-
ProceedingPESAT(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur&
Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011
Vol.4 Oktober2011ISSN:1858-2559
DESAIN SOLDIER PILE DENGAN
PLAXISMENGGUNAKANPEMODELANHARDENINGSOIL
Uppit Yulian;1Sri Wulandarl
/,2Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,
Universitas GunadarmaJl. Margonda Raya No. 100 Depok 16424, Jawa
Barat
/[email protected]
Abstrak
Semakin terbatasnya lahan dan mahalnya harga tanah di lokasi
strategis di kota-kota besarseperti di Jakarta mengakibatkan
dibangunnya gedung tinggi untuk memanfaatkan semaksimalmungkin
lahan yang ada. Semakin tinggi suatu gedung dibangun, semakin luas
pula kebutuhanparkir yang harus disediakan. Untuk memenuhi
kebutuhan parkir tersebut basement merupakanaltematif penyelesaian.
Masalah utama dalam pembangunan basement yang sering dihadapiadalah
adanya bangunan tinggi di sekitamya sehingga dibutuhkan struktur
dinding penahantanah yang kokoh Dalam pelaksanaan ga/ian basement
pada suatu proyek, pada prinsipnya harusmenjaga stabi/itas tanah.
Untuk mengatasi masalah tersebut di atas, digunakan dinding
soldierpile yang merupakan rangkaian atau barisan bored pile yang
terbuat dari beton yang dicor ditempat (cast in situ). Ga/ian
basement proyek The City Center Office Park, Jakarta
Pusat,mempunyai kedalaman -16,5 m di bawah muka tanah. Dari hasil
penye/idikan tanah diketahuibahwa tanah berupa lempung berlanau
yang sebagian tersedimentasi dan secara bergantiandisisipi oleh
pasir yang sangat pad at sampai kedalaman 30 m. Soldier pile yang
digunakanberdiameter 1 m dan dipancang sampai kedalaman 32,5 m.
Ana/isis dilakukan menggunakanprogram PLAXIS menggunakan pemodelan
hardening soil dan program komputer Excel.Perhitungan meliputi
deformasi maksimum dan gaya-gaya dalam dari struktur dinding
soldierpile. Didapatkan deformasi maksimum soldier pile sebesar
0,11043 m. Dari hasil ana/isismenurljukkan bahwa struktur penahan
tanah perlu dibuat untuk menahan beban lateral tanah.Hasil dari
ana/isis PLAXIS juga memberikan perhitungan yang dapat diterima dan
cukup akurat.
Kata Kunci: Basement, Soldier Pile, PLAXIS, Hardening Soil.
PENDAHULUAN
Di kota-kota besar basement mulaimarak dibangun karena
keterbatasaan lahan,keterbatasan ketinggian, atau karena
adanyasubway. Basement biasanya digunakan seba-gai utilitas atau
tempat parkir. Bagaimanapunjuga dalam mendesain basement
biasanyamenemui beberapa kendala yang disebabkanoleh kondisi tanah
dan air tanah yang tinggi.Untuk mengatasinya harus digunakan
dindingpenahan tanah. Dinding penahan tanah adalahsuatu struktur
yang digunakan untuk mena-han gerakan tanah arah lateral yang
dapatmenimbulkan kelongsoran. Kestabilan din-ding penahan tanah
dipengaruhi oleh tekanantanah lateral massa tanah, aliran air
danstabilitas daya dukung tanah pondasi padadinding penahan tanah
(Helmy, 2005).
AT- 20
Proyek The City Center Office Park inimempunyai struktur gedung
36 lantai ke atasdan 3 lantai di bawah tanah (basement)sampai
kedalaman -16,5 m di bawah mukatanah, yang digunakan sebagai lahan
parkir.Keadaan tanah proyek ini berupa endapan(alluvium) sungai
yang berupa lempungberlanau yang sebagian tersedimentasi dansecara
bergantian disisipi oleh pasir yangsangat padat yang terdapat
sampai kedalaman30 m dan juga lempung tersier pada keda-laman di
bawahnya. Selain itu, terdapat pulabangunan perkantoran yaitu
Menara Bataviayang berjarak il00 m dan bangunan peru-mahan padat
penduduk yang berjarak :!:3 mdari lokasi proyek. Oleh karena itu
sangatdiperlukan dinding penahan tanah dalampelaksanaannya.
Dengan melihat kondisi di atas, makaalternatif dinding penahan
tanah soldier pile
Yuliani,DesainSoldierPile...
-
ProceedingPESAT
(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur&Sipil)UniversitasGunadarma-
Depok18- 19Oktober2011
dapat digunakan. Soldier pile adalah kon-struksi penahan tanah
pada suatu galian yangterdiri dari ba'risan bored pile yang
terbuatdari beton yang dicor di tempat (cast in situ)dan tidak
menimbulkan suara bising dalampelaksanaannya. Untuk menganalisa
defor-masi digunakan aplikasi PLAXIS, sedangkanperhitungan faktor
kemananan stabilitas le-rengnya digunakan program komputer
Excel.
METODE PENELITIAN
Metode Fellenius
Metode ini banyak digunakan untukmenganalisis kestabilan lereng
yang tersusunoleh tanah, dan bidang gelincimya berbentukbusur
(arc-failure). Metode ini dilakukandengan membagi massa longsoran
menjadisegmen sebagaimana terlihat pada Gambar 1.
LW,x= LT./.R"T./.R
FK = LJ I ,LW;'x,
Dimana :Wi= berat segmen tanahXi = jarak horizontal dari pusat
gelincir
ke titik berat segmenIi = panjang busur lingkaran pada
segmen yang dihitungR = jari-jari lingkaran keruntuhan't =
tegangan geserc = kuat geser tanah
Untuk tanah c-cppada kondisi tegangan total:c. L + tan {6" W
cos0FK = LJ
L W sinOPada kondisi tegangan efektif:
c'. L + tan {6'" (W cosO- u/)FK = LJ
L W sinO
h-~-1C1::NtRt~ --
! "I Ie
~i
e N I
w / lwYt.~/ /' ~~
I , /{e ~>-SLIP CIRCLEGambar 1.Metode Fellenius
Sumber: Paulus (1994)
Yuliani,DesainSoldierPile...
Vol.4Oktober201r--ISSN:1858-2551
PLAXIS lMetodeini merupakanlangkah-Iangka!
yang akan dilaksanakandalam mendesaidinding penahantanah.Gambar3
merupakafialur perencanaandinding penahan tanahberbentukbaganalir.
PadaGambar3 dapatdilihat bahwalangkahpertamaadalahmenge-tahui data
tanah, setelah itu menganalisisstabilitas
lereng.Langkahselanjutnyaadalahmenentukan koefisien tekanan tanah
danmenghitungtekanantanahlateral,sertamen-desain dimensi, ukuran,
momen dan peren-canaan tulangan untuk dinding penahan.Langkahakhir
adalahcek stabilitasbaik de-ngan perhitunganmanual maupun
menggu-nakan program PLAXIS.
PLAXIS merupakan suatu aplikasiberbasis elemen hingga yang
digunakandalam analisis deformasi dan stabilitas duadimensi dalam
rekayasa geoteknik. PLAXIStelah dikembangkan sejak tahun 1987
olehDelf University, Belanda. PLAXIS dimak-sudkan sebagai suatu
alat bantu analisis untukahli geoteknik yang tidak harus
menguasaimetode numerik. Tim riset dan pengem-bangan PLAXIS
menjawab masalah tersebutdengan merancang prosedur-prosedur
perhi-tungan yang handal dan baik secara teoritisyang kemudian
dikemas dalam suatu pemo-delan yang logis dan mudah
digunakan.Hasilnya, banyak praktisi geoteknik di selu-ruh dunia
yang telah menerima dan menggu-nakannya untuk keperluan rekayasa
teknis(PLAXIS 2D, 2007).
f~if
) ' 30 2°1
10 jJ / "-'1
!
I~LY-
:' ~~-~/ . .~ .1/ :": -. i
"""--! .......
Gambar 2. Daerah Gelincir
AT- 21
-
ProceedingPESAT(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur&Sipil)UniversitasGunadarma-
Depok18- 19Oktober2011
Vol.4 Oktober2011ISSN:1858-2559
Mulai
Analisa stabilitas Iereng
Menentukan koefisien tekanan tanah danme:ns>hitllnlJ te:bmm
tanah late:ml
Mendesain kedalaman pemancangan, dimensi, momen danperencanaan
tulangan untuk dinding penahan soldier pile
Gambar 3. Alur Perencanaan Dinding Penahan Tanah
BASIL DAN PEMBAHASAN
Data TanahData ini merupakan data hasil
penyelidikan tanah yang dilakukan padaproyek ini berupa
penyelidikan tanah diIapangan dan di laboratorium.
Penyelidikantanah di lapangan yang dilakukan yaituStandard
Penetration Test (SPT) dan hasil ujiN-SPT pada Bore Hole 1 dapat
dilihat padaTabel 1.
Massa longsoran dibagi menjadi 5segmen hingga didapat hasil:
FK =I w .cos B.tan lp.R+IL'Cu.RIW.tb+ Iw
_3820,465 + 57121,7316286,99 + 184
=3,69
Analisis Dengan Plaxis PemodelanHardening Soil
Memasukkan nilai-nilai sesuai lang-kah-langkah hingga mendapat
keluaran se-perti terlihat pada Gambar 4 dan Gambar 5.Gambar 4
merupakan Hasil Keluaran Lapisan
AT- 22
Tanah dan Beban dan Gambar 5 merupakanGenerate Mesh Output.
Gambar 6 menun-jukkan Total Displacement dari hasil kalku-lasi
dimana terlihat bahwa bidang longsormasih aman. Pada Calculation
Window faktorkeamanan yang didapat adalah 1,16.
~~,
I::J.
Gambar 4. Hasil Keluaran Lapisan Tanah danBeban
. ~.~n"~II:~.iY."~~. .
Gambar 5. Generate Mesh Output.
Yuliani,DesainSoldierPile...
-
ProceedingPESAT(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur&
Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011
Vol.4 Oktober2011ISSN:1858-2559
No. ~edalaman (m)1 0-8,052 8,05-9,003 9,00-10,004. 10,00-12,005.
12,00-16,506. 16,50-18,007 18-22.58 22.5-269 26-30.510
30.5-31.4
Sumber : Sofoco
Tabell. Data HasH Uji N-SPT
Harga Pekerjaan (Rp)
Stiff, reddish brown silty clayMedium stiff, reddish brown silty
claySoft, brown mottled light grey clayey siltSoft, light grey
silty claySoft. brownish grey clayey siltHard, brownish grey
cemented siltVery dense, brownish grey cemented fine sandy siltVery
hard, grey cemented siltVery hard, light grey cemented siltVerv
hard, lif!ht f!rev cemented silt
N-SPT
74,55652,97447,08882,404294,3537,588588,6588,6603,315588,6
Sf1wUJ
~I
......,..".,10101»................-1»,0tI)
tGt"~M8I)hlltlttU« U~ItI!.
Gambar 6. Total Displacement
16.5 J'T1
32.Sm
Gambar 7. HasHPerencanaan Soldier Pile
Perencanaan Kedalaman Soldier Pile
HasH perencanaan soldier pile dilihatpada Gambar 7. Setelah
mendapat danmenghitung nilai Ra dan Rb masing-masingmaka tentukan
kedalaman pemancangan (D),didapat D = 12,141 m. Untuk
keperluanpraktis dan keamanan, maka dinaikkan sebe-sar 30% (Paulus,
2004), menjadi
D= 12,141 m x 1,3 = 15,78 m::::16 m
Menentukan Dimensi dan PenulanganSoldier Pile
o soldier pile = 1 m Jarak antarsoldierpile diambil1,1m c/c
dandibutuhkantulangan 8 D22 dan tulangan geser 0 10 -200. Hasil
perencanaan terlihat pada Gambar8.
Yuliani, Desain Soldier Pile...
Analisis Kestabilan Dinding Soldier PileDengan PLAXIS Pemodelan
HardeningSoil
Tahap perhitungan terdiri dari perhi-tungan beban luar dan
dinding, perhitungangalian 1 (galian di bawah muka air), dantahap
perhitungan galian 2. Keluaran peren-canaan ditampilkan dalam
Gambar 9. Gam-bar 9 menunjukkan bahwa setelah diberi din-ding dan
beban maka pemodelan jaring ber-ubah dan terjadi deformasi.
Deformasi yangstabil ditunjukkan dengan nilai Total Dis-placement
seperti Gambar 10.
~
-.~o-aoo..9'ms
Gambar 9. Deformed Mesh Output
AT- 23
-
ProceedingPESAT(Psikologi,Ekonomi,Sastra,Arsitektur&
Sipil)UniversitasGunadarma- Depok18- 19Oktober2011
"lolal dJ.p'.cements (Utat)Ex1reR':e U10t 110~-43.10.3 m
Gambar 10. Total Displacement Output
SIMPULAN
Analisis dengan PLAXIS menggu-nakan pemodelan hardening soil
menda-patkan angka keamanan sebesar 1,16 yangmendekati faktor
keamanan, yaitu sebesar 1.Dari metode Fellenius didapat angka
kea-manan sebesar 3,69 yang menunjukkan sa-ngat aman. Perbedaan ini
disebabkan teoriPLAXIS dengan Fellenius berbeda. Felleniustidak
menganalisis tanah per lapisan tetapimembagi luasan daerah gelincir
per segmen,sedangkan PLAXIS memasukkan data tanahhingga kedalaman
lapisan yang diinginkan.Dari pemyataan tersebut disim-pulkan
bahwaanalisis PLAXIS lebih akurat dan mendekatirealita kondisi
lapangan. Oleh karena itu di-ambil angka keamanan dari PLAXIS.
GalianBasement Proyek The City Center OfficePark ini memiliki
elevasi 16,5 m di bawahmuka tanah. Diameter soldier pile sebesar
1m, dan kedalaman peman-cangan 32,5 m dibawah muka tanah. Deformasi
maksimumyang didapatkan sebesar 0,1143 m. Dari hasilanalisis
menunjukkan bahwa soldier pile da-pat dijadikan pilihan karena aman
dan kuat.
Dari hasil yang diperoleh, sebaiknyagunakan soldier pile
berjangkar untuk me-minimalisir kedalaman pemancangan. Selainitu
dari segi biaya juga cukup ekonomiskarena menghemat material yang
dibutuhkan.Soldier pile yang digunakan biasanya sudahdicetak
sedemikian rupa, sehingga praktispenggunaannya.
AT- 24
Vol.4 Oktober2011ISSN:1858-2559
DAFTAR PUST AKA
Darjanto, Helmy, "Penggunaan Soldier PileSebagai Dinding Penahan
Tanah dalamkasus Design and Build Gerbang di SuatuReal Estate
Surabaya Barat", NEUTRON,Vol. 5 No.2, 2005
Ezeldin, A. S., Foundation Design, PracticalFoundation
Engineering Handbook, 2004Goro. G. L., "Studi Analisis
StabilitasLereng pada Timbunan dengan MetodeEIemen Hingga", Wahana
Teknik Sipil,Vol. 12 No.1, 2007
Hardiyatmo, Hary Christady, MekanikaTanah 2, Penerbit
PT.Gramedia PustakaUtama, Jakarta, 1994
Rahardjo. P. Paulus., Manual KestabilanLereng, Geotechnical
EngineeringCenue,Bandung,1994
Swan. C. C., and Seo. Y. K., "Slope StabilityAnalysis Using
Finite ElementTechniques", Civil & EnvironmentalEngineering
Center for Computer-AidedDesign The University of Iowa owa
City,Iowa USA, 1999
Wahyudi, H., dan Lastiasih, Y., "KorelasiNspt dan Berat Volume
Tanah untukLempung Sangat Lunak", JurnalTeknologi dan Rekayasa
Sipil TORSI,2007.
Yuliani,DesainSoldierPile...