analisis perencanaan stabilitas dinding penahan tanah

Prosiding SEMNASTERA (Seminar Nasional Teknologi dan Riset Terapan) Politeknik Sukabumi, 21 September 2019

147

Analisis Perencanaan Stabilitas Dinding Penahan

Tanah Terhadap Pengaruh Curah Hujan

Siskarlina1, Haadi Kusumah

2, Anita Ariesty

3

1,3Program Studi Teknik Sipil, Politeknik Sukabumi

Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Jawa Barat 2Program Studi Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Sukabumi

Jl. Dr. H. Syamsudin, Kota Sukabumi, Jawa Barat [email protected]

Abstrak

Dinding Penahan Tanah merupakan suatu konstruksi yang berfungsi untuk menahan beban tanah lateral di atas

struktur, agar mencegah terjadinya longsoran pada tanah miring akibat air terus mengisi pori-pori tanah karena adanya

faktor curah hujan. Maka dari itu perlu adanya perencanaan Dinding Penahan Tanah tehadap stabilitas geser, stabilitas

guling, dan stabilitas daya dukung tanah menggunakan metode Rankine dan persamaan Terzaghi. Dalam penelitian

dilakukan pengambilan sampel tanah menggunakan Hand Boring kemudian dilakukan pengujian tanah di laboratorium

melalui uji direct shear. Penelitian ini menganalisis perbandingan stabilitas Dinding Penahan Tanah dengan perbedaan

letak muka air tanah. Dari hasil analisis menunjukan bahwa dengan dimensi ketinggian 4,5 meter dan lebar 3,2 meter

dengan letak muka air tanah di dasar Dinding Penahan Tanah memenuhi syarat keamanan stabilitas dimana Fgs =

5,440 > 1,5, Fgl = 2,703 > 2, dan Fst = 1,205 > 1. Pada muka air tanah kedalaman 1,5 meter Dinding Penahan Tanah

memenuhi syarat keamanan dimana Fgs = 1,780 > 1,5, Fgl = 2,094 > 2, dan 1,201> 1. Untuk muka air tanah di puncak

Dinding Penahan Tanah tidak memenuhi syarat keamanan yaitu Fgs = 0,723 < 1,5, Fgl = 1,465 < 2, dan Fst = 0,432< 1,

sehingga dapat menyebabkan kelongsoran.

Kata kunci: Dinding penahan tanah, faktor aman, stabilitas geser, stabilitas guling, stabilitas daya dukung tanah,

metode Rankine.

I. PENDAHULUAN

Tanah merupakan faktor dasar dalam mendirikan

sebuah bangunan [1]. Dengan masalah kondisi pori-

pori tanah yang tidak dapat menampung air yang

masuk mengakibatkan adanya pergeseran tanah

yang labil dapat menjadikan wilayah tersebut akan

rawan terhadap longsor. Mengingat akan besarnya

kerugian dikemudian hari, maka diperlukannya

pembangunan dengan melihat dari segi faktor

keamanan. Oleh karena itu diperlukan perencanaan

Dinding Penahan Tanah yang mengacu pada nilai

stabilitas pada struktur tersebut.

Stabilitas tanah sangat penting untuk

meningkatkan keamanan dan kenyamanan dalam

pembangunan. Stabilitas tanah dapat dipengaruhi

oleh adanya faktor cuaca, karena intensitas curah

hujan yang tinggi bisa mengakibatkan kondisi tanah

menjadi jenuh. Dalam penelitian sebelumnya

terbagi menjadi 2 kondisi, dimana Kondisi 1 adalah

kondisi perencanaan awal dari Dinding Penahan

Tanah, dan Kondisi 2 adalah kondisi yang ada di

lapangan setelah mengalami pergeseran pada

dinding [2].

Penelitian dilakukan dengan mengambil data

Hand Boring yang berupa pengambilan sampel

tanah untuk nantinya dilakukan penelitian di

laboratorium. Melalui penelitian ini, penulis

melakukan perhitungan analisis stabilitas Dinding

Penahan Tanah dengan tiga perbedaan letak muka

air tanah pada proyek pembangunan Perumahan

Sukabumi Sejahtera 1 yang berlokasi di Kampung

Cioray, Desa Bojongraharja, Kecamatan Cikembar,

Kabupaten Sukabumi.

II. METODE PENELITIAN

Diagram Alir ini berupa langkah-langkah dalam

proses penelitian yang akan dibahas.


148

Gambar 1. Diagram Alir

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Umum Dinding Penahan Tanah

Untuk beban yang berada di atas dinding

merupakan beban merata yang diasumsikan sebesar

1 t/m², yang dikarenakan bentuk dari beban yang

dianggap luas serta bervariasi tidak seperti beban

terpusat. Dengan menggunakan konstruksi batu kali

memiliki berat isi sebesar 2,2 t/m³. Sebelumnya

penulis melakukan pengujian data tanah di lapangan

serta laboratorium untuk mendapatkan parameter-

parameter tanah.

Tabel 1. Hasil Data Uji Laboratorium

Ket. γ γ sub Ø c

Tanah I 1,72

t/m³ 1,86 t/m³ 14 ° 0 t/m²

Tanah II 1,87

t/m³ 2,0 t/m³ 32 ° 0,41 t/m²

Analisis dilakukan dalam penyelesaian

perencanaan stabilitas Dinding Penahan Tanah pada

3 kondisi yang muncul karena adanya faktor

intensitas curah hujan yang berbeda, setiap kondisi.

Tabel 2. Letak Muka Air Tanah

Kondisi Letak

Kondisi 1 Dasar pondasi

Kondisi 2 Pada kedalaman 1,5 m

Kondisi 3 Puncak pondasi

B. Analisis Dinding Penahan Tanah Kondisi 1

Gambar 2. Muka Air Tanah di Dasar

1) Menghitung Gaya Vertikal dan Momen :

Perlu adanya pembagian berat dalam bentuk persegi

dan segitiga seperti pada Gambar 3, beban yang

dipikul oleh Dinding Penahan Tanah berupa beban

dari batu kali, beban tanah, dan beban merata.

Gambar 3. Pembagian Beban


149

Tabel 3. Hasil Momen Akibat Gaya Vertikal

No

Berat

(t/m)

Jarak

(m)

Momen

(t)

1 1,032 3,00 3,096

2 1,646 3,00 4,937

3 3,256 2,60 8,466

4 8,140 1,73 14,109

5 5,632 1,60 9,011

6 0,400 3,00 1,200

ƩW = 20,106 Ʃ = 40,819

2) Menghitung Tekanan Tanah: Pembagian

tekanan tanah dipengaruhi oleh beban merata dan

tanah, tanpa adanya pengaruh muka air tanah,

seperti pada Gambar 4.

Gambar 4. Pembagian Tekanan Tanah

Tabel 4. Hasil Tekanan Tanah Aktif

No TTA

(t/m)

Jarak

(m)

Momen

(t)

1 0,916 3,75 3,434

2 0,922 1,50 1,383

3 1,181 3,50 4,134

4 2,378 1,50 3,567

5 2,586 1,00 2,586

Ʃ Pa = 7,982 Ʃ Ma = 15,103

Tabel 5. Hasil Tekanan Tanah Pasif

No TTP

(t/m)

Jarak

(m)

Momen

(t)

1. 6,298 0,50 3,149

Ʃ Pp = 6,298 Ʃ Mp = 3,149

Berdasarkan hasil pada Tabel 4 dan Tabel 5, untuk

menghasilkan jumlah dari gaya horizontal (Ʃ Ph) dan

momen akibat guling (Ʃ Mg), yaitu :

ΣPh = ΣPa – ΣPp = 7,982 – 6,298 = 1,685 t/m

ΣMg = ΣMa – ΣMp = 15,103 – 3,149 = 11,954

tStabilitas Terhadap Geser : Nilai tahanan geser

pada dasar dinding dianggap kasar, maka untuk

dan ,sehingga :

δ = (2/3) . 32 = 21,33

Σ Rh =

= (0,41 t/m2 . 3,2 m) + (20,106 t/m . 0,391)

= 9,164 t/m

5,440 > 1,5, memenuhi syarat keamanan.

3) Stabilitas Terhadap Guling :

2,703 > 2, memenuhi syarat keamanan.

4) Stabilitas Terhadap Daya Dukung Tanah :

Berdasarkan pada tabel factor daya dukung

Terzaghi untuk Ø = 14° didapatkan nilai Nc = 12,11,

Nq = 4,02, dan Nγ = 1,26. Tanah yang berpasir

tidak memiliki nilai kohesi, sehingga kapasitas daya

dukung ultimit :

q = = = 2,58 t/m² qu = q . Nq + 0,5 . B .

. Nγ

qu = [ (2,58 t/m2

. 4,02) + (0,5 . 3,2 . 0,87 t/m3 .

1,26) ]

qu = 12,126 t/m²

Tekanan akibat beban struktur, yaitu :

(

)

(

)

(

)

(

)

Sehingga stabilitasnya :

Fst =

=

Fst = 1,205 > 1, memenuhi syarat keamanan.

C. Analisis Dinding Penahan Tanah Kondisi 2


150

Gambar 5. Muka Air Tanah di 1,5m

1) Menghitung Gaya Vertikal dan Momen : Muka

air tanah yang berada pada kedalaman 1,5 meter

mempengaruhi berat isi lapisan tanah ke-II sehingga

dikurangi dengan nilai berat isi air sebesar 1 t/m³.



No Berat

(t/m)

Jarak

(m)

Momen

(t)

1 1,032 3,00 3,096

2 0,880 3,00 2,640

3 3,256 2,60 8,466

4 8,140 1,73 14,109

5 5,632 1,60 9,011

6 0,400 3,00 1,200

ƩW = 19,340 Ʃ = 38,522

2) Menghitung Tekanan Tanah : Pembagian dari

tekanan tanah dipengaruhi oleh tekanan beban

merata, tekanan tanah, dan tekanan muka air tanah,




No TTA

(t/m)

Jarak

(m)

Momen

(t)

1 0,916 3,75 3,434

2 0,922 1,50 1,383

3 1,181 3,50 4,134

4 2,378 1,50 3,567

5 1,383 1,00 1,383

6 4,500 1,00 4,500

Ʃ Pa = 11,279 Ʃ Ma = 18,400


No TTP

(t/m)

Jarak

(m)

Momen

(t)

1. 6,298 0,50 3,149

Ʃ Pp = 6,298 Ʃ Mp = 3,149

Berdasarkan Tabel 7 dan Tabel 8, untuk menghasilkan

jumlah gaya horizontal (Ʃ Ph) dan momen akibat

guling (Ʃ Mg), yaitu :

ΣPh = ΣPa – ΣPp = 11,279 – 6,298 = 4,982 t/m

ΣMg = ΣMa – ΣMp = 18,400 – 3,149 = 15,251 t

3) Stabilitas Terhadap Geser :

δ = (2/3) . 32 = 21,33

Σ Rh =

= ( 0,41 t/m2 . 3,2 m ) + (19,340 t/m . 0,391 )

= 8,865 t/m

1,780 > 1,5, memenuhi syarat keamanan.


2,094 > 2, memenuhi syarat keamanan.


151






dukung ultimit :

q = = = 2,58 t/m² qu = q . Nq + 0,5 . B .

. Nγ

qu = [ (2,58 t/m2. 4,02) + (0,5 . 3,2 m . 1,0 t/m

3 .

1,26) ]

qu = 14,88 t/m²


(

)

(

)

(

)

(

)


Fst =

Fst = 1,201 > 1, memenuhi syarat keamanan.

D. Analisis Dinding Penahan Tanah Kondisi 3

Gambar 8. Muka Air Tanah di Puncak

1) Menghitung Gaya Vertikal dan Momen : MAT

mempengaruhi berat isi lapisan tanah ke-I dan ke-II.



No Berat

(t/m)

Jarak

(m) Momen (t)

1 0,516 3,00 1,548

2 0,880 3,00 2,640

3 3,256 2,60 8,466

4 8,140 1,73 14,109

5 5,632 1,60 9,011

6 0,400 3,00 1,200

ƩW = 18,824 Ʃ = 36,974

2) Menghitung Tekanan Tanah : Pembagian dari

tekanan tanah dipengaruhi oleh tekanan beban

merata, tekanan tanah, dan tekanan muka air tanah,




No TTA

(t/m)

Jarak

(m)

Momen

(t)

1 0,916 3,75 3,434

2 0,922 1,50 1,383

3 0,591 3,50 2,067

4 1,189 1,50 1,784


152

5 1,383 1,00 1,383

6 10,125 1,50 15,188

Ʃ Pa = 15,125 Ʃ Ma = 25,237


No TTP

(t/m)

Jarak

(m)

Momen

(t)

1. 3,149 0,50 1,574

Ʃ Pp = 3,149 Ʃ Mp = 1,574

Berdasarkan Tabel 10 dan Tabel 11, untuk menghasilkan

jumlah gaya horizontal (Ʃ Ph) dan momen akibat

guling (Ʃ Mg), yaitu :

ΣPh = ΣPa – ΣPp = 15,125 – 3,149 = 11,976 t/m

ΣMg = ΣMa – ΣMp = 25,237 – 1,574 = 23,663 t

3) Stabilitas Terhadap Geser :

δ = (2/3) . 32 = 21,33

Σ Rh =

= ( 0,41 t/m2 . 3,2 m ) + (18,824 t/m . 0,391 )

= 8,664 t/m

0,723 < 1,5, tidak memenuhi syarat

keamanan.


1,465 < 2, tidak memenuhi syarat keamanan.






dukung ultimit :

q = = = 1,29 t/m² qu = q . Nq + 0,5 . B .

. Nγ

qu = [ (1,29 t/m2. 4,02) + (0,5 . 3,2 m . 1,0 t/m

3 .

1,26) ]

qu = 7,202 t/m²


(

)

(

)

(

)

(

)


Fst =

Fst = 0,432 < 1, tidak memenuhi syarat keamanan.

6) Hasil Analisis Dinding Penahan Tanah :

Gambar 11. Faktor Keamanan Stabilitas DPT

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dengan data yang

ada, perencanaan Dinding Penahan Tanah dengan

ketinggian 4,5 meter dan lebar 3,2 dengan MAT

yang berada di dasar dan kedalaman 1,5 meter,

memenuhi semua syarat stabilitas aman. Berbeda

dengan MAT yang berada di puncak untuk kondisi

3 tidak memenuhi semua syarat stabilitas, sehingga

dapat terjadi kelongsoran. Adapun beberapa saran

yang dapat penulis sampaikan berdasarkan proses

analisis yang dilakukan, diantaranya :

1. Untuk penelitian selanjutnya perlu mengetahui

data frekuensi curah hujan sebagai acuan dalam

penempatan MAT, perencanaan dengan

perbandingan tipe Dinding Penahan Tanah.

2. Sebaiknya melakukan penyelidikan tanah di

lapagan dan laboratorium secara mandiri agar

mendapat data yang akurat.

3. Diperlukannya sosialisasi pengetahuan

mengenai fungsi dari Dinding Penahan Tanah

kepada masyarakat yang terkait.

REFERENSI

[1] Hardiyatmo, Hary Christady, Teknik Fondasi 1,

Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama, 1996

[2] Kalalo, Melania, Jack H. Ticoh, dan Agnes T.

Mandagi, “Analisis Stabilitas Dinding Penahan

Tanah (Studi Kasus: Sekitar Areal

PT.Trakindo, Desa Maumbi, Kabupaten

Minahasa Utara)”, Jurnal Sipil Statik., vol. 5 no. 5,

pp. 285-294, Juli. 2017

[3] Hadihardaja, Joetata, Rekayasa Pondasi I

Konstruksi Penahan Tanah, Jakarta: Gunadarma,

1997

5.44

1.78

0.723

2.703

2.094

1.465 1.205 1.201

0.432

0

1

2

3

4

5

6

Kondisi I Kondisi II Kondisi III

Fgs

Fgl

Fst


153

[4] Kasiram, Moh, Metodologi Penelitian, Malang:

UIN Malang Press, 2008

[5] Bowles, Joseph E, Analisis dan Desain Pomdasi :

Edisis Keeempat Jilid 2, Jakarta : Erlangga, 1993

[6] Das, Braja M, Noor Endah dan Indrasurya B.

Mochtar, Mekanika Tanah Jilid 2, Jakarta :

Erlangga, 1983

[7] Wesley, Laurence D, Mekanika Tanah untuk Tanah

Endapan dan Residu, Yogyakarta : ANDI, 2012

analisis perencanaan stabilitas dinding penahan tanah

Documents