analisa kestabilan lereng dengan dinding...
TRANSCRIPT
ANALISA KESTABILAN LERENG DENGAN DINDING
PENAHAN TANAH SOLDIER PILE DI GEDUNG
DIREKTORAT POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
TUGAS AKHIR
CITRA MELINDA
NIM : 150309269492
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL
BALIKPAPAN
2018
ANALISA KESTABILAN LERENG DENGAN DINDING
PENAHAN TANAH SOLDIER PILE DI GEDUNG
DIREKTORAT POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
TUGAS AKHIR
KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT
UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI POLITEKNIK
NEGERI BALIKPAPAN
CITRA MELINDA
NIM : 150309269492
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL
BALIKPAPAN
2018
ii
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH
KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademik Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertanda
tangan dibawah ini.
Nama : Citra Melinda
NIM : 150309269492
Program Studi : Teknik Sipil
Judul TA : Analisa Kestabilan Lereng Dengan Dinding Penahan
Tanah Soldier Pile di Gedung Direktorat Politeknik Negeri
Balikpapan
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan hak
kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan, mengalih media atau
memformatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat,
dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya
sebagai penulis/pencipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebanarnya.
Dibuat di : Balikpapan
Pada tanggal : 31 Juli 2018
Yang menyatakan,
Materai 6000
(Citra Melinda)
iii
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA KESTABILAN LERENG DENGAN DINDING PENAHAN
TANAH SOLDIER PILE DI GEDUNG DIREKTORAT POLITEKNIK
NEGERI BALIKPAPAN
Disusun Oleh :
CITRA MELINDA
NIM : 150309269492
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Sipil
Drs. Sunarno, M.Eng.
NIP. 196404131990031015
Pembimbing I
Dr. Emil Azmanajaya,ST.,MT
NIP. 197702242012121001
Pembimbing II
Karmila Achmad,ST.,MT
NIP. 197903172007012017
Penguji I
Drs. Sunarno, M.Eng.
NIP. 196404131990031015
Penguji II
Candra Irawan, S.T., M.Si.
NIP. 197701242007011010
iv
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Citra Melinda
Tempat/Tgl Lahir : Balikpapan, 18 Februari 1997
NIM : 150309269492
Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “ANALISA KESTABILAN
LERENG DENGAN DINDING PENAHAN TANAH SOLDIER PILE DI
GEDUNG DIREKTORAT POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN” adalah
bukan merupakan hasil karya tulis orang lain, kecuali dalam kutipan yang saya
sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
pernyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sanksi akademis.
Balikpapan, 31 Juli 2018
Mahasiswa,
Materai 6000
Citra Melinda
NIM. 150309269492
v
Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada
Ayahanda dan Ibunda tercinta
Alm. Sumadi dan Roem Moehaimin
Saudaraku yang ku sayangi
Firnanda Prastya dan Silvina Pancarani
Inces squad
Adella Nada Delytha dan Azizah Alindiana
Para sahabatku
Assya Maulidya, Hartini Indriani, dan Rizka Ramadhan Hani
Seluruh teman 3 TS 2
Dan Para Dosen Teknik Sipil Politeknik Balikpapan
vi
ABSTRACT
Ground surface does not always form a flat plane or have elevation
difference between one place to another therefor it can form a slope. Balikpapan
State Polytechnic Area has hilly contour and clay soil type. Land behind the
Directorate Building of Balikpapan State Polytechnic has a slope with fairly steep
slope. Designing the retaining walls has an important role in the planning of civil
constructions in many slopes. Unstable slopes are very dangerous for
surrounding environment. If it not carried immediately, it will potentially occur
the collapse.
This research was conducted to determine the safety factor of slope and
retaining wall using plaxis v program and geoslope program. The research
method used by doing literature study, data collection, slope stability analysis by
using selected program handling of slope stability, stability control, until
conclusion and suggestion.
Slope stability analysis of Directorate Building of Balikpapan State
Polytechnic with geoslope program before reinforcement obtained value of safety
factor < 1,5, that is 1,359. It is hereby stated that the slopes of the Directorate
building of Balikpapan State Polytechnic are unstable. The result of slope stability
analysis of the Directorate Building of Balikpapan State Polytechnic using soldier
pile retaining wall with plaxis v program indicates that all variations in diameter
and distance (∅40 cm, ∅60 cm, and ∅80 cm) have safety factor that has fulfilled
the requirements, 1,5. Then the result of deflection control calculation of soldier
pile shows that almost all variations in diameter and distance are declared safe
unless the soldier pile for diameter of 40 cm with the distance as to as in 1,4D and
1,5D is declared unsafe. So the chosen wall of land holding soldier pile with a
diameter of 60 cm and the distance from as to as is 74 cm have fulfill the
requirements of the safety factor.
Keywords: geoslope program, plaxis v program, safety factor, soldier pile
retaining wall
vii
ABSTRAK
Permukaan tanah tidak selalu membentuk bidang datar atau mempunyai
perbedaan elevasi antara tempat yang satu dengan yang lain sehingga membentuk
suatu lereng. Wilayah Politeknik Negeri Balikpapan memiliki kontur yang
berbukit dan jenis tanah lempung. Lahan di belakang Gedung Direktorat
Politeknik Negeri Baikpapan yang memiliki lereng dengan kemiringan yang
cukup curam. Mendesain dinding penahan tanah mempunyai peran penting pada
perencanaan konstruksi-konstruksi sipil di lokasi yang banyak lereng. Lereng
yang tidak stabil sangat berbahaya terhadap lingkungan disekitarnya. Apabila
tidak segera dilakukan penanggulangan akan berpotensi terjadinya keruntuhan.
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui safety factor dari lereng dan
dinding penahan tanah menggunakan program plaxis v dan program geoslope.
Metode penelitian yang digunakan yaitu dengan cara melakukan studi literature,
pengumpulan data, analisis stabilitas lereng dengan menggunakan program yang
dipilih penanganan stabilitas lereng, kontrol stabilitas, sampai dengan kesimpulan
dan saran.
Analisis stabilitas lereng Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan
dengan program geoslope sebelum adanya perkuatan didapat nilai safety factor <
1,5, yaitu 1,359. Dengan ini dinyatakan bahwa lereng Gedung Direktorat
Politeknik Negeri Balikpapan tidak stabil. Hasil analisis stabilitas lereng Gedung
Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan menggunakan dinding penahan tanah
soldier pile dengan program plaxis v menunjukkan bahwa semua variasi diameter
dan jarak (∅40 cm, ∅60 cm, dan ∅80 cm) memiliki safety factor yang telah
memenuhi persyaratan, yaitu > 1,5. Kemudian hasil dari perhitungan kontrol
lendutan soldier pile menunjukkan bahwa hampir semua variasi diameter dan
jarak dinyatakan aman kecuali soldier pile diameter 40 cm dengan jarak as ke as
1,4D dan 1,5D dinyatakan tidak aman. Sehingga dipilih dinding penahan tanah
soldier pile dengan diameter 60 cm dan jarak as ke as 74 cm yang telah
dinyatakan telah memenuhi syarat safety factor.
Kata kunci : dinding penahan tanah soldier pile, program geoslope, program
plaxis v, safety factor
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas berkat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Analisa
Kestabilan Lereng Dengan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile di Gedung
Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan”.
Tugas akhir ini disusun sebagai persyaratan akademik untuk
menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Sipil di
Politeknik Negeri Balikpapan.
Dalam penyusunan tugas akhir ini tidak akan terwujud tanpa ada bantuan
dan keterlibatan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan
terima kasih dan hormat kepada:
1. Bapak Ramli,S.E,M.M, selaku Direktur Politeknik Negeri Balikpapan.
2. Bapak Drs. Sunarno, M.Eng, selaku ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik
Negeri Balikpapan.
3. Bapak Dr. Emil Azmanajaya,ST.,MT, selaku dosen pembimbing 1 yang telah
memberikan bimbingan dan arahan hingga terselesaikannya penyusunan Tugas
Akhir ini.
4. Ibu Karmila Achmad,ST.,MT, selaku dosen pembimbing 2 yang telah
memberikan bimbingan dan arahan pula sehingga Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan dengan baik.
5. Almarhum Ayahanda Sumadi dan Ibunda Roem Moehaimin yang telah
memberikan doa dan dukungan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
6. Sahabat seperjuangan Adella Nada Delytha dan Azizah Alindiana yang telah
membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Rekan-rekan mahasiswa/i Jurusan Teknik Sipil 2 angkatan 2015 Politeknik
Negeri Balikpapan yang telah banyak membantu penulisan dan ide-ide
cemerlangnya untuk membantu menyempurnakan Tugas Akhir ini.
8. Serta seluruh pihak yang tidak disebutkan satu persatu, yang telah memberikan
konstribusi besar dalam penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.
ix
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini bukanlah karya yang sempurna,
dan masih banyak ditemui kekurangan dan kelemahan. Oleh karena itu, saran dan
masukan yang membangun sangat diharapkan.
Balikpapan, 31 Juli 2018
Citra Melinda
x
DAFTAR ISI
JUDUL.....................................................................................................................i
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN ...................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iii
SURAT PERNYATAAN .................................................................................. iv
ABSTRAK ......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................. 4
2.1 Lereng .................................................................................................... 4
2.2 Pola Pergerakan Lereng .......................................................................... 5
2.3 Konsep Kestabilan Lereng ...................................................................... 5
2.4 Faktor–Faktor Penyebab Kelongsoran Lereng ........................................ 6
2.4.1 Faktor Pengaruh Luar ............................................................................. 6
2.4.2 Faktor Pengaruh Dalam .......................................................................... 6
2.5 Jenis–Jenis Longsoran Lereng ................................................................ 7
2.5.1 Longsoran Translasi ............................................................................... 8
2.5.2 Longsoran Rotasi ................................................................................... 8
2.5.3 Pergerakan Blok ..................................................................................... 9
2.5.4 Runtuhan Batu ....................................................................................... 9
2.5.5 Rayapan Tanah ..................................................................................... 10
2.5.6 Aliran Bahan Rombakan ...................................................................... 10
2.6 Dinding Penahan Tanah ....................................................................... 11
2.7 Macam-macam Dinding Penahan Tanah............................................... 12
2.7.1 Dinding Penahan Tanah Tipe Gravitasi (Gravity Wall) ......................... 12
2.7.2 Dinding Penahan Tanah Tipe Semi Gravitasi (Semi Gravity Wall)........ 12
2.7.3 Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever (Cantilever Retaining Wall) .. 13
2.7.4 Dinding Penahan Tanah Tipe Counterfort ............................................ 14
2.7.5 Dinding Penahan Tanah Tipe Krib ....................................................... 14
2.7.6 Dinding Penahan Tanah Tipe Buttress .................................................. 15
2.7.7 Dinding Penahan Tanah Soldier Pile .................................................... 16
2.7.8 Dinding Penahan Tanah Tipe Turap ..................................................... 17
2.8 Kelebihan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile ................................... 18
2.9 Kekurangan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile ................................ 18
2.10 Tekanan Tanah Lateral ......................................................................... 18
2.10.1 Tekanan Tanah dalam Keadaan Diam................................................... 19
2.10.2 Tekanan Tanah dalam Keadaan Aktif ................................................... 19
xi
2.10.3 Tekanan Tanah dalam Keadaan Pasif ................................................... 20
2.11 Teori Rankine....................................................................................... 21
2.12 Safety Factor ........................................................................................ 21
2.13 Program Geoslope ................................................................................ 22
2.14 Program Plaxis ..................................................................................... 23
BAB III METODOLOGI PERENCANAAN .................................................. 24
3.1 Jenis Penulisan ..................................................................................... 24
3.2 Tempat Perencanaan ............................................................................ 24
3.3 Waktu Perencanaan .............................................................................. 25
3.4 Data Lapangan ..................................................................................... 26
3.5 Penggunaan Program Geoslope ............................................................ 26
3.5.1 Pengaturan Awal Program Geoslope .................................................... 26
3.5.2 Membuat Sketsa Gambar...................................................................... 27
3.5.3 Analysis Setting .................................................................................... 28
3.5.4 Mendefinisikan Parameter Tanah ......................................................... 30
3.5.5 Menentukan Parameter Tiap Lapisan Tanah ......................................... 30
3.5.6 Memeriksa Masukan Data .................................................................... 31
3.5.7 Solving The Problem ............................................................................ 32
3.5.8 Menyimpan Data .................................................................................. 33
3.6 Metode Penelitian................................................................................. 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................... 36
4.1 Data Lapangan ..................................................................................... 36
4.2 Analisa Stabilitas Lereng Dengan Program Geoslope ........................... 37
4.3 Analisa Stabilitas Lereng Dengan Program Plaxis V ............................. 38
4.4 Kontrol Lendutan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile ........................ 39
BAB V PENUTUP ........................................................................................... 44
5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 44
5.2 Saran .................................................................................................... 44
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 46
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Longsoran Translasi .......................................................................... 8
Gambar 2.2 Longsoran Rotasi .............................................................................. 8
Gambar 2.3 Pergerakan Blok ............................................................................... 9
Gambar 2.4 Runtuhan Batu .................................................................................. 9
Gambar 2.5 Rayapan Tanah ............................................................................... 10
Gambar 2.6 Aliran Bahan Rombakan ................................................................. 10
Gambar 2.7 Dinding Penahan Tanah Tipe Gravitasi ........................................... 12
Gambar 2.8 Dinding Penahan Tanah Tipe Semi Gravitasi .................................. 13
Gambar 2.9 Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever (Cantilever retaining wall)
.......................................................................................................................... 13
Gambar 2.10 Dinding Penahan Tanah Tipe Counterfort ..................................... 14
Gambar 2.11 Dinding Penahan Tanah Krib ........................................................ 15
Gambar 2.12 Dinding Penahan Tanah Tipe Buttress .......................................... 16
Gambar 2.13 Dinding Penahan Tanah Soldier Pile ............................................. 17
Gambar 2.14 Dinding Penahan Tanah Tipe Turap .............................................. 17
Gambar 2.15 Tekanan Tanah saat Diam ............................................................. 19
Gambar 2.16 Tekanan Tanah Aktif .................................................................... 20
Gambar 2.17 Tekanan Tanah Pasif ..................................................................... 20
Gambar 3.1 Lokasi Perencanaan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile ............... 24
Gambar 3.2 Kondisi Tanah di Lokasi Belakang Gedung Direktorat Politeknik
Negeri Balikpapan ............................................................................................. 25
Gambar 3.3 Jendela pengaturan ukuran kertas kerja ........................................... 26
Gambar 3.4 Jendela pengaturan ukuran skala gambar......................................... 27
Gambar 3.5 Jendela pengaturan jarak grid .......................................................... 27
Gambar 3.6 Permodelan lereng pada titik (0,0) .................................................. 28
Gambar 3.7 Jendela menyimpan file autocad dengan format DFX ..................... 28
Gambar 3.8 Jendela KeyIn Analysis menentukan MAT ...................................... 29
Gambar 3.9 Jendela untuk menentukan bidang longsor ...................................... 29
Gambar 3.10 Jendela untuk menentukan metode apa yang digunakan untuk
analisis kestabilan lereng.................................................................................... 30
Gambar 3.11 Jendela untuk menginput material................................................. 30
Gambar 3.12 Jendela draw material ................................................................... 31
Gambar 3.13 Kondisi lereng dengan penggambaran slip surface ........................ 31
Gambar 3.14 Jendela verifikasi data masukan .................................................... 32
Gambar 3.15 Jendela perhitungan SOLVE .......................................................... 32
Gambar 3.16 Jendela menyimpan data ............................................................... 33
Gambar 3.17 Diagram Alir Analisis Stabilitas Lereng Gedung Direktorat .......... 34
Gambar 4.1 Peta Kontur di Wilayah Gedung Direktorat Politeknik Negeri
Balikpapan ......................................................................................................... 36
Gambar 4.2 Output Nilai FK dan Penampang Longsoran Dengan Metode
Morgenstern-Price ............................................................................................. 37
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Antara Safety Factor Dengan Lambda ................ 38
Gambar 4.4 Hasil Output Analisis Stabilitas Lereng ........................................... 38
Gambar 4.5 Layout Lokasi Dinding Penahan Tanah Soldier Pile ........................ 41
xiii
Gambar 4.6 Detail Dinding Penahan Tanah Soldier Pile .................................... 41
Gambar 4.7 Detail A-A Dinding Penahan Tanah Soldier pile ............................. 42
Gambar 4.8 Penampang Soldier Pile .................................................................. 42
Gambar 4.9 Potongan A Dinding Penahan Tanah Soldier Pile............................ 43
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Waktu rencana pekerjaan yang akan dilakukan ................................... 25
Tabel 4.1 Data Properties Tanah ........................................................................ 36
Tabel 4.2 Hasil Output Perhitungan Analisa Stabilitas Soldier Pile Dengan
Beberapa Variasi Diameter dan Jarak ................................................................. 39
Tabel 4.3 Lendutan Pada Dinding Penahan Tanah Soldier Pile Dengan Beberapa
Variasi Diameter dan Jarak ................................................................................ 40
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Permukaan tanah tidak selalu membentuk bidang datar atau mempunyai
perbedaan elevasi antara tempat yang satu dengan yang lain sehingga membentuk
suatu lereng. Lereng merupakan suatu kondisi topografi yang banyak dijumpai
pada berbagai pekerjaan konstruksi sipil. Lereng dapat terjadi secara alami
maupun sengaja dibuat oleh manusia dengan tujuan tertentu. Balikpapan
merupakan daerah dengan topografi berupa perbukitan, serta mempunyai ciri
litology yang didominasi oleh facies delta berupa batulempung dan batupasir serta
pasir kuarsa lepas (loose materials), dimana kondisi hidrogeologi pada sebagian
daerah lereng merupakan daerah penurapan (discharge area), yang dicirikan oleh
exfilltrasi berupa mata air atau sumur artesis yang menandai adanya akuifer
tertekan dengan tekanan pizometrik lebih tinggi dari muka air tanah. Interaksi
semua faktor tersebut seringkali menyebabkan gerakan tanah dan penurunan tanah
yang pada daerah pemukiman ataupun badan jalan. Fenomena gerakan tanah
tersebut sering menyebabkan terjadinya bencana dan menggangu aktivitas kota
dan juga menyebabkan kerugian ekonomi.
Pada wilayah Politeknik Negeri Balikpapan memiliki kontur yang berbukit
dan jenis tanah lempung. Lahan di belakang Gedung Direktorat Politeknik Negeri
Baikpapan yang memiliki lereng dengan kemiringan yang cukup curam akibat
longsornya tanah di lahan tersebut, yang merupakan imbas dari pemotongan lahan
dan perataan lahan pada saat pembangunan Gedung Serbaguna. Tanah lereng
telah mengalami pergerakan-pergerakan kelongsoran yang cukup signifikan.
Dampak yang terjadi dari penurunan lereng tersebut adalah beberapa
keretakan pada Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan dan penurunan
yang mencolok pada selasar-selasar di tepi Gedung Direktorat Politeknik Negeri
Balikpapan. Mendesain dinding penahan tanah mempunyai peran penting pada
perencanaan konstruksi-konstruksi sipil di lokasi yang banyak lereng. Lereng
yang tidak stabil sangat berbahaya terhadap lingkungan disekitarnya. Apabila
tidak segera dilakukan penanggulangan akan berpotensi terjadinya keruntuhan
2
pada Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan bahkan dapat
menimbulkan korban jiwa. Sehingga perlu dibuat dinding penahan tanah agar
dapat menahan gaya tekanan aktif lateral suatu tanah maupun air.
Jenis dinding penahan tanah yang digunakan adalah dinding penahan tanah
soldier pile. Keuntungan menggunakan dinding penahan tanah soldier pile yaitu
dapat menahan tekanan lateral tanah aktif pada konstruksi bawah tanah seperti
pada konstruksi basement suatu bangunan.
Dari permasalahan tersebut penulis akan menjadikan sebuah tugas akhir dengan
judul “Analisa Kestabilan Lereng Dengan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile di
Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan”.
1.2 Rumusan Masalah
Sesuai dengan judul Tugas Akhir yaitu “Analisis Kestabilan Lereng
Dengan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile di Gedung Direktorat Politeknik
Negeri Balikapapan” maka rumusan masalah sebagai berikut :
1. Berapa dimensi dinding penahan tanah pada Gedung Politeknik Negeri
Balikpapan ?
2. Berapa nilai safety factor sebelum adanya perkuatan terhadap bangunan
existing dengan menggunakan dinding penahan tanah soldier pile ?
3. Berapa nilai safety factor setelah adanya perkuatan terhadap bangunan existing
dengan menggunakan dinding penahan tanah soldier pile ?
1.3 Batasan Masalah
Mengingat luasnya ruang lingkup permasalahan dan keterbatasan
pengetahuan penulis, maka penulis membatasi masalah yang nantinya akan
dijadikan bahan acuan pembahasan tersebut. Batasan masalah sebagai berikut :
1. Tanah yang di teliti adalah di kawasan Gedung Direktorat Politeknik Negeri
Balikpapan.
2. Data sondir dan data properties tanah yang digunakan merupakan data
sekunder dari pengujian sebelumnya.
3. Data kontur tanah yang digunakan adalah data tahun 2015.
3
4. Perencanaan perkuatan tanah dengan menggunakan dinding penahan tanah
soldier pile.
5. Program aplikasi yang dilakukan dengan GeoSlope dan Plaxis V.
6. Tidak dipengaruhi muka air tanah.
7. Rencana Anggaran Biaya tidak diperhitungkan.
8. Tidak dipengaruhi adanya gempa.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penulisan yang dapat diambil dari penulisan Tugas Akhir
ini adalah sebagai berikut :
1. Dapat menetukan dimensi dinding penahan tanah soldier pile dan perencanaan
yang tepat agar terhindar dari kegagalan struktur.
2. Untuk mendapatkan nilai safety factor sebelum adanya dinding penahan tanah
terhadap bangunan existing.
3. Untuk mendapatkan nilai safety factor setelah adanya dinding penahan tanah
terhadap bangunan existing.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diambil selama penulisan tugas akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Mengetahui nilai safety factor yang terdapat pada lereng tersebut.
2. Mendapatkan perancanaaan dinding penahan tanah soldier pile yang aman dari
kegagalan struktur dan dimensi struktur yang efisien. Dapat direkomendasikan
oleh Politeknik Negeri Balikpapan.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Lereng
Lereng adalah suatu bidang di permukaan tanah yang menghubungkan
permukaan tanah yang lebih tinggi dengan permukaan tanah yang lebih rendah.
Lereng dapat terbentuk secara alami dan dapat juga dibuat oleh manusia. Dalam
bidang Teknik Sipil, ada tiga jenis lereng yaitu :
1. Lereng alam, yaitu lereng yang terbentuk karena proses-proses alam, misalnya
lereng suatu bukit.
2. Lereng yang dibuat dengan tanah asli, misalnya apabila tanah dipotong untuk
pembuatan jalan atau saluran air untuk keperluan irigasi.
3. Lereng yang dibuat dari tanah yang dipadatkan, sebagai tanggul untuk jalan
atau bendungan tanah.
Pada ketiga jenis lereng ini kemungkinan untuk terjadi longsor selalu ada,
karena dalam setiap kasus tanah yang tidak rata akan menyebabkan komponen
gravitasi dari berat memiliki kecenderungan untuk menggerakkan massa tanah
dari elevasi lebih tinggi ke elevasi yang lebih rendah. Pada tempat dimana
terdapat dua permukaan tanah yang berbeda ketinggiannya, maka akan ada gaya-
gaya yang bekerja mendorong sehingga tanah yang lebih tinggi kedudukannya
cenderung bergerak kearah bawah. Disamping gaya yang mendorong ke bawah
terdapat pula gaya-gaya dalam tanah yang bekerja menahan/melawan sehingga
kedudukan tanah tersebut tetap stabil. Gaya–gaya pendorong berupa gaya berat,
gaya tiris/muatan dan gaya-gaya inilah yang menyebabkan kelongsoran. Gaya-
gaya penahan berupa gaya gesekan/geseran, lekatan (dari kohesi), kekuatan geser
tanah. Jika gaya-gaya pendorong lebih besar dari gaya-gaya penahan, maka tanah
akan mulai runtuh dan akhirnya terjadi keruntuhan tanah sepanjang bidang yang
menerus dan massa tanah diatas bidang yang menerus ini akan longsor. Peristiwa
ini disebut sebagai keruntuhan lereng.
5
2.2 Pola Pergerakan Lereng
Bentuk bidang gelincir yang umum dan sering dijumpai adalah bentuk
bidang gelincir yang mendekati bentuk busur lingkaran. Tanah yang longsor
demikian disebut rotational slide yang bersifat berputar. Ada juga tanah longsor
yang terjadi pada bidang gelincir yang hampir lurus dan sejajar dengan muka
tanah. Longsor yang demikian disebut translational slide, yaitu bersifat bergerak
pada satu jurusan. Biasa terjadi bilamana terdapat lapisan agak keras yang sejajar
dengan permukaan lereng. Ada juga longsoran yang terjadi akibat adanya aksi
dari dekat. Biasa terjadi pada lereng alam atau buatan dimana lapisan tanah yang
longsor pada bidang tanah yang jelek. Longsor ini disebut longsor blok atau baji.
Ada juga bentuk longsor mengalir karena adanya pergerakan lateral pada semua
arah atau karena perbedaan kekentalan (viskositas) massa tanah.
2.3 Konsep Kestabilan Lereng
Gerakan tanah merupakan suatu gerakan menuruni lereng oleh massa
tanah dan atau bantuan penyusun lereng akibat terganggunya kestabilan tanah atau
bantuan penyusun lereng tersebut. Definisi diatas menunjukkan bahwa massa
yang bergerak dapat berupa massa tanah, massa batuan atau pencampuran antara
massa tanah dan batuan penyusun lereng. Apabila massa yang bergerak ini
didominasi oleh massa tanah dan gerakannya melalui suatu bidang pada lereng,
baik berupa bidang miring ataupun lengkung, maka proses pergerakan tersebut
disebut sebagai longsoran tanah. Analisis stabilitas tanah pada permukaan tanah
ini disebut dengan analisis stabilitas lereng. Analisis stabilitas lereng meliputi
konsep kemantapan lereng yaitu penerapan pengetahuan mengenai kekuatan geser
tanah. Keruntuhan geser pada tanah dapat terjadi akibat gerak relatif antar
butirnya. Karena itu kekuatannya tergantung pada gaya yang bekerja antar
butirnya, sehingga dapat disimpulkan bahwa kekuatan geser terdiri atas :
1. Bagian yang bersifat kohesif, tergantung pada macam tanah dan ikatan
butirnya.
2. Bagian yang bersifat gesekan, yang sebanding dengan tegangan efektif yang
bekerja pada bidang geser (Das, 1994).
6
2.4 Faktor–Faktor Penyebab Kelongsoran Lereng
Faktor-faktor penyebab ketidakstabilan lereng menurut Terzaghi (1950)
dapat dibagi dalam dua kelompok utama, yaitu faktor pengaruh luar dan faktor
pengaruh dalam.
2.4.1 Faktor Pengaruh Luar
Faktor pengaruh luar ini terjadi karena meningkatnya tegangan geser yang
bekerja dalam tanah sehingga FK < 1,5.
1. Tegangan Horisontal turun, kondisi ini sering terjadi bila :
a. Kaki lereng tererosi oleh aliran air sungai atau aliran air hujan
b. Galian
c. Pembongkaran sheetpile atau tembok penahan
2. Peningkatan tegangan vertikal :
a. Air hujan tertahan di atas lereng
b. Timbunan deposit halus
c. Timbunan tanah
d. Berat bangunan dan lain-lain
3. Pergerakan Tektonik
Pergerakan tektonik yang timbul dapat merubah keadaan geometri lereng.
Pelandaian lereng berarti memperstabil. Sebaliknya penegakkan lereng
mengurangi kestabilan.
4. Gempa Bumi
Pada waktu terjadi gempa bumi dua buah gelombang merambat naik dari
permukaan batuan ke permukaan tanah. Sebelum mencapai permukaan tanah,
rambatan gelombang melewati berbagai lapisan, sehingga menimbulkan
perubahan pada sistim tegangan semula.
2.4.2 Faktor Pengaruh Dalam
Penurunan kekuatan geser tanah yang sering sekali terjadi pada longsoran
tanah merupakan bagian yang paling sulit diperkirakan secara teliti dan
penyebab–penyebabnya adalah :
7
1. Kondisi Awal
Faktor-faktor yang dapat menurunkan kekuatan geser tanah dari keadaan
semula adalah kondisi struktur geologi dan geometri lereng.
a. Kondisi dimana material dapat menjadi lemah (weak) bila terjadi peningkatan
kadar air. Hal ini terjadi pada tanah lempung (over consolidated/OC dan
Heavily Over Consolidated/HOC), tanah vulkanis (tanah tuff) dan tanah
lempung organik.
b. Struktur Geologi dan geometri lereng :
1) Bidang diskontinuitas seperti sesar, bidang perlapisan, joint, cermin sesar
dan brecciaci.
2) Lapisan yang berada di atas tanah lempung yang lemah.
3) Lapisan yang terdiri dari permeable seperti pasir dan lapisan impermeable
seperti lempung, berselang seling.
2. Pelapukan dan reaksi physicochemical lainnya
a. Hidrasi dan mineral lempung, seperti absorbsi air oleh mineral lempung
sehingga kadar air meningkat. Hal ini biasanya diikuti dengan penurunan
harga kohesi, contohnya lempung montmorillonit.
b. Penyusutan tanah lempung akibat perubahan temperatur dapat menimbulkan
retakan susut, sehingga kohesi tanah menurun dan memberi kesempatan air
mengalir masuk ke dalamnya.
c. Erosi oleh air pada tanah lempung dispersif menyebabkan terbentuknya
rongga yang menurunkan kekuatan geser tanah.
3. Perubahan berat volume dan tekanan air pori
a. Berat volume yang menjadi jenuh mengurangi tegangan efektif tanah
sehingga dengan sendirinya kekuatan geser berkurang.
b. Muka air naik karena air hujan, reservoir dan lainnya.
2.5 Jenis–Jenis Longsoran Lereng
Kelongsoran lereng bisa terdiri dari berbagai proses dan faktor-faktor yang
memicunya. Hal ini bisa dibedakan berdasarkan bentuk dari kelongsoran, jenis
material longsoran dan umur atau tahap perkembangan tanah. Pemahaman
terhadap jenis-jenis gerakan lereng adalah sangat penting karena menentukan
8
metode analisa kestabilan yang paling tepat dan faktor-faktor apa yang perlu
diketahui untuk melakukan perhitungan.
2.5.1 Longsoran Translasi
Tanah longsor jenis ini merupakan kondisi umum dimana bergeraknya
material tanah pada kondisi tanah yang bertopografi rata atau menggelombang
landai. Jadi, pada daerah tanah yang landai pun bisa terjadi tanah longsor ini
terutama jika berbagai penyebab tanah longsor sudah mulai nampak, seperti pada
gambar 2.1.
Gambar 2.1 Longsoran Translasi
Sumber: Cruden dan Varnes. (1992)
2.5.2 Longsoran Rotasi
Tanah longsor jenis ini merupakan pergerakan material tanah yang terejadi
didalam bidang yang berbentuk cekung sehingga seringkali terjadi perputaran atau
rotasi di dalam bidang cekungan tersebut. Pada bidang cekung yang terkena
longsoran dapat menjadi hal yang sangat berbahaya apalagi jika ada pemukiman
di atasnya karena akan rawan tertimbun dan mengakibatkan korban jiwa, seperti
pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Longsoran Rotasi
Sumber: Cruden dan Varnes. (1992)
9
2.5.3 Pergerakan Blok
Pergerakan blok ini merupakan pergerakan batuan yang ada didalam tanah
pada bidang yang datar atau landai. Kondisi ini juga seringkali dinamakan dengan
longsoran blok batu dengan jumlah batu yang biasanya tidak sedikit, akan sangat
berbahaya bagi manusia jika terkena longsoran ini karena sebagian besar
materialnya adalah batuan, seperti pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Pergerakan Blok
Sumber: Cruden dan Varnes. (1992)
2.5.4 Runtuhan Batu
Runtuhan batu merupakan kondisi dimana terjadi runtuhan batu secara
langsung dan terjun bebas dari atas kebawah. Hal ini biasanya terjadi pada bukit
yang terjal dengan lereng yang cukup curam dan sering ditemukan ditebing
pantai. Jika dibawah tebing ini terdapat pemukiman warga maka akan sangat
berbahaya karena material yang jatuh biasanya berupa batu besar yang pasti akan
membuat kerusakan pada apa yang dijatuhinya, seperti pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Runtuhan Batu
Sumber: Cruden dan Varnes. (1992)
10
2.5.5 Rayapan Tanah
Tanah longsor jenis ini terjadi karena adanya rayapan atau pergerakan
tanah yang sangat lambat dan halus. Ini biasanya terjadi pada tanah yang memiliki
butiran kecil halus dan memiliki struktur yang cukup kasar, biasanya jenis tanah
longsor ini hampir tidak bisa dikenali dan kalau longsor sudah terjadi didalam
waktu yang cukup lama baru bisa dikenali dengan miringnya tiang listrik, rumah
dan lainnya yang berada diatasnya, seperti pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Rayapan Tanah
Sumber: Cruden dan Varnes. (1992)
2.5.6 Aliran Bahan Rombakan
Aliran bahan rombakan kondisi ini terjadi karena adanya pergerakan tanah
dan materialnya yang disebabkan oleh dorongan air yang sangat kuat. Kecepatan
dari aliran air sendiri akan sangat tergantung pada kemiringan lereng, volume air,
tekanan air, kecepatan air, serta jenis material tanah itu sendiri, apakah mudah
terangkut air atau tidak. Gerakan dari tanah longsor ini cepat dan bisa mencapai
seluruh lembah dengan jarak ratusan meter jauhnya. Bahkan jarak yang bisa
ditempuhnya bisa dalam jumlah yang sangat banyak dan jaraknya ribuan meter.
Jika ini terjadi bisa merusak berbagai hal yang dilewatinya pasti akan terhanyut.
Jenis tanah longsor ini biasanya terjadi pada lereng gunung berapi dan
menyebabkan banyak korban jiwa, seperti pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Aliran Bahan Rombakan
Sumber: Cruden dan Varnes. (1992)
11
2.6 Dinding Penahan Tanah
Dinding penahan tanah adalah suatu bangunan yang dibangun untuk
mencegah keruntuhan tanah yang curam atau lereng yang dibangun di tempat di
mana kemantapannya tidak dapat dijamin oleh lereng tanah itu sendiri,
dipengaruhi oleh kondisi gambaran topografi tempat itu, bila dilakukan pekerjaan
tanah seperti penanggulan atau pemotongan tanah. Secara umum fungsi dari
dinding penahan tanah adalah untuk menahan besarnya tekanan tanah akibat
parameter tanah yang buruk sehingga longsor bisa dicegah, serta untuk
melindungi kemiringan tanah dan melengkapi kemiringan dengan pondasi yang
kokoh.
Dinding-dinding penahan adalah konstruksi yang digunakan untuk
memberikan stabilitas tanah atau bahan lain yang kondisi massa bahannya tidak
memiliki kemiringan alami, dan juga digunakan untuk menahan atau menopang
timbunan tanah atau onggokan material lainnya (Bowles, 1999 : 49).
Menurut Hary Christady Hardiyatmo, dinding penahan tanah yaitu suatu
bangunan yang digunakan untuk menahan tekanan tanah lateral yang ditimbulkan
oleh tanah urug atau tanah asli yang labil. Jenis konstruksi antara lain pasangan
batu dengan mortar, pasangan batu kosong, beton, kayu dan sebagainya dengan
mengandalkan berat konstruksi untuk melawan benda-benda yang bekerja.
Bangunan ini banyak digunakan pada proyek-proyek : irigasi, jalan raya,
pelabuhan, dan lain-lainnya. Elemen-elemen fondasi, seperti bangunan ruang
bawah tanah (basement), pangkal jembatan (abutment), selain berfungsi sebagai
bagian bawah dari struktur, berfungsi juga sebagai penahan tanah sekitarnya.
Kestabilan dinding penahan tanah diperoleh terutama dari berat sendiri struktur
dan berat tanah yang berada diatas pelat pondasi. Besar dan distribusi tekanan
tanah pada dinding penahan tanah, sangat bergantung pada gerakan kearah tanah
relatif terhadap dinding.
Dinding penahan tanah terbuat dari 2 jenis bahan, antara lain :
1. Beton (cantilever walls)
2. Batu kali (gravity walls)
12
2.7 Macam-macam Dinding Penahan Tanah
Macam–macam dinding penahan di golongkan menurut bahan–bahan yang
digunakan untuk bentuk bangunannya.
2.7.1 Dinding Penahan Tanah Tipe Gravitasi (Gravity Wall)
Dinding ini dibuat dari beton tidak bertulang atau pasangan batu,
terkadang pada dinding jenis ini dipasang tulangan pada permukaan dinding untuk
mencegah retakan permukaan akibat perubahan temperatur, seperti pada gambar
2.7.
Gambar 2.7 Dinding Penahan Tanah Tipe Gravitasi
Sumber : Hary Christady Hardiyatmo (2014)
2.7.2 Dinding Penahan Tanah Tipe Semi Gravitasi (Semi Gravity Wall)
Dinding Semi Gravitasi adalah dinding gravitasi yang berbentuk agak
ramping. Karena ramping, pada strukturnya diperlukan penulangan beton namun
hanya pada bagian dinding saja. Tulangan beton yang berfungsi sebagai pasak
dipasang untuk menghubungkan bagian dinding dan pondasi, seperti pada gambar
2.8.
13
Gambar 2.8 Dinding Penahan Tanah Tipe Semi Gravitasi
Sumber : Yusriadimappeasse.blogspot.co.id
2.7.3 Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever (Cantilever Retaining Wall)
Dinding ini terdiri dari kombinasi dinding dengan beton bertulang yang
berbentuk huruf T. Ketebalan dari kedua bagian relatif tipis dan secara penuh
diberi tulangan untuk menahan momen dan gaya lintang yang bekerja pada
dinding tersebut. Stabilitas konstruksinya diperoleh dari berat sendiri dinding
penahan dan berat tanah diatas tumit tapak (hell). Terdapat 3 bagian struktur yang
berfungsi sebagai kantilever, yaitu bagian dinding vertikal (steem), tumit tapak
dan ujung kaki tapak (toe). Biasanya ketinggian dinding ini tidak lebih dari 6–7
meter, seperti pada gambar 2.9.
Gambar 2.9 Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever (Cantilever retaining wall)
Sumber : Hary Christady Hardiyatmo (2014)
14
2.7.4 Dinding Penahan Tanah Tipe Counterfort
Dinding ini terdiri dari dinding beton bertulang tipis yang di bagian dalam
dinding pada jarak tertentu didukung oleh pelat/dinding vertikal yang disebut
counterfort (dinding penguat). Ruang di atas pelat pondasi diisi dengan tanah
urug. Apabila tekanan tanah aktif pada dinding vertikal cukup besar, maka bagian
dinding vertikal dan tumit perlu disatukan. Kontrafort berfungsi sebagai pengikat
tarik dinding vertical dan ditempatkan pada bagian timbunan dengan interval
jarak tertentu. Dinding kontrafort akan lebih ekonomis digunakan bila ketinggian
dinding lebih dari 7 meter, seperti pada gambar 2.10.
Gambar 2.10 Dinding Penahan Tanah Tipe Counterfort
Sumber : Yusriadimappeasse.blogspot.co.id
2.7.5 Dinding Penahan Tanah Tipe Krib
Dinding Krib terdiri dari balok-balok beton yang disusun menjadi dinding
penahan, seperti pada gambar 2.11.
15
Gambar 2.11 Dinding Penahan Tanah Krib
Sumber : Hary Christady Hardiyatmo (2010)
2.7.6 Dinding Penahan Tanah Tipe Buttress
Dinding Buttress hampir sama dengan dinding kontrafort, hanya bedanya
bagian kontrafort diletakkan di depan dinding. Dalam hal ini, struktur kontrafort
berfungsi memikul tegangan tekan. Pada dinding ini, bagian tumit lebih pendek
dari pada bagian kaki. Stabilitas konstruksinya diperoleh dari berat sendiri dinding
penahan dan berat tanah diatas tumit tapak. Dinding ini dibangun pada sisi
dinding di bawah tertekan untuk memperkecil gaya irisan yang bekerja pada
dinding memanjang dan pelat lantai. Dinding ini lebih ekonomis untuk ketinggian
lebih dari 7 meter. Kelemahan dari dinding ini adalah penahannya yang lebih sulit
daripada jenis lainnya dan pemadatan dengan cara rolling pada tanah di bagian
belakang adalah jauh lebih sulit. Seperti pada gambar 2.12.
16
Gambar 2.12 Dinding Penahan Tanah Tipe Buttress
Sumber : Yusriadimappeasse.blogspot.co.id (2013)
2.7.7 Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
Soldier pile adalah dinding penahan tanah pada suatu galian yang terdiri
dari rangkaian/barisan bored pile yang terbuat dari beton yang dicor ditempat.
Soldier pile merupakan konstruksi dinding penahan tanah yang digunakan untuk
menahan tekanan lateral tanah aktif pada konstruksi bawah tanah seperti pada
konstruksi basement suatu bangunan. Sebagai struktur penahan tanah, soldier pile
dapat digunakan pada hampir semua jenis tanah dan segala jenis lapangan. Pada
lahan yang padat dan ramai, soldier pile cocok digunakan karena tidak
menimbulkan kebisingan dalam pelaksanaannya. Kedalaman dan diameter soldier
pile tergantung dari perhitungan kekuatan, berdasarkan ketinggian basement, jenis
tanah dan perkiraan beban horizontal yang ada.
17
Gambar 2.13 Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
Sumber : Franki Foundations
2.7.8 Dinding Penahan Tanah Tipe Turap
Dinding penahan tipe turap merupakan jenis konstruksi yang banyak
digunakan untuk menahan tekanan tanah aktif lateral tanah pada timbunan
maupun untuk membendung air. Jenis konstruksi tipe turap umumnya terbuat dari
material beton pra tegang baik berbentuk corrugate-flat maupun dari material
baja. Konstruksi dinding penahan tipe turap berbentuk ramping dengan
mengandalkan tahanan jepit pada kedalaman tancapnya dan dapat pula
dikombinasikan dengan sistem angkur yang disesuaikan dengan hasil
perancangan. Dalam pelaksanaannya kedalaman tancap turap dapat mencapai
elevasi sampai tanah keras.
Gambar 2.14 Dinding Penahan Tanah Tipe Turap
Sumber : Franki Foundations
18
2.8 Kelebihan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
Adapun kelebihan dari dinding penahan tanah soldier pile adalah sebagai
berikut :
1. Dapat menahan gaya atau beban horizontal yang ditimbulkan dari tekanan
tanah maupun air.
2. Dapat menahan tanah bangunan existing yang berada disebelah proyek
pembangunan, agar tidak mengakibatkan tanah pada galian longsor dan
dinding bangunan existing tidak runtuh.
3. Dapat dipasang menembus batuan.
4. Pelaksanaan dinding penahan tanah soldier pile sangat mudah dan desainnya
lebih sederhana.
5. Pemasangan atau proses pelaksanaan tidak menimbulkan gangguan suara dan
getaran yang membahayakan bangunan sekitarnya.
2.9 Kekurangan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
Adapun kekurangan dari dinding penahan tanah soldier pile adalah sebagai
berikut :
1. Pengecoran soldier pile dipengaruhi kondisi cuaca.
2. Pengecoran beton agak sulit apabila dipengaruhi air tanah karena mutu beton
tidak dapat dikontrol dengan baik.
3. Tidak dapat digunakan dalam kondisi permukaan air yang tinggi tanpa
pengeringan yang ekstensif.
2.10 Tekanan Tanah Lateral
Tekanan tanah lateral adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat dorongan
tanah di belakang struktur penahan tanah. Untuk merancang dinding penahan
tanah diperlukan pengetahuan mengenai tekanan tanah lateral. Besar dan
distribusi tekanan tanah pada dinding penahan tanah sangat bergantung pada
regangan lateral tanah relatif terhadap dinding. Dalam beberapa hal, hitungan
tanah lateral ini didasarkan pada kondisi regangannya. Jika analisis tidak sesuai
dengan apa yang sebenarnya terjadi, maka akan mengakibatkan kesalahan
19
perencanaan. Untuk itu, pengertian tentang hubungan regangan lateral dengan
tekanan tanah pada dinding sangat dibutuhkan.
2.10.1 Tekanan Tanah dalam Keadaan Diam
Ditinjau suatu dinding penahan tanah dengan permukaan tanah mendatar
mula-mula dinding dan tanah urug di belakangnya pada kondisi diam, sehingga
tanah pada kedudukan ini masih dalam kondisi elastis. Pada kondisi ini tekanan
tanah pada dinding akan berupa tekanan tanah saat diam (earth pressure at rest)
dan tekanan tanah lateral (horizontal) pada dinding, pada kedalaman tertentu (z),
seperti pada gambar 2.13 dinyatakan oleh persamaan :
𝜎ℎ = 𝐾0𝜎𝑣 = 𝐾0𝑧𝑦 ....…………………………....…………………. (2.1)
Dengan :
𝐾0 = koefisien tekanan saat diam
y = berat volume tanah
z = kedalaman tertentu
Gambar 2.15 Tekanan Tanah saat Diam
Sumber : Alizaka.blogspot.co.id
2.10.2 Tekanan Tanah dalam Keadaan Aktif
Jika kemudian dinding penahan tanah bergeser menjauhi timbunannya dan
diikuti oleh gerakan tanah di belakang dinding, maka tekanan tanah lateral pada
dinding akan berangsur-angsur berkurang yang diikuti dengan perkembangan
tahanan geser tanah secara penuh. Pada suatu saat, gerakan dinding selanjutnya
mengakibatkan terjadinya keruntuhan geser tanah dan tekanan tanah pada dinding
menjadi konstan pada tekanan minimumnya. Tekanan tanah lateral minimum,
yang mengakibatkan keruntuhan geser tanah oleh akibat gerakan dinding
20
menjauhi tanah di belakangnya disebut tekanan tanah aktif (active earth pressure).
Seperti pada gambar 2.14.
Gambar 2.16 Tekanan Tanah Aktif
Sumber : Alizaka.blogspot.co.id
2.10.3 Tekanan Tanah dalam Keadaan Pasif
Jika regangan lateral yang terjadi pada kondisi tekan, yaitu bila tanah
tertekan sebagai akibat dinding penahan mendorong tanah maka gaya yang
dibutuhkan untuk menyebabkan kontraksi tanah secara lateral sangat lebih besar
daripada besarnya tekanan tanah menekan ke dinding. Besarnya gaya ini
bertambah dengan bertambahnya regangan dalam tanah seiring dengan
bergeraknya dinding. Hingga sampai suatu regangan tertentu tanah mengalami
keruntuhan geser akibat desakan dinding penahan, pada saat gaya lateral tanah
mencapai nilai yang konstan yaitu pada nilai maksimumnya. Tekanan tanah lateral
maksimum yang mengakibatkan keruntuhan geser tanah akibat gerakan dinding
menekan tanah urug yang disebut tekanan tanah pasif (passive earth pressure).
Seperti pada gambar 2.15.
Gambar 2.17 Tekanan Tanah Pasif
Sumber : Alizaka.blogspot.co.id
21
2.11 Teori Rankine
Teori rankine (1857) dalam hardiyatmo (2006), dalam analisis tekanan
lateral dilakukan dengan asumsi-asumsi sebagai berikut :
a. Tanah dalam kedudukan keseimbangan plastis, yaitu sembarang elemen tanah
dalam kondisi tepat akan runtuh.
b. Tanah urugan tidak berkohesi (c = 0)
c. Gesekan antara dinding dan urugan diabaikan atau permukaan dinding
dianggap licin sempurna (𝛿 = 0)
2.12 Safety Factor
Mengingat lereng terbentuk oleh banyaknya variabel dan banyaknya faktor
ketidakpastian antara lain parameter-parameter tanah seperti kuat geser tanah,
kondisi tekanan air pori maka dalam menganalisis selalu dilakukan
penyederhanaan dengan berbagai asumsi. Secara teoritis massa yang bergerak
dapat dihentikan dengan meningkatkan kekuatan gesernya. Hal yang perlu
dipertimbangkan dalam penentuan kriteria safety factor adalah resiko yang
dihadapi, kondisi beban dan parameter yang digunakan dalam melakukan analisis
stabilitas lereng. Resiko yang dihadapi dibagi menjadi tiga yaitu : tinggi,
menengah dan rendah. Tugas seorang engineer meneliti stabilitas lereng untuk
menentukan safety factor. Secara umum, safety factor dapat dijelaskan sebagai
berikut :
𝐹𝐾 =𝜏𝑓
𝜏𝑑...................................................................................................(2.2)
Dengan :
FK = safety factor terhadap kekuatan tanah.
𝜏𝑓 = kekuatan geser rata-rata dari tanah.
𝜏𝑑 = tegangan geser rata-rata yang bekerja sepanjang bidang longsor.
Kekuatan geser suatu lahan terdiri dari dua komponen, friksi dan kohesi,
dan dapat ditulis,
𝜏𝑓 = 𝑐 + 𝜎 tan ∅.....................................................................................(2.3)
Dengan :
c = kohesi tanah penahan
𝜎 = tegangan normal rata-rata pada permukaan bidang longsor
22
∅ = sudut geser penahan
Atau dapat ditulis,
𝜏𝑑 = 𝑐𝑑 + 𝜎 tan ∅𝑑 .................................................................................(2.4)
Dimana 𝑐𝑑 adalah kohesi dan ∅𝑑 sudut geser yang bekerja sepanjang
bidang longsor. Dengan mensubstitusi persamaan (2.3) dan persamaan (2.4) ke
dalam persamaan (2.2) sehingga kita mendapat persamaan yang baru,
𝐹𝐾 =𝑐+𝜎 tan ∅
𝑐𝑑+𝜎 tan ∅𝑑......................................................................................(2.5)
Sekarang kita dapat mengetahui beberapa parameter lain yang
mempengaruhi safety factor tadi, yaitu safety factor terhadap kohesi 𝐹𝑐 dan safety
factor terhadap sudut geser 𝐹∅. Dengan demikian 𝐹𝑐 dan 𝐹∅ dapat kita definisikan
sebagai :
𝐹𝑐 =𝑐
𝑐𝑑.....................................................................................................(2.6)
Dan
𝐹∅ =tan ∅
tan ∅𝑑...............................................................................................(2.7)
Bilamana persamaan (2.5), (2.6), dan (2.7) dibandingkan adalah wajar bila
𝐹𝑐 menjadi sama dengan 𝐹∅, harga tersebut memberikan safety factor terhadap
kekuatan tanah. Atau, jika
𝑐
𝑐𝑑=
tan ∅
tan ∅𝑑................................................................................................(2.8)
Kita dapat menuliskan
𝐹𝐾 = 𝐹𝑐 = 𝐹∅.........................................................................................(2.9)
FK sama dengan 1 maka lereng dalam keadaan akan longsor. Biasanya,
1,5 untuk safety factor terhadap kekuatan geser yang dapat diterima untuk
merencanakan suatu stabilitas lereng (SKBI-2.3.06, 1987).
2.13 Program Geoslope
Program Geoslope adalah sebuah paket aplikasi untuk pemodelan
geoteknik dan geo-lingkungan. Software ini melingkupi SLOPE W, SEEP W,
SIGMA W, QUAKE W, TEMP W, dan CITRAN W, yang sifatnya terintegrasi
sehingga memungkinkan untuk menggunakan hasil dari satu produk ke dalam
produk yang lain. Ini unik dan fitur yang kuat sangat memperluas jenis masalah
23
yang dapat dianalisis dan memberikan flesibilitas untuk memperoleh modul
seperti yang dibutuhkan untuk proyek yang berbeda.
SLOPE W merupakan produk perangkat lunak untuk menghitung faktor
keamanan lereng dan kemiringan batuan. Dengan SLOPE W, kita dapat
menganalisis masalah baik secara sederhana maupun kompleks dengan
menggunakan salah satu dari delapan metode kesetimbangan batas untuk berbagai
permukaan yang miring, kondisi tekanan pori air yang terbatas, tegangan statis,
atau tekanan dinamik pada analisis stabilitas lereng. Selain itu kita juga dapat
melakukan analisis probabilistik.
SLOPE W Define merupakan program yang digunakan intuk permodelan
permasalahan tentang dalam bentuk penggambaran pada layar computer dalam
aplikasi Computer Aided Design (CAD). Kemudian data yang telah dimodelkan
tersebut dianalisis dengan mengggunkan SLOPE W Contour akan menampilkan
grafis seluruh bidang longsor dan nilai safety factor dapat ditunjukkan dalam
bentuk kontur safety factor serta diagram dan poligon tiap ruas tertentu.
2.14 Program Plaxis
Plaxis (Finite Elemen Code for Soil and Rock Analyses) merupakan suatu
rangkuman program elemen hingga yang telah dikembangkan untuk menganalisis
deformasi dan stabilisasi geoteknik dalam perencanaan-perencanaan sipil. Grafik
prosedur-prosedur input data (soil properties) yang sederhana mampu
menciptakan model-model elemen hingga yang kompleks dan menyediakan
output tampilan secara detail berupa hasil-hasil perhitungan. Perhitungan program
ini seluruhnya secara otomatis dan berdasarkan pada prosedur-prosedur penulisan
angka yang tepat. Konsep ini dapat dikuasai oleh pengguna baru dalam waktu
yang relatif singkat setelah melakukan beberapa latihan (Plaxis, 2012).
24
BAB III
METODOLOGI PERENCANAAN
3.1 Jenis Penulisan
Jenis penulisan adalah studi kasus yang memusatkan pada suatu kasus
secara intensif dan terperinci mengenai latar belakang keadaan sekarang yang
dipermasalahkan, yaitu merencanakan dinding penahan tanah tipe gravitasi untuk
menghitung nilai safety factor sehingga dapat menghindari adanya kelongsoran
tanah.
3.2 Tempat Perencanaan
Dinding penahan tanah yang akan direncanakan ini terletak di wilayah
proyek Politeknik Negeri Balikpapan tapatnya dibelakang Gedung Direktorat
dapat dilihat pada gambar 3.1. Sample tanah yang diambil yaitu dibelakang
Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan. Dinding Penahan ini nantinya
berfungsi sebagai penahan longsoran akibat dari pemotongan lahan dan perataan
lahan pada saat pembangunan Gedung Serbaguna.
Gambar 3.1 Lokasi Perencanaan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
Sumber : Politeknik Negeri Balikpapan
25
Kondisi tanah pada bagian belakang bangunan Gedung Direktorat
Politeknik Negeri Balikpapan yang mengalami penurunan secara terus-menerus
akibat dari pemotongan lahan dan perataan lahan pada saat pembangunan Gedung
Serbaguna. Sehingga menyebabkan tanah pada bagian bawah rabat hilang terbawa
air dan pondasi bangunan dapat terlihat seperti pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Kondisi Tanah di Lokasi Belakang Gedung Direktorat Politeknik
Negeri Balikpapan
Sumber : Politeknik Negeri Balikpapan
3.3 Waktu Perencanaan
Penelitian ini mencakup beberapa pekerjaan yang akan dilakukan pada
minggu ke-2 bulan Februari 2018 s/d minggu ke-3 bulan Juli 2018, yang dapat
dinyatakan dengan tabel 3.1.
Tabel 3.1 Waktu rencana pekerjaan yang akan dilakukan
No Nama Kegiatan
Minggu ke-
Februari Maret April Mei Juni Juli
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3
1 Studi Literatur
2 Penulisan Proposal
3 Sidang Proposal
4 Pengumpulan Data
5 Analisis Stabilitas Lereng
6 Mendesain Dimensi Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
7
Pengecekan Stabilitas Tanah Dengan Program Geoslope dan Plaxis V
8 Sidang Tugas Akhir
26
3.4 Data Lapangan
1. Data Sekunder
Data sekunder adalah data-data yang diperoleh dari instansi-instansi terkait
penelitian ini. Adapun data sekunder yang digunakan adalah sebagai berikut :
a. Data properties tanah
b. Data sondir
c. Data hasil pengukuran topografi
3.5 Penggunaan Program Geoslope
3.5.1 Pengaturan Awal Program Geoslope
Pengaturan awal untuk melakukan analisis dengan progam Geoslope
terdiri dari beberapa tahap, diantaranya pengaturan kertas kerja, skala gambar dan
jarak grid. Kertas kerja merupakan ukuran ruang yang di sediakan untuk
melakukan mendefinisikan masalah. Skala gambar merupakan perbandingan yang
digunakan untuk mendefinisikan ukuran lereng sebenarnya terhadap gambar pada
program. Grid diperlukan untuk memudahkan dalam menggambarkan titik supaya
tepat dengan koordinat yang diinginkan. Adapun langkah-langkah pengaturan
awal adalah sebagai berikut :
1. Mengatur kertas kerja, dari menu utama set klik page, seperti pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Jendela pengaturan ukuran kertas kerja
27
2. Mengatur skala gambar, dari menu utama set klik scale pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Jendela pengaturan ukuran skala gambar
3. Mengatur jarak grid, dari menu utama set klik grid pada gambar 3.5
Gambar 3.5 Jendela pengaturan jarak grid
3.5.2 Membuat Sketsa Gambar
Permodelan lereng dimulai dari membuat sketsa pada gambar lembar kerja
autocad posisi gambar harus pada titik (0,0) terlihat pada gambar 3.6 dan pada
saat menyimpan gambar autocad dengan format DFX, agar dapat di input
kedalam program Geoslope, seperti pada gambar 3.7.
28
Gambar 3.6 Permodelan lereng pada titik (0,0)
Gambar 3.7 Jendela menyimpan file autocad dengan format DFX
3.5.3 Analysis Setting
Analysis setting merupakan tahapan untuk menentukan pengaturan dalam
menganalisis stabilitas kelongsoran lereng. Langkah-langkahnya, yaitu sebagai
berikut :
1. Menentukan apakah dipengaruhi muka air tanah. Apabila tidak pilih saja none.
Terdapat pada gambar 3.8.
29
Gambar 3.8 Jendela KeyIn Analysis menentukan MAT
2. Menentukan bidang longsor, dalam tabsheet ini pergerakan arah kelongsoran
dapat ditentukan sesuai keinginan, baik dari arah kanan ke kiri maupun
sebaliknya, seperti pada gambar 3.9.
Gambar 3.9 Jendela untuk menentukan bidang longsor
3. Menentukan metode analisis, pada tabsheet ini terdapat beberapa metode yang
digunakan untuk analisis stabilitas lereng. Klik Bishop, apabila menggunakan
metode Bishop, terdapat pada gambar 3.10.
30
Gambar 3.10 Jendela untuk menentukan metode apa yang digunakan untuk
analisis kestabilan lereng
3.5.4 Mendefinisikan Parameter Tanah
Jenis material yang di input adalah material yang digunakan. Material
model yang digunakan adalah Mohr-Coulomb. Parameter yang diperlukan yaitu
berat isi tanah, kohesi, dan sudut geser dalam. Sebelum di input dapat perlu
dilakukan penyeragaman satuan masing-masing parameter.
Langkah untuk mendefinisikan parameter tanah yaitu dari tampilan menu
utaman KeyIn klik material properties, seperti pada gambar 3.11.
Gambar 3.11 Jendela untuk menginput material
3.5.5 Menentukan Parameter Tiap Lapisan Tanah
Setelah parameter tanah didefinisikan, maka langkah selanjutnya yaitu
menetukan parameter masing-masing lapisan tanah, pilih menu Draw selanjutnya
31
pilih material, terlihat seperti gambar 3.12, selanjutnya membuat slip surface
radius untuk mengetahui lokasi kemungkinan terjadinya longsor dan slip surface
grid untuk mengetahui titik pusat kelongsoran terlihat seperti gambar 3.13
berikut:
Gambar 3.12 Jendela draw material
Gambar 3.13 Kondisi lereng dengan penggambaran slip surface
3.5.6 Memeriksa Masukan Data
Setelah data yang dibutuhkan untuk proses analisis termodelkan, maka
dilakukan pemeriksaan data. Hal ini bertujuan untuk menghindari adanya
kesalahan dalam proses pemasukan data, jika dalam tabsheet verify tidak terdapat
32
kesalah (0 error), maka proses solving the problem dapat di lakukan, langkah
untuk melakukan pemeriksaan data yaitu dari menu utama tools klik verify seperti
pada gambar 3.14.
Gambar 3.14 Jendela verifikasi data masukan
3.5.7 Solving The Problem
Solving the problem bertujuan untuk menghitung safety factor pada lereng
berdasarkan data-data yang telah dimasukkan. Langkah untuk solving the problem
yaitu dari menu utama tools klik SOLVE, kemudian klik start untuk memulai
perhitungan. Selama perhitungan SOLVE menampilkan safety factor minimum
dan jumlah slip surface yang sedang dianalisis yang terdapat pada gambar 3.15.
Gambar 3.15 Jendela perhitungan SOLVE
33
3.5.8 Menyimpan Data
Setelah proses analisis selesai, hasil running program kemudian disimpan
sehingga bisa dilihat kembali ketika dibutuhkan. Langkah yang harus dilakukan
yaitu pada menu utama klik file, lalu pilih save, seperti pada gambar 3.16.
Gambar 3.16 Jendela menyimpan data
34
3.6 Metode Penelitian
Diagram alir metode penelitian ditunjukkan oleh gambar 3.17.
Mulai
Studi Literatur
Pengumpulan Data
Sekunder
· Data Sondir
· Data Properties Tanah
· Data Kontur
Dengan Menggunakan
Program Geoslope
Dengan Menggunakan
Program Plaxis V
Tahap 1
Tahap 3
Analisis Stabilitas Lereng
Rekomendasi Penanganan
Stabilitas Lereng
Kesimpulan
Tahap 2
Tahap 5
Tahap 4
Kontrol
Stabilitas
Tidak
Ya
Selesai
Tahap 6
Tahap 7
Gambar 3.17 Diagram Alir Analisis Stabilitas Lereng Gedung Direktorat
Keterangan :
a. Tahap 1
Mencari referensi yang relefan dengan kasus yang diangkat saat ini.
b. Tahap 2
Mengumpulkan data sekunder, yaitu data sondir, data properties tanah dan data
kontur tanah dari pengujian sebelumnya.
35
c. Tahap 3
Menganalisis stabilitas lereng Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan
dengan menggunakan program geoslope dan program plaxis V.
d. Tahap 4
Merekomendasikan penanganan stabilitas lereng dengan menggunakan dinding
penahan tanah tipe soldier pile dengan beberapa variasi diameter dan jarak.
e. Tahap 5
Mengontrol safety factor dinding penahan tanah terhadap penggulingan,
penggeseran, dan keruntuhan daya dukung. Jika tidak sesuai dengan yang
disyaratkan maka dilakukan perubahan dimensi dinding penahan tanah.
Lakukan hal tersebut sampai memenuhi persyaratan yang telah ditentukan.
f. Tahap 6
Menarik kesimpulan dimensi yang akan digunakan, nilai stabilitas dinding
penahan tanah yang telah direncanakan.
36
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Lapangan
Lahan dibelakang Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan
memiliki kontur yang berbukit, berjenis tanah lempung, dan memiliki lereng
dengan kemiringan yang cukup curam. Data-data yang diperlukan dalam
perhitungan dinding penahan tanah, pada tabel 4.1 sebagai berikut :
Tabel 4.1 Data Properties Tanah
Lapisan Tebal
(m)
N-
SPT
Jenis
Tanah Konsistensi
𝛾𝑏
(kN/m³)
𝛾𝑑
(kN/m³)
Kohesi
(kN/m³)
Sudut
Geser (˚)
Angka
Poisson
(v')
E
(kN/m²)
1 0-4 5,5 Lempung Lunak 16 18 10 19 0,35 4455,0
2 4-10 17,3 Lempung Kaku 17 19 20 22 0,33 13706,4
3 10-17 29,7 Lempung Sangat Kaku 18 20 35 22 0,30 18543,5
4 17-21 30,4 Lempung Sangat Kaku 19 21 50 25 0,28 18556,2
5 21-30 33,2 Lempung Sangat Kaku 20 22 60 30 0,25 24862,5
Sumber : Politeknik Negeri Balikpapan (2015)
Kampus Politeknik Negeri Balikpapan terletak pada koordinat S 1°12’8” dan
E 116°53’5”, di wilayah kecamatan Balikpapan Utara, tepatnya di jalan Soekarno
Hatta Km. 8 kelurahan Batu Ampar dengan luasan sekitar 15 ha. Politeknik Negeri
Balikpapan memiliki kontur yang berbukit. Peta kontur tanah pada gambar 4.1
digunakan sebagai acuan untuk merencanakan dinding penahan tanah soldier pile
dibelakang Gedung Direktorat.
Gambar 4.1 Peta Kontur di Wilayah Gedung Direktorat Politeknik Negeri
Balikpapan
Sumber : Politeknik Negeri Balikpapan (2015)
37
4.2 Analisa Stabilitas Lereng Dengan Program Geoslope
Hasil perhitungan analisis stabilitas lereng Gedung Direktorat Politeknik
Negeri Balikpapan dengan program geoslope. Dengan paramater-parameter yang
telah diketahui maka didapat nilai safety factor sebesar 1,359. Nilai tersebut
menunjukan bahwa lereng pada gambar 4.2 dalam kondisi tidak stabil.
Gambar 4.2 Output Nilai FK dan Penampang Longsoran Dengan Metode
Morgenstern-Price
Hubungan antara safety factor dengan lambda yaitu semakin besar
moment maka semakin kecil nilai safety factor dan semakin besar force maka
semakin besar nilai safety factor. Dapat disimpulkan grafik pada gambar 4.3
bahwa lereng pada Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan memiliki
moment serta force yang cukup besar sehingga mendapatkan nilai safety factor
lereng sebesar 1,359, maka dapat dinyatakan bahwa lereng pada Gedung
Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan tidak stabil.
38
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Antara Safety Factor Dengan Lambda
4.3 Analisa Stabilitas Lereng Dengan Program Plaxis V
Hasil perhitungan analisis stabilitas lereng Gedung Direktorat Politeknik
Negeri Balikpapan safety factor yang didapat < 1,5, maka dilakukan cara
perbaikan lereng dengan dinding penahan tanah soldier pile. Direncanakan
dinding penahan tanah soldier pile dengan beberapa variasi diameter dan jarak
menggunakan program plaxis V. Dengan paramater-parameter yang telah
diketahui maka dapat diketahui lokasi bidang gelincir pada gambar 4.4 dan
didapat nilai safety factor pada tabel 4.2. Hasil output perhitungan menyatakan
semua variasi diameter dan jarak bahwa telah memenuhi syarat safety factor
stabilitas lereng.
Gambar 4.4 Hasil Output Analisis Stabilitas Lereng
39
Tabel 4.2 Hasil Output Perhitungan Analisa Stabilitas Soldier Pile Dengan
Beberapa Variasi Diameter dan Jarak
Dia. Jarak as
ke as EA EI 𝑾𝒕𝒊𝒂𝒏𝒈
SF
(cm) (cm) (kN) (kN/m') (kN/m')
40
1,1D 44 6694752,01 45459,76 2,28 1,721
1,2D 48 6136856,01 35015,59 2,09 1,719
1,3D 52 5664790,16 27540,71 1,93 1,717
1,4D 56 5260162,29 22050,64 1,79 1,715
1,5D 60 4909484,81 17927,98 1,67 1,714
60
1,1D 66 10042128,02 153426,70 3,43 1,722
1,2D 72 9205284,02 118177,63 3,14 1,720
1,3D 78 8497185,25 92949,90 2,90 1,719
1,4D 54 7890243,44 74420,90 2,69 1,718
1,5D 90 7364227,21 60506,95 2,51 1,717
80
1,1D 88 13389504,02 363678,11 4,57 1,725
1,2D 96 12273712,02 280124,75 4,19 1,724
1,3D 104 11329580,33 220325,70 3,86 1,723
1,4D 112 10520324,59 176405,09 3,59 1,722
1,5D 120 9818969,62 143423,87 3,35 1,720
4.4 Kontrol Lendutan Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
Dalam SNI 8460-2017 menetapkan persyaratan data geoteknik yang
digunakan dalam perancangan. Jika lingkungan sekitar tidak mensyaratkan
defleksi maksimum yang lebih ketat, maka defleksi maksimum (0,5%H) harus
dianggap sebagai batas toleransi defleksi dinding. Untuk tinggi timbunan
maksimal setinggi 3 meter, defleksi ijin maksimum = 0,5%.3 = 0,015 m = 1,5 cm.
Hasil perhitungan kontrol lendutan dinding penahan tanah soldier pile dapat
dilihat pada tabel 4.3 diameter 40 cm, 60 cm, 80 cm dengan berbagai variasi jarak
dapat disimpulkan bahwa hampir semua aman kecuali diameter 40 cm dengan
jarak as ke as 1,4D dan 1,5D tidak aman.
40
Tabel 4.3 Lendutan Pada Dinding Penahan Tanah Soldier Pile Dengan Beberapa
Variasi Diameter dan Jarak
Diameter Jarak as ke as 𝝇𝒎𝒂𝒌𝒔 𝝇𝒊𝒋𝒊𝒏
(0,5%.H) Ket
(cm) (cm) (cm) (cm) (cm)
40
1,1D 44 1,21 1,50 Aman
1,2D 48 1,31 1,50 Aman
1,3D 52 1,38 1,50 Aman
1,4D 56 1,54 1,50 Tidak Aman
1,5D 60 1,64 1,50 Tidak Aman
60
1,1D 66 0,61 1,50 Aman
1,2D 72 0,66 1,50 Aman
1,3D 78 0,71 1,50 Aman
1,4D 84 0,77 1,50 Aman
1,5D 90 0,82 1,50 Aman
80
1,1D 88 0,38 1,50 Aman
1,2D 96 0,42 1,50 Aman
1,3D 104 0,45 1,50 Aman
1,4D 112 0,48 1,50 Aman
1,5D 120 0,52 1,50 Aman
Dengan demikian dari hasil perhitungan safety factor dengan program
plaxis V dan hasil kontrol lendutan soldier pile, dipilih dinding penahan tanah
soldier pile dengan diameter 60 cm dan jarak antar as ke as 74 cm karena telah
memenuhi semua persyaratan yang telah ditentukan. Dibawah ini gambar 4.5
merupakan lokasi rencana dinding penahan tanah soldier pile akan dipasang.
41
Gambar 4.5 Layout Lokasi Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
Sumber : PT. Byma Arsihas
Dimensi dinding penahan tanah soldier pile direncanakan dengan diameter
sebesar 60 cm, jarak as ke as 74 cm, dan kedalaman pile 1000 cm. Dilengkapi
dengan saluran air dengan ukuran lebar 20 cm dan kedalaman 40 cm. Soldier pile
ini dibuat dari beton bertulang dengan mutu beton fc’ 35 Mpa. Permukaan dinding
penahan tanah soldier pile berada pada elevasi +0,00 atau sejajar dengan lantai
Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan, seperti pada gambar 4.6.
Gambar 4.6 Detail Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
Sumber : PT. Byma Arsihas
600
VA
R
Ø
Elevasi +0.00
42
Dibagian atas dinding penahan tanah soldier pile dibuat caping beam
dengan ukuran 40 cm x 80 cm yang berfungsi sebagai balok pengunci dan untuk
menghubungkan pile satu dengan pile lainnya. Dibawah saluran air dipasang batu
pecah dengan ukuran 3 mm - 5 mm agar air dapat mengalir ke bawah dan tidak
tertahan pada dinding penahan tanah soldier pile, seperti pada gambar 4.7.
Gambar 4.7 Detail A-A Dinding Penahan Tanah Soldier pile
Sumber : PT. Byma Arsihas
Diameter bore pile sebesar 60 cm dengan mutu beton fc’ 35 Mpa.
Kedalaman dinding penahan tanah soldier pile 1000 cm. Rebar menggunakan
tulangan diameter 19 mm sebanyak 26 buah. Spiral pada Soldier pile
menggunakan tulangan diameter 10 mm dan jarak 100 cm antara spiral satu
dengan spiral yang lain, seperti pada gambar 4.8.
Gambar 4.8 Penampang Soldier Pile
Sumber : PT. Byma Arsihas
43
Diantara tanah dengan batu pecah diberi pemisah menggunakan geotextile
non woven yang berfungsi untuk mencegah terbawanya partikel-partikel tanah
pada aliran air. Diantar batu pecah dengan dinding penahan soldier pile juga
dipasang geotextile non woven, seperti pada gambar 4.9.
Gambar 4.9 Potongan A Dinding Penahan Tanah Soldier Pile
Sumber : PT. Byma Arsihas
44
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Hasil analisis stabilitas lereng Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan
dengan program plaxis V menunjukkan bahwa semua variasi diameter dan
jarak (∅40 cm, ∅60 cm, dan ∅80 cm) memiliki safety factor yang telah
memenuhi persyaratan, yaitu > 1,5. Kemudian hasil dari perhitungan kontrol
lendutan soldier pile menunjukkan bahwa hampir semua variasi diameter dan
jarak dinyatakan aman kecuali soldier pile diameter 40 cm dengan jarak as ke
as 1,4D dan 1,5D dinyatakan tidak aman. Sehingga dipilih dinding penahan
tanah soldier pile dengan diameter 60 cm dan jarak as ke as 74 cm yang telah
dinyatakan telah memenuhi syarat safety factor.
2. Analisis stabilitas lereng Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan
dengan program geoslope sebelum adanya perkuatan didapat nilai safety factor
< 1,5, yaitu 1.359. Dengan ini dinyatakan bahwa lereng Gedung Direktorat
Politeknik Negeri Balikpapan tidak stabil.
3. Analisis stabilitas lereng Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan
dengan program plaxis V dengan diameter soldier pile ∅40 cm, ∅60 cm, dan
∅80 cm, variasi jarak as ke as 1,1D 𝑠𝑑⁄ 1,5D. Hasil yang didapat nilai safety
factor sesudah adanya perkuatan dengan berbagai variasi diameter dan jarak,
yaitu > 1,5.
5.2 Saran
1. Program belum memperhitungkan pengaruh retak permukaan sehingga
program perlu dikembangkan lebih lanjut agar dapat menyelesaikan kasus-
kasus stabilitas lereng yang lebih kompleks.
2. Perlu dikembangkan program analisis perhitungan untuk lereng dengan
geometri yang lebih bervariasi dan pendekatan pemodelan lereng yang sesuai
atau mendekati dengan kondisi sebenarnya di lapangan.
3. Lereng Gedung Direktorat Politeknik Negeri Balikpapan berada pada kondisi
yang tidak stabil. Hal itu dapat menyebabkan longsor secara terus-menerus
45
sehingga dapat menimbulkan kerugian serta membahayakan lingkungan
disekitarnya. Maka perlu diadakan upaya perbaikan lereng. Salah satu
perbaikan lereng dengan dinding penahan tanah soldier pile. Dinding penahan
tanah soldier pile dapat memperkecil potensi untuk terjadinya longsor.
46
DAFTAR PUSTAKA
Das, B.M. (1994): Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis), Jilid 2.
Penerbit Erlangga, Jakarta.
Hardiyatmo, H.C (2010): Analisis dan Perancangan Fondasi 1, Yogyakarta, Gadjah
Mada University Press.
Hardiyatmo, H.C (2010): Analisis dan Perancangan Fondasi 2, Yogyakarta, Gadjah
Mada University Press.
Hardiyatmo, H.C (2002): Teknik Fondasi I, Edisi Kedua. PT. Gramedia. Jakarta.
Yogyakarta.
Sulistyo, Totok, dan Sunarno (2012). Kajian Gerakan Tanah dan Penurunan Tanah
(Subsidence) Tipical pada Facies Delta. Politeknik Negeri Balikpapan.
.