## PERBANDINGAN STABILITAS BERBAGAI TIPE DINDING PENAHAN TANAH PADA PROYEK TOWER TURYAPADA DI BALI
Johny Five 1 , Hendy Wijaya 2 , dan Ali Iskandar 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No. 1, Jakarta, Indonesia johnyfive10@gmail.com
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No. 1, Jakarta, Indonesia hendyw@ft.untar.ac.id
3 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No. 1, Jakarta, Indonesia aliiskandar@ft.untar.ac.id
Masuk: 26-06-2024, revisi: 06-07-2024, diterima untuk diterbitkan: 31-07-2024

## ABSTRACT
This study compares the stability of cantilever retaining walls (DPT) with the combined method of MSE (Mechanically Stabilized Earth) retaining walls and soil nailing retaining walls under the same soil conditions. The stability analysis is conducted by considering shear, overturning, and bearing capacity factors. The results show that MSE retaining walls  have  the  highest  overturning  safety  factor  value  of  10.83,  which  exceeds  the  minimum  SNI  standard.  MSE retaining walls also show the highest shear safety factor value of 7.54, while the highest bearing capacity safety factor value is found in cantilever retaining walls, amounting to 28.73. The pullout safety factor values in soil nailing are also  analyzed,  indicating  the  need  for  adjustments  in  nail  length  or  excavation  sequence  to  achieve  the  required minimum values. This study suggests the use of various types of retaining walls and more diverse soil conditions for a  more  comprehensive  analysis  in  the  future,  as  well  as  the  application  of  3D  computer  programs  to  model  the interaction between retaining structures and the surrounding soil in greater detail.
Keywords: Retaining wall; cantilever retaining wall; MSE wall; soil nailing; soil stability; bearing capacity

## ABSTRAK
Penelitian ini membandingkan stabilitas dinding penahan tanah (DPT) tipe kantilever dengan metode gabungan DPT MSE  ( mechanically  stabilized  earth )  dan    DPT soil  nailing dalam  kondisi  tanah  yang  sama.    Analisis  stabilitas dilakukan dengan mempertimbangkan faktor geser, guling, dan daya dukung. Hasil penelitian menunjukkan bahwa DPT MSE memiliki nilai faktor keamanan guling terbesar sebesar 10,83, yang melebihi standar minimum SNI. DPT MSE menunjukkan nilai faktor keamanan geser terbesar sebesar 7,54, dan nilai faktor keamanan daya dukung terbesar adalah DPT kantilever sebesar 28,73. Nilai faktor keamanan akibat cabut (pullout ) pada soil nailing juga dianalisis, dengan hasil menunjukkan perlunya penyesuaian panjang nail atau urutan penggalian untuk mencapai nilai minimum yang disyaratkan. Penelitian ini menyarankan penggunaan berbagai jenis DPT dan kondisi tanah yang lebih beragam untuk analisis yang lebih komprehensif di masa mendatang, serta penerapan program komputer 3D untuk memodelkan interaksi antara struktur penahan tanah dan tanah di sekitarnya dengan lebih detail.
Kata Kunci: Dinding penahan tanah; DPT kantilever; MSE wall ; paku tanah; stabilitas tanah; daya dukung

## 1. PENDAHULUAN
Struktur  penahan  tanah  atau  dinding  penahan  tanah  (DPT)  merupakan  komponen  krusial  dalam  berbagai  proyek konstruksi,  khususnya  pada  proyek  yang  melibatkan  pemotongan  atau  pengisian  tanah  dalam  jumlah  besar.  DPT berfungsi untuk menahan pergerakan tanah yang berpotensi mengganggu kestabilan dan keselamatan konstruksi. Di lokasi proyek yang menjadi fokus penelitian ini, digunakan DPT dengan tipe kantilever, yang umum digunakan karena kemudahan konstruksi nya dan efisiensi biaya. Namun, dengan perkembangan teknologi dan teknik geoteknik, metode lain  seperti  dinding  penahan  tanah  mekanis  MSE  ( Mechanically  Stabilized  Earth )  dan soil  nailing telah  muncul sebagai alternatif. Kedua metode ini menawarkan keunggulan dalam hal fleksibilitas desain, kemudahan instalasi, dan dalam  beberapa  kasus,  penghematan  biaya.  Penelitian  ini  mengevaluasi  bagaimana  perbandingan  stabilitas  DPT kantilever dengan gabungan metode DPT MSE dan soil nailing dalam kondisi tanah yang sama.
Five et al. (2024)

## DPT MSE
Menurut  Hardiyatmo  (2017)  dinding  penahan  tanah  jenis  MSE  (Gambar  1)  adalah  struktur  yang  menggunakan perkuatan  mekanis, seperti besi lunak  yang digalvanis atau  dilapis epoksi dan geosintetik, untuk  menahan tekanan tanah lateral. Didesain untuk mempertahankan dua elevasi tanah yang berbeda, dinding MSE digunakan dalam proyek irigasi,  jalan  raya,  dan  pelabuhan.  Struktur  ini  lebih  fleksibel  dan  ekonomis  dibandingkan  dinding  penahan konvensional, cocok untuk daerah dengan kondisi tanah pondasi yang buruk dan daerah seismik aktif, dengan tinggi maksimum  sekitar  15  -  22  meter  menggunakan  geosintetik  dan  lebih  dari  30  meter  dengan  pita  metalik.  Aplikasi utamanya  adalah  sebagai  penyangga  untuk  jalan  tol  dan  jalan  layang  di  atas  tanah  urug.  Analisis  dinding  MSE mempertimbangkan kestabilan eksternal, internal, dan global, termasuk kegagalan akibat geser, guling, daya dukung, retak, tarik, dan jarak antar perkuatan yang tidak tepat. Secara keseluruhan, dinding MSE adalah solusi efektif untuk infrastruktur yang memerlukan stabilitas tanah tinggi.
Gambar 1. Dinding penahan tanah tipe MSE (FHWA NHI-10-024)

## DPT Soil Nailing
Dinding penahan tanah jenis soil nailing (Gambar 2) adalah struktur  yang  menggunakan perkuatan  mekanis untuk menahan  tekanan  tanah  lateral.  Pertama  kali  diterapkan  di  Prancis  pada  tahun  1961,  teknik  ini  digunakan  untuk memperkuat dinding penahan tanah dan mengatasi masalah stabilitas, terutama pada daerah berpotensi longsor, serta efektif  dalam  mengurangi  biaya  dan  waktu  konstruksi. Soil  nailing cocok  untuk  tanah  lempung,  berpasir,  batu melapuk, dan tanah ter stratifikasi, tetapi tidak untuk lempung plastis, tanah organik, atau tanah lepas dan jenuh air. Aplikasinya  meliputi stabilisasi lereng jalan raya, lereng galian basement, dan rangka terowongan. Konstruksi soil nailing melibatkan  ekskavasi,  pemasangan nail baja, grouting ,  dan  pengecoran shotcrete .  Teknik  ini  memiliki kelebihan  seperti  peralatan  yang  mudah  dipindahkan,  fleksibilitas,  biaya  lebih  rendah,  dan  dapat  digunakan  untuk konstruksi  sementara  atau  permanen.  Analisis soil  nailing mempertimbangkan  kestabilan  eksternal,  internal,  dan global untuk memastikan struktur yang kuat dan tahan lama (Hardiyatmo, 2006).

## DPT Kantilever
Chantika dan Agustina (2021) dinding penahan tanah tipe kantilever (Gambar 3) adalah konstruksi beton bertulang yang  digunakan  untuk  menahan  tekanan  tanah  lateral.  Struktur  ini  terdiri  dari  tiga  bagian  utama:  dinding  vertikal ( steem )  yang  menahan  tanah,  tumit  tapak  ( heel )  yang  menahan  beban  gravitasi,  dan  ujung  kaki  tapak  ( toe )  yang menahan beban lateral. Kelebihan dinding ini termasuk efisiensi tinggi, kemudahan pelaksanaan, dan stabilitas yang baik.  Namun,  dinding  kantilever  memiliki  keterbatasan  dalam  menangani  ketinggian  tanah  yang  sangat  tinggi  dan sangat bergantung pada kualitas tanah di bawahnya. Dinding ini sering digunakan di berbagai lokasi, seperti Saluran II Budar di Desa Kemuning Lor, Perimeter Switchyard Skyland Jayapura, dan lereng di Kabupaten Padang Pariaman. Dibandingkan dengan dinding penahan tanah tipe gravitasi, dinding kantilever lebih efektif untuk ketinggian lereng hingga 6 meter. Kesimpulannya, dinding penahan tanah tipe kantilever adalah solusi efektif untuk menahan tekanan tanah lateral, tetapi memerlukan perencanaan dan desain yang tepat untuk memastikan stabilitas dan keamanan.

## Gambar 3. DPT kantilever pada proyek Tower Turyapada Bali

## Stabilitas DPT
Stabilitas pada dinding penahan tanah sangat penting untuk memastikan keamanan dan  ketahanan struktur tersebut terhadap  berbagai  gaya  yang  bekerja,  seperti  tekanan  tanah  lateral,  aliran  air,  dan  beban  gempa.  Menurut  Bowles (1983) dinding penahan tanah jenis MSE menggunakan perkuatan internal secara berlapis dengan mekanisme friksi antara lapisan tanah dan geogrid untuk meningkatkan kestabilan. Material penguat seperti geogrid, yang terbuat dari bahan sintetis kuat, ditempatkan di dalam lapisan tanah untuk meningkatkan kekuatan dan stabilitas struktur. Struktur penahan di bagian depan dinding memberikan dukungan terhadap beban lateral dari tanah di belakangnya.
Kestabilan dinding penahan tanah juga dipengaruhi oleh kondisi tanah, seperti kemiringan lereng, dimensi dinding, dan  jenis  butiran  tanah.  Tanah  berbutir  halus  dan  saturasi  tinggi  cenderung  mempunyai  kecepatan  infiltrasi  lebih lambat dibandingkan dengan tanah berbutir kasar dengan saturasi rendah. Pemilihan material dan drainase yang baik pada  timbunan  dinding  penahan  tanah  sangat  penting  terhadap  stabilitas  dinding  akibat  hujan.  Dalam  sintesis, stabilitas dinding penahan tanah sangat penting untuk memastikan keamanan dan ketahanan struktur tersebut terhadap berbagai gaya yang bekerja. Pemeriksaan nail terhadap cabut ( pullou t)  menggunakan Persamaan 1, stabilitas geser menggunakan Persamaan 2, stabilitas guling  menggunakan Persamaan 3, eksentrisitas  menggunakan Persamaan 4, dan stabilitas daya dukung menggunakan Persamaan 5.
𝑅 𝑝𝑜 = 𝜋 𝐶𝑎 𝐷 𝐿𝑝 (1)
𝐹𝑆 𝑠 = 𝐶𝑎 𝐿  +  𝑊𝑡𝑎𝑛𝛿 𝑃 𝑞 + 𝑃 𝑏 ≥ 1,5 (2)
𝐹𝑆 𝑜 = 𝑊 𝐿 2 𝑃 𝑞 𝐻 2 + 𝑃 𝑏 𝐻 3 ≥ 2,0 (3)
𝑒 = 𝑃 𝑞 𝐻 2 + 𝑃 𝑏 𝐻 3 𝑊 ≤ 𝐿 6 (4)
𝐹𝑆 𝑏𝑐 = 𝑞 𝑢𝑙𝑡 𝑞 𝑚𝑎𝑥 ≥ 2,5 (5)
Five et al. (2024)
keterangan:
𝑅 𝑝𝑜
: tahanan cabut;
Ca : tahanan friksi (bond) pada antarmuka grout –tanah;
: adalah 0,5 Cu (pada tanah kohesif);
:  ’v Ks tan  a (pada tanah pasir / non kohesif);skri
Cu : kohesi tak terdrainase (kN/m 2 );
 ’v : tekanan overburden efektif pada level nail (kN/m);
Ks : koefisien tekanan tanah: 0,7;
 a : sudut geser tanah-grout: 0,8  ’ (  );
 ’ : sudut geser dalam efektif tanah (  );
D : diameter lubang bor (m);
Lp : panjang nail di belakang bidang gelincir yang memberikan tahanan cabut (m).
FSs : Faktor Keamanan geser Ca
: Kohesi (KN/m 2 )
L
: Panjang DPT (m)
W : berat total tanah (kN/m)
𝑇𝑎𝑛𝛿 : sudut gesek (  2/3)
Pq : gaya geser akibat beban luar (kN/m)
Pb
: gaya geser akibat beban tetap (kN/m)
FSo : faktor keamanan guling
e : eksentrisitas (m)
𝑞 𝑢𝑙𝑡 : daya dukung ultimate dari tanah (kN/m)
𝑞 𝑚𝑎𝑥 : beban maksimum yang diterapkan (kN/m)

## 2. METODE PENELITIAN
Proses penelitian disajikan dalam bentuk diagram alir (Gambar 4).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Nilai T max berada pada kedalaman 6 m sebesar 3,172 kN/m dan nilai T izin sebesar 44 kN/m (Tabel 1-2 dan Gambar 5).
Total deformasi untuk DPT tipe MSE dan soil nailing sebesar 0,01163 m. FK global = 1,717 > 1,5 (Tabel 3 dan Gambar 6). Karena nail 1 memiliki Fkpo lebih kecil dari nilai minimum yang syaratkan, panjang pada nail 1 harus perpanjang atau memodifikasi sequence pengalian.
Total deformasi untuk DPT tipe MSE dan soil nailing sebesar 0,02112 m. FK global = 1,911 > 1,5 (Gambar 7).
Gambar 4 Diagram Alir
Five et al. (2024) Five, Wijaya, dan Iskandar
Tabel 1. Parameter tanah Kedalaman (m) Jenis Tanah Nspt (pukulan/cm)  unsat (kN/m 3 )  sat (kN/m 3 ) c' (kN/m 2 )  ' (°) E' (kN/m 2 ) v' 0  6 Pasir Lanauan 5 15 19 13 36 100000 0,3 6  10 Pasir Lanauan 22 17,7 20 5 37,84 150000 0,25 10  30 Batuan Andesitik 50 23 23 0 37,84 150000 0,15 Tabel 2. Nilai faktor keamanan untuk DPT kantilever dan MSE Stabilitas DPT DPT Kantilever bawah DPT Kantilever atas MSE Stabilitas Geser 7,02 3,38 7,54 Stabilitas Gelincir 9,75 6,00 10,83 Daya Dukung 28,73 36,29 7,62
Gambar 5. Output nilai T max
Tabel 3. Faktor keamanan akibat cabut untuk DPT soil nailing Nailing H (m) g (kN/m 2 ) s'v (kN/m) D (m) Ks f (  ) fa (  ) Ca (kN/m 2 ) T skin (kN/m) R po (kN) N (kN) FK po 1 0,7176 15 10,76 0,2  0,7  36  28,8 4,14 2,60 10,41 20,17 0,52 2 1,7176 15 25,76 0,2  0,7  36  28,8 9,91 6,23 24,92 15,70  1,59 3 2,7176 15 40,76 0,2  0,7  36  28,8 15,69 9,86 39,43 26,37  1,50 4 3,7176 15 55,76 0,2  0,7  36  28,8 21,46 13,49 53,93 30,68  1,76 5 4,7176 15 70,76 0,2  0,7  36  28,8 27,23 17,11 68,44 38,62  1,77
Gambar 6. Total deformasi DPT tipe MSE dan soil nailing
Five et al. (2024)

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
1. Berdasarkan perhitungan yang sudah dilakukan diperoleh hasil nilai FK guling terbesar berada pada DPT MSE, DPT MSE dengan stabilitas guling sebesar 10,83 > FK min SNI = 2.
2. Berdasarkan perhitungan yang sudah dilakukan diperoleh hasil nilai FK geser terbesar berada pada DPT MSE sebesar 7,54 > FK min SNI = 1,5.
3. Berdasarkan perhitungan yang sudah dilakukan diperoleh hasil nilai FK daya dukung terbesar berada pada DPT Kantilever sebesar 28,73 sedangkan pada DPT MSE sebesar 7,62. Keduanya > FK min SNI = 2,5.
4. Geogrid  yang  digunakan  memiliki  nilai  tahan  tarik  yang  terlalu  besar  jika  dibandingkan  dengan  tegangan maksimum nya, yaitu 44 kN/m > 3,172 kN/m.
5. Nilai FK po pada nail 1 mencapai nilai plastis, yang mana nail 1 memiliki Fkpo lebih kecil dari nilai minimum yang syaratkan. maka panjang pada nail 1 harus perpanjang atau memodifikasi sequence pengalian.

## Saran
1. Pada  penelitian  selanjutnya,  disarankan  untuk  mengadopsi  berbagai  jenis  DPT  yang  berbeda  untuk  analisis yang lebih aktual.
2. Pada  penelitian  selanjutnya,  disarankan  untuk  menggunakan  jenis  serta  lapisan  tanah  yang  beragam  untuk analisis yang lebih luas.
3. Pada  penelitian  selanjutnya,  disarankan  untuk  memodifikasi  urutan  konstruksi  DPT  yang  dimulai  dari  DPT bagian bawah terlebih dahulu atau bersamaan untuk melihat nilai faktor keamanannya.
4. Pada  penelitian  selanjutnya,  disarankan  membuat  DPT  menggunakan  program  komputer  yang  menampilkan hasil 3D. Agar interaksi antara struktur penahan tanah dan tanah di sekitarnya dapat di modelkan dengan lebih detail.

## DAFTAR PUSTAKA
Bowles, J. E. (1983). Analisa dan desain pondasi jilid II . Erlangga. Chantika, I. M. B., & Agustina, R. (2021). Perencanaan dinding penahan tanah tipe kantilever dan perkuatan lereng menggunakan metode soil nailing di perumahan BSB City Victoria Hills Semarang [Skripsi, Universitas Islam Sultan Agung].
Elias, P., Christopher, B. R., & Berg, R. R. (2001). Mechanically stabilized earth walls and reinforced soil slopes design and construction guidelines (FHWA-NHI-00-043). Federal Highway Administration. Hardiyatmo, H. C. (2006). Mekanika tanah 1 (Edisi keempat). Gajah Mada University Press. Hardiyatmo, H. C. (2017). Perancangan perkerasan jalan & penyelidikan tanah . Gadja Mada University Press.