desain soldier pile dengan plaxis

ProceedingPESAT(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur& Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011

Vol.4 Oktober2011ISSN:1858-2559

DESAIN SOLDIER PILE DENGAN PLAXISMENGGUNAKANPEMODELANHARDENINGSOIL

Uppit Yulian;1Sri Wulandarl

/,2Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas GunadarmaJl. Margonda Raya No. 100 Depok 16424, Jawa Barat

/[email protected]

Abstrak

Semakin terbatasnya lahan dan mahalnya harga tanah di lokasi strategis di kota-kota besarseperti di Jakarta mengakibatkan dibangunnya gedung tinggi untuk memanfaatkan semaksimalmungkin lahan yang ada. Semakin tinggi suatu gedung dibangun, semakin luas pula kebutuhanparkir yang harus disediakan. Untuk memenuhi kebutuhan parkir tersebut basement merupakanaltematif penyelesaian. Masalah utama dalam pembangunan basement yang sering dihadapiadalah adanya bangunan tinggi di sekitamya sehingga dibutuhkan struktur dinding penahantanah yang kokoh Dalam pelaksanaan ga/ian basement pada suatu proyek, pada prinsipnya harusmenjaga stabi/itas tanah. Untuk mengatasi masalah tersebut di atas, digunakan dinding soldierpile yang merupakan rangkaian atau barisan bored pile yang terbuat dari beton yang dicor ditempat (cast in situ). Ga/ian basement proyek The City Center Office Park, Jakarta Pusat,mempunyai kedalaman -16,5 m di bawah muka tanah. Dari hasil penye/idikan tanah diketahuibahwa tanah berupa lempung berlanau yang sebagian tersedimentasi dan secara bergantiandisisipi oleh pasir yang sangat pad at sampai kedalaman 30 m. Soldier pile yang digunakanberdiameter 1 m dan dipancang sampai kedalaman 32,5 m. Ana/isis dilakukan menggunakanprogram PLAXIS menggunakan pemodelan hardening soil dan program komputer Excel.Perhitungan meliputi deformasi maksimum dan gaya-gaya dalam dari struktur dinding soldierpile. Didapatkan deformasi maksimum soldier pile sebesar 0,11043 m. Dari hasil ana/isismenurljukkan bahwa struktur penahan tanah perlu dibuat untuk menahan beban lateral tanah.Hasil dari ana/isis PLAXIS juga memberikan perhitungan yang dapat diterima dan cukup akurat.

Kata Kunci: Basement, Soldier Pile, PLAXIS, Hardening Soil.

PENDAHULUAN

Di kota-kota besar basement mulaimarak dibangun karena keterbatasaan lahan,keterbatasan ketinggian, atau karena adanyasubway. Basement biasanya digunakan seba-gai utilitas atau tempat parkir. Bagaimanapunjuga dalam mendesain basement biasanyamenemui beberapa kendala yang disebabkanoleh kondisi tanah dan air tanah yang tinggi.Untuk mengatasinya harus digunakan dindingpenahan tanah. Dinding penahan tanah adalahsuatu struktur yang digunakan untuk mena-han gerakan tanah arah lateral yang dapatmenimbulkan kelongsoran. Kestabilan din-ding penahan tanah dipengaruhi oleh tekanantanah lateral massa tanah, aliran air danstabilitas daya dukung tanah pondasi padadinding penahan tanah (Helmy, 2005).

AT- 20

Proyek The City Center Office Park inimempunyai struktur gedung 36 lantai ke atasdan 3 lantai di bawah tanah (basement)sampai kedalaman -16,5 m di bawah mukatanah, yang digunakan sebagai lahan parkir.Keadaan tanah proyek ini berupa endapan(alluvium) sungai yang berupa lempungberlanau yang sebagian tersedimentasi dansecara bergantian disisipi oleh pasir yangsangat padat yang terdapat sampai kedalaman30 m dan juga lempung tersier pada keda-laman di bawahnya. Selain itu, terdapat pulabangunan perkantoran yaitu Menara Bataviayang berjarak il00 m dan bangunan peru-mahan padat penduduk yang berjarak :!:3 mdari lokasi proyek. Oleh karena itu sangatdiperlukan dinding penahan tanah dalampelaksanaannya.

Dengan melihat kondisi di atas, makaalternatif dinding penahan tanah soldier pile

Yuliani,DesainSoldierPile...

ProceedingPESAT (Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur&Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011

dapat digunakan. Soldier pile adalah kon-struksi penahan tanah pada suatu galian yangterdiri dari ba'risan bored pile yang terbuatdari beton yang dicor di tempat (cast in situ)dan tidak menimbulkan suara bising dalampelaksanaannya. Untuk menganalisa defor-masi digunakan aplikasi PLAXIS, sedangkanperhitungan faktor kemananan stabilitas le-rengnya digunakan program komputer Excel.

METODE PENELITIAN

Metode Fellenius

Metode ini banyak digunakan untukmenganalisis kestabilan lereng yang tersusunoleh tanah, dan bidang gelincimya berbentukbusur (arc-failure). Metode ini dilakukandengan membagi massa longsoran menjadisegmen sebagaimana terlihat pada Gambar 1.

LW,x= LT./.R"T./.R

FK = LJ I ,LW;'x,

Dimana :Wi= berat segmen tanahXi = jarak horizontal dari pusat gelincir

ke titik berat segmenIi = panjang busur lingkaran pada

segmen yang dihitungR = jari-jari lingkaran keruntuhan't = tegangan geserc = kuat geser tanah

Untuk tanah c-cppada kondisi tegangan total:c. L + tan {6" W cos0FK = LJ

L W sinOPada kondisi tegangan efektif:

c'. L + tan {6'" (W cosO- u/)FK = LJ

L W sinO

h-~-1C1::NtRt~ --

! "I Ie

~i

e N I

w / lwYt.~/ /' ~~

I , /{e ~>-SLIP CIRCLE

Gambar 1.Metode FelleniusSumber: Paulus (1994)


Vol.4Oktober201r--ISSN:1858-2551

PLAXIS lMetodeini merupakanlangkah-Iangka!

yang akan dilaksanakandalam mendesaidinding penahantanah.Gambar3 merupakafialur perencanaandinding penahan tanahberbentukbaganalir. PadaGambar3 dapatdilihat bahwalangkahpertamaadalahmenge-tahui data tanah, setelah itu menganalisisstabilitas lereng.Langkahselanjutnyaadalahmenentukan koefisien tekanan tanah danmenghitungtekanantanahlateral,sertamen-desain dimensi, ukuran, momen dan peren-canaan tulangan untuk dinding penahan.Langkahakhir adalahcek stabilitasbaik de-ngan perhitunganmanual maupun menggu-nakan program PLAXIS.

PLAXIS merupakan suatu aplikasiberbasis elemen hingga yang digunakandalam analisis deformasi dan stabilitas duadimensi dalam rekayasa geoteknik. PLAXIStelah dikembangkan sejak tahun 1987 olehDelf University, Belanda. PLAXIS dimak-sudkan sebagai suatu alat bantu analisis untukahli geoteknik yang tidak harus menguasaimetode numerik. Tim riset dan pengem-bangan PLAXIS menjawab masalah tersebutdengan merancang prosedur-prosedur perhi-tungan yang handal dan baik secara teoritisyang kemudian dikemas dalam suatu pemo-delan yang logis dan mudah digunakan.Hasilnya, banyak praktisi geoteknik di selu-ruh dunia yang telah menerima dan menggu-nakannya untuk keperluan rekayasa teknis(PLAXIS 2D, 2007).

f~if

) ' 30 2°

1

10 jJ / "-'1

!

I~LY-

:' ~~-~/ . .~ .1/ :": -. i

"""--! .......

Gambar 2. Daerah Gelincir

AT- 21

ProceedingPESAT(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur&Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011


Mulai

Analisa stabilitas Iereng

Menentukan koefisien tekanan tanah danme:ns>hitllnlJ te:bmm tanah late:ml

Mendesain kedalaman pemancangan, dimensi, momen danperencanaan tulangan untuk dinding penahan soldier pile

Gambar 3. Alur Perencanaan Dinding Penahan Tanah

BASIL DAN PEMBAHASAN

Data TanahData ini merupakan data hasil

penyelidikan tanah yang dilakukan padaproyek ini berupa penyelidikan tanah diIapangan dan di laboratorium. Penyelidikantanah di lapangan yang dilakukan yaituStandard Penetration Test (SPT) dan hasil ujiN-SPT pada Bore Hole 1 dapat dilihat padaTabel 1.

Massa longsoran dibagi menjadi 5segmen hingga didapat hasil:

FK =I w .cos B.tan lp.R+IL'Cu.RIW.tb+ Iw

_3820,465 + 57121,7316286,99 + 184

=3,69

Analisis Dengan Plaxis PemodelanHardening Soil

Memasukkan nilai-nilai sesuai lang-kah-langkah hingga mendapat keluaran se-perti terlihat pada Gambar 4 dan Gambar 5.Gambar 4 merupakan Hasil Keluaran Lapisan

AT- 22

Tanah dan Beban dan Gambar 5 merupakanGenerate Mesh Output. Gambar 6 menun-jukkan Total Displacement dari hasil kalku-lasi dimana terlihat bahwa bidang longsormasih aman. Pada Calculation Window faktorkeamanan yang didapat adalah 1,16.

~~,

I::J.

Gambar 4. Hasil Keluaran Lapisan Tanah danBeban

. ~.~n"~II:~.iY."~~. .

Gambar 5. Generate Mesh Output.




No. ~edalaman (m)1 0-8,052 8,05-9,003 9,00-10,004. 10,00-12,005. 12,00-16,506. 16,50-18,007 18-22.58 22.5-269 26-30.510 30.5-31.4

Sumber : Sofoco

Tabell. Data HasH Uji N-SPT

Harga Pekerjaan (Rp)

Stiff, reddish brown silty clayMedium stiff, reddish brown silty claySoft, brown mottled light grey clayey siltSoft, light grey silty claySoft. brownish grey clayey siltHard, brownish grey cemented siltVery dense, brownish grey cemented fine sandy siltVery hard, grey cemented siltVery hard, light grey cemented siltVerv hard, lif!ht f!rev cemented silt

N-SPT

74,55652,97447,08882,404294,3537,588588,6588,6603,315588,6

Sf1wUJ

~I

......,..".,10101»................-1»,0tI)

tGt"~M8I)hlltlttU« U~ItI!.

Gambar 6. Total Displacement

16.5 J'T1

32.Sm

Gambar 7. HasHPerencanaan Soldier Pile

Perencanaan Kedalaman Soldier Pile

HasH perencanaan soldier pile dilihatpada Gambar 7. Setelah mendapat danmenghitung nilai Ra dan Rb masing-masingmaka tentukan kedalaman pemancangan (D),didapat D = 12,141 m. Untuk keperluanpraktis dan keamanan, maka dinaikkan sebe-sar 30% (Paulus, 2004), menjadi

D= 12,141 m x 1,3 = 15,78 m::::16 m

Menentukan Dimensi dan PenulanganSoldier Pile

o soldier pile = 1 m Jarak antarsoldierpile diambil1,1m c/c dandibutuhkantulangan 8 D22 dan tulangan geser 0 10 -200. Hasil perencanaan terlihat pada Gambar8.

Yuliani, Desain Soldier Pile...

Analisis Kestabilan Dinding Soldier PileDengan PLAXIS Pemodelan HardeningSoil

Tahap perhitungan terdiri dari perhi-tungan beban luar dan dinding, perhitungangalian 1 (galian di bawah muka air), dantahap perhitungan galian 2. Keluaran peren-canaan ditampilkan dalam Gambar 9. Gam-bar 9 menunjukkan bahwa setelah diberi din-ding dan beban maka pemodelan jaring ber-ubah dan terjadi deformasi. Deformasi yangstabil ditunjukkan dengan nilai Total Dis-placement seperti Gambar 10.

~

-.~o-aoo..9'ms

<~:~~:~;//:;'F.T."m&. e:J

~:E-:~_.(.ICDo"''''\

Gambar 8.Dimensi clanPenulangan Soldier Pile

Deto_m.e:d He.hE:dlen'~ 1otC!1 C51=.eCI!!n~<!!nt 110 :3..10.3 m

Gambar 9. Deformed Mesh Output

AT- 23


"lolal dJ.p'.cements (Utat)Ex1reR':e U10t 110~-43.10.3 m

Gambar 10. Total Displacement Output

SIMPULAN

Analisis dengan PLAXIS menggu-nakan pemodelan hardening soil menda-patkan angka keamanan sebesar 1,16 yangmendekati faktor keamanan, yaitu sebesar 1.Dari metode Fellenius didapat angka kea-manan sebesar 3,69 yang menunjukkan sa-ngat aman. Perbedaan ini disebabkan teoriPLAXIS dengan Fellenius berbeda. Felleniustidak menganalisis tanah per lapisan tetapimembagi luasan daerah gelincir per segmen,sedangkan PLAXIS memasukkan data tanahhingga kedalaman lapisan yang diinginkan.Dari pemyataan tersebut disim-pulkan bahwaanalisis PLAXIS lebih akurat dan mendekatirealita kondisi lapangan. Oleh karena itu di-ambil angka keamanan dari PLAXIS. GalianBasement Proyek The City Center OfficePark ini memiliki elevasi 16,5 m di bawahmuka tanah. Diameter soldier pile sebesar 1m, dan kedalaman peman-cangan 32,5 m dibawah muka tanah. Deformasi maksimumyang didapatkan sebesar 0,1143 m. Dari hasilanalisis menunjukkan bahwa soldier pile da-pat dijadikan pilihan karena aman dan kuat.

Dari hasil yang diperoleh, sebaiknyagunakan soldier pile berjangkar untuk me-minimalisir kedalaman pemancangan. Selainitu dari segi biaya juga cukup ekonomiskarena menghemat material yang dibutuhkan.Soldier pile yang digunakan biasanya sudahdicetak sedemikian rupa, sehingga praktispenggunaannya.

AT- 24


DAFTAR PUST AKA

Darjanto, Helmy, "Penggunaan Soldier PileSebagai Dinding Penahan Tanah dalamkasus Design and Build Gerbang di SuatuReal Estate Surabaya Barat", NEUTRON,Vol. 5 No.2, 2005

Ezeldin, A. S., Foundation Design, PracticalFoundation Engineering Handbook, 2004Goro. G. L., "Studi Analisis StabilitasLereng pada Timbunan dengan MetodeEIemen Hingga", Wahana Teknik Sipil,Vol. 12 No.1, 2007

Hardiyatmo, Hary Christady, MekanikaTanah 2, Penerbit PT.Gramedia PustakaUtama, Jakarta, 1994

Rahardjo. P. Paulus., Manual KestabilanLereng, Geotechnical EngineeringCenue,Bandung,1994

Swan. C. C., and Seo. Y. K., "Slope StabilityAnalysis Using Finite ElementTechniques", Civil & EnvironmentalEngineering Center for Computer-AidedDesign The University of Iowa owa City,Iowa USA, 1999

Wahyudi, H., dan Lastiasih, Y., "KorelasiNspt dan Berat Volume Tanah untukLempung Sangat Lunak", JurnalTeknologi dan Rekayasa Sipil TORSI,2007.


desain soldier pile dengan plaxis

Documents