4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Analisis Rancangan Pondasi Jembatan
4.2.1 Analisis Daya Dukung Tanah
Kondisi topografi disekitar lokasi pilar cenderung menurun. Lokasi ini berada di sekitar pemukiman serta jalan raya. Selain itu disekitar lokasi ini terdapat sistem
35 proteksi gas bawah tanah. Kondisi-kondisi ini menyebabkan pemilihan jenis pondasi yang akan digunakan harus mempertimbangkan pengaruh lingkungan terhadap keadaan sekitar misalnya pengaruh getaran apabila dipilih jenis pondasi tiang pancang.
Daya dukung tanah ditentukan melalui uji lapangan maupun uji laboratorium. Uji lapangan yang digunakan dalam hal ini adalah Uji Sondir serta Uji Bor. Titik- titik lokasi pelaksanaan uji lapangan serta pengambilan contoh uji untuk Uji Laboratorium ditampilkan pada Gambar 13.
Gambar 13 Lokasi titik Uji Bor, Laboratorium, dan Sondir
Titik yang ditinjau dalam hal ini adalah data bor serta laboratorium yakni DB25 (X= 713775248, Y=9294095922), DB 26 (X=713851369, Y=9294071209), dan DB 27 (X=713843302, Y=294073402). Untuk DB 28 dan S7A tidak dapat dijadikan acuan karena titik pengujian ini berada di seberang Sungai Cikeas. Untuk pilar P40 sendiri direncanakan berada di antara DB27 dan tepi sungai.
Dari hasil pengujian Bor dan Laboratorium terlihat bahwa tanah pada lokasi tersebut cenderung memiliki kesamaan pada setiap titik yang ditinjau. Tanah pada daerah ini dapat diperkirakan terdiri dari tanah lempung lunak pada lapisan atas, pasir keras pada pertengahan kedalaman 30 meter, serta dilanjutkan dengan lempung keras pada kedalaman selanjutnya. Tanah keras dapat dijumpai pada kedalaman sekitar 11 meter dari permukaan tanah. Keberadaan tanah keras ini dapat diamati dari hasil pengujian Bor. Hasil pengujian bor tersebut ditampilkan pada Gambar 14 serta pada Lampiran 11-13. Dari nilai NSPT pada pengujian Bor terlihat bahwa pada lokasi ini tidak terdapat jenis tanah lensa. Tanah lensa adalah sebuah kondisi dimana daya dukung tanah cukup tinggi (NSPT diatas 60) namun lapisan ini tidak cukup tebal, sementara itu dibawah lapisan ini terdapat tanah lunak dengan daya dukung yang rendah. Tanah lensa ini jika digunakan sebagai lapisan penumpu pondasi dapat menyebabkan terjadinya penurunan struktur yang cukup besar.
36
Gambar 14 Nilai NSPT data uji bor DB25, DB26, dan DB27 1. Perhitungan Daya Dukung Tanah Menggunakan Data Uji Bor (NSPT)
Data yang dihasilkan dari Uji Bor ini adalah berupa nilai NSPT disetiap kedalaman dari kedalaman 1 m sampai dengan 30 m. Setiap lapisan memiliki kapasitas daya dukung yang berbeda sehingga perlu diperhitungkan daya dukung setiap lapisan tanah. Daya dukung ini dianalisis disetiap 1 m ketebalan lapisan tanah dengan memperhitungkan daya dukung ujung tiang (Qp) dan daya dukung friksi (Qs). Dalam hal ini, direncanakan pondasi tiang bor berbahan beton bertulang dengan diameter 1,2 m. Hasil perhitungan daya dukung tanah menggunakan Uji Bor untuk setiap titik uji ditampilkan pada Lampiran 3 sampai dengan Lampiran 5. Perbandingan daya dukung tanah ketiga titik uji ini ditampilkan pada Gambar 15.
Gambar 15 Daya dukung tanah Uji Bor (NSPT) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 5 10 15 20 25 30 DA Y A DU KUN G ( KN ) KEDALAMAN (M) DB 27 DB 26 DB 25
37 Dari gambar tersebut terlihat bahwa daya dukung tanah disekitar permukaan tanah (0-7 meter) memiliki daya dukung yang rendah dimana jenis tanah pada kedalaman ini adalah tanah kohesif. Daya dukung tanah mulai meningkat pada kedalaman sekitar 9 meter dibawah permukaan tanah dimana pada sekitar kedalaman 9 meter ini jenis tanah merupakan tanah nonkohesif. Dalam hal ini terlihat bahwa tanah nonkohesif memiliki daya dukung yang lebih mengandalkan tahanan ujung dari pada tahanan geser. Daya dukung ini selanjutnya menurun mulai dari kedalaman sekitar 22 meter dari permukaan tanah. Tanah pada kedalaman ini merupakan tanah kohesif yakni jenis Silt Cemented Hard. Meskipun tergolong tanah kohesif, tanah ini dinilai cukup keras sehingga diprediksi bahwa tidak terjadi penurunan atau amblesan pada struktur di kemudian hari. Namun meskipun begitu, besarnya penurunan yang mungkin terjadi harus tetap diperhitungkan.
Pilar P40 yang ditinjau berada disekitar titik uji DB27 sehingga daya dukung yang lebih menggambarkan titik rencana pondasi pilar P40 adalah daya dukung pada titik DB27. Daya dukung ini diperhitungkan menggunakan tiga nilai referensi koefisien adhesi (α) dari Reese & Wright, Kulhawy, serta Reese &Oneil. Perbandingan daya dukung ketiga referensi tersebut ditampilkan pada Gambar 16.
Gambar 16 Perbandingan daya dukung izin tanah 3 referensi faktor Adhesi Dari perbandingan tersebut dipilih daya dukung yang paling kritis yakni daya dukung menggunakan referensi koefisien adhesi dari Kulhawy. Daya dukung tertinggi tersebut terdapat pada kedalaman 22 m dengan daya dukung izin sebesar 5210,541 kN.
2. Perhitungan Daya Dukung Tanah Menggunakan Data Uji Laboratorium Daya dukung tanah berdasarkan data uji laboratorium ini ditentukan berdasarkan persamaan Meyerhoff, Terzaghi, serta Thomlinson untuk jenis daya dukung ujung tiang, sedangkan untuk jenis daya dukung friksi ditentukan berdasarkan Metode Alpha dari Thomlinson yang telah dimodifikasi oleh Borms. Data hasil uji laboratorium yang tersedia pada proyek ini terbatas pada kedalaman 23,5 meter. Perhitungan ini didasarkan pada jenis tanah pada umumnya (c-∅ Soils). Tabel hasil perhitungan daya dukung tanah menggunakan metode tersebut di atas dijabarkan pada Lampiran 2, sedangkan daya dukung ujung tiang ketiga metode dari Terzaghi, Meyerhof dan Thomlinson ditampilkan pada Gambar17 .
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 5 10 15 20 25 30 DA Y A DU KUN G IZIN T A N A H ( KN ) KEDALAMAN (M)
38
Gambar 17 Perbandingan daya dukung ujung DB27
Rekap daya dukung izin tanah menggunakan data hasil uji laboratorium ditampilkan pada Tabel 9. Tahanan ujung (Qp) yang digunakan dalam hal ini adalah tahanan ujung dari Metode Meyerhof. Hal yang mendasari pemilihan ini adalah tahanan ujung Metode Meyerhof lebih besar dari pada metode lainnya sehingga memiliki besaran yang lebih mendekati perhitungan daya dukung ujung tiang menggunakan data Bor.
Tabel 9 Rekap daya dukung izin tanah data Uji Laboratorium titik uji DB27
Kedalaman (m) Deskripsi tanah Qp (kN) Qs (kN) Qult (kN) Qall (kN) 1-1,5 Lempung silt, merah
coklat, medium 327,00 56,41 272,25 83,23
5-5,5 lempung silt, kuning,
medium 658,25 329,51 738,47 202,22
9-9,5 Pasir hitam, very dense 716,85 624,32 1068,49 272,92 13-13,5 Silt cemented, hitam, hard 690,81 860,50 1289,02 314,94 23-23,5 Silt cemented, abu-abu,
hijau, hard 1556,79 2224,51 3158,30 756,17
Hasil perhitungan daya dukung tanah menggunakan Uji Laboratorium ini menghasilkan kapasitas daya dukung yang jauh lebih rendah dari pada hasil perhitungan daya dukung izin menggunakan data Uji Bor. Perbandingan daya dukung izin tersebut ditampilkan pada Gambar 18.
Gambar 18 Perbandingan daya dukung izin uji Bor dan uji Laboratorium 0,00 300,00 600,00 900,00 1200,00 1500,00 1800,00 0 5 10 15 20 25 Qp ( k N) Kedalaman (m)
Meyerhof Terzaghi Thomlinson
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 5 10 15 20 25 30 DA Y A DU KUN G 1 T IA N G M (KN ) KEDALAMAN (M) Uji Bor Uji Lab
39 Perbedaan ini disebabkan oleh kurang lengkapnya data hasil pengujian laboratorium yang dimiliki dalam proyek ini. Data laboratorium yang tersedia lengkap hanya mencakup tanah pada kedalaman sekitar 7 meter di bawah permukaan tanah yang merupakan jenis tanah kohesif sedangkan pada kedalaman dibawah 11 meter dari permukaan tanah sampai dengan kedalaman 22 meter, lapisan tanah adalah tergolong nonkohesif. Pada kedalaman 22 meter sampai dengan kedalaman 30 meter jenis tanah kembali merupakan tanah kohesif. Perhitungan di atas menggunakan asumsi bahwa parameter hasil pengujian laboratorium adalah seragam untuk semua jenis lapisan tanah sehingga menghasilkan daya dukung tanah yang tidak menggambarkan keadaan tanah sesungguhnya. Dari grafik terlihat bahwa untuk jenis tanah kohesif (kedalaman 0- 7 meter dan kedalaman 22-30 meter) daya dukung tanah yang terhitung menggunakan data laboratorium cenderung mendekati hasil perhitungan menggunakan data uji Bor, sedangkan pada kedalaman 7-22 meter terlihat perbedaan yang sangat signifikan antara kedua metode ini. Berdasarkan hal tersebut, maka hasil perhitungan daya dukung tanah menggunakan uji laboratorium tidak dapat digunakan dalam perencanaan ini, sehingga dalam hal ini digunakan kapasitas daya dukung 1 tiang dengan diameter 1,2 m menggunakan data uji bor yakni sebesar 5210,541 kN dengan kedalaman pondasi 22 m.
