BAB 1 TURAP

Konstruksi turap adalah suatu konstruksi yang banyak digunakan dalam

rekayasa sipil, yang bisa berupa konstruksi sederhana hingga konstruksi sangat

berat.

1.1 PENGGUNAAN DINDING TURAP

Beberapa penggunaan dinding turap antara lain adalah:

1. Dinding penahan tanah misalnya pada tebing jalan raya atau tebing sungai.

2. Dinding dermaga.

3. Dinding penahan galian misalnya pada pembuatan pondasi langsung atau

pondasi menerus, pembuatan basement dan lain-lainnya.

1.2 JENIS DAN FUNGSI TURAP

Tiang-tiang turap (sheet piles) sering digunakan untuk membangun

sebuah dinding yang berfungsi sebagai penahan tanah, yang bias berupa

konstruksi berskala besar maupun kecil.

Berdasarkan material yang digunakan dikenal beberapa jenis turap, yaitu:

a. Turap Kayu

b. Turap Beton dan Baja

Gambar 1

1.2.1 Turap Kayu

1.2.1.1 Dinding Turap Kayu

Turap kayu biasa digunakan pada bangunan yang tidak permanen,

seperti bangunan perancah untuk penggalian pondasi dan sebagainya.

Untuk bangunan permanen, pengawetan bahan dan perlindungan

bahan terhadap pelapikan harus benar-benar diperhatikan.

Penggunaan material kayu untuk dinding turap mempunyai

keuntungan dan kerugian. Adapun keuntungannya adalah bahan ini

mudah dicari. Sedangkan kerugiannya adalah masa pakai dari material

ini. relative pendek serta diperlukannya teknik pengawetan.

1.2.1.2 Tiang Turap Kayu

Tiang turap kayu digunakan hanya untuk konstruksi ringan yang

bersifat sementara yang berada di atas permukaan air. Tiang turap

yang biasa digunakan adalah papan kayu atau beberapa papan yang

digabung (wakefield piles). Papan kayu kira-kira dengan ukuran

penampang 50 mm x 300 mm dengan takik pada ujung-ujungnya

seperti terlihat pada gambar 2(a). Tiang wakefield dibuat dengan

memakukan tiga papan secara bersama-sama dimana papan tengahnya

dioffset sejauh 50 – 75 mm seperti gambar 2(b). Papan kayu juga bisa

di takik dalam gambar 2(c). Atau pada gambar 2(d) dengan

menggunakan besi yang ditanamkan pada masing-masing papan

setelah tiang dimasukkan ke dalam tanah.

Gambar 2

1.2.2 Turap Beton dan Baja

1.2.2.1 Dinding Turap Beton dan Baja

Dinding turap baja biasa digunakan pada bangunan permanen.

Konstruksi turap ini lebih ringan, lebih mudah pelaksanaanya di

lapangan serta hasilnya lebih baik. Sedangkan kerugiannya adalah

adanya tenggang waktu pemesanan serta adanya bahaya korosi.

Bahaya korosi pada konstruksi ini dapat dicegah dengan memberikan

catodic protection.

Variasi konstruksi baja sangat tergantung pada pabrik pembuatan.

Beberapa variasi antara lain:

- Variasi di daerah Eropa, seperti Laarsen, Krupp dan De Wendell

DPF.

- Variasi di daerah Amerika seperti DP type dan ZP type.

Biasanya pada setiap pabrik akan disediakan bentuk penampang

tipe-tipe di bawah ini:

- Tipe penampang U (U type sections)

- Tipe penampang Z (Z type sections)

- Tipe penampang F (F type sections)

- Tipe penampang kotak/box (Box type sections)

- Tipe penampang straight web

- Tipe penampang tabung pipa (Pipa tube sections)

Jika tidak berdasarkan factor ekonomi ataupun keterpaksaan

pengadaan jenis bahan, maka pada pemakaian konstruksi dindig turap

(sheet pile) dianjurkan untuk memilih konstruksi baja dengan alasan:

- Lebih tahan driving stresses missal pemancangan pada tanah

dengan lapisan tanah keras atau batuan.

- Lebih tipis penampangnya.

- Bisa digunakan berkali-kali.

- Panjang pile bias ditambah atau dikurangi dengan mudah.

- Bisa digunakan baik dibawah ataupun diatas air.

- Penyambungan yang mudah memungkinkan untuk mendapatkan

dinding yang menerus dan lurus pada waktu pemancangan.

Dinding turap beton biasa digunakan pada bangunan permanen

atau pada detail-detail konstruksi yang agak sulit. Keuntungan

pemakaian jenis dinding turap ini bias dibuat ditempat, sehingga waktu

pelaksanaan lebih cepat karena tanpa tenggang waktu pemesanan dan

pengangkutan. Sedangkan kerugiannya adalah sulitnya pelaksanaan

dilapangan karena sering terjadi kebocoran-kebocoran.

1.2.2.2 Tiang Turap Beton dan Baja

Tiang turap beton pracetak adalah untuk konstruksi berat yang

dirancang dengan tulangan untuk menahan beban permanen setelah

konstruksi dan juga menangani tegangan yang dihasilkan selama

konstruksi. Penampang tiang-tiang ini adalah sekitar 500-800 mm

lebar dan tebal 150-250 mm. Gambar 2( e) memperlihatkan diagram

skematik ketinggian dan penampang tiang turap beton bertulang.

Tiang turap baja di USA adalah sekitar 10-13 mm tebal.

Penampang tiang turap yang berasal dari Eropa bias lebih tipis tetapi

lebih lebar. Penampang tiang bias berbentuk Z, lengkung dalam (deep

arch), lengkung rendah (low arch) atau sayap lurus (straight web).

Interlok pada tiang turap dibentuk seperti jempol-telunjuk atau bola-

keranjang untuk hubungan yang ketat untuk menahan air. Gambar 3(a)

memperlihatkan diagram skematik untuk hubungan interlock jempol-

telunjuk untuk penampang sayap lurus. Sedangkan tipe interlock bola-

keranjang untuk penampang Z diberikan pada gambar 3(b).

Gambar 3

Tiang turap baja sangat baik digunakan karena daya tahannya

terhadap tegangan yang tinggi selama penyorongan kedalam tanah

yang keras. Tiang ini juga relative ringan dan dapat digunakan kembali

(penggunaan yang berulang-ulang). Oleh karena itu tura baja sering

digunakan untuk pemakaian sementara. Turap sementara dipakai

ketika melakukan penggalian, misalnya dalam pembuatan gorong-

gorong. Setelah gorong-gorong berada pada kedudukan yang

direncanakan, turap dicabut dan penggalian dan penggalian ditimbun

kembali. Konstruksi sementara sering juga dipakai pada bendungan

elak (cofferdam). Bendungan elak ini dibangun untu melaksanakan

proses dewatering selama konstruksi berlangsung.

1.3 JENIS DAN METODE KOSTRUKSI TURAP

Pada prinsipnya, perencanaan dinding turap dapat dibagi dua jenis, yaitu:

a. Dinding Cantilever (Cantilever Walls)

b. Dinding Berjangkar (Anchored Walls)

Turap dengan dinding cantilever, sebagaimana dinyatakan dalam namanya

adalah tiang yang ujungnya tertahan oleh tanah sehingga seolah-olah

tergantung. Stabilitas turap jenis ini sangat tergantung pada panjang

penanaman tiang. Sedangkan turap berjangkar, disamping ujung tiangnya

tertanam, disekitar ujung lainnya dipasang jangkar yang akan memberikan

gaya tarik melawan kecenderungan tiang turap terdorong kearah yang

berlawanan dengan tanah.

Dalam metode konstruksi tiang turap terdapat beberapa cara antara lain:

1. Dengan meletakkan tiang turap di dalam tanah yang terlebih dahulu digali

lalu kemudian diisi kembali dengan tanah isian.

2. Dengan memancangkan tiang turap ke dalam tanah, kemudian tanah

didepannya digali. Atau dalam hal konstruksi dermaga, tiang turap

dipancangkan dalam air hingga mencapai tanah, kemudian tanah isian

diberikan di belakangnya.

Dalam banyak kasus tanah isian yang diletakkan dibelakang dinding turap

biasanya adalah tanah granular. Sementara tanah di bawah garis penggalian

bias tanah pasir atau lempung. Permukaan tanah dimana air berada biasanya

diacu sebagai garis galian (dredge line). Berdasarkan hal ini terdapat dua

macam metode konstruksi turap, yaitu:

1. Struktur Urugan (Backfilled Structure)

2. Struktur Galian (Dredged Structure)

Gambar 4 dan 5

1.3.1 TURAP CANTILEVER

Yang dinamakan dinding turap cantilever adalah dinding penahan

yang tidak menggunakan jangkar. Dinding turap cantilever biasanya

direkomendasikan untuk dinding dengan ketinggian sedang berkisar 6

m atau kurang diatas garis galian. Dinding turap cantilever diperoleh

dengan cara memancangkan turap tersebut pada suatu kedalaman

tertentu. Kestabilan dari dinding ini hanya merupakan hasil mobilisasi

tekanan tanah lateral pasif sebagai antisipasi dari tekanan-tekanan yang

bekerja pada dinding tersebut antara lain tekanan aktif dan tekanan

residu air.

Prinsip dasar untuk menghitung distribusi tekanan tanah lateral

tiang turap cantilever dapat dijelaskan dengan bantuan gambar 6, yang

menunjukkan perilku leleh dinding cantilever yang tertanam pada

lapisan pasir di bawah garis galian. Dinding berputar pada titik O.

Oleh karena adanya tekanan hidrostatik pada masing-masingsisi

dinding, maka tekanan ini akan saling menghilangkan, dengan

demikian yang diperhitungkan hanya tekanan tanah lateral efektif saja.

1. Pada Zona A, tekanan lateral hanyalah tekanan aktif saja yang

berasal dari tanah sebelah di atas garis galian.

2. Pada Zona B, oleh karena pelenturan dinding di daerah ini, maka

bekerja tekanan tanah lateral aktif dari bagian tana sebelah atas

garis galian dan tekanan tanah pasif di bawah garis galian

disebelah air. Kondisi pada zona ini akan berkebalikan dengan

Zona C yaitu di bawah titik rotasi.

Distribusi tekanan tanah bersih ditunjukkan pada Gambar 6(b), namun

untuk penyederhanaan biasanya Gambar 6(c) akan digunakan dalam

perencanaan.

Gambar 6

Pada bagian berikutakan diberikan sejumlah formula matematis

untuk analisis dinding turap cantilever. Namun perlu diperhatikan

bahwa analisis ini berlaku untuk konstruksi yang sebelahnya

menghadap air dan permukaan air biasanya akan berfluktuasi sebagai

akibat pasang surut. Oleh karena itu harus hati-hati dalam menentukan

pengaruh air pada diagram tekanan bersih.

1.3.1.1 TURAP CANTILEVER PADA PASIR

Untuk mengembangkan huubungan untuk kedalaman

penanaman tiang turap yang dibutuhkan didalam tanah

granular, perhatikan Gambar 7(a). Tanah yang akan ditahan

oleh dinding turap, berada diatas garis galian, adalah juga tanah

granular. Permukaan air tanah berada pada kedalaman L1 dari

puncak tiang. Ambilah sudut gesek pasir sebagai φ.

Intensitas tekanan aktif pada kedalaman z = L1 dapat

dinyatakan sebagai:

p 1=γ .L 1.Ka (1)

dimana:

Ka : koefisien tekanan aktif Rankine = tan2(45- φ /2)

γ : berat isi tanah di atas muka air

Dengan cara yang sama, tekanan aktif pada kedalaman

z = L1+L2 (yaitu pada kedalaman muka galian) adalah sama

dengan:

p 2=( γL1+γL2 ) . Ka (2)

Perlu dicatat bahwa pada kedalaman garis galian, tekanan

hidrostatik dari kedua arah dinding adalah sama dan oleh

karena itu akan saling menghilangkan.

Untuk menentukan tekanan tanah bersih dibawah garis galian

hingga pada titik rotasi O seperti ditunjukkan pada Gambar

6(a) sebelumnya, haruslah dipertimbangkan bahwa tekanan

pasif yang bekerja dari sebelah kiri(sebelah air) kea rah sebelah

kanan (sebelah tanah) dan juga tekanan aktif bekerja dari

sebelah kanan ke sbelah kiri dinding. Untuk kasus ini,

pengabaian tekanan hidrostatik untuk kedua sisi dinding dan

tekanan aktif pada kedalaman z dapat diberikan sebagai:

pa=[γL1+γL2+γ (z−L 1−L 2)]. Ka (3)

Adapun tekanan pasif pada kedalaman z adalah:

pp=γ ( z−L1−L2). Kp (4)

dimana:

Kp : koefisien tekanan pasif Rankine = tan2(45- φ /2)

Maka dengan mengkombinaskan persamaan (3) dan (4),

tekanan lateral bersih ditentukan sebagai:

p=pa−pp

p=[γL1+γL2+γ (z−L1−L 2)] . Ka−γ (z−L1−L2). Kp

p=(γL1+γL2) Ka−γ (z−L 1−L 2)(Kp−Ka)

p=p 2−γ (z−L)(Kp−Ka)

p=p 2−γ (z−L)(Kp−Ka) (5)

dimana:

L = L1 + L2

Tekanan bersih p menjadi = 0 pada kedalaman L3 dibawah

garis galian;

p 2−γ ( z−L ) (Kp−Ka )=0

atau

( z−L )=L 3= p 2γ ( Kp−Ka ) (6)

Dari persamaan sebelumnya, kelihatan bahwa kemiringan

(slope) garis distribusi tekanan bersih DEF adalah 1 vertikal

dengan (Kp-Ka) horizontal. Sehingga didalam diagram:

HB=p 3=L 4 (Kp−Ka)γ (7)

Pada dasar tiang turap, tekanan pasif (pp) bekerja dari kanan

ke kiri, dan tekanan aktif (pa) bekerja dari kiri ke kanan,

sehingga pada z = L + D

pp=(γL1+γL2+γD) Kp (8)

pa=γD . Ka (9)

Maka tekanan lateral bersih pada dasar turap adalah sebagai

berikut;

p 4=pp−pa

pp−pa=(γL1+γL2+γD )Kp−γD . Ka

pp−pa=(γL1+γL2)Kp+γD(Kp−Ka)

pp−pa=(γL1+γL2 ) Kp+γL3 ( Kp−Ka )+¿

γL 4( Kp−Ka)

p 4=p5+γL 4(Kp−Ka)

p4=p5+γL 4(Kp−Ka) (10)

dimana:

p 5=( γL1+γL2 ) Kp+γL3 ( Kp−Ka ) (11)

D=L 3+L 4 (12)

Untuk kestabilan turap, prinsip statika sekarang dapat

digunakan,

∑ gaya – gaya horizontal per satuan panjang dinding = 0

dan

∑ momen per satuan panjang dinding pada titik B = 0

Jumlah dari seluruh gaya-gaya horizontal adalah,

Luas ACDE pada diagram tekanan – luas EFBH + luas

FHBG = 0

atau

P−12

p3. L 4+ 12

L 5( p 3+p 4)=0 (13)

dimana,

P = Luas ACDE pada diagram tekanan

Penjumlahan momen ke titik B dari seluruh gaya-gaya menjadi,

P(L 4+z)−( 12

L 4. p 3)+( L 43

)+12

L5( p 3+ p 4)+( L53

)=0

(14)

Dari Pers. (13)

L 5= p3. L 4−2 Pp 3+p 4

(15)

Dengan mengkombinasikan Pers. (6), (10), (14) dan (15), dan

kemudian menyederhanakan mereka secara bersama-sama,

maka akan diperoleh sebuah persamaan berderajat 4 dalam L4.

L 44+ A 1. L 43−A 2. L 42−A 3. L 4−A 4=0 (16)

dimana,

A 1= p 5γ (Kp−Ka)

(17)

A 2= 8 Pγ (Kp−Ka) (18)

A 3=6P ¿¿ (19)

A 4=P(6 z p5+4 P)γ2(Kp−Ka)2 (20)

1.3.1.1.1 Prosedur Menentukan Diagram Tekanan

Berdasarkan teori yang diberikan sebelumnya, berikut ini

adalah prosedur langkah demi langkah untuk menentukan diagram

tekanan yang dibutuhkan untuk mendapatkan kedalaman tiang

turap cantilever pada tanah-tanah granular:

1. Hitung Ka dan Kp.

2. Hitung p1 (Pers.1) dan p2 (Pers. 2) . Catatan: L1 dan L2 sudah

diketahui.

3. Hitung L3 (Pers. 6).

4. Hitung P.

5. Hitung z (yaitu pusat tekanan untuk luasan ACDE) dengan

mengambil momen di E.

6. Hitung p5 (Pers. 11).

7. Hitung A1, A2, A3 dan A4 (Pers. 17 sampai Pers. 20).

8. Menyelesaikan Pers. 16 dengan cara coba-coba untuk

menentukan L4.

9. Hitung p4 (Pers. 10).

10. Hitung p3 (Pers. 7).

11. Menentukan L5 dari Pers. 15.

12. Sekarang diagram distribusi tekanan sebagaimana

diperlihatkan oleh Gambar 7(a) dapat dengan mudah

digambarkan.

13. Menentukan kedalaman teoritis Pers.12 penetrasi tiang turap

sebagai L3 + L4. Kedalaman aktual penetrasi tiang turap dapat

ditentukan dengan menaikkan besaran kedalaman teoritis

sebesar 20-30%.

1.3.1.1.2 Metode Lain

Pada metode sebelumnya, factor keamanan yang ditunjukkan

pada langkah ke-13 dilakukan dengan menaikkan kedalaman actual

sebesar 20-30%. Namun ada perencana yang lebih suka

menggunakan factor keamanan bukan pada hasil akhir tetapi pada

awalnya, yaitu koefisien tekanan tanah pasif. Dalam hal ini pada

langkah ke-1;

Kp (rencana )= KpFK

dimana,

FK : factor keamanan (biasanya antara 1,5 sampai 2,0)

1.3.1.1.3 Menghitung Momen Lentur Maksimum

Variasi diagram momen untuk dinding turap cantilever

diperlihatkan pada Gambar 7 (b). Momen maksimum akan terjadi

antara titik E dan F’. Untuk menentukan momen maksimum Mmax

per satuan panjang dindingm, maka terlebih dahulu harus

ditentukan sebuah titik dimana gaya geser (gaya lintang) = 0.

Dengan memakai suatu acuan jarak baru z’ (dengan titik asal pada

E) untuk gaya geser = 0 berlaku:

P=12

( z ' )2(Kp−Ka)γ

atau

z '=√ 2 P(Kp−Ka)γ

(21)

Sekali titik dimana gaya geser = 0 dapat ditentukan F” pada

Gambar 7 (a), maka besarnya momen maksimum dapat diperoleh

sebagai,

Mmax=P ( z+ z' )−[ 12

γ z '2 ( Kp−Ka )] [ 13

z ' ] (22)

Ukuran profil tiang turap yang dibutuhkan kemudian dapat dibuat

dengan mengacu kepada tegangan lentur izin bahan yang

digunakan, atau;

S= Mmaxσ all

(23)

dimana,

S : modulus penampang (section modulus) tiang turap yang

dibutuhkan per satuan panjang struktur.

σ all : tegangan lentur izin turap.

1.3.1.1.4 Turap Cantilever dengan Keadaan Khusus

Berikut ini dua macam kasus khusus yang berkenaan dengan

tidak adanya muka air tanah dan cantilever bebas akan

memperlihatkan adanya perubahan formulasi matematis atas

besaran-besaran untuk menentukan L4.

1.3.1.1.4.1 Turap Tanpa Muka Air Tanah

Jika tidak terdapat muka air tanah, maka diagram tekanan

tanah bersih akan menjadi seperti yang ditunjukkan oleh

Gambar 8, yang sebenarnya merupakan modifikasi dari

Gambar 7. Berdasarkan gambar ini beberapa besaran juga akan

mengalami perubahan, sehingga;

p2 = γLKa (24)

p3 = L4 (Kp – Ka) γ (25)

p4 = p5 + γ L4 (Kp – Ka) (26)

p5 = γLKp + γ L3 (Kp – Ka) (27)

L 3= p2γ (Kp – Ka)

= LKa(Kp – Ka)

(28)

P=12

p2 L+ 12

p 2 L3 (29)

z=L 3+ L3= LKa

Kp−Ka+L3=

L(2Ka+Kp)3(Kp−Ka)

(30)

L 44+ A 1 ' . L 43−A 2 ' . L 42−A 3 ' . L 4−A 4 '=0 (31)

dimana;

A 1 '= p 5γ (Kp−Ka)

(32)

A 2 '= 8 Pγ (Kp−Ka) (33)

A 3 '=6 P ¿¿ (34)

A 4 '=P(6 z p5+4 P)γ2(Kp−Ka)2 (35)

1.3.1.1.4.1 Turap Ujumg Bebas

Pada Gambar 9 diperlihatkan sebuah turap cantilever yang

ujungnya bebas tertanam pada pasir yang menderita beban

garis P per satuan panjang dinding. Dalam hal ini persamaan

untuk memperoleh kedalaman penanaman menjadi,

D4−[ 8 Pγ (Kp−Ka) ]D2−[ 12 PL

γ (Kp−Ka) ]D−[ 2 Pγ (Kp−Ka) ]

2

=0 (36)

dan,

L 5=γ (Kp−Ka)D2−2P

2 D(Kp−Ka)γ (37)

Selanjutnya,

Mmax=P ( L+z ' )− γ z3(Kp−Ka)6

(38)

z '=√ 2 P(Kp−Ka)γ

(39)

1.3.1.2 TURAP CANTILEVER PADA LEMPUNG

Dalam beberapa kasus, tiang turap cantilever harus

disorongkan ke dalam lapisan lempung yang mempunyai

kohesi taksalur (undrained cohesion), c (konsep φ = 0). Diagram

tekanan bersih akan agak berbeda daripada yang diperlihatkan

pada Gambar 7(a). Gambar 10 memeperlihatkan sebuah

dinding turap yang disorongkan ke dalam lempung dengan

bahan isian di belakang turap adalah tanah granular yang

terletak di atas garis galian tanah. Misalkan permukaan air

terletak padakedalaman L1 di bawah puncak turap.

Sebagaimana sebelumnya, dengan menggunakan Pers. (1) dan

(2), intensitas tekanan tanah bersih p1 dan p2 dapat dihitung,

sehinga diagram untuk distribusi tekanan tanah diatas

permukaan garis galian dapat digambarkan.

Pada kedalaman z yang lebih besar dari L1 + L2 dan diatas

titik rotasi (titik O pada Gambar 6 (a), tekanan aktif (pa) dari

kanan ke kiri dapat dinyatakan dengan,

pa=[ γL1+γL2+γsat ( z−L 1−L 2 ) ] .Ka−2 c √Ka (40)

dimana,

Ka : koefisien tekanan tanah aktif Rankine; dengan φ = 0,

besarannya akan menjadi nol.

Dengan cara yang sama, tekanan pasif (pp) dari kiri ke kanan

dapat diberikan sebagai,

pp=γsat ( z−L1−L2 ) . Kp+2c√ Kp (41)

dimana,

Kp : koefisien tekanan tanah pasif Rankine; dengan φ = 0,

besarannya akan menjadi nol.

Maka tekan bersih menjadi;

p 6=pa−pp

¿ [γsat ( z−L 1−L 2 )+2 c ]−[γL1+γL2+γsat ( z−L1−L2 ) ]+2c

¿4 c−(γL1+γL2)

p 6=4c−(γL1+γL2) (42)

Pada dasar tiang turap, tekanan pasif (pp) bekerja dari kanan

ke kiri, dan tekanan aktif (pa) bekerja dari kiri ke kanan

adalah,

pp= (γL1+γL2+γsat D )+2 c (43)

pa=γsat D−2 c (44)

Maka tekanan bersih menjadi,

p 7=pp−pa=4 c+(γL1+γL2) (45)

Untuk analisis kesetimbangan, ∑FH = 0 (yaitu luas diagaram

tekanan ACDE - luas EFIB + luas GIH = 0), atau;

P 1−[4 c−( γL1+γL2 ) D ]+12

L 4 [4 c−( γL1+γL2 )+4 c+ (γL1+γL2 )]=0

dimana,

P1 = luas diagram tekanan ACDE

Dengan menyederhanakan persamaan sebelumnya, maka diperoleh;

L 4=D [4c− (γL1+γL2 )]−P1

4 c (46)

Sekarang ambilah momen di titik B, ∑MB = 0, atau;

P 1 ( D+z 1 )−[ 4 c−( γL1+γL2 ) ] D2

2+ 1

2L 4 (8 c )( L 4

3)=0 (47)

dimana,

z1 = jarak dari pusat tekanan pada diagram ACDE diukur dari

permukaan garis galian.

Dengan mengkombinasikan Pers. (46) dan (47) dapat diturunkan;

D2 [4 c−(γL1+γL2 ) ]−2D P1−P 1¿¿ (48)

Dengan menyelesaikan persamaan ini maka dapat diperoleh D, yaitu

kedalaman penetrasi ke dalam lapisan lempung yang dibutuhkan oleh

turap.

1.3.1.2.1 Prosedur Menentukan Diagram Tekanan

Berdasarkan teori yang diberikan sebelumnya, berikut ini

adalah prosedur langkah demi langkah untuk menentukan diagram

tekanan yang dibutuhkan untuk mendapatkan besarnya penetrasi

turap pada lapisan lempung.

1. Menghitung Ka = tan2(45- φ /2) untuk tanah isian.

2. Mendapatkan p1 dan p2 [Pers. (1) dan (2)] .

3. Hitung P dan z1.

4. Menggunakan Pers. (48) untuk memperoleh kedalaman teoritis

D.

5. Menggunakan Pers. (46) untuk menghitung L4.

6. Menghitung p6 dan p7 [ Pers. (42) dan (45)].

7. Menggambarkan diagram distribusi tekanan seperti Gambar 10

8. Hitung p3 (Pers. 7).

9. Kedalaman actual penetrasi turap dihitung sebagai Daktual = 1,4

sampai 1,6 (Dteoritis).

1.3.1.2.2 Menghitung Momen Lentur Maksimum

Dengan merujuk pada Gambar 10, momen maksimum (yaitu

momen di titik dimana gaya geser = 0) akan terjadi di antara L1 +

L2 < z <L1 + L2 + L3. Dengan menggunakan system koordinat z’

(z’ = 0 pada garis galian) gaya geser menjadi,

P 1−p6 . z '=0

atau

z '=P 1p 6

(49)

Besarnya momen maksimum kemudian dapat dihitung dengan

rumus;

Mmax=P 1( z'+z1 )− p6 z '2

2 (50)

Dengan diketahuinya momen lentur maksimum, maka modulus

penampang dapat dihitung dari pers (23), untuk selanjutnya

menentukan profil tiang turap yang diperlukan.

1.3.1.2.3 Turap Cantilever dengan Keadaan Khusus

Berikut ini dua macam kasus khusus yang berkenaan dengan

tidak adanya muka air tanah dan cantilever bebas akan

memperlihatkan adanya perubahan formulasi matematis atas

besaran-besaran untuk menentukan panjang penanaman turap pada

tanah lempung.

1.3.1.2.3.1 Turap Tanpa Muka Air Tanah

Jika tidak terdapat muka air tanah, maka diagram tekanan

tanah bersih akan menjadi seperti yang ditunjukkan oleh

Gambar 11. Berdasarkan gambar ini dapat diperoleh,

1.3.1.2.3.1 Turap Ujumg Bebas

Pada Gambar 12 diperlihatkan sebuah turap cantilever yang

ujungnya bebas tertanam pada lempung yang menderita beban

garis P per satuan panjang dinding.