STUDI ANALISIS DAN DESAIN GALIAN UNTUK BASEMENT GEDUNG

INDONESIA FINANCIAL CENTER (IFC) TOWER 2

Bobby Setiawan S.

NIM 15010081

Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan

Institut Teknologi Bandung

Abstrak: Analisis ini bertujuan mengetahui proses perencanaan basement pada gedung Indonesia

Financial Center (IFC) Tower 2 harus memperhatikan beberapa hal mulai dari karakteristik dan

jenis tanah pada lahan konstruksi, metode konstruksi galian tanah, dinding penahan tanah, dan

proses dewatering.

Dalam perencanaan galian ini, penggunaan software PLAXIS 2D v8.5 digunakan dalam hal

mendesain dan menganalisis dinding penahan tanah dan perkuatan dinding. Penggunaan PLAXIS

2D v8.5 didesain dengan menggunakan 2 Material model, yaitu Mohr-Coulomb dan Hardening

soil model.

Dari hasil analisis, dapat dilihat bahwa perancangan system dinding penahan tanah menggunakan

Secant Bored Piles Walls dilakukan dengan metode braced excavation dengan perkuatan steel

struts layak untuk dilakukan dan untuk galian aman dan stabil. Dengan penggunaan 2 metode

analisis menggunakan PLAXIS 2D v8.5, didapatkan bahwa penggunaan material model Mohr-

Coulomb untuk galian dinilai lebih konservatif/lebih aman dibandingkan model Hardening Soil.

Karena deformasi yang terjadi selama proses galian (short term) lebih besar dibandingkan model

Hardening Soil. Sedangkan untuk kondisi setelah proses galian (long term) baik material model

Mohr-Coulomb dan Hardening Soil tidak jauh berbeda.

Kata kunci: galian tanah, dinding penahan tanah, struts, Mohr-Coulomb, Hardening Soil.

Pendahuluan

Dalam perkembangannya di Indonesia

pemilihan ground anchor sebagai perkuatan

dinding penahan tanah banyak dilakukan

karena pertimbangan harga dan keleluasan

kerja. Namun dalam beberapa kasus ground

anchor tidak menjadi opsi karena instalasi

ground anchor membutuhkan perluasaan

cakupan area untuk anchor dan dapat

menggangu bangunan dekat yang berada

disekitarnya. Solusi alternatif yang dapat

dilakukan adalah dengan metode braced

excavation, yaitu dengan penggunaan steel

struts yang mana konstruksinya tidak

memperluas daerah cakupan dan tidak

menggangu banguan dekat disekitarnya.

Proyek gedung Indonesia Financial Center

(IFC) Tower 2 di kawasan Sudirman, Jakarta

Pusat ini direncanakan memiliki tinggi 48

lantai dengan 6 lantai basement yang mana

berada sangat dekat dengan gedung Indonesia

Financial Center (IFC) Tower 1 sejauh 1.2

meter sehingga penggunaan dinding penahan

tanah dan perkuatanannya menggunakan steel

struts. Permasalahan yang terjadi adalah jarak

galian dengan gedung sangat dekat sehingga

memerlukan analisis aspek gangguan

terhadap gedung sekitarnya. Dengan

demikian, melalui Tugas Akhir ini penulis

akan menganalisis stabilitas dinding penahan,

merancang sistem dinding penahan tanah

dengan metode braced excavation, dan

analisis gangguan terhadap gedung

disekitarnya.

Perencanaan galian untuk basement adalah

studi yang bertujuan untuk menganalisis

stabilitas dari proses penggalian itu sendiri,

penggunaan dinding penahan tanah (DPT)

dan perkuatanan dinding penahan tanah

dalam 2 (dua) kondisi, yaitu selama proses

penggalian (Short Term) maupun setelah

proses penggalian selesai (Long Term).

Terdapat beberapa tinjauan yang diperlukan

dari hasil pengerajan dan analisis galian ini,

yaitu Safety Factor (SF) dan deformasi DPT,

gaya-gaya dalam yang terjadi pada DPT dan

perkuatannya. Yang mana hasil tersebut

digunakan untuk dapat mendesain dari proses

galian tanah dan penggunaan DPT dan

perkuatan DPT.

Metode

Metodologi merupakan suatu metode

pendekatan untuk menyelesaikan masalah

dengan memperhatikan sumber data dan

fasilitas yang tersedia. Metodologi

menguraikan langkah-langkah dalam

menyelesaikan permasalahan, sehingga dapat

memberikan gambaran tentang bagaimana

mencari jawaban dari permasalahan yang

diajukan.

Berdasarkan tujuan dan ketersediaan data,

metode yang digunakan adalah:

1. Melakukan perumusan masalah, yaitu:

a) Apakah nilai safety factor (SF) masih

memenuhi dalam proses konstruksi

galian

b) Apakah besar deformasi yang akan

terjadi masih kurang dari deformasi ijin

c) Apakah dinding penahan tanah stabil

masih cukup kuat terhadap bending

moment (M) dan Gaya geser/shear

yang terjadi.

2. Pengumpulan data, data yang digunakan

berupa data primer dan data sekunder.

Untuk pengerjaannya, data primer

diperoleh dengan melakukan

penyelidikan lapangan (in situ test) dan

penyelidikan laboratorium (laboratory

test). Data diperoleh dari penyelidikan

lapangan berupa data N-SPT (Standard

Penetration Test). Untuk data sekunder/

studi literature diperoleh melalui studi

literature dan browsing internet

mengenai topik terkait.

3. Mengolah data hasil investigasi tanah

lapangan untuk mendapatkan parameter

tanah yang diperlukan dalam analisis ini

berupa stratigrafi dan profil tanah yang

mewakili.

4. Setelah didapatkan profil tanah yang

mewakili ditentukan parameter-

parameter tanah yang akan digunakan.

Secara garis besar parameter yang

diperlukan terdiri dari 2 macam, yaitu

strength parameter (c,,) dan stiffness

parameter (E, v). Parameter ditentukan

dari korelasi N-SPT dan tes laboratorium.

5. Lalu untuk analisis pekerjaan mulai dari

pekerjaan galian, ada hal-hal yang perlu

diperhatikan, yaitu stabilitas lereng

galian, dan tahapan proses galian (stage

construction). Hal ini berkaitan dengan

deformasi dan Safety Factor (SF) galian.

6. Lalu untuk analisis selanjutnya

merupakan pekerjaan dinding penahan

tanah Dalam desain dinding penahan

tanah (DPT), ada hal-hal yang perlu

diperhatikan, yaitu tekanan lateral, uplift

force dari beda elevasi muka air tanah,

bending moment, dan deformasi yang

terjadi pada dinding.

7. Tahapan akhir metodologi, yaitu analisis

dan pembahasan dalam hal ini membahas

tahapan akhir galian. Pada tahapan galian

yang dilakukan (stage construction)

dengan memperhatikan besaran-besaran

gaya/beban dan momen yang terjadi pada

dinding penahan tanah. Hal terutama

yang perlu diperhatikan adalah besar

deformasi pada dinding panahan tanah

yang akan terjadi masih kurang dari

deformasi ijin dan nilai safety factor (SF)

memenuhi. Dengan begitu, pada saat

tahapan galian dilakukan (stage

construction) dapat dilakukan dengan

aman.

8. Selanjutnya, pada desain akhir dinding

penahan tanah, dari perhitungan software

PLAXIS 2D didapatkan besaran gaya

geser (shear force), bending moment

yang terjadi pada dinding penahan. Nilai

ini digunakan dalam menentukan

dimensi/ukuran dinding penahan tanah

beserta penulangan yang akan dilakukan,

dan desain struts yang diperlukan.

Untuk melihat lebih jelas metodologi diatas,

dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Analisis dan Simpulan

Dari perancangan sistem dinding penahan

tanah dilakukan dengan metode braced

excavation, dengan menganalisis kelayakan

penggunaan metode ini dan memperhatikan

kestabilan dinding galian dan perkuatan

struts. Kelayakan dalam penggunaan metode

braced excavation dilakukan dengan

memperhatikan bangunan sekitar yang berada

di sekitar galian, dengan data yang didapat

bahwa jarak galian dengan bangunan sekitar

hanya berjarak 1.2 m (Gedung IFC Tower I),

dikarenakan hal itulah metode braced

excavation dengan perkuatan struts layak

untuk dilakukan.

Diperoleh nilai deformasi yang akan terjadi

pada dinding penahan tanah selama tahapan

galian, yaitu:

Diperoleh nilai safety factor yang terjadi pada

dinding penahan tanah tersebut, yaitu:

Undrained Drained Undrained Drained

Def Def Def Def

Galian 1 18.21 17.14 9.64 19.38

Galian 2 36.46 31.66 22.76 38.75

Galian 3 36.88 32.91 26.26 33.95

Galian 4 39.26 38.08 29.83 37.3

Galian 5 42.87 56.35 36.43 57.07

Galian 6 44.3 64.48 38.58 64.53

Long Term 103.52 104.71

Type

Mohr Coulomb Hardening Soil

Undrained Drained Undrained Drained

SF SF SF SF

Galian 1 6.5 3.125 6.35 3.087

Galian 2 5.3 2.801 5.07 2.644

Galian 3 5.07 2.17 4.482 2.074

Galian 4 4.37 1.492 3.91 1.542

Galian 5 3.67 1.26 3.289 1.3

Galian 6 3.06 1.81 3.172 1.8

Long Term 1.598 1.6

Type

Mohr Coulomb Hardening Soil

Diperoleh nilai gaya-gaya dalam yang terjadi

pada dinding penahan tanah tersebut, yaitu:

Keterangan:

Nilai kritis (terbesar/terkecil)

Dalam melakukan studi stabilitas dinding

penahan tanah menggunakan Secant Bored

Piles Walls diketahui bahwa galian

aman/stabil terhadap tekanan lateral yang

terjadi baik selama proses konstruksi galian

(short term) dan setelah proses konstruksi

galian (long term) dengan nilai SF > 1.5 untuk

setiap kondisi.

Deformasi dinding yang terjadi sebesar 104.7

mm masih kurang dari defleksi ijin sebesar

110 mm.

Dengan kedalaman penetrasi dinding sedalam

30m. Dinding penahan tanah cukup stabil

terhadap geser dan momen guling dengan

nilai SFgeser sebesar 1.3 dan SFguling sebesar

1.66.

Braced/Struts yang digunakan merupakan

profil baja IWF dengan mutu BJ-37 dan

dimensi 400.400.13.21 yang mana struts

tersebut kuat menahan gaya dalam yang

terjadi sebesar 1173.387 kN/m dan tidak

terjadi tekuk.

Dimensi dinding penahan tanah Secant Bored

Piles Walls) memiliki diameter sebesar 1200

mm dengan kedalaman penetrasi sedalam 30

m. Dengan dimensi tulangan yang digunakan

20D-32, yaitu sebanyak 20 buah tulangan

berdiameter 32 mm yang digunakan untuk

menahan bending moment terbesar yang

terjadi pada dinding sebesar 1210 kNm/m =

2300 kNm.

Galian ini aman terhadap heave dengan nilai

FSheave sebesar 1.983.

Penggunaan material model Mohr-Coulomb

untuk galian dinilai lebih konservatif/lebih

aman dibandingkan model Hardening Soil.

Karena deformasi yang terjadi selama proses

galian (short term) lebih besar dibandingkan

model Hardening Soil. Sedangkan untuk

kondisi setelah proses galian (long term)

material model Mohr-Coulomb dan

Hardening Soil tidak jauh berbeda.

Referensi

Bowles, Joseph E. (1989): Foundation

Analysis and Design, Mcgraw-Hill College.

Coduto, Donald P. (2001): Foundation

Design: Principles and Pratices 2nd Edition,

Prentice Hall.

F.H. Kulhawy and P.W. Mayne, (1990):

Manual on Estimating Soil Properties for

Foundation Design.

Uchida: SCDOT Geotechnical Design

Manual Chapter 7: Geomechanics.

Das, Braja M., Principles of Foundation

Engineering 7th Edition, 2007, PWS Publishing,

Pacific Grove.

M N Q

kNm/m kN/m kN/m

Galian 1 160.16 -261.61 -36.36

Galian 2 290.55 -278.83 -60.24

Galian 3 -474.02 -343.57 -146.8

Galian 4 -577.9 -422.65 287.48

Galian 5 -1180 -467.11 765.35

Galian 6 1210 -433.35 697.33

Long Term 1170 -427.37 782.07

Galian 1 102.88 -281.67 -39.2

Galian 2 230.32 -305.84 -79.79

Galian 3 -576.87 -328.95 -212.62

Galian 4 -574.58 -415.55 260.77

Galian 5 -601.46 -672.33 452.78

Galian 6 -515.84 -720.23 454.64

Drained

Material Model Kondisi Type

Undrained

HS

M N Q

kNm/m kN/m kN/m

Galian 1 119.83 -248.35 -43.93

Galian 2 213.6 -246.86 -77.81

Galian 3 -505.3 -295.35 -164.75

Galian 4 -529.35 -411.54 251.14

Galian 5 -941.58 -474.88 603.13

Galian 6 -954.66 -437.58 530.08

Long Term 1030 -437 769.43

Galian 1 126.3 -257.92 -43.4

Galian 2 248.21 -254.21 -77.25

Galian 3 -640.55 -334.81 -221.21

Galian 4 -599.29 -444.98 -286.33

Galian 5 -600.31 -773.5 418.56

Galian 6 -465.28 -872.2 386.58

Drained

Material Model Kondisi Type

Undrained

MC

Holtz, R.D., Kovacs, W.D., An Introduction to

Geotechnical Engineering, 1981, Prentice-

Hall, Inc., New Jersey.

Chang-Yu Ou, Deep Excavation Theory and

Practice, 2006, Taylor & Francis Group,

London, UK.

Irsyam, Mahsyur, SI-3221 Rekayasa Pondasi,

Penerbit ITB, Bandung.

Suyanto, Alif Ramdhani. (2012): Studi

Stabilitas Dinding Basement dengan

Perkuatan Ground Anchor yang Tidak

Memenuhi Kapasitas Tarik Desain, Tugas

Akhir Program Sarjana, Institut Teknologi

Bandung.

Plaxis 3D Foundation Material Models

Manual v1.5.

Plaxis Version 8 Tutorial Manual