27
tulangan alamiah oleh akar tanaman dan pohon, yang berkembang menjadi tulangan buatan yang dipadatkan bersama dengan lapisan tanah di belakang dinding penahan.
Ikatan antara tulangan dan tanah menaikkan kekuatan arah horizontal dan vertikal, sisi tanah di belakang dinding penahan mampu berdiri tegak, tingginya naik, daya
pikul naik, sehingga secara teoritis, tanah bertulang mampu berdiri sendiri, dan dalam praktek dinding berfungsi sebagai pelindung permukaan. Jika diperhatikan,
prinsip tanah bertulang hampir sama dengan beton bertulang. Menggabungkan dua material yang mempunyai sifat berbeda agar membentuk satu kesatuan struktur yang
saling menopang. Tanah bertulang pada dinding penahan adalah konstruksi material yang terdiri
dari material timbunan friksional dan lembaran perkuatan tulangan linear, biasanya ditempatkan secara horisontal. Sistem tulangan, yang dapat menahan gaya tarik yang
tinggi, menahan deformasi lateral massa tanah yang diperkuat. Struktur perkuatan tanah bertulang: material timbunan, lembaran perkuatan tulangan yang linear,
digabungkan dengan timbunan, membentuk massa tanah bertulang, dan lapisan luar, yang mempunyai peranan mencegah material timbunan di belakang dinding penahan
dari kelongsoran.
2.2.1 Tanah Bertulang
Tanah bertulang berkembang sejak diperkenalkan oleh seorang arsitek dan engineer
Prancis H. Vidal pada tahun 1963, ditandai dengan : 1 Dinding penahan tanah pertama yang dibangun di Pragneres, Prancis pada 1965. 2 Kelompok
struktur pertama yang dibangun di proyek jalan raya Roquebrune-Menton, selatan Prancis selama tahun 1968-1969. Sepuluh dinding penahan tanah dengan luas total
Universitas Sumatera Utara
28
permukaan dinding penahan sekitar 6600 square yard dibangun di lereng yang tidak stabil. 3 Abutment jembatan untuk jalan raya pertama ketinggian 46 ft dibangun
Thionville di 1972. 4 Dinding penahan pertama dibangun di Amerika Serikat pada tahun 1972 pada California State Highway 39 timur laut Los Angeles.
Terbukti, ternyata metode tanah bertulang menawarkan penghematan biaya yang signifikan jika dibandingkan dengan alternatif lain yang konvensional bagi
kondisi pondasi di tempat tinggi yang sangat sulit. Komponen penyusun suatu dinding penahan tanah dengan perkuatan adalah : perkuatan atau tulangan, tanah
timbunan atau tanah asli, elemen untuk lapisan luar dinding penahan. Umumnya, jenis
– jenis tulangan yang dipergunakan adalah : strip reinforcement, grid reinforcement, sheet reinforcement, rod reinforcement with anchor
.
2.2.2 Prinsip dan Interaksi Tulangan-Tanah
Pada tanah bertulang, mekanisme transfer tegangan tanah adalah gaya gesekan antara tanah dan perkuatan. Dengan gaya gesekan ini, tanah mentransfer
tegangan gaya-gaya yang bekerja padanya kepada tulangan-tulangan tersebut. Pengetahuan tentang transfer tegangan pada tanah bertulang telah berkembang dari
banyak uji gaya cabut pullout pada tulangan yang diletakkan pada keadaan yang sebenarnya atau pada model. Tanah dan tulangan membentuk satu kesatuan struktur
yang saling menopang dan membagi beban agar dapat dipikul bersama-sama.
Transfer geser dapat dilihat pada Gambar 2.5. Beban yang dapat ditransfer per
luasan tulangan tergantung pada karakteristik interface tanah dan material tulangan, serta tegangan normal di antara keduanya.
Universitas Sumatera Utara
29
Gambar 2.5 Transfer geser tanah-tulangan
Tegangan normal yang bekerja pada bidang kontak tanah-tulangan masih bergantung pada sifat sifat tegangan-tegangan tanah, dimana sifat ini juga
dipengaruhi oleh besarnya tegangan yang bekerja. Akibatnya, koefisien geser relatif antara tanah dan tulangan
μ tidak dapat langsung ditentukan dengan satu analisis saja. Karena itu, hasil pengujian seperti uji pullout, uji geser langsung direct shear
test , uji model yang dilengkapi dengan alat-alat uji, uji struktur skala penuh sering
digunakan sebagai dasar untuk memilih nilai-nilai koefisien geser relatif tanah- tulangan yang dianggap cocok dengan strukturnya. Analisis keseimbangan lokal dari
bagian tulangan dalam tanah menghasilkan kondisi transfer seperti yang terlihat pada
Gambar 2.6 .
dT = T2 – T1 = β b dl
2.1
dimana : b = lebar tulangan ; l
= panjang tulangan ; T = kuat tarik ; = tegangan geser sepanjang interface tanah dan tulangan.
Universitas Sumatera Utara
30
Gambar 2.6 Variasi gaya tarik sepanjang tulangan
Jika hanya dihasilkan oleh geser interface, maka : = μ v
2.2 dimana :
v = tegangan normal yang bekerja sepanjang tulangan μ = koefisien geser antara tanah dan tulangan
Koefisien geser interface antara pasir, lanau dan permukaan material konstruksi yang berbeda dalam uji geser langsung adalah dalam rentang 0.5-0.8 kali
tahanan geser langsung yang dapat disebarkan dalam tanah. Yaitu : μ = tan δ = 0.5 sampai 0.8 tan ø
2.3 dimana : δ = sudut geser antara tanah dan permukaan yang rata. ø = sudut geser
dalam tanah
Universitas Sumatera Utara
31
Jika nilai v diketahui, maka akan lebih mudah untuk menghitung nilai batasan tahanan pullout tulangan. Tetapi, perhitungan sederhana tak dapat
sepenuhnya diandalkan karena tegangan normal efektif berubah oleh interaksi tulangan dan tanah. Lebih spesifik lagi, regangan geser dibebankan di atas tanah
berbutir yang padat, tanah akan cenderung mengembang. Jika kecenderungan untuk menggembung dikendalikan sebagian yaitu : pertambahan volume dicegah
sebagian dengan kondisi batas, tegangan confining lokal dapat naik secara signifikan. Untuk tanah yang telah diketahui kerapatannya, kecenderungan untuk
mengembang berkurang seiring meningkatnya tegangan confining. Oleh karena itu, efek mengembang pada koefisien geser dihitung dari uji pullout. Lagipula, dengan
kemungkinan yang hanya dimiliki geotekstil, tidak ada tulangan yang mempunyai permukaaan rata dan halus sepanjang permukaannya. Oleh sebab itu, koefisien geser
yang paling dapat dipercaya diukur dari pengukuran langsung tampak. Nilainya yang ditentukan disebut sebagai koefisien geser efektif atau tampak, dan biasanya
diambil dari tegangan geser tersebar rata-rata sepanjang tulangan dibagi dengan tegangan normal dari tekanan overburden.
2.3 Akibat Penggunaan Tulangan pada Kekuatan Geser Tanah
