BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Daya Dukung Pondasi Bored pile
2.3.2 Daya Dukung Aksial Bored Pile berdasarkan Data Loading
Uji pembebanan tiang (pile loading test) adalah suatu metode yang digunakan dalam pemeriksaan terhadap sejumlah beban yang dapat di dukung oleh suatu struktur dalam hal ini adalah pondasi. Pile loading test diperlukan untuk membuktikan akurasi perhitungan desain kapasitas daya dukung tiang di lapangan. Ada 2 jenis pile loading test yaitu static load test: compression, tension dan lateral dan dynamic load test: Pile Driing Analysis (PDA).
Pile load test biasanya dilakukan dengan 2 alternatif:
- Test/ unused pile failure test (dilakukan hingga tiang mengalami keruntuhan).
- Test on a working pile (used pile), 200% design capacity.
- Indikasi dari daya dukung batas yang terjadi.
- Indikasi dari penurunan yang terjadi.
Contoh pekerjaan loading test dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar Error! No text of specified style in document..1 Contoh Loading Test (Oktavia,2019)
2.3.2.1 Standart Loading Test ASTM
Beban yang diujikan sebesar 200% dari beban perencanaan dan dilaksanakan dengan pertambahan 25% dari beban perencanaan, kecuali jika terjadi keruntuhan sebelum beban tersebut tercapai. Pertambahan beban dilakukan jika kecepatan penurunan yang terjadi tidak lebih besar dari 0,01 in/hour atau 0,25 mm/jam tetapi tidak lebih lama dari 2 jam. Jika tidak terjadi keruntuhan maka total beban yang telah diberikan dapat diangkat kembali (unloading) setelah 12 jam didiamkan jika penurunan yang terjadi pada 1 jam terakhir tidak besar dari pada 0,01 in (0,25 mm). jika penurunan yang terjadi masih lebih besar dari pada 0,01 in (25 mm) maka biarkan beban selama 24 jam.
Jika waktu yang dimaksud pada 3 item diatas telah tercapai maka kurangi beban dengan tahap pengurangan sebesar 50% dari beban perencanaan atau 25%
dari beban total pengujian untuk setiap 1 jam. Jika tiang mengalami keruntuhan, maka pemompaan hydraulic jack dilanjutkan hingga penurunan yang terjadi adalah sama dengan 15% dari parameter tiang.
2.3.2.2 Cyclic Loading Test
Secara umum increment pemberian beban pada pembebanan cyclic ini adalah sama dengan yang telah diuraikan pada bagian sebelumnya, setelah beban yang diberikan sama dengan 50,100 dan 150% dari beban desain, biarkan masing-masing beban tersebut untuk 1 jam dan diangkat kembali beban dengan pengurangan, yang sama besarnya dengan pada saat increment pemberian beban.
Biarkan beban selama 20 menit untuk tiap tahap pengurangannya.
Cyclic loading procedur loading-unloading
Cyclic 1 0% 25% 50% 25% 0%
Cyclic 2 0% 50% 75% 100% 75% 50% 0%
Cyclic 3 0% 50% 100% 125% 150% 125% 100% 50%
0%
Cyclic 4 0% 50% 100% 150% 175% 200% 150% 100%
50%
Setelah beban yang diberikan diangkat semua untuk tiap tahapnya, berikan kembali beban dengan increment sebesar 50% dari beban desain sampai dengan sebesar tahap sebelum diangkat. Jarak increment tersebut adalah 20 menit.
Kemudian beban tambahan untuk tahap berikutnya diberikan sesuai dengan prosedur yang telah di uraikan pada bagian sebelumnya.
Setelah beban total yang disyaratkan telah diberikan tahan dan angkat beban tersebut seperti yang telah di uraikan pada bagian sebelumnya.
2.3.2.3 Slow Maintained Load Test Metohod (SM Method)
Beban terdiri dari 8 penambahan (25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150%, 175% dan 200%) hingga 200% dari beban rencana. Beban diberikan sesuai dengan masing-masing increment hingga dicapai penurunan sebesar 0,01 in/h (0,25 mm/jam) tetapi tidak lebih dari 2 jam setiap incrementnya. Pada penambahan beban mencapai pada increment beban mencapai 200% beban ditahan hingga 24 jam.
Jika waktu pada item 3 telah dicapai maka dilakukan pengurangan beban sebesar 25% pada tiap tahapnya dengan jarak masing-masing pengurangan tersebut adalah selama 1 jam. Jika beban telah diberikan dan dikurangi seluruhnya seperti pada langkah 1 hingga 4 diatas, berikan kembali beban sebesar 200% pada tiang dengan increment sebesar 50% dengan jarak masing-masing beban adalah selama 20 menit.
Jika beban yang diberikan telah dicapai seluruhnya(200% beban rencana) maka tambahkan kembali beban dengan penambahan sebesar 10% beban rencana hingga tiang mengalami keruntuhan. Jarak pada pertambahan beban ini adalah sebesar 20 menit.
2.3.2.4 Quic Maintained Load Test Method (QM Method)
Beban diberikan hingga 300% beban rencana dengan penambahan sebanyak 20 (masing-masing penambahan sebesar 15% beban rencana). Beban ditahan pada setiap tahapnya untuk selama 5 menit dengan pembacaan dilakukan setiap 2,5 menit. Tambahkan pertambahan beban jika beban pada setiap tahap dicapai. Setelah interval 5 menit, kurangi beban secara keseluruhan yang terjadi pada tiang. Metoda ini tidak dapat digunakan untuk memperkirakan penurunan yang terjadi.
2.3.2.5 Constant Tare of Penetration Test Method (CRP Test)
Kepala tiang diberikan beban hingga kecepatan penurunan yang terjadi sebesar 0,05 in/min (1.25 mm/menit). Beban yang diperlukan untuk mencapai kecepatan penurunan seperti yang disebutkan pada item 1 kemudian dicatat,uji
dilakukan hingga total penurunan mencapai 2 in hingga 3 in (50 mm hingga 75 mm).
2.3.2.6 Swedish Cyclic Test Method (SC Test)
Tiang diberikan beban sebesar sepertiga dari beban rencana, beban dikurangi hingga seperenam beban rencana. Penambahan dan pengurangan beban diulangi sebanyak 20 kali. Tambahan beban hingga 50% lebih besar dari item 1 dan ulangi pada item 2 seperti prosedur ini dilakukan hingga terjadi keruntuhan.
Metoda ini memerlukan waktu waktu yang cukup lama dan proses siklik merubah perilaku tiang hingga tiang sudah tidak sama dengan kondisi aslinya.
2.3.2.7 Interpretasi Method
Umumnya data uji pembebanan diplotkan dengan beban sebagai absis dan penurunan sebagai ordinat. Data yang berupa titik ini kemudian digunakan untuk membuat perkiraan beban runtuh sehingga kapasitas yang diizinkan dapat dihitung.
Beban runtuh ultimate suatu tiang tekan hidrolis didefinisikan sebagai beban saat tiang tersebut amblas atau penurunan terjadi dengan cepatnya di bawah tekanan beban. Defenisi keruntuhan lain menganggap batas penurunan kotor 1,50 inchi (38 mm) dan penurunan bersih 0,75 inchi (19 mm) terjadi di bawah 2 kali beban rencana.
Banyak ahli teknik mendefinisikan beban runtuh adalah titik potong dari garis singgung awal kurva (penurunan vs beban) dengan garis singgung atau perluasan bagian akhir dari kurva.
Ada beberapa metode interpretasi data loading test yang dibahas dalam tesis ini antara lain:
A. Davisson’s Method (1972)
B. Mazurkiewicz’s Method (1972)
C. Chin’s Method (1971)
D. Butler & hoy’s Method (1977)
A. Davisson’s Method (1972)
Langkah-langkah untuk mendapatkan daya dukung ultimate dengan Metode Davisson adalah sebagai berikut:
1. Gambar kurva beban vs penurunan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2.
2. Dapatkan penurunan elastis, Δ = (Qva)L/AE dari tiang tekan hidrolis, di mana Qva adalah beban kerja, L adalah panjang tiang tekan hidrolis, A adalah luas penampang tiang tekan hidrolis, dan E adalah modulus elastisitas bahan tiang tekan hidrolis.
3. Gambar garis OA menurut persamaan penurunan elastis (Δ) seperti yang didefinisikan pada point 2. Gambar sebuah garis BC sejajar dengan garis OA pada suatu jarak x, di mana x = 0,15 + D/120 in, (D = diameter tiang tekan hidrolis dalam satuan inchi).
4. Daya dukung ultimate adalah perpotongan antara garis BC dengan kurva beban-penurunan seperti tertulis di point 3.
Metode ini sejatinya direkomendasikan untuk driven piles, dan lebih cocok digunakan untuk metode QM Test. Keuntungan utama dari metode ini adalah batas garis BC dapat digambarkan sebelum pengujian
dilakukan. Adapun hal itu dapat digunakan sebagai kriteria penerimaan untuk proof-tested contract pile. Untuk lebih jelasnya, prosedur metode davisson dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar Error! No text of specified style in document..2 Grafik Interpretasi Dengan Davisson’s Method
B. Mazurkiewicz’s Method (1972)
Metode ini mengasumsikan bahwa dengan kapasitas tahanan terbesar (ultimate) akan didapatkan dari beban yang berpotongan, diantaranya beban yang searah sumbu tiang untuk dihubungkan beban dengan titik-titik dari posisi garis terhadap sudut 450 pafa beban sumbu yang berbatasab dengan beban (Prakash dan Sharma, 1990). Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Adapun langkah-langkah interpretasi tes pembebanan dari metode Mazurkiewicz adalah sebagai berikut:
➢ Plot kurva beban-penurunan.
➢ Pilih sejumlah penurunan dan gambarkan garis vertical yang memotong kurva. Kemudian gambar garis horizontal darititik perpotongan ini pada kurva sampai memotong sumbu beban.
➢ Dari perpotongan masing-masing kurva, gambar garis 450 sampai memotong garis beban selanjutnya.
➢ Perpotongan ini jatuh kira-kira pada garis lurus. Titik yang di dapat oleh perpotongan dari perpanjangan garis ini pada sumbu vertikal (beban) adalah beban runtuh.
➢ Metoda ini mengasumsikan bahwa kurva beban-penurunan berupa parabolic. Nilai beban keruntuhan yang didapat dari metoda ini seharusnya mendekati 80% dari kenyataan.
Gambar Error! No text of specified style in document..3 Grafik hubungan beban dengan penurunan
metode Mazurkiewicz
C. Chin’s Method (1971)
Dasar dari teori ini, diantaranya sebagai berikut (Gambar 2.4).
a. Kurva beban-penurunan digambar dalam kaitannya dengan S/Q, di mana:
S/Q = C1.S + C2 (2.13)
b. Kegagalan beban (Qf) atau beban terakhir (Qult) digambarkan sesuai persamaan (2.14).
Qult = 1/C1 (2.14)
Gambar Error! No text of specified style in document..4 Grafik hubungan beban dengan penurunan menurut
metode Chin
Kegagalan metode Chin dapat digunakan untuk kedua tes beban yaitu tes beban dengan cepat dan tes beban yang dilakukan dengan lambat. Biasanya memberikan perilaku yang tidak realistik untuk kegagalan beban, jika tidak digunakan suatu kenaikan waktu yang konstan pada uji tiang. Jika sepanjang kemajuan tes beban statis, keruntuhan pada tiang akan bertambah maka garis Chin akan menunjukkan suatu titik temu, oleh karena itu dalam merencanakan tiap pembacaan Chin perlu dipertimbangkan. Di mana Chin memperhatikan batasan beban ynag diregresikan linier yang mendekati 1 (satu) dalam mengambil suatu hasil tes beban statis, dengan dasar nilai-nilai yang ditentukan dari dua cara yang telah disebutkan. Secara umum dua titik akan menentukan suatu gatis dan titik ketiga pada pada garis yang sama mengkonfirmasikan suatu garis (Fellenius, 2001).
D. Butler and Hoy’s Method (1977)
Butler dan Hoy (1977) mempertimbangkan kegagalan beban saat beban terjadi perpotongan dua buah garis tangen, terhadap grafik hubungan antara beban-penurunan pada titik-titik yang berbeda Salgado, 1999). Garis tangen pertama merupakan garis lurus awal yang diasumsikan sebagai suatu garis tekanan elastis. Untuk garis tangen kedua diperoleh dan dibatasi pada suatu kemiringan sebesar 0,05”/ton pada kurva beban-penurunan.
Pada umumnya kurva beban-penurunan saat garis digambarkan lurus merupakan bagian pencerminan yang benar terhadap garis elastis.
Pengamatan ini didasarkan pada Fellenius (1980), penggunaan suatu garis pencerminan yang diusulkan kembali sebagai suatu garis tekanan tekanan elastis sehingga suatu garis bantu lurus awal di dalam Gambar 2.5 untuk menentukan kegagalan beban.
Gambar Error! No text of specified style in document..5 Grafik hubungan beban dengan penurunan
metode Butler dan Hoy (1977)