IV. DINDING PENAHAN TANAH

Pendahuluan

Suatu konstruksi yang berfungsi untuk menahan tanah lepas atau alami atau tanah yang miring/

lereng yang kemantapannya tidak dapat dijamin oleh lereng itu sendiri, guna mencegah terjadinya

keruntuhan tanah disebut dinding penahan tanah.

Tanah yang tertahan memberikan dorongan secara aktif pada struktur dinding sehingga struktur

akan cenderung terguling atau tergeser. Sehingga dalam perencanaan faktor guling dan gesernya

dinding penahan tanah menjadi pertimbangan pokok.

Jenis-jenis Dinding Penahan Tanah

Berdasarkan cara untuk mencapai stabilitasnya, maka dinding penahan tanah dapat digolongkan

dalam beberapa jenis, yaitu :

1. Dinding Grafitasi (Grafity Wall)

Dinding ini biasanya dibuat dari beton murni

(tanpa tulangan) atau dari pasangan batu kali.

Stabilitas konstruksinya diperoleh hanya dengan

mengandalkan berat sendiri konstruksi.

Biasanya tinggi dinding tidak lebih dari 4 meter.

2. Dinding Penahan Kantilever (Cantilever Retaining Wall)

Stem

Toe

Tumit

Biasanya dibuat dari beton bertulang terdiri dari

dinding vertikal dan tapak lantai. Masing-masing

berperan sebagai balok atau plat kantilever.

Stabilitas diperoleh dari berat dinding penahan

dan berat tanah di atas tumit tapak (hell).

Terdapat 3 struktur yang berfungsi sebagai

kantilever, yaitu : dinding vertikal (stem), tumit

dan ujung kaki (toe)

Material yang ditahan

Material yang ditahan

3. Dinding Counterfort

Stem

Counterfort

Pelat

Bila tekanan tanah aktif pada dinding vertikal

cukup besar, maka bagian dinding vertikal dan

tumit perlu disatukan (kontrafort) yang berfungsi

sebagai pengikat tarik dinding vertikal dan

ditempatkan pada bagian timbunan dengan

interval jarak tertentu.

Biasanya tinggi dinding lebih dari 7 meter.

4. Dinding Buttress (Buttress Wall)

Buttress

Stem

Pelat

Dinding ini hampir sama dengan dinding

kontrafort, hanya bedanya bagian kontrafort

diletakan di bagian depan dinding yang berfungsi

memikul tegangan tekan. Bagian tumit lebih

pendek dari pada bagian kaki. Stabilitasnya

diperoleh dari beratnya dan berat tanah di atas

tumit tapak.

Biasanya tinggi dinding lebih dari 7 meter.

5. Abutmen Jembatan (Bridge Abutment)

lantai Jembatan Perkerasan depan

Toe Stem

Hest

Struktur ini berfungsi seperti dinding penahan

tanah yang memberikan tahanan horisontal dari

tanah timbunan di belakangnya. Pada

perencanaannya, struktur ini dianggap sebagai

balok yang dijepit pada dasar dan ditumpu bebas

pada bagian atasnya.

Material yang ditahan

Material yang ditahan

6. Box Culvert

Atas

dinding

Box dapat dibuat dengan satu atau dua lubang

dan berfungsi sebagai portal kaku tertutup yang

dapat menahan tekanan tanah lateral dan beban

vertikal. Dimana pada lubang tersebut biasanya

untuk mengalirkan air yang melintas di bawah

jalan.

Dalam memilih jenis dinding penahan tanah yang ekonomis, faktor-faktor yang mempengaruhi

antara lain : sifat tanah, kondisi lokasi, metode pelaksanaan dan ketingian tanah yang ditahan.

Dari jenis dinding penahan tanah di atas yang sering digunakan adalah jenis kantilever dan

kontrafort.

Dimensi Dinding

Saat merancang struktur beton bertulang, diperlukan dimensi pendahuluan dari masing-masing

bagian, yang hanya dipakai untuk arahan pada permulaan perhitungan. Ukuran yang lebih besar

atau lebih kecil dari ukuran taksiran di atas dapat digunakan asal memenuhi persyaratan stabilitas,

kekuatan, dan kelayanan yang telah ditetapkan.

Dimensi awal dinding penahan tanah kantilever dan kontrafort dapat dilakukan mengikuti petunjuk

berikut :

Lantai

Dinding Kantilever

Ukuran sementara dinding kantilever dapat dilihat pada gambar berikut :

0,20 m

H Dinding Vertikal

Tumit

Ujung kaki (0,07-0,10)H

(0,07-0,10)H atau 0,30 m

L1 ≤ 1/3L

(0,45 – 0,75)H

L

Ukuran sementara Dinding Kantilever

Bagian tapak dinding harus dibuat sedemikian tebal, sehinga kuat menahan gaya geser berfaktor.

Pada umumnya lebar bagian tapak dapat diambil sebesar (0,45 – 0,75)H, dimana H adalah tinggi

dinding penahan yang dihitung dari dasar tapak ke ujung atas dinding vertikal. Besarnya lebar

tapak dasar tergantung pada beban yang bekerja di belakang dinding. Lebar tapak L, terdiri dari

lebar ujung kaki dan tumit. Lebar ujung kaki L1 ≤ 1/3 L, sedangkan lebar tumit L2 = (L-L1) dan

ketebalan dinding bagian bawah biasanya dibuat sama dengan tebal tapak serta tebal minimal

dinding atas diambil 20 cm.

0,75 m

Taksiran lebar tapak dan beban di belakang dinding

Dinding Kontrafort

Lebar tapak dinding kontrafort dapat diambil sama dengan lebar tapak dinding kantilever, yaitu :

(0,45 – 0,70) H. Kontrafort dapat ditempatkan pada jarak (0,30 – 0,60)H, dengan tebal tidak

kurang dari 20 cm. Tingi kontrafort sebaiknya sama dengan dinding vertikal, tetapi bila diinginkan

ketinggian yang lebih kecil, dapat dikurangi sebesar (0,12 – 0,24 ) H.

Stabilitas Dinding Penahan Tanah

Dalam merencanakan dinding penahan tanah, maka langkah pertama yang harus dilakukan adalah

menetapkan ukuran dinding penahan untuk menjamin stabilitas dinding penahan. Dinding penahan

harus stabil terhadap guling, geser maupun penurunan akibat dilampauinya daya dukung tanah.

H

± 0,45 H

H

H H

± 0,65 H

± 0,70 H ± 0,70 H

Stabiltas Terhadap Guling

Terguling

Akibat tekanan tanah aktif horisontal yang kuat,

maka dinding penahan akan terguling pada titik

guling A. Gaya guling ini akan dilawan oleh berat

sendiri dinding penahan, berat tanah di atas tumit

dan tekanan tanah aktif vertikal. Besarnya gaya

guling dan gaya perlawanan dapat dihitung

dengan persamaan berikut :

Momen Guling :

Momen Perlawanan :

Faktor keamanan terhadap guling :

Stabiltas Terhadap Geser

Tergeser

Akibat tekanan tanah aktif horisontal yang kuat,

maka dinding penahan akan tergeser atau

terdorong. Gaya geser ini akan dilawan oleh berat

sendiri dinding penahan, berat tanah di atas tumit

dan tekanan tanah pasif. Besarnya gaya

perlawanan dapat dihitung dengan persamaan

berikut :

Gaya perlawanan Geser :

dimana : = Koefisien gesek antara tanah

dan tapak dinding (lihat tabel

di bawah.

Faktor keamanan terhadap geser :

Tabel nilai koefisien gesek antara tanah dengan tapak dinding penahan

No. Jenis Tanah

1.

2.

3.

4.

Tanah berbutir kasar

Tanah berbutir kasar (mengandung lumpur)

Lumpur

Tanah cadas

0,55

0,45

0,35

0,60

Bila faktor keamanan gesek terlampaui (SF ≥ 1,5), maka jalan keluarnya adalah membuat koperan

(pengunci) di bawah tapak.

1 2

Koperan

Pp

Dengan membuat koperan, dapat menimbulkan tekanan tanah pasif Pp2 dan dapat menggeser

bidang keruntuhan dari garis 1 ke garis 2. disamping itu, bidang geser akan bertambah panjang.

Nilai Pp2 dapat dihitung dengan rumus berikut :

Stabiltas Terhadap Penurunan

Akibat gaya-gaya horisontal dan vertikal pada

dinding penahan, maka akan menimbulkan

tegangan pada tanah. Apabila tegangan yang

timbul melebihi tegangan ijin tanah, maka akan

terjadi penurunan tanah yang mengakibatkan pula

penurunan struktur. Untuk tapak yang berada

pada kondisi tertekan (e ≤ L/6). Besarnya

tegangan tanah yang timbul persatuan luas dapat

h1

h2

Penurunan

dihitung dengan persamaan berikut :

Tegangan tanah di titik A adalah :