Upload
others
View
12
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
LERENG & TEKNIK
PERBAIKANNYA
EGA JULIA FAJARSARI, ST., MT
PENDAHULUAN
Permukaan tanah tidak selalu membentuk bidang datar atau mempunyai perbedaan
elevasi antara tempat yang satu dengan yang lain sehingga membentuk suatu lereng
(slope). Lereng merupakan suatu kondisi topografi yang banyak dijumpai pada berbagai
pekerjaan konstruksi sipil. Lereng dapat terjadi secara alami maupun sengaja dibuat oleh
manusia dengan tujuan tertentu. Longsoran merupakan salah satu bencana alam yang
sering terjadi pada lereng- lereng alami maupun buatan. Kelongsoran lereng kebanyakan
terjadi pada saat musim penghujan. Itu terjadi akibat peningkatan tekanan air pori pada
lereng. Hal ini berakibat pada terjadinya penurunan kuat geser tanah (c) dan sudut geser
dalam (υ) yang selanjutnya menyebabkan kelongsoran.
SOIL NAILING
SEJARAH SOIL NAILING
Soil nailing pertama kali diaplikasikan sebagaiperkuatan untuk sebuah dinding penahan tanah
di Perancis (1961). Kemudian dikembangkan
oleh Rabcewicz (1964, 1965), untuk digunakan
dalam galian terowongan, yang dikenal dengan
“The New Austrian Tunneling Method” (NATM).
Metode ini mengkombinasikan perkuatan pasif
dari batangan baja dan shotcrete (adukan
beton yang ditembakkan dengan tekanan tinggi
pada suatu permukaan). Adanya perkuatanpasif dari batangan besi pada sekeliling dinding
terowongan, sangat mengurangi beban yang
harus diterima struktur terowongan jika
dibandingkan dengan metode konvensional.
ELEMEN SOIL NAILING
Nail Bars
Batangan baja yang umum digunakan pada soil nailing, adalah baja
ulir yang sesuai dengan standar ASTM A615, dengan daya dukung
tarik 420 MPa (60 ksi atau Grade 60) atau 520 MPa (75ksi atau Grade
75). Ukuran diameternya yang tersedia adalah 19, 22, 25, 29, 32, 36,
dan 43 mm, serta ukuran panjang mencapai 18 m
Nail Head
Komponen nail head terdiri dari bearing plate (pelat penahan), hex
nut (mur persegi enam), washer (cincin yang terbuat dari karet atau
logam), dan headed stud . Bearing plate umumnya berbentuk persegi
dengan panjang sisi 200-250 mm, tebal 19 m, dan kuat leleh 250 Mpa
(ASTM A36), sedangkan untuk nut, dan washer yang digunakan harus
memiliki kuat leleh yang sama dengan batangan bajanya
ELEMEN SOIL NAILING
Grout (Cor beton)
Cor beton untuk soil nailing dapat berupa adukan semen pasir.
Semen yang digunakan adalah semen tipe I, II, dan III. Semen
tipe I (normal) paling banyak digunakan untuk kondisi yang
tidak memerlukan syarat khusus, semen tipe II digunakan jika
menginginkan panas hidrasi lebih rendah dan ketahanan korosi
terhadap sulfat yang lebih baik daripada semen tipe I.,
sedangkan semen tipe III digunakan jika memerlukan waktu
pengerasan yang lebih cepat
Centralizers (Penengah)
Centralizers adalah alat yang dipasang pada sepanjang
batangan baja dengan jarak tertentu (0.5–2.5m) untuk
memastikan tebal selimut beton sesuai dengan rencana, alat ini
terbuat dari PVC atau material sintetik lainnya.
ELEMEN SOIL NAILING
Wall Facing (Muka/Tampilan Dinding)
Pembuatan muka/tampilan dinding terbagi menjadi dua
tahap. Tahap pertama, muka/tampilan sementara
(temporary facing) yang dibuat dari shotcrete, berfungsi
sebagai penghubung antar batangan-batangan baja (nail
bars), dan sebagai proteksi permukaan galian tanah
terhadap erosi.
Tahap berikutnya adalah pembuatan muka/tampilan
permanen (permanent facing). Muka permanen dapat
berupa panel beton pracetak terbuat dari shotcrete. Muka
permanen memiliki fungsi yang sama dengan muka
sementara, tetapi dengan fungsi proteksi terhadap erosi yang
lebih baik, dan sebagai penambah keindahan (fungsi
estetika).
ELEMEN SOIL NAILING
Drainage System (Sistem Drainase)
Untuk mencegah meningkatnya tekanan air
pada lereng di belakang muka dinding, biasanya
dipasangkan lembaran vertikal geokomposit di
antara muka dinding sementara dan permukaan
galian
Pada kaki lereng harus disediakan saluran
pembuangan (weephole) untuk air yang telah
dikumpulkan oleh lembaran geokomposit
KELEBIHAN DAN KELEMAHAN SOIL
NAILING
KELEBIHAN SOIL NAILING
Peralatan konstruksinya mudah dipindahkan dan dapat digunakan pada lokasi yang sempit.
Tekniknya fleksibel, mudah untuk dimodifikasi.
Tidak menimbulkan kebisingan.
Lebih sedikit gangguan pada properti/bangunan disekitarnya.
Membutuhkan ruang “shoring” yang lebih sedikit.
Volume baja untuk nail bars dalam soil nailing lebih sedikit dibandingkan dengan ground
anchors, karena umumnya batangan baja dalam soil nailing lebih pendek. Material yang
dibutuhkan juga relatif lebih sedikit, jika dibandingkan dengan ground anchors.
Luas area yang dibutuhkan dalam masa konstruksi lebih kecil dibandingkan dengan teknik lain,
sehingga cocok untuk pekerjaan yang memiliki areal konstruksi terbatas.
Dinding dengan soil nailing relatif lebih fleksibel terhadap penurunan, karena dinding untuk soil
nailing lebih tipis jika dibandingkan dengan dinding gravitasi.
KELEBIHAN DAN KELEMAHAN SOIL
NAILING
KELEMAHAN SOIL NAILING
Metode soil nailing tidak dapat digunakan untuk tanah jenuh air.
Tidak cocok digunakan untuk tanah dengan gaya geser yang sangat rendah, tidak juga pada
pasir dan kerikil yang kohesinya buruk.
Lereng tanah harus dapat mempertahankan bentuknya tanpa bantuan konstruksi penahan lain,
pada saat proses “nailing” berlangsung dan sebelum shotcrete diaplikasikan.
Drainase baik adalah hal yang penting, terutama untuk struktur yang permanen
Soil nailing tidak cocok diaplikasikan untuk struktur yang membutuhkan kontrol ketat terhadap
deformasi. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan post tension nail, namun langkah ini akan
meningkatkan biaya kosntruksi.
Pelaksanaan konstruksi soil nailing relatif lebih sulit, sehingga membutuhkan kontraktor yang ahli,
dan berpengalaman.
PROSEDUR DESAIN
Prosedur desain untuk struktur penahan tanah menggunakan soil nailing harus memasukkan beberapalangkah berikut:
Untuk struktur geometris (kedalaman dan inklinasi lereng terpotong), profil tanah, dan pembebanan“boundary” (surcharge) yang telah ditentukan, perkirakan gaya “nails” yang bekerja dan lokasi bidanglongsor yang potensial.
Tentukan jenis penulangan (tipe, luas penampang melintang, panjang, inklinasi dan jarak antar tulangan)dan pastikan kestabilan lokal pada tiap-tiap level penulangan, yaitu pastikan ketahanan dari “nails”(kekuatan dan kapasitas “pull out”) telah mencukupi untuk menahan gaya kerja rencana dengan faktorkeamanan yang dapat diterima.
Pastikan kestabilan global dari struktur soil nailing dan tanah disekitarnya terjaga selama dan sesudahekskavasi dengan faktor keamanan yang dapat diterima.
Tentukan gaya-gaya yang bekerja pada permukaan lereng (contoh, tekanan tanah lateral dan gayadari nail pada sambungan) dan desain permukaan lereng sesuai desain arsitektur.
Untuk struktur permanen, tentukan pelindung korosi yang relevan dengan kondisi lokasi.
Tentukan sistem drainase untuk level piezometri air bawah tanah.
GEOSINTETIK
PENGERTIAN DAN JENIS - JENIS GEOTEKSTIL
Geosintetik adalah suatu produk buatan pabrik dari bahan polymer yang
digunakan dalam sistem atau struktur yang berhubungan dengan tanah,
batuan, atau bahan rekayasa geoteknik lainnya. Salah satu bahan geosintetik
yang banyak digunakan adalah geotekstil.
Geotekstil merupakan material lolos air atau material tekstil bikinan pabrik yang
dibuat dari bahan-bahan sintesis, seperti: polypropilene, polyester, polyethylene,
nylon, polyvinyl chloride dan campuran dari bahan-bahan tersebut. Seluruh
material ini adalah thermoplastic.
JENIS – JENIS GEOTEKSTIL
Woven (tenun) : Tenun dihasilkan dari ‘interlaying’antara benang-benang melalui proses tenun
Non woven (tanpa tenun) : Non woven dihasilkan dari
beberapa proses seperti : heat bonded (dengan
panas), needle punched (dengan jarum), dan
chemical bonded (enggunakan bahan kimia). Baik
woven maupun non woven dihasilkan dari benang
dan serat polimer terutama : polypropelene, poliester,
polyethilene dan polyamide.
Geogrid, produk geotekstil yang berupa lubang-
lubang berbentuk segi empat (geotextile grid) atau
lubang berbentuk jaring (geotextile net), biasanya
terbuat dari bahan Polyester (PET) atau High Density
Polyethylene (HDPE)
PRINSIP DASAR GEOSINTETIK
Fungsi geotekstil disini adalah sebagai tulangan, pemisah atau drainase. Bila timbunan
terletak pada tanah lunak, deformasi yang berlebihan menyebabkan timbunan menjadi
melengkungke bawah. Melengkungnya tubuh timbunan ini merusakkan bangunan di
atasnya
Pada prinsipnya, timbunan berperilaku sama seperti balok yang dibebani, yaitu bila
timbunan melengkung terlalu tajam, maka akan timbul retak-retak di bagian bawahnya.
Analisis mekanika tanah dapat digunakan untuk mengevaluasi kondisi tanah dan
geometri timbunannya. Dari analisis ini akan dihasilkan kekuatan tulangan geotekstil yang
dibutuhkan agar timbunan tidak berdeformasi secara berlebihan.
PRINSIP DASAR GEOSINTETIK
Geotekstil, bila diletakkan di bawah timbunan jalan atau tanggul juga dapat mengurangi
tegangan-tegangan pada lapisan tanah di bagian bawah, yaitu ketika lapisan ini
mengalami tarikan akibat beban yang bekerja. Dengan adanya geotekstil, integritas
struktur timbunan lebih terjaga, sehingga beban timbunan disebarkan ke area yang lebih
luas dan dengan demikian geotekstil dapat mengurangi intensitas tekanan ke tanah di
bawahnya.
Jika tanah lunak yang berada di bawah timbunan terpenetrasi ke dalam bahan
timbunan di atasnya, maka sifat-sifat mekanis tanah timbunan akan terpengaruh, yaitu
kekuatan tanah di sekitar dasar timbunan akan berkurang. Kadar air dalam tanah lunak
secara berangsur-angsur berkurang oleh adanya geotekstil yang berfungsi sebagai
drainase.
PEMASANGAN GEOTEKSTIL
Timbunan yang diperkuat dengan tulangan geotekstil dapat
memberikan penghematan yang signifikan dibandingkan dengan
metoda konvensional, seperti metoda stabilisasi dengan
pembangunan berm maupun metoda perpindahan. Dalam tanah
pondasi di bawah timbunan yang terlalu lunak, untuk dapat
mendukung beban timbunan di atasnya, maka diperlukan geotekstil
untuk perkuatannya. Kecuali dipasang di dasar timbunan geotekstil
juga dapat dipasang untuk perkuatan lereng timbunan. Untuk ini,
perancangan biasanya didasarkan pada analisis stabilitas lereng.
PEMASANGAN GEOTEKSTIL
Gambar a :
Geotekstil diletakkan pada pertemuan tanah lunak
dan timbunan yang berfungsi sebagai pemisah /
separasi, mencegah kontaminasi tanah timbunan oleh
butiran halus tanah lunak di bawahnya. Selain itu,
geotekstil juga berfungsi sebagai tulangan.
Gambar b :
Geotekstil pada bagian ujungnya ditekuk ke belakang
untuk mencegah kelongsoran lereng.
Gambar c :
Geotekstil membentuk bantalan berisi tanah untuk
mendistribusikan beban dan atau berfungsi sebagai
lapisan drainase.
PEMASANGAN GEOTEKSTIL
Gambar d :
Lapisan drainase dihubungkan dengan jaringan drainase vertikal.
Gambar e :
Geotekstil dipasang agar lereng timbunan dapat dibuat lebih
tegak.
Gambar f :
Geotekstil digabungkan dengan sistem kolom tiang-tiang yang
mendukung sebagian dari beban timbunan.
Gambar g :
Geotekstil di ujung-ujungnya dikunci agar tidak terjadi
penggelinciran (sistem wager).
Gambar h :
Geotekstil diletakkan di bawah berm untuk meyakinkan stabilitas
timbunan
PEMASANGAN GEOTEKSTIL
Rakit tulangan geotekstil yang diletakkan pada kolom tiang-tiang (gambar f) bertujuan
untuk meringankan beban tanah pondasi dari beban timbunan. Rakit yang didukung oleh
tiang-tiang berguna dalam meneruskan beban ke tanah yang lebih dalam dan sekaligus
mengurangi tekanan tanah pada kedalaman yang dangkal. Jadi, pengurangan
tegangan adalah akibat beban di permukaan yang ditransfer oleh tiang ke tanah pondasi
pada kedalaman yang lebih dalam melalui rakit geotekstil dan tiang-tiang.
Geotekstil sebagai tulangan hanya dapat mentransfer beban ke tiang bila telah terjadi
penurunan tanah. Karena itu, tegangan tarik yang terjadi pada rakit geotekstil harus lebih
kecil daripada kuat tarik ijinnya. Bila tidak digunakan geotekstil, penutup tiang (pile cap)
yang lebih besar harus digunakan pada kolom-kolom tiangnya, atau kolom-kolom tiang
harus dibuat berjarak dekat.
GROUND ANCHOR
PENGERTIAN
Ground anchor merupakan salah satu sistem penting dalam pekerjaan geotechnical
engineering. Pada umumnya ground anchor dalam pengerjaannya, selalu berhubungan
dengan sistem geotechnical engineering lainnya seperti retaining wall, cofferdams,
basement structures, pile load tests, tunnels, jetties, mooring dolphins dan transmission
towers.
Pemilihan ground anchor sebagai salah satu sistem pendukung yang digunakan pada
retaining wall pada pengerjaannya biasanya selalu berhubungan dengan keterbatasan
ruang di belakang retaining wall itu sendiri yang digunakan untuk mengakomodisi jumlah
dan panjang steel strand yang dibutuhkan. Steel strand yang digunakan biasanya
panjang, hal tersebut agar dapat mengikat tanah sehingga mampu menahan beban
terhitung yang bekerja pada retaining wall.
PENGERTIAN
Lokasi proyek dimana pengerjaan ground anchor ini dilaksanakan merupakan daerah
yang padat sehingga keberadaan pengerjaan ground anchor sendiri jika proyek telah
selesai dapat menimbulkan masalah baru jika terdapat pembangunan proyek lain di
sekitar pada masa depan. Hal ini menimbulkan batasan dalam penggunaan ground
anchor untuk suatu proyek jika terdapat pembangunan proyek lain di sekitar pada masa
depan. Maka dari itu pemilihan penggunaan ground anchor dengan tujuan masa layan
sementara selama masa pengerjaan proyek pun dipilih. Removeable ground anchor
merupakan solusi pengerjaan ground anchor yang tepat untuk daerah yang padat dan
masih akan mengalami pembangunan di masa depan.
JENIS – JENIS GROUND ANCHOR
Temporary ground anchor
Temporary ground anchor merupakan ground anchor yang didesain untuk jangka waktu tertentudalam pengerjaan sebuah proyek. Temporary ground anchor didesain untuk dapat diangkatkembali jika masa layannya sudah habis. Temporary ground anchor umumnya memerlukanperencanaan yang sangat hati-hati karena jika terjadi kerusakan akan membawa resiko yangsangat besar. Banyak metode yang telah dicoba untuk membuat sebuah ground anchor dapatbertahan mendukung beban yang ditanggung selama masa layannya dan dapat dengan mudahdiangakat kembali jika masa layannya sudah habis.
Metode yang sudah mulai digunakan pada beberapa proyek ini cukup sukses dalam mengangkatsteel strand pada ground anchor dengan hasil yang cukup baik. Hal yang kurang pada sistem inidalah kapasitas beban yang pada anchor ini cukup rendah dan terbatas pada 800 kN. Karenahampir seluruh usaha yang dilakukan hanya terfokus pada removeabilitas sebuah ground anchor,maka kemampuan kapasitas menahan beban dari ground anchor tersebut agak kurang mendapatperhatian. Para engineer yang ada akhirnya menerima batas kapasitas dari metode tersebut danmendesain anchor berdasarkan ketentuan kapasitas tersebut.
JENIS – JENIS GROUND ANCHOR
SBMA System
Sistem ground anchor terbaru yang diperkenalkan adalah Single Bored Multiple Anchor. Inti dari
sistem ini adalah konsep yang diberikan menganggap setiap pasang dari strand sebagai individual
unit pada anchor. Setiap SBMA, terdiri dari beberapa unit anchor, dimana setiap unit terdiri dari
sepasang strand dan ditarik secara individual dan ditancapkan ke dalam tanah sepanjang
panjang dari anchor melalui lubang bor. Sistem ini mengizinkan setiap unit untuk menggunakan
grouting (pengisian fixed length pada anchor oleh bahan campuran semen sebagai penahan)
untuk pengikat sepanjang ikatan dari beberap unit fixed length pada anchor. Setiap unit dari fixed
length didesain didasarkan terhadap skin friksi (gesekan/ friksi lapisan) yang terdapat di lokasi
pengeboran.
JENIS – JENIS GROUND ANCHOR
Anchor Strands
Setiap unit anchor terdiri atas strand - strand yang dipilin dan terbungkus menjadi satu kesatuan.
Perangkaian strand - strand menjadi 1 kesatuan mempertinggi kemampuan removeabilitas dari
anchor jika masa layan anchor telah habis dan anchor tidak lagi dibutuhkan.
Anchor Stressing System
Sebagai suatu sistem yang digunakan, pasti terdapat ancaman-ancaman pada setiap pasang
strand sebagai suatu individual anchor, sehingga digunakan berbagai test pada ground anchor
tersebut. Setiap unit dari anchor di test dengan sebuah hydraulic centerhole jack. Metode ini
menyederhanakan pendekatan test rumit yang diadopsi pada metode U-turn untuk menjamin
penggunakan beban yang sama pada setiap strand. Pemuluran pada setiap unit pada anchor
dapat dipantau secara terpisah. Metode ini menjamin distribusi beban yang sama pada setiap
strand yang memiliki perbedaan panjang.
JENIS – JENIS GROUND ANCHOR
Anchor Holding Piece
Anchor holding piece terdiri dari sebuah batang yang melekat kepada sebuah circular head yang
menahan strand - strand. Circular head berbentuk bundar dan memiliki radius yang dapat
dimodifikasi radiusnya sesuai dengan bentuk dan ukuran strand yang berbeda. Karena perbedaan
radius inilah, maka pada pelaksanaannya dalam menentukan faktor reduksi untuk setiap radius
dilakukan test. Bagian kait yang mencegah slip pada bagian sisi dari strand pada circular head
terdetailkan secara lebih baik daripada bentuk pada system U-turn. Batang yang ada menyalurkan
beban dari strand dan mendistribusikannya ke bagian yang dilakukan prose grouting melalui gaya
geser dan gaya tekan yang terjadi. Salah satu keuntungan dari sistem ini adalah bahwa panjang
dari batang dapat dengan mudah divariasikan sesuai dengan kebutuhan. Tidak seperti sistem
sebelumnya, perbedaan tipe dari material dapat diadopsi. Di area dimana ground anchor perlu
untuk digunakan pada rute terowongan di masa depan, material fiberglass pun dapat digunakan.
SLOPE PROTECTION
THANK YOU