Sebagian besar pekerjaan pembuatan pondasi suatu bangunan meliputi pekerjaan penggalian. Bangunan sementara yang dibuat untuk mencegah kelongsoran tanah di sekitar daerah penggalian maupun terjadinya perembesan air, adalah turap atau bisa juga disebut bendungan elak sementara. Karena bangunan ini bersifat sementara, maka biayanya harus tidak boleh mahal, mudah dipasang dan dipindah-pindahkan.
Yang dimaksud dengan turap adalah konstruksi yang dapat menahan tanah disekelilingnya, mencegah terjadinya kelongsoran, dan biasanya terdiri dari dinding turap dan penyangganya, seperti yang diperlihatkan Gambar 1.1. turap yang banyak dipakai adalah turap dengan tiang tegak, papan turap, serta turap yang terdiri dari jajaran tiang-tiang, dan kadang-kadang dipakai turap beton yang dicor di tempat (Cast-in-place) seperti pada konstruksi tembok menerus di bawah tanah.
Macam Turap
Berhubung adanya berbagai cara untuk memasang turap atau bendungan elak sementara, maka perlu dipilih caraa yang paling tepat, yaitu ditinjau dari mutu tanah pondasi, tinggi muka air atau tinggi muka air tanah, keamanan atau manfaat ekonomis yang diperlukan.
Konstruksi turap dapat digolongkan berdasarkan jenis dinding turapnya sebagai berikut :
1. Turap dengan tiang tegak dan papan turap.
2. Turap yang terdiri dari deretan tiang-tiang.
3. Turap dari beton yang dicor di tempat, sehingga merupakan tembok dibawah tanah.
Turap jenis 1 adalah turap yang menahan tekanan tanah dengan jalan memasang papan turap secara mendatar, diletakan diantara tiang tegak dan profil H dengan jarak yang sama.
Turap semacam ini dalam bentuk sederhana, umumnya berupa pagar kayu. Turap yang terbuat dari deretan tiang-tiang merupakan suatu cara di mana deretan tiang kayu, beton maupun tiang baja.
Ditinjau dari kenyataan bahwa dinding yang terbuat dari deretan tiang baja sangat menonjol dalam sifat rapat airnya, juga kekuatannya, maka tiang baja sering dipakai untuk pekerjaan penggalian yang besar-besar.
Turap dari beton yang dicor ditempat, sehingga merupakan tembok di bawah tanah, adalah suatu cara di mana dinding turap dibuat dari tiang beton yang dicor di tempat. Untuk membangun tembok di bawah tanah, ada dua macam cara, yang pertama adalah dengan membuat tembok menerus, dan yang kedua adalah dengan membuat dinding dari deretan kolom di bawah tanah. Pada tiang beton yang dicor ditempat, sehingga merupakan tembok di bawah tanah, turap ini tidak dapat usah dibongkar setelah pekerjaan selesai, dan dimanfaatkan sebagai bagian dari konstruksi itu sendiri.
Hal-Hal Yang Perlu Diperhatikan Dalam Memilih Metode
Karena adanya berbagai cara pemasangan turap, maka sebelum melakukan perencanaan, keadaan lapangan harus benar-benar diperiksa dan diselidiki. Ciri-ciri topografi, kondisi geologi, susunan tanah dilapangan, keadaan bangunan-bangunan yang telah ada, serta besarnya gaya luar seperti tekanan air, juga berpengaruh besar dalam memilih cara yang dipakai, bersama-sama dengan ukuran dan jenis konstruksi, serta syarat-syarat konstruksinya.
Hal-hal tambahan yang perlu diperhatikan adalah :
1. Stabilitas terhadap gaya luar, misalnya tekanan tanah atau tekanan air.
2. Ketahanan dinding halang (cut-off).
3. Ruang yang cukup untuk pembangunan konstruksi yang besar (penggunaan balok penopang yang secukupnya).
4. Kesulitan relatif dalam pembangunan.
5. Kesulitan relatif dalam pemindahan pekerjaan.
6. Pengaruh terhadap daerah sekelilingnya (surutnya muka air tanah, turunnya tanah pondasi).
7. Syarat-syarat pekerjaan pembangunan yang diijinkan.
8. Biaya pekerjaan.
Pada waktu melakukan perencanaan dan pembangunannya, penting sekali
untuk mengetahui keadaan tanahnya, ditinjau dari segi mekanika tanah, dan menjamin kestabilan dalam menahan gaya luar yang berkerja padanya. Untuk keperluan tersebut, berikut ini akan diberikan penjelasannya.
1. Ciri-ciri topografis di lapangan : Dengan mengadakan penyelidikan yang menyeluruh atas ciri-ciri topografis di sekitar lokasi, maka tinggi rendah dan dalamnya dasar sungai atau dasar laut harus dapat diketahui benar-benar. Selanjutnya, cara dan jalur pengankutan alat-alat penggali atau bahan-bahannya ke lokasi, juga dipelajari.
2. Tanah Pondasi : Perlu ditekankan di sini bahawa dalam melakukan penyelidikan geologi dan penyelidikan tanah untuk bangunan utama yang didirikan, titik berat penyelidikannya sedikit berbeda antara bangunan utama atau bagunan sementara, misalnya untuk turap dan sebagainya. Keterangan tentang tekstur tanah juga perlu diperoleh, dan contoh-contoh tentang konstruksi yang telah ada pada tanah pondasi yang sejenis, juga harus dipelajari.
a) Lapisan jelek : Lapisan yang jelek harus cukup aman terhadap kelongsoran selama penggalian dilakukan. Ditinjau dari segi keamanannya, galian yang dangkal pada tanah pondasi yang kohesif dan lunak, adalah sama artinya dengan galian yang dalam pada tanah pondasi yang kohesif dan keras. Dalamnya galian tak mungkin melampaui kekuatan kohesi tanah yang diijinkan. Sebagai pendekatan pertama, syarat berikut ini harus dipenuhi.
Di sini, : Kekuatan geser unconfined dari tanah kohesif (t/ )
: Berat total tanah dan air yang lebih tinggi dari dasar galian
b) Tanah pondasi yang berbatu besar : Pada tanah pondasi yang berbatu-batu besar, atau bila didekat permukaan tanah terdapat batuan dasar, maka usaha pemancangan turap akan sia-sia belaka.
c) Tanah pondasi yang tidak kedap air : Bila lubang galian diperkirakan akan digenangi air cukup banyak, maka perlu dipancangkan suatu turap penahan yang dapat mencegah air memasuki lapisan yang tembus air. Bila ujung turap tidak dapat mencapai tanah yang kedap air karena panjang tiang pancang tidak mencukupi, maka timbulnya gejala-gejala bahaya akibat rembesan air harus diamati sebelumnya dan cara penanggulangan kejadian ini harus dipelajari sebaik-baiknya.
Prosedur Perencanaan
Pada waktu merencanakan turap, mula-mula harus ditentukan syarat-syarat perencanaannya berdasarkan data survei di lokasi proyek, misalnya dengan mengadakan penyelidikan tanah kemudian baru dipilih jenis konstruksi yang cocok.
Setelah itu berturut-turut dihitung beban yang bekerja, diselidiki dalamnya pemancangan, diperiksa daya “heaving” (pemuaian) dan tegangan-tegangan pada bagian konstruksi harus dihitung pula.
Beban Yang Dipakai Untuk Perencanaan
Beban yang dipakai untuk perencanaan dinding turap, secara umum aadalah tekanan air, tekanan tanah dan pengaruh perubahan temperatur.sebagai tambahan, beban mati dan beban hidup lain- lainnya, bila perlu juga dihitungkan pada waktu melakukan perencanaan bagian-bagian konstruksi.
Sehubungan dengan pertanyaan mengapa tekanan tanah atau tekanan air sebaiknya ikut diperhitungkan pada waktu melakukan perencanaan dinding turap, sampai saat ini masih banyak masalah yang harus dipecahkan. Ada berbagai saran, misalnya dari Terzaghi dan Peck, atau Tschebotarioff, dan saran dari Asosiasi Jalan Raya Jepang atau Institut Arsitektur Jepang. Setiap saran ini membahas tekanan tanah rencana bagi setiap tanah yang sesuai dengan jenis tanah tersebut. Pada saran yang disebutkan diatas, ada suatu cara dimana tekanan tanah dan tekanan air dijumlahkan, setelah dicari secara terpisah, berdasarkan prinsip tegangan efektif, dan suatu cara dimana kedua tekanan tersebut dihitungkan sebagai tekanan total.
Dengan mempertimbangkan beban yang dipakai untuk perencanaan, dan sifat-sifat pendekatan dari dinding turap atau keadaan lokasi proyek, sulit sekali untuk menentukan mana yang benar dari semua saran-saran diatas.
Saran dari Asosiasi Jalan Raya Jepang merupakan suatu saran dimana tekanan tanah dan tekanan air dihitung sendiri, sedang Institut Arsitektur Jepang menganut cara dimana kedua tekanan tersebut dihitung sebagai tekanan total. Disini mula-mula akan diuraikan menurut Asosiasi Jalan Raya Jepang, dan kemudian akan diuraikan pula cara yang dianut oleh Institut Arsitektur Jepang.
a) Tekanan Tanah
. Ini adalah pedoman dari Asosiasi Jalan Raya Jepang, dan sebagai refrensi, tekanan tanah rencana yang didasarkan pada kriteria perencanaan struktur pondasi arsitektural yang diajukan oleh Institut Arsitektur Jepang akan diperlihatkan pula disini. Menurut kriteria tersebut, tekanan tanah yang berkerja pada dinding turap, tanpa mengindahkan tekstur tanah, dianggap akan menambah kedalaman tanah dan koeffisien tekanan lateral dianggap sesuai, sehubungan dengan tekstur tanah dan tinggi muka air tanah. Selanjutnya, kriteria mengenai tekanan tanah dapat diganti dengan tekanan tanah seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 1.4 bila menghitung penampang tiang hasil-hasil yang diukur dari tekanan sel tanah yang dipasang pada semacam dinding turap yang kekuatan dan kekakuannya menyerupai dinding beton. Penyebaran tekanan tanah seperti yang menunjukan bagaimana distribusi tekanan tanah yang diperoleh berdasarkan tekanan tanah menurut Terzaghi dan Peck (Terzaghi dan Peck : Soil Mechanism in Engineering Practice 1960) dan dengan menyesuaikannya dengan-hasil-hasil di Jepang.
Dengan memperhatikan perbedaan antara tanah pondasi yang berpasir dan tanah pondasi yang kohesif, maka sulit membuat perbedaan yang jelas antara kedua jenis tanah tersebut. Ada beberapa kriteria untuk menentukannya. Salah satu kriteria tersebut menyebutkan, bila indeks plastis sebesar 10, maka tanah pondasi dianggap kohesif, dan bila lebih kecil dari batas indeks, dianggap sebagai tanah berpasir. Suatu kriteria lainnya menetapkan, bila jumlah fraksi tanah liat dan lanau dari pondasi, menurut hasil mekanika tanah adalah lebih besar dari 40%, maka tanah pondasi dianggap sebagai lempung, dan bila lebih kecil dari 20%, dianggap sebagai tanah berpasir, dan bila hasilnya menunjukan harga pertengahan antara kedua hal tersebut, dan kurang begitu jelas, maka penentuan jenis tanah pondasi diambil berdasarkan keadaan lapangan.
Biasanya tanah pondasi memperlihatkan kondisi tanah berlapis-lapis yang rumit, dan jarang sekali ditemukan lapisan tanah yang serbasama (uniform). Biasanya lapisan tanah berpasir dan lapisan tanah kohesif tersusun berselang-seling. Kemudian, hasil-hasil penyelidikan tanah dilapangan harus diperiksa secara mendetail untuk mendapatkan kesimpulan yang tepat, dan tekanan tanahyang dipakai untuk perencanaan harus benar-benar diperiksa agar hasilnya tidak terlalu kecil.
Tegangan Satuan Bahan Yang Dijinkan
Tegangan satuan baja biasa, SS 41 yang dipakai untuk turap, ditinjau dari fakta yang mengabaikan regangan atau tekanan bagian konstruksi sementara, menimbulkan kelemahan penampangdan terdapat faktor-faktor yang tidak diketahui untuk gaya luar sehingga tegangan leleh yang diberikan = 2400 tidak dapat dipakai, dan diganti dengan harga 1200 .
Untuk turap baja, tegangan baja yang diijinkan dalam pemakaian harus dikurangi menurut nilai yang sama seperti baja yang disebutkan diatas. Tegangan ijin ini diperkirakan atas sebesar 2700 .
Perhitungan Panjang Pemancangan
(a.) Turap : Pertama-tama akan dibahas turap dengan tiang tegak dan papan turap. Bagian tiang yang dipancangkan, ditekan ke tempat galian, berbareng dengan waktu galian dilakukan. Supaya keadaan ini dapat dicapai, panjang pemancangan tiang harus cukup supaya tekanan tanah pasif dapat berkerja. Untuk mendapatkan panjang yang diperlukan, perhitungan stabilitas berikut ini harus dilakukan. Perhitungan ini disebut Cara Kesetimbangan Batas, dimana pemancangan dapat diperoleh dengan menyelidiki keseimbangan antara momen akibat tekanan tanah aktif dan akibat tekanan tanah pasif , diukur dari penopang yang paling bawah pada kedalaman tertentu. keseimbangan diperoleh pada kedalaman dari dasar penggalian sampai ke kedudukan di mana sama besarnya dengan
Perhitungan dalamnya keseimbangan harus dilakukan sebelum penopang yang terbawah dipasang, dan setelah penggalian selesai, kemudian dari kedua hal ini dipilih kedalaman yang terbesar. Panjang pemancangan turap diperkirakan sekitar 1,2 kali dalamnya keseimbangan. Tekanan tanah yang dipakai untuk mendapatkan dalamnya keseimbangan diperoleh dari persamaan diatas. Dibawah dasar galian, lebar kerja dari tekanan tanah ke tiang diperkirakan selebar tiang, baik untuk tekanan tanah aktif maupun tekanan pasif, dan tahan dinding akibat tanah yang kohesif juga harus ditambahkan pada arah tekanan pasif. Panjang pemancangan ini minimum 1,5 meter, juga walaupun tanahnya cukup baik.
(b.) Perhitungan yang sama seperti di atas, juga berlaku untuk turap baja. Karena turap baja dengan tiang tegak dan papan turap bersifat tidak kedap air, maka biasanya tekanan air tidak bekerja, tetapi untuk turap baja, akibat tekanan air harus diperhitungkan. Berat volume tanah pada persamaan yang dipakai untuk memperkirakan besarnya tekanan tanah, bila muka air rencana lebih rendah, dipakai berat basah, sedang bila sebaliknya, dipakai berat dengan memperhitungkan daya apungnya.
Dalamnya pemancangan untuk turap baja diperkirakan sebesar 1,2 kali dalamnya keseimbangan, tetapi panjang pemancangan sebaiknya lebih dari 3 meter. Selanjutnya, bila pemancangan turap baja menjadi lebih dalam dari 1,8 kali dalamnya galian, lebih baik dipilih tipe struktur yang lain.
