PENDAHULUAN Perencanaan Dinding Penahan Tanah Dengan Menggunakan Program GEO 5.
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dewasa ini teknologi terus berkembang seiring kemajuan jaman.
Teknologi di bidang konstruksi bangunan juga mengalami perkembangan pesat,
termasuk teknologi dalam bidang geoteknik. Bidang geoteknik merupakan bidang
ilmu tersendiri dan menitikberatkan pada aplikasi teknik sipil dalam masalahmasalah yang berhubungan dengan sifat mekanis tanah dan batuan (Suryolelono,
1996).
Tanah merupakan lapisan permukaan bumi yang sangat dinamis,
perubahannya dipengaruhi oleh air, udara, dan pergeseran lempeng bumi. Salah
satu akibat dari perubahan itu adalah adanya lereng. Lereng adalah permukaan
bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu dengan bidang horisontal.
Lereng dapat terbentuk secara alamiah karena proses geologi atau karena dibuat
oleh manusia. Lereng yang terbentuk secara alamiah misalnya lereng bukit dan
tebing sungai, sedangkan lereng buatan manusia antara lain yaitu galian dan
timbunan untuk membuat jalan raya dan jalan kereta api, bendungan, tanggul
sungai dan kanal serta tambang terbuka. Suatu longsoran adalah keruntuhan dari
massa tanah yang terletak pada sebuah lereng sehingga terjadi pergerakan massa
tanah ke bawah dan ke luar. Longsoran dapat terjadi dengan berbagai cara, secara
perlahan-lahan atau mendadak serta dengan ataupun tanpa tanda-tanda yang
terlihat.
Untuk menjaga kestabilan lereng – lereng tersebut maka, dibuatlah dinding
penahan tanah. Dinding penahan tanah merupakan komponen struktur bangunan
penting utama untuk jalan raya dan bangunan lingkungan lainnya yang
berhubungan tanah berkontur atau tanah yang memiliki elevasi berbeda. Secara
singkat dinding penahan merupakan dinding yang dibangun untuk menahan massa
tanah di atas struktur atau bangunan yang dibuat. Bangunan dinding penahan
umumnya terbuat dari bahan kayu, pasangan batu, beton hingga baja. Bahkan kini
sering dipakai produk bahan sintetis mirip kain tebal sebagai dinding penahan
1
2
tanah. Produk bahan ini sering disebut sebagai geo textile atau geo syntetic.
Dinding penahan tanah didesain untuk menahan beban gaya lateral tanah,
sehingga bahaya longsor yang mungkin terjadi dapat dihindarkan. Berdasarkan
bentuk dan penahanan terhadap tanah, dinding penahan dapat klasifikasikan ke
dalam tiga bentuk, yakni: (1) dinding gravity, (2) dinding semi gravity dan (3)
dinding non gravity. Dinding gravity merupakan dinding penahan tanah yang
mengandalkan berat bahan sebagai penahan tanah umumnya berupa pasangan
batu atau bronjong batu (gabion). Dinding semi gravity selain mengandalkan
berat sendiri, memanfaatkan berat tanah tertahan untuk kestabilan struktur.
Sedangkan dinding non gravity mengandalkan konstruksi dan kekuatan bahan
untuk kestabilan. Untuk merencanakan dinding penahan tanah yang aman, harus
dapat memperkirakan dan menghitung kestabilan dinding penahan tanah. Yang
perlu diperhatikan untuk menghitung kestabilan dinding penahan tanah adalah
kestabilan geser dinding penahan dan kestabilan terhadap guling.
Sudah jamak diketahui bersama bahwa untuk mempercepat dalam
perhitungan dan meminimalisir kesalahan pada saat menghitung kestabilan
dinding penahan tanah dengan menggunakan program bantu. Program bantu
tersebut adalah Geo5. Geo5 merupakan sederetan program yang dibuat untuk
memecahkan berbagai macam permasalahan geoteknik. Pada program ini selain
untuk mendesain dan menghitung dinding penahan tanah, juga bisa digunakan
untuk menghitung dan mendisain pondasi, galian tanah, penurunan tanah,
stabilitas tanah, dan modeling keadaan tanah secara digital. Cara kerja dari
program ini adalah dengan memilih bentuk dinding penahan tanah yang akan
digunakan, kemudian memasukkan matrial yang akan menjadi beban dari dinding
penahan tanah selanjutnya program ini akan menganalisis keamanan dari dinding
penahan tanah tersebut.
B. Rumusan Masalah
Perencanaan dinding penahan tanah dengan menggunakan program Geo5
ini dipandang perlu karena dalam era persaingan sekarang ini, selain ketepatan
dan ketelitian dalam perencanaan, kecepatan dalam menghitung juga diperlukan.
3
Oleh karena itu dengan menguasai program Geo5 ini diharapkan akan menambah
daya saing dari perencana, khususnya perencanan yang berhubungan dengan
geoteknik. Dalam perencanaan dinding penahan tanah ini akan menggunakan dua
cara yaitu, cara manual ( perhitungan biasa ) dan cara dengan menggunakan
program Geo 5. Hal ini dimaksudkan agar perencana lebih memahami dari cara
kerja program Geo5.
C. Keaslian Penelitian
Perencanaan dinding penahan tanah dengan menggunakan program Geo 5 baru
pertama kali dilakukan di program studi teknik sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta. Adapun program – program komputer (software) yang pernah
digunakan di kalangan mahasiswa program studi teknik sipil Universitas
Muhammadiyah Surakarta adalah Crystal Ball dan Matlab untuk mencari nilai
keamanan dengan variasi yang terjadi pada analisis stabilitas dinding penahan
tanah terhadap pergeseran, penggulingan dan keruntuhan. Beberapa judul tugas
akhir yang pernah menggunakan program Crystal Ball dan Matlab adalah sebagai
berikut :
1. Purnama (2012) dengan judul Analisis Dinding Penahan Pada Tanah Pasir
Dengan Variasi Kedalaman Muka Air Tanah Berdasarkan Prinsip Probabilitas.
2. Zwelia (2012) dengan judul Analisis Dinding Penahan Pada Tanah Pasir
Dengan Prinsip Probabilitas.
3. Widyaprakasa (2012) dengan judul Analisis Stabilitas Lereng Tanah Lempung
Jenuh Dengan Variasi Bidang Longsor Berdasarkan Teori Probabilistas.
4. Chahyono (2012) dengan judul Analisis Stabilitas Lereng Tanah Lempung
Jenuh Dengan Metode Probabilitas.
5. Prakosa (2011) dengan judul ANALISIS PONDASI TIANG DENGAN
PRINSIP PROBABILITAS (Studi Kasus Pembangunan Gedung SMK
Muhammadiyah Sukoharjo).
Berdasarkan refrensi di atas maka, perencanaan dinding penahan tanah dengan
menggunakan program Geo 5, belum pernah dilakukan di Program Studi Teknik
Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4
D. Tujuan dan Manfaat
1. Tujuan
Tujuan dari perencanaan dinding penahan tanah dengan menggunakan
program Geo5 adalah sebagai berikut:
a. Merencanakan dimensi dan stabilitas dinding penahan tanah terhadap
bahaya pergeseran, penggulingan dan keruntuhan berdasarkan hasil data
dari pengolahan data SPT dan diolah dengan menggunakan program Geo5.
b. Penggunaan program Geo5 untuk mencari nilai keamanan dari stabilitas
dinding penahan tanah.
2. Manfaat
Manfaat dari perencanaan dinding penahan tanah dengan menggunakan
program Geo5 antara lain :
a. Manfaat umum, untuk memberikan pengetahuan tentang program baru
dalam bidang geoteknik khususnya di kalangan mahasiswa program studi
teknik sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta, yaitu program Geo5.
Serta memberikan alternatif perencanaan dimensi dan stabilitas dinding
penahan tanah yang lebih cepat dan tepat.
b. Manfaat khusus, untuk mengetahui sejauh mana tingkat penggunaan
program Geo 5 ini dalam perencanaan dinding penahan tanah. Sehingga
program ini bisa diaplikasikan di lapangan.
E. Batasan Masalah
Mengingat banyaknya permasalahan yang berhubungan dengan perencanaan
dinding penahan tanah, maka dalam perencanaan ini diberikan batasan masalah
yang bertujuan untuk membatasi pembahasan agar tidak meluas dan
batasannya menjadi jelas. Adapun yang menjadi batasan masalah sebagai
berikut :
5
1. Perencanaan ini dilakukan di Jalan Piyungan – Batas Gunung Kidul, tahun
2007. Dimana bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T sebagai perencana dalam
proyek tersebut.
2. Dalam penelitian ini menggunakan dinding penahan tanah jenis dinding
penahan beton bertulang dengan balok kantilever (Reinforced concrete
cantilever walls) yang menggunakan struktur dari beton.
3. Untuk parameter perhitungan tekanan tanah pasif adalah tanah urugan yang
diambil dari hasil Bor Hole I.
4. Kontrol stabilitas dinding penahan tanah terhadap gaya pergeseran,
penggulingan, serta terhadap keruntuhan kapasitas dukung tanah yang
menggunakan persamaan Vesic (1975).
5. Kriteria perencanaan dinding penahan tanah jenis dinding penahan beton
bertulang dengan balok kantilever (Reinforced concrete cantilever walls),
meliputi :
Tabel I.1. Hasil Uji Direct Shear Test ( DST )
Bor Hole I ( BH 1 )
Jenis
Kedalaman
Kedalaman
Bor Hole II ( BH 2 )
Kedalaman
Kedalaman
2.50 – 3.00 m 5.50 – 6.00 m 2.50 – 3.00 m 5.50 – 6.00 m
Berat Isi ( )
1,548 gr/cm3
-
1,895 gr/cm3
1,876 gr/cm3
2,66
-
2,67
2,66
0,163 kg/cm
-
0,242 gr/cm
0,216 gr/cm
30,44o
-
20,29o
24,61o
44,82 %
-
46,52 %
37,80 %
Berat Jenis ( Gs )
Kohesi (c )
2
Sudut Gesek Dalam ( ϕ )
Kadar air rata-rata
6. Gambar Penampang talud.
2
2
6
7. Kondisi geologi lapisan tanah di lokasi penyelidikan didominasi oleh pasir. Sampai
kedalaman 2.00 m berupa lempung kepasiran, selanjutnya sampai kedalaman 20 m
berupa pasir kelempungan dalam kondisi sangat padat. Muka air tanah belum
diketemukan sampai kedalaman 10 m di bawah permukaan tanah.
8. Masalah dikhususkan pada perencanaan dinding penahan tanah dengan dinding
kantilever.
9. Rencana dinding penahan yang akan digunakan sebagai berkut :
Agregat Klas A Tebal = 40 cm
Perkerasan Jalan Lama
Agregat Klas B Tebal = 60 cm
Beton Bertulang ( K-250 & U-32 )
0.60
Guard Rail
0.40
0.60
Bahu Jalan Lama
CL
2%
2%
112
76
Saluran Lama
11
1
Pek Bongkaran Pasangan Batu
Urugan Pilihan
Galian Tanah
15.20
1.00 1.10
3.41
3.41
2.16
2.98
2.61
2.31
1.20
+ 226.618
+ 226.618
+ 227.618
+ 235.648
+ 237.568
+ 242.782
+ 242.828
+ 242.938
+ 242.978
+ 242.348
+ 241.598
+ 242.718
1.00
4.30
Gambar I.2. Gambar rencana dinding penahan tanah
10. Tanah urug yang digunakan adalah tanah galian yang berada di bawah lereng
jalan atau pada Bor Hore I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dewasa ini teknologi terus berkembang seiring kemajuan jaman.
Teknologi di bidang konstruksi bangunan juga mengalami perkembangan pesat,
termasuk teknologi dalam bidang geoteknik. Bidang geoteknik merupakan bidang
ilmu tersendiri dan menitikberatkan pada aplikasi teknik sipil dalam masalahmasalah yang berhubungan dengan sifat mekanis tanah dan batuan (Suryolelono,
1996).
Tanah merupakan lapisan permukaan bumi yang sangat dinamis,
perubahannya dipengaruhi oleh air, udara, dan pergeseran lempeng bumi. Salah
satu akibat dari perubahan itu adalah adanya lereng. Lereng adalah permukaan
bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu dengan bidang horisontal.
Lereng dapat terbentuk secara alamiah karena proses geologi atau karena dibuat
oleh manusia. Lereng yang terbentuk secara alamiah misalnya lereng bukit dan
tebing sungai, sedangkan lereng buatan manusia antara lain yaitu galian dan
timbunan untuk membuat jalan raya dan jalan kereta api, bendungan, tanggul
sungai dan kanal serta tambang terbuka. Suatu longsoran adalah keruntuhan dari
massa tanah yang terletak pada sebuah lereng sehingga terjadi pergerakan massa
tanah ke bawah dan ke luar. Longsoran dapat terjadi dengan berbagai cara, secara
perlahan-lahan atau mendadak serta dengan ataupun tanpa tanda-tanda yang
terlihat.
Untuk menjaga kestabilan lereng – lereng tersebut maka, dibuatlah dinding
penahan tanah. Dinding penahan tanah merupakan komponen struktur bangunan
penting utama untuk jalan raya dan bangunan lingkungan lainnya yang
berhubungan tanah berkontur atau tanah yang memiliki elevasi berbeda. Secara
singkat dinding penahan merupakan dinding yang dibangun untuk menahan massa
tanah di atas struktur atau bangunan yang dibuat. Bangunan dinding penahan
umumnya terbuat dari bahan kayu, pasangan batu, beton hingga baja. Bahkan kini
sering dipakai produk bahan sintetis mirip kain tebal sebagai dinding penahan
1
2
tanah. Produk bahan ini sering disebut sebagai geo textile atau geo syntetic.
Dinding penahan tanah didesain untuk menahan beban gaya lateral tanah,
sehingga bahaya longsor yang mungkin terjadi dapat dihindarkan. Berdasarkan
bentuk dan penahanan terhadap tanah, dinding penahan dapat klasifikasikan ke
dalam tiga bentuk, yakni: (1) dinding gravity, (2) dinding semi gravity dan (3)
dinding non gravity. Dinding gravity merupakan dinding penahan tanah yang
mengandalkan berat bahan sebagai penahan tanah umumnya berupa pasangan
batu atau bronjong batu (gabion). Dinding semi gravity selain mengandalkan
berat sendiri, memanfaatkan berat tanah tertahan untuk kestabilan struktur.
Sedangkan dinding non gravity mengandalkan konstruksi dan kekuatan bahan
untuk kestabilan. Untuk merencanakan dinding penahan tanah yang aman, harus
dapat memperkirakan dan menghitung kestabilan dinding penahan tanah. Yang
perlu diperhatikan untuk menghitung kestabilan dinding penahan tanah adalah
kestabilan geser dinding penahan dan kestabilan terhadap guling.
Sudah jamak diketahui bersama bahwa untuk mempercepat dalam
perhitungan dan meminimalisir kesalahan pada saat menghitung kestabilan
dinding penahan tanah dengan menggunakan program bantu. Program bantu
tersebut adalah Geo5. Geo5 merupakan sederetan program yang dibuat untuk
memecahkan berbagai macam permasalahan geoteknik. Pada program ini selain
untuk mendesain dan menghitung dinding penahan tanah, juga bisa digunakan
untuk menghitung dan mendisain pondasi, galian tanah, penurunan tanah,
stabilitas tanah, dan modeling keadaan tanah secara digital. Cara kerja dari
program ini adalah dengan memilih bentuk dinding penahan tanah yang akan
digunakan, kemudian memasukkan matrial yang akan menjadi beban dari dinding
penahan tanah selanjutnya program ini akan menganalisis keamanan dari dinding
penahan tanah tersebut.
B. Rumusan Masalah
Perencanaan dinding penahan tanah dengan menggunakan program Geo5
ini dipandang perlu karena dalam era persaingan sekarang ini, selain ketepatan
dan ketelitian dalam perencanaan, kecepatan dalam menghitung juga diperlukan.
3
Oleh karena itu dengan menguasai program Geo5 ini diharapkan akan menambah
daya saing dari perencana, khususnya perencanan yang berhubungan dengan
geoteknik. Dalam perencanaan dinding penahan tanah ini akan menggunakan dua
cara yaitu, cara manual ( perhitungan biasa ) dan cara dengan menggunakan
program Geo 5. Hal ini dimaksudkan agar perencana lebih memahami dari cara
kerja program Geo5.
C. Keaslian Penelitian
Perencanaan dinding penahan tanah dengan menggunakan program Geo 5 baru
pertama kali dilakukan di program studi teknik sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta. Adapun program – program komputer (software) yang pernah
digunakan di kalangan mahasiswa program studi teknik sipil Universitas
Muhammadiyah Surakarta adalah Crystal Ball dan Matlab untuk mencari nilai
keamanan dengan variasi yang terjadi pada analisis stabilitas dinding penahan
tanah terhadap pergeseran, penggulingan dan keruntuhan. Beberapa judul tugas
akhir yang pernah menggunakan program Crystal Ball dan Matlab adalah sebagai
berikut :
1. Purnama (2012) dengan judul Analisis Dinding Penahan Pada Tanah Pasir
Dengan Variasi Kedalaman Muka Air Tanah Berdasarkan Prinsip Probabilitas.
2. Zwelia (2012) dengan judul Analisis Dinding Penahan Pada Tanah Pasir
Dengan Prinsip Probabilitas.
3. Widyaprakasa (2012) dengan judul Analisis Stabilitas Lereng Tanah Lempung
Jenuh Dengan Variasi Bidang Longsor Berdasarkan Teori Probabilistas.
4. Chahyono (2012) dengan judul Analisis Stabilitas Lereng Tanah Lempung
Jenuh Dengan Metode Probabilitas.
5. Prakosa (2011) dengan judul ANALISIS PONDASI TIANG DENGAN
PRINSIP PROBABILITAS (Studi Kasus Pembangunan Gedung SMK
Muhammadiyah Sukoharjo).
Berdasarkan refrensi di atas maka, perencanaan dinding penahan tanah dengan
menggunakan program Geo 5, belum pernah dilakukan di Program Studi Teknik
Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4
D. Tujuan dan Manfaat
1. Tujuan
Tujuan dari perencanaan dinding penahan tanah dengan menggunakan
program Geo5 adalah sebagai berikut:
a. Merencanakan dimensi dan stabilitas dinding penahan tanah terhadap
bahaya pergeseran, penggulingan dan keruntuhan berdasarkan hasil data
dari pengolahan data SPT dan diolah dengan menggunakan program Geo5.
b. Penggunaan program Geo5 untuk mencari nilai keamanan dari stabilitas
dinding penahan tanah.
2. Manfaat
Manfaat dari perencanaan dinding penahan tanah dengan menggunakan
program Geo5 antara lain :
a. Manfaat umum, untuk memberikan pengetahuan tentang program baru
dalam bidang geoteknik khususnya di kalangan mahasiswa program studi
teknik sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta, yaitu program Geo5.
Serta memberikan alternatif perencanaan dimensi dan stabilitas dinding
penahan tanah yang lebih cepat dan tepat.
b. Manfaat khusus, untuk mengetahui sejauh mana tingkat penggunaan
program Geo 5 ini dalam perencanaan dinding penahan tanah. Sehingga
program ini bisa diaplikasikan di lapangan.
E. Batasan Masalah
Mengingat banyaknya permasalahan yang berhubungan dengan perencanaan
dinding penahan tanah, maka dalam perencanaan ini diberikan batasan masalah
yang bertujuan untuk membatasi pembahasan agar tidak meluas dan
batasannya menjadi jelas. Adapun yang menjadi batasan masalah sebagai
berikut :
5
1. Perencanaan ini dilakukan di Jalan Piyungan – Batas Gunung Kidul, tahun
2007. Dimana bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T sebagai perencana dalam
proyek tersebut.
2. Dalam penelitian ini menggunakan dinding penahan tanah jenis dinding
penahan beton bertulang dengan balok kantilever (Reinforced concrete
cantilever walls) yang menggunakan struktur dari beton.
3. Untuk parameter perhitungan tekanan tanah pasif adalah tanah urugan yang
diambil dari hasil Bor Hole I.
4. Kontrol stabilitas dinding penahan tanah terhadap gaya pergeseran,
penggulingan, serta terhadap keruntuhan kapasitas dukung tanah yang
menggunakan persamaan Vesic (1975).
5. Kriteria perencanaan dinding penahan tanah jenis dinding penahan beton
bertulang dengan balok kantilever (Reinforced concrete cantilever walls),
meliputi :
Tabel I.1. Hasil Uji Direct Shear Test ( DST )
Bor Hole I ( BH 1 )
Jenis
Kedalaman
Kedalaman
Bor Hole II ( BH 2 )
Kedalaman
Kedalaman
2.50 – 3.00 m 5.50 – 6.00 m 2.50 – 3.00 m 5.50 – 6.00 m
Berat Isi ( )
1,548 gr/cm3
-
1,895 gr/cm3
1,876 gr/cm3
2,66
-
2,67
2,66
0,163 kg/cm
-
0,242 gr/cm
0,216 gr/cm
30,44o
-
20,29o
24,61o
44,82 %
-
46,52 %
37,80 %
Berat Jenis ( Gs )
Kohesi (c )
2
Sudut Gesek Dalam ( ϕ )
Kadar air rata-rata
6. Gambar Penampang talud.
2
2
6
7. Kondisi geologi lapisan tanah di lokasi penyelidikan didominasi oleh pasir. Sampai
kedalaman 2.00 m berupa lempung kepasiran, selanjutnya sampai kedalaman 20 m
berupa pasir kelempungan dalam kondisi sangat padat. Muka air tanah belum
diketemukan sampai kedalaman 10 m di bawah permukaan tanah.
8. Masalah dikhususkan pada perencanaan dinding penahan tanah dengan dinding
kantilever.
9. Rencana dinding penahan yang akan digunakan sebagai berkut :
Agregat Klas A Tebal = 40 cm
Perkerasan Jalan Lama
Agregat Klas B Tebal = 60 cm
Beton Bertulang ( K-250 & U-32 )
0.60
Guard Rail
0.40
0.60
Bahu Jalan Lama
CL
2%
2%
112
76
Saluran Lama
11
1
Pek Bongkaran Pasangan Batu
Urugan Pilihan
Galian Tanah
15.20
1.00 1.10
3.41
3.41
2.16
2.98
2.61
2.31
1.20
+ 226.618
+ 226.618
+ 227.618
+ 235.648
+ 237.568
+ 242.782
+ 242.828
+ 242.938
+ 242.978
+ 242.348
+ 241.598
+ 242.718
1.00
4.30
Gambar I.2. Gambar rencana dinding penahan tanah
10. Tanah urug yang digunakan adalah tanah galian yang berada di bawah lereng
jalan atau pada Bor Hore I.