analisa perencanaan perhitungan struktur sheet pile beton

13
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 1 ANALISA PERENCANAAN PERHITUNGAN STRUKTUR SHEET PILE BETON SUKA JADI, KAB.TANGERANG, PROVINSI JAWA BARAT Candra Hadi Putra 1) , Hikmad Lukman 2) Titik Penta Artiningsih 3) ABSTRAK Sheet pile merupakan suatu konstruksi teknik sipil umumnya dipakai untuk melindungi keruntuhan lereng akibat tekanan lateral di sisi belakang dinding sheet pile. Tujuan dari studi ini adalah untuk mengetahui kekuatan struktur sheet pile beton pada Normalisasi Kali Cisadane, Tangerang sehingga stabil terhadap gaya tekanan dan momen. Perhitungan tekanan tanah aktif dan pasif dihitung dengan menggunakan Teori Rankine sedangkan teganga aktif dan pasif menggunakan Teori Coulumb. Hasil analisis sheet pile kantilever beton dengan menggunakan data tanah hasil uji laboratorium dengan High Water Level (HWL) 2,556 meter dan Normal Water Level (NWL) 7,088 meter didapatkan kedalaman D pancang sheet pile untuk High Water Level (HWL) 4,345 meter dan Normal Water Level (NWL) 12,049 meter. Berdasarkan analisa gaya-gaya dalam perhitungan manual didapatkan momen maksimum untuk HWL sebesar 18,802 ton.m dan NWL sebesar 6,393 ton.m. Maka dipilih sheet pile beton Wika FPC (Flat Prestressed Concrete) tipe FPC-320-G-500 dengan Bending Moment Ultimate 19,61 t.m dari tabel profil Wika beton. Kata kunci: Sheet Pile Kantilever, D, Momen Maksimum, Profil Wika Beton I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Dengan adanya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta laju pertumbuhan yang demikian pesat khususnya di Indonesia, telah memicu meningkatnya kuantitas dan kualitas konstruksi di Indonesia.Hal ini terjadi seiring dengan kebutuhan masyarakat akan sarana fisik yang terus meningkat. Dengan demikian merupakan sebuah tantangan ke depan pada calon engineer untuk menghadapi persaingan secara global, terlebih lagi dengan banyaknya tenaga asing yang masuk ke Indonesia merupakan suatu tantangan tersendiri. Turap (sheet pile) merupakan suatu konstruksi teknik sipil umumnya dipakai untuk melindungi keruntuhan lereng akibat tekanan lateral di sisi belakang dinding turap. Dari segi struktur, dinding turap dapat dibedakan menjadi empat yaitu turap kantilever, dinding turap diangker, dinding turap dengan landasan (platform), bendung elak seluler (cellular cofferdam). Pada pekerjaan galian tanah, masalah utama yang dihadapi adanya penggalian yang cukup dalam dapat berakibat keruntuhan (failure) tanah sekitar galian. Suatu tanah galian yang tinggi biasanya berpontensi runtuh tanah lateral. Salah satu solusi yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah ini adalah memancang turap (sheet pile). Metode ini dianggap sebagai teknik yang umum diterima dimana penggunaan angker kadang- kadang diperlukan mengurangi deformasi turap. Sistem ini dilakukan dengan cara menggali tahap demi tahap sampai kedalaman yang diperlukan. Analisis sheet pile didasarkan pada gerakan menyeluruh dari kekuatan geser tanah, jenis yang umum digunakan yaitu sheet pile kantilever dan sheet pile berjangkar. Penambahan jangkar dimaksudkan untuk menambah stabilitas sheet pile dan angka keamanan, namun penambahan jangkar berarti juga tambahan metode konstruksi dan biaya. Tugas akhir ini membahas perencanaan perkuatan tebing pada sungai Cisadane menggunakan jenis perkuatan sheet pile beton. Selanjutnya dalam tugas akhir ini akan melakukan analisa struktur sheet pile beton dengan menggunakan data yang diperoleh dari studi penyelidikan tanah. 1.2. Maksud dan Tujuan Dalam tugas akhir ini akan dibahas mengenai analisa struktur sheet pile beton di lapangan, dengan hasil perhitungan yang dibuat dengan

Transcript of analisa perencanaan perhitungan struktur sheet pile beton

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 1

ANALISA PERENCANAAN PERHITUNGAN STRUKTUR SHEET PILE BETON –

SUKA JADI, KAB.TANGERANG, PROVINSI JAWA BARAT

Candra Hadi Putra1)

, Hikmad Lukman2)

Titik Penta Artiningsih3)

ABSTRAK

Sheet pile merupakan suatu konstruksi teknik sipil umumnya dipakai untuk melindungi keruntuhan

lereng akibat tekanan lateral di sisi belakang dinding sheet pile. Tujuan dari studi ini adalah untuk

mengetahui kekuatan struktur sheet pile beton pada Normalisasi Kali Cisadane, Tangerang sehingga

stabil terhadap gaya tekanan dan momen. Perhitungan tekanan tanah aktif dan pasif dihitung dengan

menggunakan Teori Rankine sedangkan teganga aktif dan pasif menggunakan Teori Coulumb. Hasil

analisis sheet pile kantilever beton dengan menggunakan data tanah hasil uji laboratorium dengan High

Water Level (HWL) 2,556 meter dan Normal Water Level (NWL) 7,088 meter didapatkan kedalaman D

pancang sheet pile untuk High Water Level (HWL) 4,345 meter dan Normal Water Level (NWL) 12,049

meter.

Berdasarkan analisa gaya-gaya dalam perhitungan manual didapatkan momen maksimum untuk HWL

sebesar 18,802 ton.m dan NWL sebesar 6,393 ton.m. Maka dipilih sheet pile beton Wika FPC (Flat

Prestressed Concrete) tipe FPC-320-G-500 dengan Bending Moment Ultimate 19,61 t.m dari tabel

profil Wika beton.

Kata kunci: Sheet Pile Kantilever, D, Momen Maksimum, Profil Wika Beton

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dengan adanya perkembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi serta laju

pertumbuhan yang demikian pesat khususnya di

Indonesia, telah memicu meningkatnya

kuantitas dan kualitas konstruksi di

Indonesia.Hal ini terjadi seiring dengan

kebutuhan masyarakat akan sarana fisik yang

terus meningkat. Dengan demikian merupakan

sebuah tantangan ke depan pada calon engineer

untuk menghadapi persaingan secara global,

terlebih lagi dengan banyaknya tenaga asing

yang masuk ke Indonesia merupakan suatu

tantangan tersendiri.

Turap (sheet pile) merupakan suatu konstruksi

teknik sipil umumnya dipakai untuk melindungi

keruntuhan lereng akibat tekanan lateral di sisi

belakang dinding turap. Dari segi struktur,

dinding turap dapat dibedakan menjadi empat

yaitu turap kantilever, dinding turap diangker,

dinding turap dengan landasan (platform),

bendung elak seluler (cellular cofferdam). Pada

pekerjaan galian tanah, masalah utama yang

dihadapi adanya penggalian yang cukup dalam

dapat berakibat keruntuhan (failure) tanah

sekitar galian. Suatu tanah galian yang tinggi

biasanya berpontensi runtuh tanah lateral. Salah

satu solusi yang dapat digunakan untuk

mengatasi masalah ini adalah memancang turap

(sheet pile).

Metode ini dianggap sebagai teknik yang umum

diterima dimana penggunaan angker kadang-

kadang diperlukan mengurangi deformasi turap.

Sistem ini dilakukan dengan cara menggali

tahap demi tahap sampai kedalaman yang

diperlukan.

Analisis sheet pile didasarkan pada gerakan

menyeluruh dari kekuatan geser tanah, jenis

yang umum digunakan yaitu sheet pile

kantilever dan sheet pile berjangkar.

Penambahan jangkar dimaksudkan untuk

menambah stabilitas sheet pile dan angka

keamanan, namun penambahan jangkar berarti

juga tambahan metode konstruksi dan biaya.

Tugas akhir ini membahas perencanaan

perkuatan tebing pada sungai Cisadane

menggunakan jenis perkuatan sheet pile beton.

Selanjutnya dalam tugas akhir ini akan

melakukan analisa struktur sheet pile beton

dengan menggunakan data yang diperoleh dari

studi penyelidikan tanah.

1.2. Maksud dan Tujuan

Dalam tugas akhir ini akan dibahas mengenai

analisa struktur sheet pile beton di lapangan,

dengan hasil perhitungan yang dibuat dengan

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 2

maksud dan tujuan.

1. Maksud

a. Untuk mengetahui kedalaman pada sheet

pile beton dalam tanah timbunan.

b. Mencari profil sheet pile beton yang aman

dari hasil perhitungan.

2. Tujuan

a. Untuk mengetahui kekuatan struktur sheet

pile beton.

1.3. Ruang Lingkup dan Batasan

Masalah

1. Menghitung penetrasi sheet pile beton (D).

2. Menghitung panjang total sheet pile.

3. Menghitung momen maksimum pada sheet

pile.

1.4. Metode Penulisan

1. Peninjauan lapangan

Peninjaun kelapangan dalam pengumpulan

data pelaksanaan pekerjaan pondasi sheet

pile beton pada proyek pembangunan

Normalisasi Kali Cisadane.

2. Melakukan studi pustaka (Library Research)

Yaitu mengumpulkan data teoritis yang

dilakukan dengan cara mempelajari diktat

kuliah, dan referensi-referensi lainnya yang

berhubungan dengan tugas akhir tersebut.

3. Mengelola data- data yang sudah

dikumpulkan

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sheet pile

2.1.1 Definisi Sheet pile

Sheet pile adalah konstruksi yang dapat

menahan tekanan tanah di sekelilingnya,

mencegah terjadinya kelongsoran dan biasanya

terdiri dari dinding sheet pile dan

penyangganya. Konstruksi dinding sheet pile

terdiri dari beberapa lembaran sheet pile yang

dipancangkan ke dalam tanah, serta membentuk

formasi dinding menerus vertikal yang berguna

untuk menahan timbunan tanah atau tanah yang

berlereng. Sheet pile terdiri dari bagian-bagian

yang dibuat terlebih dahulu (pre- fabricated)

atau dicetak terlebih dahulu (pre-cast).

2.1.2 Fungsi Sheet pile

Fungsi sheet pile adalah ;

a. Struktur penahan tanah, misalnya pada

tebing jalan raya atau tebing sungai.

b. Struktur penahan tanah pada galian.

c. Konstruksi bangunan yang cocok pada saat

kondisi tanah kurang mampu untuk

mendukung dinding penahan tanah.

2.1.3 Jenis – jenis Sheet pile

a. Sheet pile Kayu

Sheet pile kayu digunakan untuk dinding

penahan tanah yang tidak begitu tinggi, karena

tidak kuat menahan beban-beban lateral yang

besar. Sheet pile ini tidak cocok digunakan

pada tanah berkerikil, karena sheet pile

cenderung pecah bila dipancang. Bila sheet pile

kayu digunakan untuk bangunan permanen

yang berada di atas muka air, maka perlu

diberikan lapisan pelindung agar tidak mudah

lapuk. Sheet pile kayu banyak digunakan pada

pekerjaaan-pekerjaan sementara, misalnya

untuk penahan tebing galian. Bentuk-bentuk

susunan sheet pile kayu dapat dilihat pada

gambar 2.1.(Hardiyatmo, H., C., 2008)

Gambar 2.1 Sheet pile Kayu

b. Sheet pile Beton

Sheet pile beton merupakan balok-balok yang

telah di cetak sebelum dipasang dengan bentuk

tertentu. Balok-balok sheet pile dibuat saling

mengkait satu sama lain. Masing-masing balok,

kecuali dirancang kuat menahan beban-beban

yang bekerja pada sheet pile, juga terhadap

beban- beban yang akan bekerja pada waktu

pengangkatannya. Ujung bawah sheet pile

biasanya dibentuk meruncing untuk

memudahkan pemancangan. Sheet pile beton

biasa digunakan pada bangunan permanen atau

pada detail - detail konstruksi yang agak sulit.

(Hardiyatmo, H., C., 2008)

Gambar 2.2 Sheet pile Beton

c. Sheet pile Baja

Sheet pile baja adalah jenis paling umum yang

digunakan, baik digunakan untuk bangunan

permanen atau sementara karena beberapa sifat-

sifatnya sebagai berikut:

1. Tahan terhadap tegangan dorong tinggi yang

dikembangkan di dalam bahan keras atau bahan

batuan.

2. Mempunyai berat relatif yang tinggi.

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 3

3. Dapat dipakai berulang-ulang.

4. Umur pemakaiannya cukup panjang baik

di atas maupun di bawah air dengan

perlindungan sederhana menurut NBS (1962)

yang meringkaskan data tentang sejumlah tiang

pancang yang diperiksa setelah pemakaian yang

berlangsung lama.

5. Mudah menambah panjang tiang pancang

dengan mengelas maupun dengan memasang

baut.

6. Sambungan-sambungan sangat sedikit

mengalami deformasi bila di desak penuh

dengan tanah dan batuan selama pemancangan.

Gambar 2.3 Sheet pile Baja

2.2. Gaya-gaya Lateral pada Dinding

Sheet pile

Gaya-gaya lateral yang bekerja pada dinding

sheet pile meliputi tekanan tanah aktif dan pasif,

beban terbagi rata diatas permukaan timbunan,

ketidakseimbangan muka air tanah di kedua sisi

sheet pile, gaya gempa, gaya benturan

gelombang, gaya tarik kapal dan lain-lainnya.

(Hardiyatmo, H., C., 2008)

2.2.1 Gaya Lateral akibat Beban Sendiri

Pada perhitungan dinding penahan tanah yang

umum, dianalisis didasarkan pada anggapan

bahwa dinding bergerak secara lateral dengan

cara menggeser atau berotasi terhadap kaki

dinding sepenuhnya termobilisasi. Dalam

kondisi ini, tekanan tanah lateral memenuhi

teori-teori Rankine atau Coulumb.

Gaya-gaya lateral akibat tekanan tanah yang

bekerja pada dinding sheet pile sebenarnya

tidak dapat dihitung secara langsung dengan

teori-teori Rankine maupun Coulumb. Hal ini,

disebabkan karena dinding sheet pile bersifat

lebih fleksibel, sehingga kekakuan deformasi

atau kelelehan struktur yang terjadi tidak sama

dengan kelelehan dinding penahan tanah pada

umumnya. (Hardiyatmo, H., C., 2008)

2.2.2 Gaya-gaya Lateral akibat Tekanan Air

Kondisi keseimbangan tekanan air di depan dan

di belakang dinding terjadi pada dinding sheet

pile yang dibangun untuk bangunan-bangunan

yang tergenang air. Kondisi ketidakseimbangan

tekanan, umumnya terjadi saat air didepan

dinding sheet pile surut. Tekanan lateral pada

sheet pile mencapai maksimum bila muka air di

depan sheet pile pada kedudukan paling rendah.

Kondisi lain dapat pula terjadi bila hujan lebat,

muka air didepannya, sehingga menimbulkan

tambahan tekanan pada dinding sheet pile.

Pengaliran air dari belakang dinding menuju

didepan , menimbulkan pengurangan tekanan

tanah efektif pada tanah didepan dinding,

dengan demikian mereduksi tekanan tanah pasif.

Oleh karena itu, evaluasi stabilitas sheet pile

akibat ketidak seimbangan tekanan air tersebut

sangat perlu dilakukan.

Kecepatan penurunan muka air dibelakang

dinding bergantung pada jenis tanah urug yang

digunakan. Jika tanah urug berupa pasir kasar

atau kerikil, kondisi perbedaan muka air

didepan dan di belakang dinding saat terjadinya

penurunan muka air sangat kecil. Untuk tanah

urug yang berupa pasir halus atau pasir

berlanau, beda tinggi muka air akan mulai

tampak. Jika tanah urug adalah lempung atau

lanau, maka ketidak seimbangan tekanan air

harus benar-benar diperhitungkan, terutama

pada beda tinggi air yang maksimum. Dinding

sheet pile kantilever bila dipancang ke dalam

tanah lanau atau lempung, dapat berotasi

terhadap ujung bawahnya. (Hardiyatmo, H., C.,

2008)

Gambar 2.4 Tekanan air netto dibelakang

sheet pile

2.3. Pengertian Angka Keamanan (Safety

Factor)

Pengertian angka keamanan pada dinding sheet

pile semala ini tidaklah begitu jelas. Sebagai

contoh dari suatu perhitungan diperoleh suatu

harga dalamnya pemancangan. Bila dalam

pelaksanaan diperdalam 30% dari dalam

pemancangan semula, belum berati akan

dipdapatkan angka keamanan 1,3. Karena

belum tentu angka keamanan yang baru ini

sama dengan 1,3.

Selama ini anggapan angka keamanan (safety

factor) untuk sheet pile berdasarkan cara

konvensional yaitu dengan memperpanjang

dalamnya pemancangan. Misalnya didapat

dalamnya pemancangan adalah “D” dari dredge

line kemudian mendapatkan safety factor, harga

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 4

“D” tersebut dapat dikalikan dengan suatu

angka tertentu.atau dengan cara membagi

coeffisien pasif K𝜌 dan kohesi c dengan suatu

angka keamanan tertentu.

Anggapan yang disebutkan pertama tidak benar.

Seperti yang diterangkan didepan, angka

diperlukan sebetulnya menghitung kembali

gaya-gaya yang bekerja sesuai dengan

anggapan pertama. Dari hasil perhitungan ini

akan diperoleh angka keamanan sebenarnya.

Sedangkan anggapan kedua, pada umumnya

memberkan angka keamanan yang cukup

memadai. (Pradoso S. DKK, 1997)

Lebih dianjurkan untuk menghitung

pertambahan dalamnya pemancangan yang

diabaikan oleh kriteria-kriteria antara lain

sebagai berikut :

• Bertambahnya gaya horisontal yang

disebabkan oleh karena naiknya berat isi tanah

atau pembebanan

• Menurunnya dredge line akibat pelaksanaan

misal pada perhitungan perletakan sendi (Free

Earth Method)

2.4. Lingkup Perancangan Dinding Sheet

pile

Perencanaan dinding sheet pile mencangkup :

1. Penentuan karakterisitik dari dinding sheet

pile dengan mengetahui :

- Panjang dinding sheet pile yang diperlukan

untuk konstruksi statistik. Panjang yang ada

dipasaran 4 meter.

- Profil sheet pile terutama yang mudah

dipasaran.

- Karakteristik mekanik dari baja yang dapat

digunakan, komposisi kimia, dan limit

elastiknya.

2. Penentuan sistem jangkar (anchor) yaitu

dengan menentukan :

- Daerah penjangkaran, kemiringan dan luas

penampang tali jangkar.

- Panjang tali jangkar yang menjamin

stabilitas bersama sheet pile.

- Sistem penjangkaran, dapat berupa jangkar

pasif, jangkar aktif, dan lain-lain.

3. Dan kemungkinan penentuan stabilitas

lebih umum, yaitu stabilitas terhadap gelincir

bersama-sama dalam satu sistem dari dinding

sheet pile dan tali jangkar.Pradoso S. DKK,

1997)

2.5. Tipe – tipe Dinding Sheet pile

Terdapat 4 tipe dinding sheet pile yaitu :

1. Dinding Sheet pile Kantilever

Dinding sheet pile kantilever merupakan

sheet pile yang dalam menahan beban lateral

mengandalkan tahanan tanah didepan dinding.

Defleksi lateral yang terjadi relatif besar pada

pemakaian sheet pile kantilever. Karena luas

tampang bahan sheet pile yang dibutuhkan

bertambah besar dengan ketinggian tanah

yang ditahan (akibat momen lentur yang

timbul). Sheet pile kantilever hanya cocok

untuk menahan tanah dengan

ketinggian/kedalaman yang sedang.

Gambar 2.5 Dinding Sheet pile Kantilever

Tekanan aktif berusaha untuk mendorong sheet

pile menjauh dari tanah timbunannya. Tekanan

pasif didepan dan dibelakang dinding sheet pile

berusaha menahan pergerakan. Kedua gaya

inilah yang diperhitungkan dalam perancangan

dinding sheet pile kantilever. Untuk

memperhitungkan tekanan lateral tanah, kondisi

yang cocok untuk dinding sheet pile adalah

kondisi Rankine. (Hardiyatmo, H., C., 2008)

2. Dinding Sheet pile Diangker

Dinding sheet pile diangker cocok untuk

menahan tebing galian yang dalam, tetapi

masih juga bergantung pada kondisi tanah.

Dinding sheet pile ini menahan beban lateral

dengan mengandalkan tahanan tanah pada

bagian sheet pile yang terpancang kedalam

tanah dengan dibantu oleh angker yang

dipasang pada bagian atasnya. (Hardiyatmo, H.,

C., 2008)

Gambar 2.6 Dinding Sheet pile Diangker

3. Dinding Sheet pile dengan Landasan

(platform)

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 5

Dinding sheet pile semacam ini dalam

menahan tekanan tanah lateral dibantu oleh

tiang-tiang, dimana diatas tiang tiang-tiang

tersebut dibuat landasan untuk meletakkan

bangunan tertentu. Tiang-tiang pendukung

landasan juga berfungsi untuk mengurangi

beban lateral pada sheet pile. Dinding sheet pile

ini dibuat bila di dekat lokasi dinding sheet pile

direncanakan akan dibangun jalan kereta api,

mesin derek atau bangunan-bangunan berat

lainnya. (Hardiyatmo, H., C., 2008)

Gambar 2.7 Dinding Sheet pile Dengan

Landasan (Platform)

4. Bendungan Elak Seluler

Bendungan elak seluler (celullar cofferdam)

merupakan sheet pile yang berbentuk sel-sel

yang diisi dengan pasir. Dinding ini menahan

tekanan tanah dengan mengandalkan beratnya

sendiri. (Hardiyatmo, H., C., 2008)

Gambar 2.8 Bendungan Elak Seluler

2.6. Konsep Perencanaan Sheet pile

Berdasarkan hasil penelitian dan survey

lapangan yang telah dilakukan pada lokasi yang

akan dibangunnya sheet pile ini, serta dengan

mempertimbangkan tingkat kesulitan dalam

pelaksanaannya, disusun beberapa konsep

perencanaan sheet pile antara lain :

a. Sheet pile yang direncanakan tidak

mengganggu atau merusak aliran air sungai

(tidak mengganggu luas penampang basah

sungai).

b. Sheet pile berfungsi sebagai dinding yang

dapat menahan kelongsoran tebing sungai dan

melindungi tebing sungai terhadap gerusan air.

c. Sheet pile dapat menahan tekanan tanah

aktif serta tekanan air dan beban-beban

lainnya yang bekerja pada dinding sheet pile.

d. Sheet pile direncanakan memiliki

ketahanan jangka panjang pada llingkungan

dengan siklus basah, kering dan dan lembab.

e. Sheet pile juga berfungsi sebagai pelataran

terbuka (open space) yang dapat dimanfaatkan

untuk kegiatan publik.

f. Struktur sheet pile terdiri dari tiang sheet

pile, dinding sheet pile dan plat penutup tiang

(pile cap).

g. Dinding sheet pile memiliki tekanan tanah

lateral tanah aktif dan air, sedangkan tiang

sheet pile berfungsi memiliki gaya aksial dan

lateral yang bekerja pada dinding sheet pile,

lantai penutup berfungsi sebagai beban aksial

(counter weight) dan juga dapat dimanfaatkan

sebagai open space.

2.7. Metode Perhitungan

2.7.1 Sheet pile Kantilever pada Tanah

Berpasir (Granuler)

Distribusi tekanan tanah pada sheet pile yang

terletak pada tanah granuler homogen,

diperlihatkan dalam Gambar 2.9. Bila tanah

berlapis-lapis, maka diagram tekanan tanah

akan berbeda, namun prinsip perancangan tetap

sama.

Karena sheet pile terletak dalam tanah granuler,

cukup beralasan bila diasumsikan muka air

tanah mempunyai ketinggian yang sama di

bagian depan dan belakang sheet pile. Sehingga,

distribusi tekanan (termasuk pengaruh beban

terbagi rata dan lain-lainnya) dapat ditentukan

dari nilai Ka dan Kp. Jika faktor aman

diperhitungkan, maka dapat dipilih salah satu

dari 2 kemungkinan:

1. Mereduksi Kp (sampai 30%-50%) atau

2. Menambah kedalaman penetrasi antara

20% sampai 40%. Hal ini akan memberikan

faktor aman sebesar ± 1,5- 2,0. (Hardiyatmo,

H., C., 2008)

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 6

Gambar 2.9 Distribusi tekanan tanah pada sheet

pile (Hardiyatmo, H., C., 2008)

Untuk mencapai kestabilan ∑ gaya horizontal

besarnya sama dengan 0 dan momen ∑ momen

didasar sheet pile sama dengan 0.

∑ gaya horizontal = Luas ACDE – Luas EFBH +

Luas FHBG = 0

∑ momen didasar sheet pile sama dengan 0

Kombinasi dari persamaan 3.1, 3.2, .3.3, dan

3.4 dihasil persamaan 4 untuk H4 adalah :

Momen maksimum diperoleh pada gaya

lintang sama dengan nol.

Dari ∑M dasar sheet pile titik pada gaya

lintang V = 0, diperoleh :

Tabel 2.1 Estimasi penetrasi sheet pile

pada tanah granuler (Teng, 1962) Kerapatan

relatif (Dr)

Nilai

N-SPT

Kedalaman

penetrasi sheet pile (D)

Sangat padat > 50 0,75 H

Padat 31 - 50 1,00 H

Sedang 11 – 30 1,25 H

Tidak padat 5 – 10 1,50 H

Sangat tidak

padat

0 – 4 2,00 H

( )

( )

( ) ( )

( )0

3

22

34

03

34

43

43

43

43

43214

4321

5

54321

4432

1

=+

+

++−+

=+

+−+

pp

PHp

pp

PHp

ppH

HpzHP

HHpp

HHpzHP

( )( )

( )

( ) ( )( ) ( ) ( )

( ) ( )

43

3215

4321

21

4

21

43

23

212

11

: Dimana

pilesheet dasar di netto lateralTekanan

Saat

HHD

KKγ'HKγ'HγHp

KKγ'HKKγ'HKγ'HγH

γ'KKγ'DKγ'HγH

ppp

γ'DKp

Kγ'Dγ'HγHp

D Hz

KKγ'Hp

KKγ'

pH

Kaγ'Hpp

KaγHp

app

apapp

app

ap

aa

pp

ap

ap

+=

−++=

−+−++=

−++=

−=

=

++=

+=

−=

−=

+=

=

c

c

c

P

H

H

H

H

D

p4 p3

H

H

p2

p1

1

(Kp-Ka)’

( )

2

0

43

43

5

54321

4321

pp

PHpH

HppHpP

+

−=

=++−

0443

2

42

3

41

4

4 =−−−+ AHAHAHAH

( )

( )( ) ( )

( )

'

46

'

'26

'

8

'

22

5

4

22

5

3

2

5

1

ap

ap

ap

ap

ap

KK

PpzPA

KK

pKKzPA

KK

PA

KK

pA

+=

+−=

−=

−=

( )

( )

( )

−+=

+=

−+=

=

=

−+=

=

2

1

3

pdasar tura

2

3

2

3

23

0 FH 3

0M

KaKp

PayPM

xyPM

xPxyPM

PP

xPxyPM

amaks

amaks

aamaks

apl

plamaks

( )

2

1

3

2 Sehingga

−=

KaKp

Pax

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 7

Gambar 2.11 Gaya-gaya pada sheet pile

di atas dengan gaya lintang nol

2.7.2 Sheet pile Kantilever pada Tanah

Kohesif

Perancangan sheet pile dalam tanah kohesif

sangat kompleks, karena kuat geser tanah

tersebut berubah dengan berjalannya waktu.

Dengan demikian, tekanan tanah pada sheet pile

berubah pula dari waktu ke waktu. Dimensi dan

kedalaman dinding sheet pile harus memenuhi

syarat kuat menahan tekanan pada waktu segera

setelah selesai pelaksanaan pekerjaan, maupun

setelah waktu yang l ama, di mana kuat geser

lempung telah berubah. Segera sesudah sheet

pile dipasang, dan beban tanah urug beserta

beban terbagi merata telah bekerja, tekanan

tanah dapat dihitung berdasarkan sudut gesek

dalam (ᵠ) lempung nol, dan kohesi c = 0,5 qu

(qu = kuat tekan bebas).

Tinjauan stabilitas jangka panjang juga harus

diperhatikan akibat kuat geser tanah lempung

yang berubah dengan waktunya. Analisis harus

didasarkan para parameter tegangan efektif ᵠ’

dan c' yang diperoleh dari pengujian-pengujian

triaxsial consolidated drained (terkonsolidasi-

terdrainase), atau dari pengujian consolidated

undrained (terkonsolidasi-tak terdrainase), di

mana dalam penguj ian ini diadakan

pengukuran tekanan air pori. Data yang terbatas

menunjukkan, kohesi (c) pada waktu jangka

panjang sangat kecil. Karena itu, dalam

perancangan stabilitas jangka panjang, sangat

aman bila kohesi (c), dianggap sama dengan nol.

Nilai akhir pada waktu jangka panjang dari

sudut geser dalam tanah (ᵠ) akan mendekati 20°

- 30°. Tekanan tanah lateral tanah lempung

pada waktu jangka panjang ini mendekati sama

dengan tekanan tanah granuler. Karena itu, anal

isisnya sama dengan sheet pile pada tanah

granuler.

Dinding sheet pile mungkin dipancang dalam

tanah lempung seluruhnya, atau dipancang

dalam tanah lempung, tapi di bagian atas diurug

dengan tanah granuler. Tekanan tanah pada

sheet pile dari ke dua tipe dinding turpa tersebut

akan memberikan bentuk tekanan yang berbeda.

(Hardiyatmo, H., C., 2008)

Menunjukkan kondisi tekanan tanah awal untuk

keseluruhan sheet pile dipancang dalam tanah

kohesif. (Hardiyatmo, H., C., 2008)

Tabel 2.2 Nilai D/H, untuk ɤ’ = 0,5 ɤ sheet pile

kantilever pada tanah granuler. ᵠ(°) Kp/Ka Nilai D/H umtuk a :

0,0 0,25 0,5 0,75 1,0

10 2,02 4,18 4,64 5,13 5,94 7,37

11 2,17 3,76 4,21 4,57 5,34 6,52

12 2,33 3,35 3,80 4,14 4,78 5,91

13 2,50 3,07 3,51 3,83 4,34 5,34

14 2,68 2,79 3,23 3,44 3,93 4,79

15 2,88 2,63 2,96 3,16 3,63 4,36

16 3,10 2,38 2,71 2,99 3,34 4,05

17 3,34 2,23 2,55 2,74 3,07 3,66

18 3,59 2,09 2,41 2,58 2,80 3,37

19 3,86 1,95 2,27 2,34 2,65 3,20

20 4,16 1,82 2,04 2,20 2,49 2,93

21 4,48 1,69 2,01 2,06 2,35 2,77

22 4,83 1,66 1,88 1,93 2,21 2,52

23 5,21 1,54 1,75 1,90 2,07 2,38

24 5,62 1,42 1,63 1,77 1,94 2,23

25 6,07 1,40 1,61 1,65 1,81 2,09

26 6,56 1,28 1,49 1,52 1,68 1,96

27 7,09 1,26 1,37 1,51 1,56 1,83

28 7,67 1,15 1,36 1,39 1,53 1,70

29 8,31 1,14 1,25 1,37 1,41 1,67

30 9,00 1,03 1,23 1,26 1,40 1,55

31 9,76 1,01 1,12 1,24 1,28 1,43

32 10,59 1,00 1,11 1,13 1,26 1,41

33 11,51 0,90 1,00 1,12 1,15 1,29

34 12,51 0,89 0,99 1,01 1,14 1,27

35 13,62 0,78 0,98 1,00 1,02 1,16

36 14,84 0,77 0,88 0,89 1,01 1,14

37 16,18 0,77 0,87 0,88 0,90 1,03

38 17,67 0,76 0,86 0,87 0,89 1,02

39 19,32 0,65 0,76 0,77 0,89 0,91

40 21,15 0,65 0,75 0,76 0,78 0,90

41 23,18 0,65 0,75 0,76 0,77 0,89

42 25,45 0,64 0,64 0,75 0,76 0,78

43 27,98 0,54 0,64 0,65 0,76 0,77

44 30,80 0,53 0,64 0,64 0,65 0,77

45 33,97 0,53 0,63 0,64 0,65 0,66

P

a

x

P

y

Hw

V=

Mmak(K -

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 8

1,

1,

2,

2,

Pa

Pp

z

D

H

P

2

Kac2Pa

Gambar 2.12 Tekanan tanah awal pada sheet

pile kantilever yang dipancang dalam tanah

kohesif (Hardiyatmo, H., C., 2008)

Pada kondisi runtuh, tekanan tanah aktif

dinyatakan oleh :

Pa = ɤ z tg² (45°- ɤ/2)- 2c tg (45°- ᵠ/2)

Dan tekanan tanah pasif :

Pp = ɤ z tg² (45°+ ɤ/2)- 2c tg (45°+ ᵠ/2)

Karena pada tanah kohesif jenuh ᵠ = 0,

Ka = tg² (45°- ɤ/2) = 1

Kp = tg² (45°+ ɤ/2) = 1

Maka, untuk ᵠ = 0, Ka = Kp = 1

Dengan memperhatikan, tekanan tanah pasif di

depan sheet pile , secara umum dapat

dinyatakan oleh persamaan:

Pp = ɤ' (z - H) + 2c untuk z > H

Tekanan tanah aktif dari belakang sheet pile :

Pa = yz -2c

Dengan :

z = kedalaman tanah di bawah tanah asli

(permukaan tanah urug)

c = Cu = kohesi tanah pada kondisi

undrained

y = berat volume efektif (berat volume

basah hila tanah di atas muka

air dan berat volume terapung bila

terendam air)

H = tinggi tanah yang berada di atas dasar

galian

Bila tanah tidak homogen, berlapis atau

sebagian terendam air maka tekanan efektif

merupakan tekanan overburden efektif, yaitu q'

= ∑ɤi Hi (gunakan berat volume apung (ɤ') bila

tanah terendam air).

Karena kemiringan garis-garis tekanan aktif dan

pasif sama (berhubung Ka = Kp), tahanan netto

pada sisi depan sheet pile besamya akan

konstan untuk tanah yang berada di bawah

galian pada bagian sheet pile yang bergerak ke

kiri, yaitu :

Pp - Pa = 4c - ɤH = 4c - q'

Pada bagian bawah sheet pile di mana sheet

pile bergerak ke belakang, tahanan pasif neto

dinyatakan oleh :

Pp - Pa = ɤ z + q' + 2c - ɤ z + 2c = 4c + q'

Zona tanah lempung yang mengalami tarikan

diabaikan. Cara hitungan perancangan sama

dengan sheet pile kantilever pada tanah granuler.

Titik K dan kedalaman penembusan sheet pile

D dipilih sedemikian hingga harus memenuhi 2

kriteria:

1. Jumlah gaya-gaya horisontal sama dengan

nol.

2. Jumlah momen-momen pada sembarang

titik sama dengan nol.

Dari jumlah gaya-gaya horisontal sama dengan

nol (FH ) = 0:

Pa + (Pp' - Pp) = 0

(Pp' - Pp) = (z/2) (4c- q' + 4c + q') – D (4c - q')

= 4cz – D (4c - q')

Pa + 4cz – D (4c - q') = 0

Sehingga:

z = 𝐷 (4𝑐−𝑞′)− 𝑃𝑎

4𝑐

Jumlah momen pada sembarang titik sama

dengan nol,

Pa (ɤ + D) - (D²/2) (4c - q') + (z²/3) (4c) = 0

Dengan y = jarak resultan gaya-gaya tekanan

tanah aktif diatas dasar galian terhadap dasar

galian (titik A). Dengan melakukan

penyederhanaan, diperoleh persamaan untuk

menentukan kedalaman penetrasi sheet pile (D):

D² (4c - q') - 2D Pa – (𝑃𝑎 (12 𝑐𝑦+𝑃𝑎)

2𝑐+𝑞′ ) = 0

Untuk tanah urug yang berlapis-lapis q' =

∑yi.Hi dan bila ada bagian tanah yang tidak

terendam air, maka berat volume tanah di

bagian di atas air dipakai berat volume basah

(ɤb) atau kering (ɤd) (bila tanahnya kering).

Kedalaman penetrasi sheet pile yang dipakai

dalam pelaksanaan ditentukan

dengan mengalikan D hasil hitungan dengan 1,2

- 1,4.

Momen maksimum terjadi bila gaya lintang V =

0, diperoleh

Mmak = Pa (x+y)-(4c-q) (x) (𝑥

2)

Keseimbangan horisontal, ∑FH = 0:

Pa = (4c - q')x atau x = (𝑃𝑎

4𝑐−𝑞′)

Sehingga, Mmak = Pa [(𝑃𝑎

4𝑐−𝑞′ + 𝑦) −1

2

𝑃𝑎

4𝑐−𝑞′]

III. METODE PENELITAN

3.1. Objek Kajian

Dalam penyusunan tugas akhir ini yang

digunakan sebagai objek kajian yang dianalisis

adalah sheet pile beton terletak di Suka Jadi,

Kabupaten Tangerang. Sheet pile beton ini

dibangun pada tebing yang berada di pingiran

Kali Cisadane, supaya tidak terjadi longsor

diakibatkan terkikisnya dasar tebing pinggiran

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 9

oleh aliran air sehingga dapat membahayakan

rumah-rumah warga yang berada diatasnya.

Sheet pile ini termasuk dinding penahan tanah

yang terbuat dari beton. Untuk mengontrol

gaya-gaya dalam yang bekerja pada sheet pile.

3.2. Lokasi Kajian

Lokasi objek terletak di Suka Jadi, Kabupaten

Tangerang.

Gambar 3.1 Lokasi Pekerjaan

3.3. Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data-data yang

dibutuhkan memerlukan beberapa tahap untuk

penyelesaian proyek akhir ini antara lain

dengan :

3.3.1 Data Sekunder

a. Data Pengujian di Laboratorium dan

Lapangan

Data sekunder yang diprioritaskan adalah

dengan cara mengambil data hasil pengujian

tanah yang dilakukan di laboratorium Mekanika

Tanah dan Beton Teknik Sipil Universitas

Kristen Maranatha, Bandung, disertai dengan

melakukan observasi dilapangan pada sheet pile

beton Suka Jadi, Kabupaten Tangerang. Data

hasil pengujian tanah dapat dilihat dilampiran.

Gambar potongan pada lokasi yang akan di

bangun sheet pile beton pada gambar 3.2 :

Gambar 3.2 Potongan sheet pile beton

b. Metode Observasi

Dinding penahan tanah untuk perkuatan

tebing kali Cisadane menggunakan perkuatan

sheet pile. Data tanah yang dijadikan

parameter input dalam perhitungan

perencanaan dengan metode observasi ini

digunakan sebagai suatu pemahaman terhadap

objek yang dianalisis, sehingga secara pasti

tentang kondisi dan gambaran objek yang

dianalisis.

3.4. Metode Analisis

Setelah data-data yang diperlukan diperoleh,

kemudian dengan literatur yang relevan

dengan pembahasan tugas akhir ini serta

masukan-masukan dari dosen pembimbing,

maka data tersebut dianalisis secara manual

untuk mengetahui menghitung kedalaman

pemancangan sheet pile, panjang sheet pile,

tegangan aktif, tegangan pasif, gaya tekanan

aktif dan tekanan pasif.

3.4.1. Menghitung Tekanan Tanah Lateral

Mobilisasi tekanan-tekanan tanah terhadap hal

penting dalam perencanaan untuk

mempermudah perhitungan tekanan-tekanan

tanah. Ketelitian dalam menentukan besarnya

tekanan-tekanan tanah terhadap sheet pile

beton tersebut berpengaruh terhadap nilai

keamanan dan stabilitas konstruksinya.

Maka untuk mengetahui gaya horizontal yang

diakibatkan tekanan-tekanan tanah tersebut

dihitung koefisien tanah aktif dan tanah

pasifnya menggunakan teori Rankie atau

Coulomb untuk mengubah tekanan-tekanan

tanah tersebut menjadi gaya horizontal.

3.4.2. Menghitung gaya-gaya yang bekerja

pada Sheet Pile Beton

Tekanan aktif berusaha untuk mendorong

sheet pile menjauh dari tanah timbunannya

(back fill). Tekanan pasif didepan dan

dibelakang dinding sheet pile berusaha

menahan pergerakan. Kedua gaya inilah yang

diperhitungkan dalam perancangan dinding

sheet pile.

IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN

a. Sheet Pile Kantilever

Parameter tanah pada lokasi proyek

berdasarkan hasil pengujian di laboratorium

mekanika tanah dan beton Universitas Kristen

Maranatha, Bandung. Parameter yang

digunakan adalah sebagai berikut:

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 10

Data Geometrik :

EL. Permukaan Tanah (h1) : + 0,9 m

EL. HWL (h2) : + 7,47 m

EL. NWL (h3) : + 6,45 m

Tinggi Total H (h1 + h2 + h3): + 8,37 m

Data-data tanah :

Lapis 1 (Clay) :

Berat volume tanah (γ) : 1,594 ton/m3

Berat volume tanah (γ sat) : 1,795 ton/m3

Kohesi (c) : 3,5 ton/m2

Sudut geser dalam tanah (ᴓ) : 0,408°

Lapis 2 (Clay) :

Berat volume tanah (γ) : 1,227 ton/m3

Berat volume tanah (γ sat) : 1,515 ton/m3

Kohesi (c) : 3,67 ton/m2

Sudut geser dalam tanah (ᴓ) : 0,427 °

Koefisien Tegangan Lateral (Rankine)

Koefisien tegangan tanah lapis 1 (clay) :

Ka1 = tan2 (45 - /2)

= tan² (45 – 0,408/2) = 0,992

Kp1 = tan2 (45 + /2)

= tan² (45 + 0,408/2) = 1,007

Koefisien tegangan tanah lapis 2 (clay) :

Ka2 = tan2 (45 - /2)

= tan² (45 – 0,427/2) = 0,992

Kp2 = tan2 (45 + /2)

= tan² (45 + 0,427/2) = 1,007

4.2. Sheet Pile Kantilever Kondisi High

Water Level

Perhitungan tegangan tanah lateral lapis 1:

Tanah aktif Free Body :

Untuk z = 0

q = 0

σa1 = x z x Ka1 + q x Ka1 – 2 x c1 x √Ka1

= 1,594 x 0 x 0,992 + 0 x 0,992 – 2 x

3,5 x √0,992 = - 6,971 t/m2

Untuk z = h1

σa2 = x z x Ka1 + q x Ka1 – 2 x c1 x √Ka1

= 1,594 x 0,9 x 0,992 + 0 x 0,992 – 2 x

3,5 x √0,992 = - 5,548 t/m2

Tanah aktif High Water Level :

Untuk z = 0 m

q1 = 1,594 x 0,9 = 1,434 t/m2

σa3 = (sat - water) x z x Ka1 + q1 x Ka1 – 2

x c1 x √Ka1

= (1,795 – 1) x 0 x 0,992 + 1,434 x

0,992 – 2 x 3,5 x √0,992

= - 5,548 t/m2

Untuk z = h2

σa4 = (sat - water) x h1 x Ka1 + q1 x Ka1 –

2 x c1 x √Ka1

= ((1,795 - 1) x 7,47 x 0,992) + 1,434 x

0,992 – 2 x 3,5 x √0,992 = 0,342 t/m2

Tanah pasif Lapis 2:

Untuk z = 0

q2 = (1,594 x 0,9) + ((1,795 - 1) x 7,47) =

7,373 t/m2

σa5 = (sat - water) x z x Ka2 + q2 x Ka2 – 2

x c2 x √Ka2

= ((1,515 - 1)x 0 x 1,007) + 7,737 x

1,007 – 2 x 3,67 x √1,007 = -7,912 t/m2

σp5 = (sat - water) x z x Kp2 + 2 x c2 x

√Kp2

= ((1,515 - 1) x 0 x 1,007) + 2 x 3,67 x

√1,007 = 7,365 t/m2

σ Netto5 = σa5 – σp5

= (-7,912) – 7,365 = -15,277 t/m2

Untuk z = D

σa6 = (sat - water) x z x Ka2 + q2 x Ka2 –

2 x c2 x √Ka2

= ((1,515 - 1) x D x 1,007) + 7,737 x

1,007 + 2 x 3,67 x √1,007 = 14,957 t/m2

σp6 = (sat - water) x z x Kp2 + 2 x c2 x

√Kp2

= ((1,515 - 1) x D x 1,007) + 2 x 3,67 x

√1,007 = 7,365 t/m2

σ Netto 6= σa6 – σp6

= 14,957 – 7,365 = 7,595 t/m2

Perhitungan tekanan tanah aktif total

Tekanan tanah pada kedalaman dasar galian

Luasan tegangan tanah lateral

q1 = 1,594 x 0,9 = 1,434 t/m2

Zc = (2 x C1) + q

ɤ1 √ka =

(2 x 3,5) + 1,434

1,795 x √0,992 = 4,717 m

Pa1 = ½ x (h1 – zc) x σa4 = ½ x (7,47 – 4,717) x

0,342 = 0,470 t/m

Ypa1 = 1/3 x (h1 – zc) = 1/3 x (7,47 – 4,717) =

0,916 m

Ma = Pa1 x Ypa1 = 0,470 x 0,916 = 0,430 t.m

Mencari kedalaman pemancangan D :

Subtitusi 1 :

D = −0,928

−0,363 = 2,556 m

Subtitusi 2 :

Z = −0,928

−0,503 = 1,844 m

Untuk faktor keamanan nilai D dikali 1,7

Nilai D dikali 1,7

D = 1,7 x 2,556 m

= 4,345 m 5 m

Panjang total = D + H

= 5 + 8,37

= 13,37 m

Mx = -Pa1 x (Ypa1 + x) + (σ Netto5 x) x (½ x)

Mx = -0,928 x (0,618 + x) – ((-15,277) x) x (½

x)

x1 = 0,712 m

Mmaks= -Pa1 x (Ypa1 + x) + (σ Netto5 x) x

(½ x)

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 11

= ((-0,928) x (0,618 + 0,712)) + ((-15,277)

x 0,712) x (½ x 0,712) = 5,106 t.m

Mx= ((σ Netto5 + σ Netto6) (1/3 x z + x)) +

(σ Netto5 (1/2 x))

= ((-15,277) + 7,595) (1/3 x 7,496 + x) + (-

15,277) (1/2 x)

x2 = 1,844 m

Mmaks= ((σ Netto5 + σ Netto6) (1/3 x z)) +

(σ Netto5 (1/2 x))

= (((-15,277) + 7,595)) (1/3 x 1,844) + (-

15,277) (1/2 1,844) = 18,802 t.m

4.3. Sheet Pile Kantilever Kondisi Normal

Water Level

Data Geometrik :

EL. Permukaan Tanah (h1 = h2 - h3) : + 1,92 m

EL. HWL (h2) : + 7,47 m

EL. NWL (h3) : + 6,45 m

Tinggi Total H (h1 + h2 + h3) : + 8,37 m

Data-data tanah :

Lapis 1 (Clay) :

Berat volume tanah (γ) : 1,594 ton/m3

Berat volume tanah (γ sat) : 1,795 ton/m3

Kohesi (c) : 3,5 ton/m2

Sudut geser dalam tanah (ᴓ) : 0,408°

Lapis 2 (Clay) :

Berat volume tanah (γ) : 1,227 ton/m3

Berat volume tanah (γ sat) : 1,515 ton/m3

Kohesi (c) : 3,67 ton/m2

Sudut geser dalam tanah (ᴓ) : 0,427 °

Koefisien Tegangan Lateral (Rankine)

Koefisien tegangan tanah lapis 1 (clay) :

Ka1 = tan2 (45 - /2)

= tan² (45 – 0,408/2) = 0,992

Kp1 = tan2 (45 + /2)

= tan² (45 + 0,408/2) = 1,007

Koefisien tegangan tanah lapis 2 (clay) :

Ka2 = tan2 (45 - /2)

= tan² (45 – 0,427/2) = 0,992

Kp2 = tan2 (45 + /2)

= tan² (45 + 0,427/2) = 1,007

Perhitungan tegangan tanah:

Tanah aktif :

Untuk z = 0

q = 0

σa1 = x z x Ka1 + q x Ka1 – 2 x c1 x √Ka1

= 1,594 x 0 x 0,992 + 0 x 0,992 – 2 x 3,5 x

√0,992 = -6,971 t/m2

Untuk z = h1

σa2 = x z x Ka1 + q x Ka1 – 2 x c1 x √Ka1

= 1,594 x 1,92 x 0,992 + 0 x 0,992 – 2 x

3,5 x √0,992 = -3,935 t/m2

Tanah aktif Normal Water Level :

Untuk z = 0

q = 1,795 x 1,92 = 3,446 t/m2

σa3 = (sat - water) x z x Ka1 + q x Ka1 – 2 x

c1 x √Ka1

= (1,795-1) x 0 x 0,992 + 3,446 x 0,992

– 2 x 3,5 x √0,992 = -3,935 t/m2

Untuk z = h3

σa4 = (sat - water) x h2 x Ka1 + q x Ka1 – 2 x

c1 x √Ka1

= (1,795-1) x 6,45 x 0,992 + 3,446 x 0,992

– 2 x 3,5 x √0,992 = 1,533 t/m2

Tanah pasif Lapis 2:

Untuk z = 0

q2 = (1,594 x 1,92) + ((1,795 - 1) x 6,45) =

8,188 t/m2

σa5 = (sat - water) x z x Ka2 + q2 x Ka2 – 2 x

c2 x √Ka2

= (1,515 - 1) x 0 x 0,992 + 8,188 x 0,992 –

2 x 3,67 x √0,992

= 0,811 t/m2

σp5 = (sat - water) x z x Kp2 + 2 x c2 x √Kp2

= (1,515 - 1) x 0 x 1,007 + 2 x 3,67 x

√1,007 = 7,365 t/m2

σ Netto5 = σa5 – σp5

= 0,811 - 7,365 = -6,554 t/m2

Untuk z = D

σa6 = (sat - water) x z x Ka2 + q2 x Ka2 – 2 x

c2 x √Ka2

= (1,515 - 1) x D x 0,992 + 8,188 x 0,992

+ 2 x 3,67 x √0,992 = 1,322 t/m2

σp6 = (sat - water) x z x Kp2 + 2 x c2 x √Kp2

= (1,515 - 1) x D x 1,007 + 2 x 3,67 x

√1,007 = 7,365 t/m2

σ Netto6= σa6 – σp6

= 7,365 – 1,322 = 6,042 t/m2

Luasan tegangan tanah lateral :

q = 1,594 x 1,92 = 3,060

Zc = 2 x C1+ q

ɤ1 √ka =

2 x 3,5 + 3,060

1,795 x √0,992 = 5,627 m

Pa1 = ½ x (h2 – zc) x σa4 = ½ x (6,45 – 5,627)

1,533 = 0,630 t/m

Ypa1 = 1/3 x (h1 – zc) = 1/3 x (6,45 – 5,627) =

0,274 m

Ma = pa1 x ypa1 = 0,172 t.m

Mencari kedalaman pemancangan D :

∑ H = 0

-Pa1 + (σ Netto5 x D) - ½ x z (σ Netto6 - σ

Netto5) = 0

-0,630 + ((-6,554) x D) - ½ x z (6,042 – (-6,554)

= 0

-0,630 + (-6,554) D - 12,596 z = 0

Pers. 1

∑ MB = 0

D = −4,466

−0,630 = 7,088 m

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 12

Subtitusi 2 :

z = −3,047

−0,630 = 5,349 m

Dari persamaan tersebut diperoleh :

D = 7,088 m

Untuk faktor keamanan nilai D dikali 1,7

Nilai D dikali 1,7

D = 1,7 x 7,088 m

= 12,049 m 12 m

Panjang total = D + H

= 12 + 8,37

= 20,37 m

Jadi diperoleh total panjang sheet pile beton

sebesar 20,37 m, maka dihitung momen

maksimum :

Mx = -Pa1 (Ypa1 + x) + (σ Netto5 x) (½ x)

= -0,630 (0,274 + x) + (((-6,554) x) (½

x))

x1 = 0,12 m

Mmaks = -Pa1 x (Ypa1 + x) + ((σ Netto5 x) x

(½ x))

= -0,630 x (0,274 + 0,12) + (((-6,554) x

0,12) x (½ x 0,12))

= 0,295 t.m

Mx = ((σ Netto5 + σ Netto6) (1/3 x z + x)) +

(σ Netto5 (1/2 x))

= ((-6,554) + 6,042) (1/3 x 2,632 + x) –

(-6,554) (1/2 x)

x2 = 6,968 m

Mmaks = ((σ Netto5 - σ Netto6) (1/3 x)) + (σ

Netto5 (1/2 x))

= (((-6,554) – 6,042) (1/3 5,349) + (-

6,554) (1/2 5,349)

= 6,393 t.m

Dari perhitungan dua kasus High Water Level

dan Normal Water Level didapatkan dalam

pemancangan D dan Momen Maksimum

untuk High Water Level sebesar 2,556 m dan

18,802 t.m, untuk Normal Water Level

sebesar 7,088 m dan 6,393 t.m. Diambil D

terbesar 7,088 m dan Momen Maksimum

yang terbesar 18,802 t.m. Maka dipilih sheet

pile beton Wika FPC (Flat Prestressed

Concrete) tipe FPC-320-G-500 dengan

Bending Moment Ultimate 19,61 t.m.

Tabel 4.1 Profil Wika beton

V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan

Dari pembahasan analisis diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Dari perhitungan dua kasus High Water

Level dan Normal Water Level didapat

kedalaman pemancangan D untuk High Water

Level sebesar 2,556 m lalu dikali dengan

faktor keamanan sebesar 1,7 didapatkan 4,345

m dan ditambah dengan tinggi H menjadi

13,37 m, untuk Normal Water Level sebesar

7,088 m lalu dikali dengan faktor keamanan

sebesar 1,7 didapatkan 12,049 m dan

ditambah dengan tinggi H menjadi 20,37 m.

2. Dari hasil perhitungan dalam dua kasus

yaitu High Water Level dan Normal Water

Level didapat momen maksimum sebesar

18,802 ton.m dan 6,393 ton.m, sebaiknya

digunakan yang terbesar yaitu 18,802 ton.m.

Maka dipilih sheet pile beton Wika FPC (Flat

Prestressed Concrete) tipe FPC-320-G-500

dengan Bending Moment Ultimate 19,61 t.m

dari tabel profil Wika beton.

5.2. Saran

Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada

perhitungan dinding penahan tanah utamanya

sheet pile beton dimuat dalam saran-saran

berikut :

1. Perhitungan tekanan air, tanah serta beban-

beban yang lain harus diperhitungkan

dengan baik dalam suatu perencanaan

dinding penahan tanah, terutama sheet pile

agar tidak menimbulkan kerugian bahkan

korban jiwa dikemudian hari.

2. Penggunaan material sebaiknya dipilih

dengan baik untuk pengefisienan material

dan biaya.

DAFTAR PUSTAKA

Alam N, 2012 “Penelitian Kedalaman

Turap Berangker Sebagai Panahan Tanah

Timbunan Pada Perumahan The

Mutiara”, Makassar: Universitas

Hasanuddin

Hardiyatmo, H., C., 2008, “Teknik

Pondasi II, edisi II”, Yogyakarta,

Universitas Gadjah Mada

Jamin M, 2017, “Turap (Sheet Pile) PPT”

Yogyakarta: Universitas Negeri

Yogyakarta

Nakazawa K DKK, 2000 “Mekanika

Tanah dan Teknik Pondasi” Cet.7.

Jakarta: Pradnya Paramita

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan 13

Panguriseng D, 2001 “Stabilisasi Tanah”,

Makassar: Universitas 45 Makassar

Sholeh Moch. 2008, “Buku Ajar Rekayasa

Pondasi”. Malang: Politeknik Negeri

Malang

Yuliet Rina, Oktober 2014, “Studi

Stabilitas Turap Beton Pada Sungai Anai

Kabupaten Padang Pariaman”. Jurnal

Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil

Universitas Andalas Padang.

BIODATA PENULIS

1. Candra Hadi Putra, ST. Alumni (2017)

Program Studi Teknik Sipil, Fakultas

Teknik Universitas Pakuan.

[email protected]

2. Ir. Hikmad Lukman., MT Staf Dosen

Pengajar Program Studi Teknik Sipil

Universitas Pakuan.

3. Dr. Ir. Titik Penta A., MT, Staf Dosen

Pengajar Program Studi Teknik Sipil

Universitas Pakuan