m) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Lr

L

(m) 3.32 2.89 2.60 2.31 2.02 1.73 1.59 1.44 1.30 1.15 1.01 0.87 0.72 0.58 0.43 0.29 0.14 0.00

(m) 4.32 3.89 3.60 3.31 3.02 2.73 2.59 2.44 2.30 2.15 2.01 1.87 1.72 1.58 1.43 1.29 1.14 1.00

L Used (m) 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7

Lo (m) 0.22 0.22 0.15 0.15 0.15 0.15 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.15

Lo min (m) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Lo + SV (m) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Ltot (m) 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

Dari hasil perhitungan dapat disimpulkan jumlah keseluruhan panjang pada tiap layer geotextile yang digunakan adalah 8 meter (L pakai + Lo). Sedangkan kebutuhan total seluruh geotextile untuk semua layer adalah 288 meter karena setiap lapisan dikaliakn dengan kedua sisi timbunan. .

30

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3.5.3 Menghitung Stabilitas Eksternal Kemudian dihitung stabilitas eksternalnya, antara lain ditinjau terhadap guling, geser, dan bearing capacity. 

Stabilitas Terhadap Guling Dinding penahan tanah dikatakan aman apabila rasio antara momen penahan dengan momen guling adalah > 3,0. Terlebih dahulu perlu dicari besarnya gaya horizontal yang bekerja serta berat dari tanah di atas geotekstil, kemudian dicari momen yang bekerja. Perhitungannya antara lain adalah sebagai berikut: o Pa-1 = 0,5 t/m2 x 6,5 m x 1 m = 3,25 ton Pa-1 x sinδ = 3,25 ton x sin (2/3 x 30) = 1,476 ton Pa-1 x cosδ = 3,25 ton x cos (2/3 x 30) = 2,896 ton o Pa-2 = (4,617 – 0,5)t/m2 x 6,5 m x 1 m x 0,5 = 13,379 ton Pa-2 x sinδ = 13,38 ton x sin (2/3 x 30) = 6,074 ton Pa-2 x cosδ = 13,38 ton x cos (2/3 x 30) = 11,921 ton o Wt = 7 m x 6,5 m x 1 m x 1,9 t/m3 = 86,45 ton Tabel 13. Perhitungan Momen yang bekerja (H = 6,5m) Gaya Besar Lengan Momen (Ton) Momen (m) (Ton.m) Pa-1.cos δ Pa-2.cos δ Pa-1.sin δ Pa-2.sin δ Wt

2,896 11,921 1,476 6,074 86,45

3,25 2,167 7 7 3,5

9,411 25,829 10,328 42,518 302,575

Momen Total (Ton.m) 35,24 355,42

Berdasarkan perhitungan di atas, diketahui momen-momen yang bekerja. Diketahui momen pendorong didapatkan dari gaya Pa-1 cos δ dan gaya Pa-2 cos δ yaitu sebesar 35,24 Ton.m sedangkan gaya Pa-1.sin δ, Pa-2.sin δ dan berat sendiri tanah (Wt) merupakan gaya yang menghasilkan momen penahan sebesar 355,42 Ton.m. Dari hasil tersebut maka: SF-Guling

=

𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑃𝑒𝑛𝑎ℎ𝑎𝑛

𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑃𝑒𝑛𝑑𝑜𝑟𝑜𝑛𝑔 355,42 𝑇𝑜𝑛.𝑚

=

35,24 𝑇𝑜𝑛.𝑚

= 10,086 > 3,0

Dari hasil perhitungan didapatkan SF sebesar 10,086 > 3,0 sehingga dinding geotekstil aman ditinjau terhadap guling. 

Stabilitas Terhadap Geser Stabilitas terhadap geser dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini dengan cara membandingkan gaya penahan dengan gaya pendorong. SF-Geser

= =

𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑃𝑒𝑛𝑎ℎ𝑎𝑛

> 3,0

𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑃𝑒𝑛𝑑𝑜𝑟𝑜𝑛𝑔 (𝐶−2 𝑥 𝐿)+(𝜎 ′ 𝑣)𝑥 tan(𝛿−2) Pa1.cos δ+Pa2.cos δ

> 3,0

31

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Dari persamaan di atas maka SF-Geser dapat dihitung: σ’v = Pa-1.sin δ + Pa-2.sin δ + Wt = 1,476 ton + 6,074 ton + 86,45 ton = 94 ton SF-Geser

=

(0,25 𝑡/𝑚2 𝑥 7 𝑚 𝑥 1 𝑚)+(94 𝑡𝑜𝑛)𝑥 tan(2/3 𝑥 0) 2,896 ton+11,921 ton

= 2,427 < 3,0 Dari perhitungan didapatkan bahwa nilai SF adalah 2,4727< 3,0 sehingga dinding geotekstil tidak aman terhadap geser. Solusi untuk meningkatkan SF geser adalah dengan cara memperpanjang lembar geotextile.  Stabilitas Terhadap Daya Dukung Stabilitas terhadap daya dukung akan tercapai apabila rasio antara kekuatan dukung tanah terhadap beban yang terjadi adalah > 3,0 yang dirumuskan sebagai berikut:

Gambar 16.Gambar factor daya dukung SF-Daya Dukung

=

𝑃−𝑈𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒

> 3,0

𝑃−𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑐.𝑁𝑐+𝑞.𝑁𝑞+0,5ϒ.𝐵.𝑁ϒ

= 𝑃−𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 Mengacu pada rumus tersebut maka: P-Ultimate = c.Nc + q.Nq + 0,5.(ϒ’-2).L.Nϒ = 0,05 t/m2 x 5,7 + 0 + 0,5 x (1,686 – 1,0)t/m3 x 7m x 0 = 0,285 t/m2 Untuk ɸ = 0, maka: P-Aktual = q + ϒt x 6,5m 2 3 = 1,5 t/m + 1,9 t/m x 6,5m Nc = 5,7; Nq = 1; Nϒ = 0 = 13,85 t/m2 SF-Daya Dukung

=

𝑃−𝑈𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒 𝑃−𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙

32

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

=

0,285 𝑡/𝑚2 13,85 𝑡/𝑚2

= 0,02 < 3,0

Dari hasil perhitungan SF terhadap daya dukung didapatkan hasil 0,02< 3,0 sehingga dinding geotekstil tidak aman jika ditinjau terhadap daya dukung.

33

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

3.6

PERHITUNGAN ALTERNATIF 2 (POTONGAN B-B) Perhitungan untuk geotextile sebagai Walls dengan tinggi 3,5 meter ( potongan BB) adalah sebagai berikut :

3.6.1 Mencari Jarak Vertikal (Sv) Antar Geotextile  

Ka = tan2(45 – 30/2) = 1/3 σ’h = q x Ka + ϒ x Z x Ka o Untuk z = 0m  σ’h = 1,5 t/m2 x 1/3 + 1,9 t/m2 x 0 m x 1/3 = 1,5 t/m2 o Untuk z = 3,5m  σ’h = 1,5 t/m2 x 1/3 + 1,9 t/m2 x 3,5 m x 1/3 = 2,717 t/m2 Hasil perhitungan ini di dapat dari tekanan horizontal seperti yang tergambar dalam ilustrasi di bawah ini :

Gambar 17. Diagram Tekanan Horizontal (H = 3,5m) Perhitungan jarak vertikal ( SV) menggunakan formula di bawah ini : Sv =

𝑇−𝐴𝑙𝑙𝑜𝑤 (𝑊𝑎𝑙𝑙𝑠) 𝜎 ′ ℎ 𝑥 𝐹𝑆

Hasil perhitungan Sv disajikan di dalam tabel berikut:

No 1 bott 2 3 4 5 6 top

Tabel 14. Perhitungan Nilai Sv (H = 3,5m) Kedalaman σ'h (t/m2) FS SV (m) 3,5 3 2,5 2 1,5 0,75 0

2,717 2,400 2,083 1,767 1,450 0,975

1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4

0,511 0,578 0,666 0,785 0,957 1,423

SV-Pilih (m) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,75 0,75

34

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Jumlah lapis geotekstile yang di gunakan adalah sebanyak 18 lapis dengan jarak antar geotextile (SV) = 0,5 m untuk 4 lapis dan SV = 0.75 m untuk 2.

Gambar 18. Jumlah Lapisan Geotekstil (H = 3,5m)

3.6.2 Mencari Kebutuhan Panjang Geotekstil 

Kebutuhan panjang geotekstil di belakang bidang longsor (Le): Le

 

=

𝑆𝑣 𝑥 𝜎 ′ ℎ 𝑥 𝐹𝑆 2 𝑥 (𝑐+ 𝜎 ′ 𝑣 𝑥 tan 𝛿)

Kebutuhan panjang geotekstil di depan bidang longsor (Lr): Lr = (Tinggi Timbunan (H) – Kedalaman (Z)) x tan (45 - ɸ/2) Kebutuhan panjang lipatan geotekstil (Lo): Lo = ½ x Le Tabel 15. Perhitungan Nilai Le, Lr dan Lo (H = 3,5m)

Layer Depth Spacing σh No. (Z) (Sv) (m) (m)m (t/m) 0.75 0.75 0.975 1 1.5 0.75 1.450 2 2 0.5 1.767 3 2.5 0.5 2.083 4 3 0.5 2.400 5 3.5 0.5 2.717 6

Le (m) 0.45 0.45 0.30 0.30 0.30 0.55

Le Le Lr L Lo Lo Lo Min. Used min Used (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) 1 1 3.32 4.32 0.50 1 1 1 1 2.89 3.89 1.00 1 1 1 1 2.60 3.60 1.50 1 1 1 1 2.31 3.31 2.00 1 1 1 1 2.02 3.02 2.50 1 1 1 1 1.73 2.73 3.00 1 1

L Used (m) 4.5 4.5 4.5 3.5 3.5 3.5 35

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Dari hasil perhitungan dapat disimpulkan jumlah keseluruhan panjang pada tiap layer geotextile yang digunakan adalah 5,5 meter (L pakai + Lo). Sedangkan kebutuhan total seluruh geotextile untuk semua layer adalah 60 meter karena setiap lapisan dikaliakn dengan kedua sisi timbunan. 3.6.3 Menghitung Stabilitas Eksternal Kemudian dihitung stabilitas eksternalnya, antara lain ditinjau terhadap guling, geser, dan bearing capacity.  Stabilitas Terhadap Guling Dinding penahan tanah dikatakan aman apabila rasio antara momen penahan dengan momen guling adalah > 3,0. Terlebih dahulu perlu dicari besarnya gaya horizontal yang bekerja serta berat dari tanah di atas geotekstil, kemudian dicari momen yang bekerja. Perhitungannya antara lain adalah sebagai berikut: o Pa-1 = 0,5 t/m2 x 3,5 m x 1 m = 1,75 ton Pa-1 x sinδ = 1,75 ton x sin (2/3 x 30) = 0,598 ton Pa-1 x cosδ = 1,75 ton x cos (2/3 x 30) = 1,644 ton o Pa-2 = (2,717 – 0,5)t/m2 x 3,5 m x 1 m x 0,5 = 3,879 ton Pa-2 x sinδ = 3,879 ton x sin (2/3 x 30) = 1,327 ton Pa-2 x cosδ = 3,879 ton x cos (2/3 x 30) = 3,645 ton o Wt-1 = 3,5 m x 3,5 m x 1 m x 1,9 t/m3 = 23,275 ton Wt-2 = (4,5 – 3,5)m x 2 m x 1 m x 1,9 t/m3 = 3,8 ton

Gaya

Tabel 16. Perhitungan Momen yang bekerja Besar Lengan Momen (Ton) Momen (m) (Ton.m)

Ph 1.cos Ph 2.cos Ph 1.sin Ph 2.sin Wt-1 Wt-2

1,644 3,645 0,599 1,327 23,275 3,800

1,750 1,167 4,500 3,500 1,750 2,250

2,878 4,253 2,693 4,644 40,731 8,550

Momen Total (Ton.m) 7,131 56,618

Berdasarkan perhitungan di atas, diketahui momen-momen yang bekerja. Diketahui momen pendorong didapatkan dari gaya Pa-1 cos δ dan gaya Pa-2 cos δ yaitu sebesar 7,131 Ton.m sedangkan gaya Pa-1.sin δ, Pa-2.sin δ dan berat sendiri tanah (Wt) merupakan gaya yang menghasilkan momen penahan sebesar 56,618 Ton.m. Dari hasil tersebut maka: SF-Guling

𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑃𝑒𝑛𝑎ℎ𝑎𝑛

= 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑃𝑒𝑛𝑑𝑜𝑟𝑜𝑛𝑔

=

56,618 𝑇𝑜𝑛.𝑚 7,131 𝑇𝑜𝑛.𝑚

= 7,940 > 3,0 Dari hasil perhitungan didapatkan SF sebesar 7,940 > 3,0 sehingga dinding geotekstil aman ditinjau terhadap guling.

36

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5



Stabilitas Terhadap Geser Stabilitas terhadap geser dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini dengan cara membandingkan gaya penahan dengan gaya pendorong. SF-Geser

= =

𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑃𝑒𝑛𝑎ℎ𝑎𝑛

> 3,0

𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑃𝑒𝑛𝑑𝑜𝑟𝑜𝑛𝑔 (𝐶−2 𝑥 𝐿)+(𝜎 ′ 𝑣)𝑥 tan(𝛿−2) Pa1.cos δ+Pa2.cos δ

> 3,0

Dari persamaan di atas maka SF-Geser dapat dihitung. σ’v = Pa-1.sin δ + Pa-2.sin δ + Wt-1 + Wt-2 = 0,599 ton + 1,327 ton + 23,275 ton + 3,8 ton = 29,000 ton SF-Geser

=

(0,25 𝑡/𝑚2 𝑥 3,5 𝑚 𝑥 1 𝑚)+(29,000 𝑡𝑜𝑛)𝑥 tan(2/3 𝑥 0) 1,644 ton+ 3,645 ton

= 2,161 < 3,0 Dari perhitungan didapatkan bahwa nilai SF adalah < 3,0 sehingga dinding geotekstil tidak aman terhadap geser. Maka sebaiknya agar SF gesernya aman maka geotextile yang di ginakan kita perpanjang.  Stabilitas Terhadap Daya Dukung

Gambar 19.Gambar factor daya dukung Stabilitas terhadap daya dukung akan tercapai apabila rasio antara kekuatan dukung tanah terhadap beban yang terjadi adalah > 3,0 yang dirumuskan sebagai berikut: SF-Daya Dukung

= =

𝑃−𝑈𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒

> 3,0

𝑃−𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑐.𝑁𝑐+𝑞.𝑁𝑞+0,5ϒ.𝐵.𝑁ϒ 𝑃−𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙

Mengacu pada rumus tersebut maka: P-Ultimate = c.Nc + q.Nq + 0,5.(ϒ’-2).L.Nϒ = 0,05 t/m2 x 5,7 + 0 + 0,5 x (1,686 – 1,0) t/m3 x 3,5 m x 0 = 0,285 t/m2 P-Aktual = q + ϒt x 3,5m Untuk ɸ = 0, maka: = 1,5 t/m2 + 1,9 t/m3 x 3,5m Nc = 5,7; Nq = 1; Nϒ = 0

37

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

= 8,15 t/m2 SF-Daya Dukung

=

=

𝑃−𝑈𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎𝑡𝑒 𝑃−𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 0,285 𝑡/𝑚2 8,15 𝑡/𝑚2

= 0,03 < 3,0

Dari hasil perhitungan SF terhadap daya dukung didapatkan hasil 0,03< 3,0 sehingga dinding geotekstil tidak aman jika ditinjau terhadap daya dukung.

38

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil perhitungan kedua alternatif( 1 dan 2) yaitu geotekstile sebagai perkuatan timbunan (embankment) ataupun geotekstile sebagai dinding penahan (wall) di dapatkan hasil bahwa kedua perbaikan tanah tersebut tidak dapat di realisasikan karena kondisi tanah dasar yang lunak dan di dominasi oleh tanah memiliki nilai kohesi 0 dan sudut geser dalam 0. Hal ini berakibat pada sangat rendahnya daya dukung tanah dan tahanan geser, sehingga syarat kestabilan tahan geser dan daya dukung tidak terpenuhi. Makadari itu kelompok kami menyarankan untuk melakukan perkuatan terhadap lapisan tanha dasar yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan geser dan daya dukung dari tanah lunak tersebut. Agar nantinya alternatif 1 dan alternatif 2 dapat di realisasikan. Beberapa solusi perbaikan tanah dasar yang kami sarankan adalah sebagai berikut : 1. Memberikan perkuatan tambahan dengan cara memasang cerucuk. 2. Memasang micropile. 3. Memasang Tiang pancang bisa berupa bore pile atau PC spun pile, sehingga struktur yang akan kita bangun diatas tanah tersebut tidak lagi menumpuh pada tanah lunak tersebut akan tetap menumpu pada lapisan tanah keras dibawahnya. 4. Dan untuk memperkuat FS gesernya adalah dengan cara memperpanjang geotextile.

39

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

LAMPIRAN Data tanah

40

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

41

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

42

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

43

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

GEOTEXTILE UNTUK PENINGKATAN DAYA DUKUNG TANAH DASAR

2.1.1

DASAR PERENCANAAN UNTUK STABILITAS TIMBUNAN Tiga kondisi harus ditinjau untuk perencanaan stabilitas embankment diatas tanah lunak yang diperkuat dengan bahan geosynthetis, yaitu: 4. 5. 6.

Internal Stability Overall Stability Foundation Stability

Gambar 2.1.1.1 Konsep Desain Stabilitas Timbunan yang Diperkuat dengan Bahan Geotextile 2.1.2

INTERNAL STABILITY  Syarat tidak terjadi failure di lereng AC Check stabilitas lereng dengan cara Bishop, Taylor, atau dengan menggunakan program STABL. 

1

Pa1 ≤ ( Berat tanah / berat efektif) x tan δ ) x ( 𝑆𝐹 ) Pa1 = ( qo x Ka1 x H ) + ( ½ x γm x Ka1 x ( H - hw)² ) + ( (H – hw ) x γm x Ka1 x hw ) + ( ½ x ( γsat - γw) x Ka1 x hw² )

44

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Keterangan: δ

= sudut geser dalam antara tanah timbunan dengan bahan geosynthetis umumnya ( δ = φ )

SF min = 2,0 ( beban tetap ) SF min = 1,35 ( beban sementara )  Syarat ketentutan bahan SI Pa1

𝑆1

≤ 𝑆𝐹

Keterangan: SF min = 2,0 ( beban tetap ) SF min = 1,35 ( beban sementara ) S1 = kekuatan tarik bahan geosynthetis. Bila syarat ini tak terpenuhi, gunakan beberapa lapis bahan. 2.1.5

OVERALL STABILITY  Momen penggerak MD = Σg h (dL) L = ∫ g h L d L Keterangan: MD = Berat segmen busur ABCDEA x jarak pusat berat ABCDEA terhadap0  Momen penahan MR = Στi R dL + S3 T = ∫ τi R d L + S3 T  Syarat stability SF

≤

𝑀 𝑝𝑒𝑛𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑀 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑔𝑒𝑟𝑎𝑘

Keterangan: SF min = 1,25 ( beban tetap ) SF min = 1,1 ( beban sementara ) 2.1.6

FOUNDATION STABILITY  Pa2

≤

𝑃𝑝+( 2 𝑥 𝑆𝑢 𝑥 𝐿 ) 𝑆𝐹

Keterangan: SF min = 2,0 ( beban tetap ) SF min = 1,35 ( beban sementara ) Su = Cu = undrained shear strength dari tanah lembekdi dasar embankment q Pa2 Pp

= q0 + ( H – hw ) γm + ( γsat - γw) hw = ( ½ ( γsat2 – γw ) h2 Ka2 -2 Su h √Ka2 ) + ( q Ka2 h ) = ( ½ ( γsat2 – γw ) h2 Kp ) + ( 2 Su h √ Kp )

Untuk Φ = 0 → Ka2 = Kp = 1 Pa2

= ( ½ γ2' h2 - 2 Su h ) + q h

Pa2

= ( ½ γ2' h2 ) + ( h ( q - 2 Su ) ). . . . . . . (1)

Pp

= ( ½ γ2' h2 ) + ( 2 Su h ). . . . . . . . . … (2) 45

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Catatan: Rumus (1) berlaku bila q - 2 Su ≥ 0 Bila q – 2 Su < 0 → Pa = ½ γ2' h2 Dimana: h = h – x ( x = kedalaman dimana: q + x γ2' = 2 Su ) Jadi bila φ = 0 ½ γ2' h2 + h ( q - 2 Su ) ≤

½ γ′ h2 + 2 Su h+2 Su L 𝑆𝐹

Cari kedalaman h terkecil yang masih memenuhi persyaratan diatas  Syarat bahan S2 ≥ (Su x L) x SF Keterangan: SF min = 2,0 ( beban tetap )

2.2

GEOTEXTILE UNTUK DINDING PENAHAN TANAH Stabilitas dinding penahan yang perlu ditinjau: 3. Internal Stablity 4. External Stability 4.2.1

INTERNAL STABILITY  Gaya-gaya yang diperhatikan: 3. Tanah di belakang dinding 4. Beban luar: beban subcharge dan beban hidup  Beban horizontal yang diterima dinding ( σH ) σH = σHS + σHq + σHL Keterangan: σHS = tegangan horisontal akibat tanah dibelakang dinding σHq = tegangan horisontal akibat tanah timbunan / surcharge σHL = tegangan horisontal akibat tanah hidup  Jarak vertikal pemasangan geotextile ( Sv ) σHZ x Sv x 1 = Sv

=

𝑇𝑎𝑙𝑙 𝑆𝐹 𝑇𝑎𝑙𝑙 𝑆𝐹 𝑥 σHZ x 1

Keterangan: σHZ = tegangan horisontal pada kedalaman Z SF = 1,3 s/d 1,5  Panjang geotextile yang ditanam ( L ) L = Le + LR Keterangan: Le = panjang geotextile yang berada dalam anchorage zone ( minimum = 3 ft /1.0m ) LR = panjang geotextile yang berada di depan bidang longsor

46

TIMBUNAN DAN KONSTRUKSI PENAHAN TANAH KELAS A - KELOMPOK 5

Panjang LR LR

Ø

= ( H – Z ) x tan ( 45° - 2 )

Panjang Le σH x Sv x SF = 2 x 𝜏 x Le 𝜏 = c + σV x tan 𝛿 Keterangan: SF = 1,3 s/d 1,5 Panjang lipatan Lo → gaya yang diperhitungkan ½ σH Lo

𝑆𝑣 𝑥 𝜎 𝑥 𝑆𝐹

= 4 𝑥 ( 𝑐+ 𝜎𝐻

𝑣 𝑥 tan 𝛿 )

Keterangan: SF = 1,3 s/d 1,5 4.2.2

EXTERNAL STABILITY Cek pada external stability: 4. Aman terhadap geser 5. Aman terhadap guling 6. Aman terhadap kelongsoran daya dukung

47