TEKANAN TANAH LATERALTekanan tanah lateral atau tekanan tanah horizontal, yaitu tekanan tanah vertikal dikalikan dengan suatu koefisien tekanan tanah.

Ada 3 Macam Tekanan Tanah Lateral1. Tekanan Tanah Aktif2. Tekanan Tanah Pasif3. Tekanan Tanah Diam

2

PENAHAN LATERAL

Di dalam geotechnical engineering, sangat penting untuk mengantisipasi pegerakan horisontal tanah.

Dinding Penahan Kantilever

Penahan Galian Turap Jangkar

Tie rod

Sheet pile

Anchor

3

PENAHAN LATERAL

Kita harus bisa mengestimasi tekanan tanah lateral terhadap struktur, untuk keperluan desain.

Dinding penahan gravity

Soil nailing Reinforced earth wall

4

DINDING PENAHAN TANAH

5

PENAHAN LATERAL

Jenis Penahan Tanah di dalam perkembangannya.

geosynthetics

6

PENAHAN LATERAL

Crib walls di Queensland.

Interlocking stretchers and headers

filled with soil

Jenis Penahan Tanah di dalam perkembangannya.

7

SOIL NAILING

8

TURAP

Persiapan pemancangan turap

9

TURAP

Dinding Turap

10

TURAP

Saat Pemancangan

Dinding Turap

1. TEKANAN TANAH AKTIFDIKATAKAN TEKANAN TANAH AKTIF YAITU:

Apabila pada dinding / tembok penahan tanah, bilaterkena tekanan tanah seakan-akan dinding tersebutbergerak menjauhi massa tanah. Dalam keadaandemikian blok tanah akan tergelincir sepanjang bidangruntuhnya.

DIAGRAM TEGANGAN / TEKANAN

EAH = KOMPONEN HORIZONTAL TEKANAN TANAH AKTIFEAV = KOMPONEN VERTIKAL TEKANAN TANAH AKTIF

(GESEKAN ANTARA DINDING DAN TANAH )EA = TEKANAN TOTAL TEKANAN TANAH AKTIFG = BERAT TANAHR = RESULTANTE / TAHANAN AKIBAT EA & G

PvKaheah Pv = ∂ ∙ h (tekanan tanah vertikal)

hKaheah tgeaheav

30

32

3

Nilai → untuk tanah kohesif

→ untuk tanah non kohesif

Kah = koefisien tekanan tanah aktif

2

2

2

coscossinsin1cos

)(cos

Kah

α = sudut permukaan dinding bagian belakangβ = sudut kemiringan permukaan tanahδ = sudut gesekan antara tanah dan dindingØ = sudut geser antara tanah

β=20°β=20°

∂t = 1,8 T/mØ = 30°c = 0 (non kohesif)

∂t = 1,8 T/mØ = 30°c = 0 (non kohesif)

H=4m

Hitung distribusi tekanan tanah aktif dan tekanan totaltanah aktif pada dinding tersebut.

Contoh:

o20

0

Jawab.

dianggap

oo 103031

3

Kah = 0,414 (dari perhitungan)

untuk H = 0 → eah = 0

Eah = ½ ∙ eah ∙ H = ½ ∙ Kah ∙ ∂ ∙ H ∙ H = ½ ∙ Kah ∙ ∂ ∙ H²

Eah = ½∙ 0,414 x 1,8 x 4²= 6 T

cosEah

10cos6Ea = = = 6,10 T

Eav = Eah x tg δ = 6 x tg 10 = 1,06 T

Pengaruh Kohesi pada Tekanan Tanah Aktif.

Nilai kohesi tanah akan menambah kekuatan gesersepanjang bidang gelincir ( bidang runtuh) dan permukaandinding, sehingga akan mengurangi tekanan tanah.Pengurangannya adalah sebesar :

Kahc2

Tekanan tanah dari H = 0 samapi H= hc adalah negatif sehingga tanah berada dalam keadaan tertarik. Akibatnya akan timbul retak-retak vertikal antara dinding dan tanah sampai sedalam hc.

KahcHKaheah 2

Kahchc 12

Pengaruh Beban Permukaan (Surcharge) P

Akibat beban Surcharge P (beban permukaan) maka besarnya tekanan tanah aktif.

eah = Kah P + Kah ( ∂ ∙ H )eah = Kah ( P + ∂ ∙ H )

Pengaruh Lapisan Tanah yang Berbeda

Apabila tanah terdiri dari lapisan2 yang berbeda, kitadapat menganggap masing-masing lapisan yang adadiatasnya sebagai beban tambahan (Surcharge P)terhadap lapisan yang dihitung.

- Tekanan tanah pada lapisan 1 sesuai dengan keadaan normal eah = kah ∙ ∂ ∙ h₁

11

1

- Apabila kuta menghitung lapisan 2, lapisan 1 dianggap sebagai beban tambahan (Surcharge ) pada lapasan 2. Surcharge p = ∂₁ ∙ h₁

Surcharge P menyebabkan tekanan kah₂ x p yang harusditambahkan pada tekanan kah2 ∙ p yang harus ditambahkan padatekanan kah2 ∙ ∂₂ ∙ h₂

Apabila kita menghitung lapisan 3, lapisan 1 + lapisan 2 dianggapsebagai beban tambahan pada lapisan 3.Surcharge p = ∂₁ ∙ h₁ + ∂₂ ∙ h₂Surcharge p menyebabkan tekanan Kah₃ ∙ pSedangkan tanahnya menyebabkan tekanan Kah₃ ∙ ∂₃ ∙ h₃Distribusi tekanan tanahnya diperoleh dengan menjumlahkansemua sumbangan tekanan dari masing – masing lapisan.

Pengaruh Muka Air Tanah

Apabila ada muka air tanah sedalam h2, dibawah permukaan tanahmaka pengaruh tekanan tanah dan tekanan air harus dipisahkan.

Pengaruh Beban Merata Terpusat

Pengaruh Beban Titik

Pengaruh tersebut dimulai pada saat garis ----- berpotongan padfadinding yang dibentuk dengan sudut Ø. Mulai dari titik ini pengaruhbertambah sampai mencapai nilai maksimum.Nilai maksimumnya dimulai dari bidang runtuh dengan kemiringanV yang berpotongan pada dinding.

Pengaruh beban permukaan q pada jarak x dari dinding

TEKANAN TANAH PASIF

Dikatakan terjadi tekanan tanah pasif pada dinding/tembokpenahan tanah, apabila dinding seakan-akan bergerakmenekan massa tanah.Dalam hal ini (seperti juga pada tekanan aktif). Blok tanahjuga akan bergerak sepanjang bidang runtuhnya. Gerakantersebut menyebabkan terjadinya tahanan geser sepanjangbidang runtuh dan sepanjang diniding.

Keseimbangan diperoleh pada situasi sbb:

Gambar tegangan

Seperti halnya pada tekanan tanah aktif. Tekanan tanah pasif pada kedalaman h juga sebanding dengan tekanan vertikalnya. Tekanan tanah pasif horizontal dapat dinyatakan:

hKphPvKpheph t

eph = komponen horizontal tekanan tanah pasifKph = koefisien tekanan tanah pasifepv = eph ∙ tg δepv = ko mponen vertikal tekanan tanah pasif (gesekan antara

tanah dan dinding)

δ = 0 → untuk tanah kohesifδ = Ø/₃ → Ø ‹ 25°δ = Ø2/₃→ Ø › 25° Untuk tanah non kohesif

2

2

2

coscossinsin1cos

cos

Kph

Dengan notasi yang sama dengan Kah

Pengaruh Kohesi Pada Tekanan Tanah PasipPengaruh kohesi menambah tahanan geser sepanjang bidang runtuhdan permukaan dinding, sehingga tekanan tanah pasip ( tahanan tanahpasip ) yaitu sebesar : Kphc2

Pengaruh lain :Pengaruh – pengaruh lain seperti p, lapisan tanah yang berbeda, air tanah, permukaan yan tidak rat, dsb, dapat diselesaikan dengan cara yang sama seperti pada perhitungan tekanan tanah aktif.

Hal – hal Khusus yang Penting Untuk Masalah Masalah Praktis:

Seringkali kita harus menyelesaikan masalah tekanantanah dalam situasi dimana, α=0 ; β=0 → apabila δ=0

h

α = 0

β = 0 Eah akan lebih besar dari pada apabila δ ≠ 0 Epv akan menjadi lebih kecil dari apabila δ ≠ 0Sehingga hasilnya akan AMAN

a ) Tekanan Tanah Aktif:

Dalam hal ini ( α = 0 , β = 0 , δ = 0 )Rumus Kah menjadi :

2

2

2

2

)sin1(sin1

)sin1(cos

Kah

)sin1)(sin1()sin1)(sin1(

sin1sin1

Kah )245(2 otgKah→

b ) Tekanan Tanah Pasif

Untuk kasus yang sama ( α = 0 , β = 0 , δ = 0 )Rumusnya menjadi :

sin1sin1

Kph

)245( otgKph

TEKANAN TANAH DIAM

Dikatakan terjadi tekanan tanah diam apabila tidak terjadigerakan pada dinding, atau dinding tersebut tidakdiperkenenkan bergerak.Hal ini biasanya terjadi pada konstruksi gorong gorong.

eoa = komponen tekanan tanah diam bagian ataseoa = K0 . ∂t . heob = komponen tekanan tanah diam bagian bawaheob = Ko . ∂t . (h+d)

Ko = koefisien tekanan tanah diam

)sin1(cossin1Ko =

deoeoEo ba

2

Eo = Gaya Total tekanan tanah diam

Selesai