Post on 16-Jul-2015
5/14/2018 Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab7-tekanan-tanah-aktif-dan-pasif-55a759bab17d9 1/7
II '
B a b 7 T e k a n a n T a n a h A k t i f d a n P a s i f
Konsep tekanan tanah aktif dan pasif sangat penting untuk masalah-masalah stabilitas tanah,pemasangan batang batang penguat pada galian, desain dinding penahan tanah, dan
pembentukan tahanan tarik dengan memakai berbagai jenis peralatan angkur.
Permasalahan di sini hanyalah semata mata untuk menentukan faktor keamanan terhadap
keruntuhan yangdisebabkan oleh gaya lateral. Pemecahan diperoleh dengan mernbandingkan
nilai gaya-gaya (kumpulan gaya-gaya yang bekerja). I
Gaya Iadalah gaya yang cenderung
menghancurkan
Gaya II adalah gaya yang cenderung
mencegah keruntuhan.
Gaya penghancur di sini misalnya gaya-
gaya lateral yang bekerja horisontal atau
mendatar biasanya menyebabkan bangunan Gaya Vertikal
guling.,
Gaya penghambat misalnya berat dari bangunan I strutur gaya berat dari bangunari ini
arah bekerjanya vertikal sehingga dapat menghambat gaya-gaya lateral atau gaya y~ngbekerja horisontal.
Perhitungan-perhitungan seperti tersebut di atas sering disebut perhitungan kestabilan
(S tab il it y Computat ion .)
1. TEKANAN TANAH AKTIF (DENGAN KOHESI NOL, C = 0)
Suatu dinding penahan tanah dalam keseimbangan menahan tekanan tanah horisontal
tekanan ini dapat dievaluasi dengan menggunakan koefisien tanah Ka Jadi bila berat suatu
tanah sampai kedalaman H maka tekanan tanahnya adalah yH dengan yadalah berat volumetanah. dan arah dari tekanan tersehut adalah arahnya vertikal ke atas. Sedangkan urauk
mendapatkan tekanan horisontal maka Ka adalah konstanta yang fungsinya rnengubah
tekanan vertikal tersebut menjadi tekanan horisontal.
Oleh karena itu tekanan horisontal dapat dituliskan sebagai
Pa= Kay H NIM
62
I I j. ,
5/14/2018 Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab7-tekanan-tanah-aktif-dan-pasif-55a759bab17d9 2/7
Dimana harga Ka 1 _ sin Q ~ Q )untuk tanah datar adalah:Ka = = tan? 45 --2
1+ sin Q
Untuk tanah miring Ka =
1+
cos Q
2
Q = sudut geser tanah
8 = kemiringan tanah
sin Q sin (Q - 8)
cos g
2. TEKANAN TANAH AKTIF BERKOHESI
Kohesi adalah lekatan antara butir butir tanah, sehingga kohesi mempunyai pengaruh
mengurangi tekanan aktif tanah sebesar 2c..[Ka
Pa = KayH - 2c..[Ka
dimana c =Kohesi dalam N/m 2
Contoh:
Hitunglah gaya dorong aktif total pactadinding vertikal setinggi 5 meter yang menahan tanah
berpasir dengan berat isi 17 KNIM3 <1>=35°engan permukaan horisontal dan muka air didasar
dinding
Hitung gaya dorong aktif bila air tanah naik 3 meter dan berat isi pasir 20 KN1M3 .
jawab:
wmm~llll*""t
17 KNIM3
~=35·
5 m ••••••••••••••••••••
a . Ka = 1 - sin 35 = 0.271 + sin 35
Pa =KayH
= 0.27 175
= 22.9 KNIM2
Ea = 22.9 H 0.5
= 57.5 KNIM2
hl=2m
2h2=3m Ea=1 Ka yH
+--
Pa=KayH
63
5/14/2018 Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab7-tekanan-tanah-aktif-dan-pasif-55a759bab17d9 3/7
h . Eal = 1/2 Ka g h2
= 1/20.27 1722
=9.2KNIM
Ea2 = Ka y h Z
= 0.27 1723
= 27.6KNIM
Ea3 = 1/ Ka y' H 22 2
= 1/20.27 (20-9.8) 32
= 12.4 KNIM
Ea4 = 1/ 1 . H Z2 w
=1/
2
9.832
= 44.1 KNIM
3 . TEKANAN TANAH PASIF
Dalam hal tertentu suatu dinding penahan tanah dapat terdorong kearah tanah yang di taban,
Dan arah dari tekanan pas if ini berlawanan dengan arah tekanan aktif. Kp adalah koefisien
tekanan pasif yang besamya
Untuk tanah datar
1 - sin Q ~ Q )Kp = = tarr' 45+-
1+ sin Q 2
Maka tahanan pasif suatu tanah datar tanpa kohesi (c = 0)
Pp=KpyH
Tahanan pas if suatu tanah datar dengan cohesi
Pp = Kp YH - 2 c ..fKP
Untuk Tanah Miring
Kp=
2
cos Q
sin Q sin (Q + 0)
cos 5
Maka Tekanan tanah pasif tanpa kohesi Pp = Kp ' Y H
Tekanan tanah pasif dengan kohesi Pp = Kp YH - 2c . . . / K P
64
I I " ,
5/14/2018 Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab7-tekanan-tanah-aktif-dan-pasif-55a759bab17d9 4/7
Contoh soal:
Dinding penahan seperti gambar disamping tertanam di tanah sampai kedalaman 1.8 m dan
menahan tanah setinggi 5.4 m. Bila kondisi tanah seperti tersebut dalam gambar, makahitunglah tekanan tanah yang bekerja pada dinding tersebut dan gambarkan grafiknya.
q:::O.5T/M2
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Ql=32°Cl=Oyl=I.8t1m3
Tanahl
hl=5,4 In
Jawab:
« « , : : :tarf (45 + ; )::: tan' (45 + 3
2
2) :::0.3072
Ka2
= tan? (45 + ~o):::0.704
Kp = tan! (45 + 120)::: 1.42
C2
= 0.15 kg/em' = 1.5 Tlm2
Ea, = qKalH= O~5X 0.3 0 72 X 5.4
::: 0.829 Tim
Eaz :: : _ ! _ t,s« , HI2
2
: : : _ ! _ x 1.8 x 0.31 (5.4)22
65
5/14/2018 Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab7-tekanan-tanah-aktif-dan-pasif-55a759bab17d9 5/7
Ea3
= « q + h ; y) KazH ) " 2c ../Kaz (Hz)
= «0.55.4 x 1.8) 0.704 x 1.8) " 2 x 1.5../0.704 (1.8)
= 0.842 TIM
1 2
E a4 = 2Y I Ka 2 H I
1= 2x 1.7 x 0.704 x (1.8)2
= 1.939 TIM
EP I = 2c2. fKi H 2
= 2 x 1.5../1.421.8
= 6 .3 9 T IM
Ea = 1 2 K2 "2 H 2 Y 2 P
1= 2X (1.8)2 X 1.7 x 1.42
= 3.91 TIM
LEa = 19.25 TIMLEp = 10.345 TIM
Contoh Soal
Diketahui dinding penahan tanah seperti pada gambar hitunglah faktor keamanan terhadap
guling (fs ~ 1.5) dan tekanan maksimum dan minimum pada tanah.
E a, = KaqH= 0.22 x 40 x 5.4
= 47.5 KNIM
1Eal
= 2Y I KaH2
1= 2x 17 x 0.22 x (5.4)2
= 54.6KNIM
Bl beton23.5 KN/M)
H=5.4m
= 5 x 0.3 x 23.5
= 35.3 KNIM= 3 x 0.4 x 23.5
= 28.2 KNIM
Berat tanah diatas badan dasar = 5 x 1.75 x 17
= 148.8 KNIM
Berat beton
Berat badan dasar
66
I I . . ,
5/14/2018 Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab7-tekanan-tanah-aktif-dan-pasif-55a759bab17d9 6/7
Beban merata q = 40 x 1.75
=70KNIM
Jadi
Gaya gaya horisontal total (Rh) = 47.5 + 54.6
= 102.1 KNIM
Gaya-gaya vertikal (Rv) = 35.3 + 28.2 + 148.8 + 70
= 282.3 KNIM
Momen momen yang terjadi:
Akibat Eal
Akibat badan pondasi
Akibat badan dasar
Akibat tanah
Akibat beban q
= 47.5 x 5.4 =128.2 KNM2
= 54.6 x 5.4 =98.3 KNM
30.3
= 35.3 x (1.75+-)= 67 KNM2
3= 28.2 x (2)= 42.3 KNM
1.75= 148 x (-) = 130.2 KNM
2
1.75= 70 x (-2-) = 61.5 KNM
Untuk mencari faktor aman terhadap guling pada pondasi tersebut maka langkah
pertamaadalah menentukan gaya yang bekerja padadinding. Sehinggadiperoleh komponen-
komponen horisontal dan vertikal (Rh dan Rv) dan gaya resultan R yang bekerja pada
dinding.
Posisi R ditentukan dengan membagi jumlah aljabar mornen-mornen dari semua gaya
terhadap sembarang titik pada dasar dinding dengan komponen vertikal (Rv), Komponen R
harus bekerja pada sepertiga bagian tengah dasar dinding, dan eksentrisitas (e) dari resultan
pada dasar dinding tak boleh lebih besar dari B/6. Dimana B adalah lebar dasar dinding. Maka
tekanan rnaksimum dan minimum pada dasar dinding adalah sebagai berikut.
. Rv ( 6e)Pmm =B 1- Ii
Maka untuk soal diatas
B M B 527e = - _ __ _I ! ! ! ! ! ! _ - - = -- - 1.5 = 1.86 - 1.5 = 0.36 m
2 Rv 2 282.3
67
5/14/2018 Bab7 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab7-tekanan-tanah-aktif-dan-pasif-55a759bab17d9 7/7
Maka tekanan maksimum dan minimum pada tanah
Rv ( 6e ) 282.3 ~ 6 x 0.36jp=- 1+- = 1±---B B 3 3
= 94 (1 ± 0.72)
= 162 KNIM l (m aks) dan 26 KN IM2 (min)
R v TanoFs adalah faktor aman yang besamya ---
Rh
dimana 0 adalah sudut friksi antara dasar dinding dan lapisan bawah tanah.
did F Rv lanO 282.3 tan 30 . .Maka faktor aman 1 apat s = = = 1.6 yang berarti lebih besar dari
Rh 1 02.1 :
yang disyaratkan (1.5).
Rv
R
Rh I-- .._ _.--... Dasar dinding
e
~ ,.B /2 : B /2
,
B
68
I I