TEKNIK PONDASI I

PENGARUH JENIS TANAH DAN MUKA AIR TANAH TERHADAP TEKANAN TANAH KE SAMPING

Gusti Ayu Putu Neriana Sari1219151005Meita Putri Utami 1219151043I Kadek Agus Ery Sutawan1119151029Si Made Krisna Jaya Wiguna 1119151031

Pengaruh Jenis TanahUntuk mengatasi permasalahan kondisi tanah, pertimbangan yang dilakukan dalam perhitungan merancang pondasi ditinjau berdasarkan jenis tanahnya antara lain sebagai berikut :1. Pondasi Pada Tanah Pasir Permasalahan yang sering terjadi pada perletakan pondasi di atas tanah pasir adalah penurunan yang tidak seragam. Untuk itu perlu dilakukan berbagai teratau pengujian tanah seperti uji Soil Penetration Test (SPT), uji kerucut statis, dan uji beban pelat.2. Pondasi Pada Tanah LempungPada tanah lempung perancangan pondasi agak sulit dilakukan karena jenis tanah ini menyatudengan air hingga tanah dengan mudah menjadijenuh air. Pada tanah jenis ini disarankan menggunakan pondasi yang dalam, sehingga tanah tidak mudah terpengaruhi dengan iklim dan kondisi lingkungan sekitar.

3. Pondasi Pada Tanah LanauTanah lanau merupakan jenis tanah yang terdapat diperalihan antara pasir dan lempung. Dalam kondisi alam, tanah jenis lanau ditemukan dalam kondisi longgar dan kurang padat. Sehingga jika dijadikan sebagai tempat perletakan pondasi, maka akan terjadi penurunan yang besar.

4. Pondasi Pada Tanah OrganikTanah organik sangat tidak disarankan untuk dijadikan tempat perletakan pondasi, karena jenis tanah ini akan mengakibatkan penurunan terlalu besar. Karena tanah jenis ini sangat sulit dipadatkan.

5. Pondasi Pada Tanah TimbunanTanah timbunan merupakan tanah yang diangkut dari daerah lain kelokasi pembangunan. Tanah timbunan yang akan dijadikan dasar pondasi harus diperiksa terlebih dahulu kapasitas dukungnya. Dan jika akan digunakan tanah timbunan harus dipadatkan terlebih dahulu.

6. Pondasi Pada BatuSebenarnya pondasi pada batu tidak perlu dihawatirkan karena sifat batu yang keras dipastikan mampu menahan beban bangunan dengan baik. Namun pada batuan berkapur dan memiliki lubang-lubang, stabilitas bangunan harus diperhitungkan. Karena akan membahayakan bangunan.

Teori Rankine (1857)

Teori Rankine berasumsi bahwa:Tidak ada adhesi atau friksi antara dinding dengan tanah (friksi sangat kecil sehingga diabaikan).Tekanan lateral terbatas hanyauntuk dinding vertikal 90.Kelongsoran (pada urugan) terjadi sebagai akibat dari pergeseran tanah yang ditentukan oleh sudut geser tanah ().Tekanan lateral bervariasi linier terhadap kedalaman dan resultan tekanan yang berada pada sepertiga tinggi dinding, diukur dari dasar dinding.Resultan gaya bersifat pararel terhadap permukaan urugan.

TekananTanah Aktif (Ka) Menurut RankineDisebut tekanan tanah aktif jika tekanan yang bekerja mengakibatkan dinding menjauhi tanah yang ditahan, seperti ditunjukkan oleh gambar di bawah ini:

Tekanan Tanah Aktif

x45 + /2vh

Keruntuhan tanah mengikuti prinsip lingkaran Mohr (Mohr - Coulomb). Jika pergerakan dinding membuat x semakin besar, maka pada akhirnya, lingkaran Mohr akan menyentuh garis keruntuhan (MenurutRankine, sudut keruntuhan adalah sebesar 45 + ), sehingga keruntuhan akan terjadi. Tahanan geser tanah mengikuti persamaan:f = c + v tan

dimana: f: tahanan geser tanahv: tekanan efektif tanahc: kohesi tanah: sudut geser tanah

Lingkaran Mohr Tekanan AktifvKovhhaf = c + v tan 45 + /290 + c

Besar gaya-gaya yang bekerja mengikuti persamaan sebagai berikut:v = 1h = 3

dimana: h: tekanan lateral tanahv: tekanan efektif tanahc: kohesi tanah: sudut geser tanah

Resultan tekanan aktif akibat beban luar dan pengaruh air dapat dideskripsikan oleh gambar berikut ini:vKa-2cKavKa 2cKa-2cKaPa

Total tekanan tanah yang bekerja dirumuskan mengikuti :

Pa = 0,5HKa - 2cKadimana: Pa: total tekanan tanah aktifv: tekanan efektif tanahc: kohesi tanahH: tinggi dinding penahan tanah

TekananTanah Pasif (Kp) Menurut RankineDisebut tekanan tanah pasif jika tekanan yang bekerja mengakibatkan dinding mendekati tanah yang ditahan.

Tekanan Tanah Pasif

x45 +/2hv

Keruntuhan tanah mengikuti prinsip lingkaran Mohr (Mohr-Coulomb). Jika pergerakan dinding membuat x semakin besar, maka pada akhirnya, lingkaran Mohr akan menyentuh garis keruntuhan.

Lingkaran Mohr Tekanan Pasif

hphKoh90 + cs = c + v tan 45 + /2

Besar gaya-gaya pada gambar di atas adalah sebagai berikut:v = 3h = 1

dimana: h: tekanan lateral tanahv: tekanan efektif tanahc: kohesi tanah: sudut geser tanah

Resultan tekanan pasif akibat beban luar dan pengaruh air dapat dideskripsikan sebagai berikut:

vKp2cKpvKp + 2cKp

Total tekanan tanahyang bekerja dirumuskan sebagai berikut:Pp= 0,5HKa + 2cKa

Jika permukaan tanah yang ditahan, pada permukaan atas elevasinya meningkat, maka rumus mencari Kp adalah:

dimana: : sudut geser tanah: elevasi tanah di permukaan atas dinding

Besar rasio umum koefisien tekanan lateral tanah dapat diperkirakan melalui tabel di bawah ini:

Rasio Koefisien Tekanan Tanah

(* Sumber: Gouw, 2009)

Rasio Umum Koefisien Tekanan LateralTanah Non KohesifTanah KohesifKp 3 - 14Kp 1 2K0 0,4 0,6K0 0,4 0,8Ka 0,22 0,33Ka0,5 1,0

Pengaruh Muka Air TanahTekanan tanah lateral akibat pengaruh muka air tanahDinding penahan tanah dengan muka air tanah yang sama tinggi.

Tekanan tanah aktif yang bekerja pada dinding penahan tanah b1=H..Ka b2=H. w

Apabila MAT = MTTekanan tanah aktif yang bekerja pada dinding penahan tanah :a). Ea1 = .H2. .Ka = berat vol. tanah terendam b1 = H. .Ka garis kerja gaya 1/3 H

b). Ea2 = .H2. w w = berat vol. air b1= H2. w garis kerja gaya 1/3 H

Dinding penahan tanah dengan muka air tanah tidak sama tinggi

Berat jenis tanah () ; angka pori (e) ; kadar air (w) :1 = sudut gesek intenal tanah di atas m.a.t2 = sudut gesek intenal tanah di bawah m.a.t

Tekanan tanah aktif yang bekerja :Ea1 = akibat tekanan tanah di atas matEa2 = akibat beban terbagi merata ( tanah di atas m.a.t)Ea3 = akibat tekanan tanah di bawah m.a.tHa = Tekanan hidrostis yang mendorong DPT

Tekanan tanah pasif :Ep1 = akibat tekanan tanah di atas m.a.tEp2 = akibat beban terbagi rata (tanah di atas m.a.t)Ep3 = akibat tekanan tanah di bawah m.a.tHp = tekanan hidrostsatis yang menahan DPT

Tekanan hidrostatis akan saling menghilangkan.

Tekanan lateral akibat tanah yang berada di bawah muka air merupakan tegangan efektif.

Dinding Penahan TanahDinding penahan tanah adalah struktur yang bertujuan untuk menahan tekanan lateral (horizontal) tanah ketika terdapat beda muka elevasi yang melampaui sudut alamiah kemiringan suatu tanah.

Tekanan lateral tanah di belakang dinding penahan tanah bergantung kepada sudut geser dalam tanah () dan kohesi tanah (c).

Menurut WSDOT (2009) dinding penahan tanah diklasifikasikan sebagai berikut:

a) Gravity WallsGravity walls memanfaatkan beban mati dan ketahanan geser mereka dalam menahan beban lateral tanah. Gravity walls kemudian dibagi menjadi rigid gravity walls, prefabricated modular gravity walls,dan mechanical stabilized earth (MSE) gravity walls.

Gravity Walls

b) Cantilever WallsCantilever wallsmemanfaatkan struktur kantilever dalam menahan tekanan lateral tanah untuk dapat menciptakan kestabilan pada dinding tersebut.

Cantilever Walls

c) Non-gravity Cantilever WallsNon-gravity Cantilever Walls mengandalkan ketahanan struktural dinding dimana struktur dinding tertanam kokoh dalam tanah atau batuan. Contohnya adalah soldier pile, contigous bored pile.

Soldier Pile

d) Anchored WallsAnchored Walls hampir mirip dengan cantilever walls, hanya saja ada tambahan angker yang melekat pada struktur penahan tanah yang berfungsi mengikat dinding penahan tanah, sehingga mampu memberikan perlawanan terhadap tekanan lateral.

Anchored Walls

Perancangan Desain Dinding Penahan Tanah Dengan Metode RankineMetode Rankine hanya berlaku untuk kemiringan tanah 90. Panjang overlap geosintetik dapat divariasikan seperti ditunjukkan oleh gambar berikut ini :

45 + /2ad = ar = 0,5 LKonsep Desain Rankine

Keterangangambar:H: tinggi dinding penahan tanahSv: spasi antar lapisan perkuatanLR: panjang nonactingLo: panjangoverlapLE: panjang penjangkaran L: panjang penjangkaran + panjang nonactingz: kedalamantitik yang ditinjau dari permukaan tanah : sudutgesertanah

Gaya-gaya yang bekerja diantaranya adalah tekanan horizontal tanah (Pa& h), tekanan aktif tanah (Ka), beban hidup (P), beban mati tambahan (q), dan beban tanah sendiri (Q). Adapun arah gaya ditunjukkan oleh gambar di berikut ini:

hPaKac45 + /2Arah-Arah Gaya Yang Bekerja

Keterangan gambar :Pa: total tekanan tanah aktif h: tekanan lateral tanah pada kedalaman tertentuKa: koefisien tekanan tanah aktifP: beban terpusatq: beban merataQ: gaya karena beban tanah sendiri yang runtuhx: jarak horisontal beban dari dinding penahan tanahR: jarak radial dari titik beban pada dinding penahan tanah dimana tekanan dihitung: sudut geser tanah: berat jenis tanahc: kohesi tanah: sudut friksi antara tanah dengan geosintetik

*