Dinding Penahan Tipe Turap (Sheet Pile)

Dinding Penahan Tipe Turap (Sheet Pile), jenis konstruksi dinding penahan tipe turap merupakan jenis konstruksi yang banyak digunakan untuk menahan tekanan tanah aktif lateral tanah pada timbunan maupun untuk membendung air (coverdam). Jenis konstruksi tipe turap/sheet pile umumnya terbuat dari material beton pra tegang (Prestrees Concrete) baik berbentuk corrugate-flat maupun dari material baja. Konstruksi dinding penahan tipe sheet pile berbentuk ramping dengan mengandalkan tahanan jepit pada kedalaman tancapnya dan dapat pula dikombinasikan dengan sistem angkur/Anchord yang disesuaikan dengan hasil perancangan. Dalam pelaksanaannya kedalaman tancap sheet pile dapat mencapai elevasi sampai tanah keras.

Perbedaan turap dan dinding penahan tanah, dari segi konstruksi turap lebih ringan dan tipis, sedangkan DPT berat dan besar. Turap pelaksanaan nya cepat, sedangkan DPT relatif lebih lama. Stabilitas turap berdasarkan jepitan pada tanah/angker, sedangkan DPT berdasarkan berat sendiri.

Ada 2 hal yang harus diingat :

• Turap tidak cocok untuk menahan timbunan tanah yang sangat tinggi

• Turap tidak cocok digunakan pada tanah granular / berbatu

Turap sering digunakan pada konstruksi :

• Dermaga turap

• Coffer dam

• Pemecah gelombang

• Penahan tanah

Tipe turap berdasarkan bahan

1. Turap Kayu
Sheet pile kayu digunakan untuk dinding penahan tanah yang tidak begitu tinggi. Karena tidak kuat menahan beban-beban lateral yang besar. Sheet pile kayu ini tidak cocok digunakan pada tanah yang berkerikil karena sheet pile cenderung retak bila dipancang. Bila sheet pile kayu digunakan untuk bangunan permanen yang berada diatas muka air, maka perlu diberikan lapisan pelindung agar tidak mudah lapuk. Sheet pile kayu banyak digunakn pada pakerjaan-pekerjaan sementara, misalnya untuk penahan tebing galian.

Tiang sheet pile yang digunakan adalah papan kayu atau beberapa papan yang digabung (wakefield piles). Papan kayu kira-kira dengan ukuran penampang biasanya 50 mm x 300 mm dengan takik pada ujung-ujungnya. Tiang wakefield dibuat dengan memakukan tiga papan seca bersama-sama dimana papan tengahnya dioffset sejauh 50-75 mm. Papan kayu juga bisa ditatik dalam bentuk tatik lidah. Atau dengan menggunakan besi yang ditanamkan pada masing-masing papan setelah tiang dimasukan kedalam tanah.

• Digunakan untuk dinding penahan tanah yang tidak tinggi

• Digunakan pada tanah yang tidak berkerikil

• Banyak digunakan untuk pekerjaaan sementara; Penahan tebing galian

2. Turap Beton
Sheet pile beton merupakan balok-balok beton yang telah dicetak sebelum dipasang dengan bentuk tertentu. Balok-balok sheet pile dibuat saling mengkait satu sama lain. Masing-masing balok, kecuali dirancang kuat menahan beban-beban yang akan bekerja pada waktu pengangkatannya.

Sheet pile beton ini biasanya digunakan untuk konstruksi berat yang dirancang dengan tulangan untuk menahan beban permanen setelah konstruksi dan juga untuk menangani tegangan yang dihasilkan selama konstruksi. Penampang tiang-tiang ini adalah sekitar 500-800 mm lebar dan tebal 150-120 mm. Ujung bawah turap biasanya dibentuk meruncing untuk memudahkan pemancangan.

Umumnya dibuat fabrikasi

Stabilitas : momen akibat tekanan tanah dan momen pengangkatan

Tebal minimum ± 20 cm

3. Turap Baja

• Konstruksi lebih ringan dibanding beton

• Mudah dipancang

• Dapat dibongkar dan dipancang

• Keawetan tinggi

• Mudah dilakukan penyambungan

Tebal sheet pile baja berkisar antara 10-13 mm. Penampang sheet pile bisa berbentuk Z, lengkung dalam (deep arch), lengkung rendah (low arch) atau sayap lurus (straight web). Interlok pada sheet pile dibentuk seperti jempol-telunjuk atau bola-keranjang yang bisa dihubungkan sehingga dapat menahan air.

Tipe turap berdasarkan konstruksinya

• Dinding turap kantilever
- Menahan beban lateral mengandalkan tanahan tanah didepan dinding.
- Defleksi lateral yang terjadi relative besar.
- Hanya cocok untuk menahan tanah dengan kedalaman sedang.

• Dinding turap dengan angker

- Cocok untuk menahan galian yang dalam
- Masih bergantung pada kondisi tanah.
- Menahan beban lateral dengan mengandalkan tahanan tanah pada bagian sheet pile yang terpancang dalam tanah dengan dibantu oleh angker yang dipasang pada bagian atasnya.

• Dinding turap dengan platform

Dalam menahan tekanan tanah lateral dibantu oleh tiang-tiang yang dibuat landasan untuk meletakkan bangunan tertentu.

• Dinding turap untuk bendungan elak seluler
- Merupakan sheet pile yang berbentuk sel-sel yang diisi dengan pasir.
- Dinding ini menahan tekanan tanah dengan mengandalkan beratnya sendiri.

Gaya Lateral pada Sheet Pile
Pada sebuah konstruksi sheet pile, gaya-gaya yang bekerja dapat digolongkan menjadi dua, yaitu :
- Gaya lateral akibat tekanan tanah
Analisis didasarkan pada anggapan bahwa dinding bergerak secara lateral dengan cara menggeser atau berotasi terhadap kaki dinding, dalam kondisi ini, tekanan tanah lateral memenuhi teori-teori Rankine atau Coulomb.

- Gaya lateral akibat tekanan air
Tekanan lateral pada turap mencapai maksimum bila muka air di depan turap pada kedudukan paling rendah. Muka air tanah di belakang dinding lebih tinggi dari muka air tanah di depan dinding akan menimbulkan tambahan tekanan pada dinding turap.

Prosedur Umum Desain Sheet Pile
1. Kumpulkan informasi umum
- Survey topografi
- Elevasi puncak sheet pile
- Elevasi penggalian
- Tinggi maksimum, rata-rata, dan minimum muka air
2. Buat profil pelapisan tanah
- Investigasi lapangan diharapkan bisa menggambarkan lapisan tanah dengan konsistensi lepas sampai keras atau bedrock
- Kuat geser masing-masing lapisan tanah bisa ditentukan melalui uji SPT atau unconfined (USC)
- Apabila penggalain sudah dilakukukan akan terjadi pengurangan tegangan efektif yang bisa menyebabkan berkurangnya kuat geser tanah dibawah galian
3. Pilih tipe sheet pile yang akan digunakan
4. Hitung tekanan lateral tanah berikut tekanan lateral akibat beban luar
5. Tentukan kedalaman pemancangan sheet pile
6. Hitung momen maksumum dan pilih ukuran sheet pile yang memenuhi
7. Hitung batang angker (bila dibutuhkan angker)
8. Hitung panjang pengangkeran

Metode Pelaksanaan Steel Sheet Pile 

ALAT:

- Crawler Crane 

- Vibro Hammer

- Genset

- Mesin Las

- Manual Katrol

- Theodolit

- Alat Bantu, dll 

.

BAHAN:

 - Sheet Pile

- Kawat Las

- Material Bantu, dll.

Metode Pelaksanaan

1. Lakukan perhitungan analisis untuk mengecek kedalaman sheet pile yang tertanam berdasarkan type sheet pile yang dipakai dan data tanah hasil soil investigation.

2. Pengukuran area pemancangan sheet pile dengan menggunakan theodoiite.

3. Lakukan penumpukkan sheet pile sedekat mungkin dengan lokasi pemancangan sehingga dapat dijangkau Iangsung oleh Crawler Crane, sehingga penggunaan Crane Service dapat diminimalkan.

4. Untuk mendapatkan hasil pemancangan yang lurus dapat dilakukan dengan pemasangan Guide Wall terlebih dahulu.

5. Lakukan pemancangan sheet pile sesuai urutan yang telah ditentukan dengan menggunakan Crawler Crane 35/45 Ton + Vibro hammer 60 KVa dan Genset 250 KVa.

Pelaksanaan Sheet Pile

1. Pengaturan posisi sheetpile
Memasang papan penunjuk untuk memposisikan letak pemasangan sheetpile.

2. Petunjuk pemasangan awal pada sheetpile
Pada pemancangan sheetpile yang pertama Sampai tersisa 1 m dari muka tanah rencana.

Pastikan pemancangan pertama tegak lurus, karena hal itu akan berpengaruh terhadap ketegakan sheet pile berikutnya. Pemancangan hanya sampai elevasi + 1.00 m di atas level rencana, karena connecting antar sheet pile dapat rnengakibatkan sheet pile yang telah terpancang ambIas sewaktu pemancangan sheet pile dilakukan disebeIahnya.

3. Pemancangan tiang kedua
Pemancangan sheetpile kedua mencapai muka level rencana dan terkunci dengan sheetpile pertama.

Posisi pemancangan antara sheetpile yang terkunci :

4. Proses pengulangan pemancangan
Dilakukan pengulangan pemancangan seperti langkah 2 dan 3 sepanjang garis referensi pemancangan sheetpile.

Setelah 10 - 15 sheet pile pemancangan dapat dilanjutkan sampai elevasi rencana dan pemancangan dapat dilanjutkan sesuai urutan yang sama.

5. Pemancangan tahap akhir

Hal yang harus mendapat perhatian:

• Kecenderungan sheet pile selalu miring ke arah pemancangan (membentuk kipas) akibat getaran vibro & pemancangan tidak tegak lurus, hal ini dapat diatasi dengan alar bantu katrol untuk menarik sheet pile menjadi lurus setelah selesai pemancangan.
• Bila diinginkan daerah galian bebas dari struktur penahan, maka dapat digunakan sistem angkur.

• Jika berdasarkan perhitungan konstruksi sheet pile free standing tidak mampu menahan geser dan guling akibat tekanan tanah aktif dapat ditambah dengan walling beam + anchor.
• Bila pada kaki steel sheet pile terdapat lapisan impermeable (clay) yang ketebalannya tidak cukup kuat menahan tekanan air, agar tidak terjadi peristiwa quick sand, di luar dinding steel sheet pile dipasang pressure relief well (Sumur pelepasan tekanan).
• Bila lapisan impervious letaknya sangat dalam, untuk memperkecil hydraulic gradient (untuk mengurangi tinggi tekanan air) pemancangan steel sheet pile dapat diperdalam. Dengan demikian dapat dihindari terjadinya peristiwa quick sand. Air tidak akan muncul pada dasar galian karena telah kehabisan tinggi tekanan airnya.

untuk tipe retaining wall lainnya dapat dilihat disini