Dinding Penahan Tanah Batu Belah [Tipe Gravitasi]

By | September 22, 2016

Dinding penahan tanah berfungsi menyokong tanah serta mencegahnya dari bahaya kelongsoran. Ada beberapa tipe dinding penahan tanah, diantaranya:

  1. Dinding Penahan Tanah Tipe Gravitasi
  2. Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever
  3. Dinding penahan tanah non – konstruksi

Tapi disini kita hanya membahas dinding penahan tanah tipe gravitasi.

Dinding gravitasi (gravity walls) umumnya terbuat dari batu belah. Kekuatan dinding tipe gravitasi ini sepenuhnya tergantung pada berat sendirinya. Sedangkan dinding non – gravity mengandalkan konstruksi dan kekuatan bahan untuk kestabilannya

Pada umumnya dinding penahan tanah gravitasi berbentuk trapesium dan direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan gaya tarik akibat gaya yang bekerja.

Sebuah dinding penahan tanah yang baik harus memiliki beberapa kriteria, yaitu:

  • Stabilitas terhadap guling

dinding penahan tanah

  • Stabilitas terhadap geser

dinding penahan tanah

  • Stabilitas terhadap daya dukung tanah

dinding penahan tanah

Guling terjadi apabila momen yang dihasilkan oleh beban lebih besar dari pada momen yang ditahan oleh dinding dengan mengambil sebuah titik pada dinding sebagai acuan.

Dan stabilitas geser adalah fungsi dari kekasaran permukaan bawah dinding dan gaya gesek tanah. Dinding bergeser akibat adanya tekanan tanah lateral yang terjadi pada dinding.

Besarnya tekanan tanah sangat dipengaruhi oleh fisik tanah, sudut geser, dan kemiringan tanah terhadap bentuk struktur dinding penahan.

Sedangkan untuk menghitung stabilitas daya dukung tanah sama seperti menghitung daya dukung pondasi telapak.

Berikut adalah contoh sederhana dalam menghitung stabilitas dinding penahan tanah:

Diketahui sebagai berikut,

dinding penahan tanahH1 = 2 m, H2 = 0.3 m

b1 = b2 = 0.6 m

q = 10 kN/m2, γ tanah = 20 kN/m2, θ tanah = 30°, c = 10

Penyelesaian:

Stabilitas terhadap guling

dinding penahan tanah

Menghitung Berat Dinding

Berat dinding (gunakan berat jenis, γb = 25 kN/m3)

W1 = b1 * H1 * γb = 0.6 x 2.0 x 25 x 1 m= 30 kN

W2 = 1/2 * b1 * H1 * γb =1/2 x 0.6 x 2.0 x 25 x 1 m = 15 kN

Jarak beban terhadap titik putar asumsi, o,

X1 = 1/2 * b1 + b2 = 1/2 * 0.6 + 0.6 = 0.9 m

X2 = 1/2 * b2 = 1/2 * 0.6 = 0.3 m

Momen terhadap ujung dinding penahan, o,

Mb1 = W1 * X1 = 30 x 0.9 = 27 kNm

Mb2 = W2 * X2 = 15 x 0.3 = 4.5 kNm

ΣW = 45 kN, ΣMb = 31.50 kNm

dinding penahan tanah

Menghitung Tekanan Tanah

Koefisien tekanan aktif (Ka)

Ka = 1 – sin θ /  1 + sin θ = 1 – sin 30 /  1 + sin 30 = 1/3

Koefisien tekanan pasif(Kp)

Kp = 1/Ka = 1 : 1/3 = 3

Tekanan tanah aktif (Pa)

Pa1 = Ka * q * H1 = 1/3 x 10 x 2 = 20/3 kN

Pa2 = 1/2 Ka* γ’ * H1^2 =  1/2 x 1/3 x (20 – 10) x 2^2 = 20/3 kN

Pa3 = 1/2 * γ air * H1^2 =  1/2 x 10 x 2^2 = 20 kN

Pp = 1/2 *  γ * Kp * H2^2 = 1/2 * 20 * 3 * 0.3^2 = 2.7 kN

Jarak beban terhadap titik putar asumsi, o,

Y1 = 1/2 * H1 = 1/2 x 2 = 1 m

Y2 = Y3 = 1/3 * H1 = 1/3 x 2 = 2/3 m

Yp = 1/3 * H2 = 1/3 x 0.3 = 0.1 m

Momen terhadap ujung dinding penahan, o,

Mp1 = Pa1 * Y1 = 20/3 x 1 = 6.67 kNm →

Mp2 = Pa2 * Y2 = 20/3 x 2/3 = 4.45 kNm  →

Mp3 = Pa3 * Y3 = 20 x 2/3 = 13.33 kNm  →

Mpp =Pp * Yp = 2.7 x 0.1 = 0.27 kNm ←

ΣPa = 33.33 kN ΣMp (1-3) = 24.45 kNm

 

[ΣMb / ΣMp] ≥ 1.5 (Safety factor)

[31.50 / 24.45] = 1.29 < 1.5 … ( Penampang dinding penahan tanah harus diperbesar)

 

Revisi Ukuran Dinding dengan merubah b1=

Berat dinding (gunakan berat jenis, γb = 25 kN/m3)

W1 = b1 * H1 * γb = 0.8 x 2.0 x 25 x 1 m= 40 kN

W2 = 1/2 * b1 * H1 * γb =1/2 x 0.6 x 2.0 x 25 x 1 m = 15 kN

Jarak beban terhadap titik putar asumsi, o,

X1 = 1/2 * b1 + b2 = 1/2 * 0.8 + 0.6 = 1 m

X2 = 1/2 * b2 = 1/2 * 0.6 = 0.3 m

Momen terhadap ujung dinding penahan, o,

Mb1 = W1 * X1 = 40 x 1 = 40 kNm

Mb2 = W2 * X2 = 15 x 0.3 = 4.5 kNm

ΣW = 55 kN, ΣMb = 44.50 kNm

 

[ΣMb / ΣMp] ≥ 1.5 (Safety factor)

[44.50 / 24.45] = 1.82 > 1.5 … ( Penampang dinding penahan tanah Aman)

 

Stabilitas terhadap geser

Σ Rh = cd . B + W tan δb. dimana,

Σ Rh = tahanan dinding penahan tanah terhadap penggeseran

cd = adhesi antara tanah dan dasar dinding = c (dengan menganggap permukaan dinding sangat kasar)

B = lebar pondasi ( m )

W = berat total dinding penahan tanah

δb = sudut geser antara tanah dan dasar pondasi

Maka, Σ Rh = 10 * 1.4 + 55 tan 30° = 45.75 kN

Jumlah Gaya – Gaya Horizontal

Σ Ph = Σ Pa – Σ Pp = 33.33 kN – 2.7 kN = 30.63

 

[ΣRh / ΣPh] ≥ 1.5

[45.75 / 30.63] = 1.49 ~ 1.5 … ( Penampang dinding penahan tanah Aman)

 

Stabilitas terhadap daya dukung tanah

Perhitungannya sama dengan cara menghitung pondasi telapak.

 

Itulah sekilas tentang Dinding Penahan Tanah Batu Kali (Tipe Gravitasi). Silakan di share jika bermanfaat. Wassalam.

6 thoughts on “Dinding Penahan Tanah Batu Belah [Tipe Gravitasi]

  1. ACY

    Keep Posting Pak Nobel, sangat informatif dan bermanfaat.
    Bagus untuk mengasah ingatan waktu kuliah supaya tidak cepat luntur hehehehe..

    Reply
  2. Uning Agus Prasetyo

    Mas Nobel, koreksi utk berat sendiri, X2 = 1/3 x b2 ya??
    utk dari segi momen nilainya lebih kecil.
    Makasih mas Nobel salam Uning dts’06

    Reply
    1. afret nobel Post author

      Halo Uning, kalau mau dihitung beneran titik berat segitiga siku itu 1/3 juga dari sisi tegaknya. Jadi harusnya lebih besar momennya. ^_^. Terimakasih koreksinya.

      Reply
  3. ithan

    Terimakasi pa nobel ats postingannya sangat bermanfaat untuk mengingat kembali masa2 kuliah yg sdh hmpir luput dari ingatan.

    Reply
  4. Groszni

    untuk stabilitas internalnya bagaimana ? 🙂 kalau eksternalnya sih udah mainstream mas hehehe

    Reply

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *