Review Jurnal Terkait

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.10 Review Jurnal Terkait

Penelitian-penelitian sebelumnya yang membahas tema yang sama dengan penelitian ini menjadi acuan dan referensi dalam penyelesaian tesis ini. Adapun penelitian sebelumnya adalah sebagai berikut:

1. Surjandari (2008) melakukan analisis studi perbandingan perhitungan daya dukung aksial pondasi tiang bor menggunakan uji beban statik dan metode dinamik. Kesimpulan dari analisis tersebut adalah uji PDA belum dapat sepenuhnya menggantikan uji beban skala penuh dan hasil perhitungan dengan uji PDA paling mendekati metode interpretasi Mazurkiewicz.

2. Harsanto, dkk (2015), dalam tulisannya menganalisis daya dukung tiang bor (bor pile) pada struktur pylon jembatan Soekarno dengan Plaxis 3D. Hasil dari analisis tersebut diantaranya adalah nilai daya dukung aksial Plaxis 3D lebih kecil daripada daya dukung aksial statis dengan selisih persentase sebesar 13,775%. Settlement Plaxis 3D lebih kecil daripada settlement statis dengan selisih persentase sebesar 6,02.

3. Bilfinger dan Mello (2015) dalam jurnalnya yang berjudul “ A case study of bearing capacity of bored pile in weak rock based on static load test”

menganalisis perbedaan lima hasil loading tes pada pondasi tiang bor. Adapun kesimpulan dari jurnal ini adalah hasil uji beban dianalisis menghasilkan hasil yang mengkonfirmasi perilaku yang diharapkan untuk tiang bor, dengan perpindahan yang relatif kecil terkait dengan poros tiang dan perpindahan besar di ujung tiang. Pengamatan ini sejalan dengan rekomendasi untuk mengasumsikan bahwa beban kerja terutama didukung oleh gesekan lateral.

Mobilisasi resistensi ujung pamungkas mungkin memerlukan penyelesaian

yang signifikan.

Pengecualian untuk perilaku ini terjadi di tumpukan digali dengan peralatan sirkulasi terbalik. Hasil tes beban menunjukkan perpindahan yang sangat kecil di ujung tiang. Dapat diartikan bahwa pembersihan jari kaki lebih efisien dengan penggunaan peralatan sirkulasi terbalik, dan ini memungkinkan mobilisasi kapasitas dukung ujung pada permukiman kecil.

4. Prakasa dan Rijaluddin (2016) menganalisa daya dukung dan penurunan pondasi tiang bor tunggal dengan menggunakan program Plaxis proyek pembangunan Yogya Toserba II Majalengka. Berdasarkan hasil analisa,

disimpulkan bahwa metode Reese & Wrigth memberikan nilai daya dukung terbesar daripada metode lainnya.

5. Chandra, dkk (2018), menganalisis daya dukung pondasi bored pile pada proyek pembangunan menara listrik transmisi 500 kV Peranap-Perawang.

Dalam analisis ini, perhitungan dilakukan menggunakan metode Aoki dan de Alencar, metode Schmertmann dan Notthingham, metode Meyerhof dan metode Sangrelatt. Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah metode Aoki dan Alencar lebih kritis dan paling minimum dari ketiga metode lainnya.

6. Fadilah dan Tunafiah (2018) melakukan analisa daya dukung pondasi bored pile berdasarkan data N-SPT menurut rumus Reese dan Wright dan penurunan pada proyek pembangunan 6 ruas jalan tol dalam kota jakarta. Hasil dari analisa tersebut adalah perhitungan daya dukung ultimate tiang bor dengan metode konvensional lebih kecil daripada daya dukung hasil PDA tes.

7. Eid dkk (2018) melakukan analisis numerik pada bored pile berdiameter besar yang dipasang pada tanah berlapis banyak (studi kasus proyek pelabuhan Damietta. Hasil dari analisis ini adalah sebagai berikut.

a. Sudut dilatancy memiliki efek penting pada distribusi beban sepanjang panjang tiang bor yang berdiameter besar.

b. Hasil numerik dari gesekan kulit unit dibandingkan dengan gesekan samping yang dihitung menggunakan metode Kulhawy (1989) dan O'Neil (1996). Hasil dari metode O'Neil lebih dekat ke pengukuran lapangan dan hasil numerik daripada yang dihitung dengan metode Kulhawy.

c. Hasil elemen hingga konsisten dengan pengukuran lapangan terhadap bantalan tiang Damietta dan resistensi gesekan. Seperti, pada beban 9000 kN sekitar 83% dari beban yang diterapkan dipindahkan dengan gesekan dan sekitar 17% dari total beban diangkut dengan bantalan.

8. Pratama, dkk (2018) melakukan tinjauan kapasitas dukung pondasi bored pile menggunakan formula statis dan Elemen hingga 2D pada Gedung Ef fakultas Teknik universitas islam riau. Dari hasil perhitungan dan persentase nilai terbesar kapasitas dukung (Qg all) pondasi bored pilegroup As I-39 dan As C-26 pada titik S-1 dengan metode Schmertmaan & Nottingham sebesar 128%, metode Begemaan sebesar 139% dan elemen hingga 2D sebesar 169% dan dinyatakan pondasi aman terhadap beban yang bekerja pada pile cap, sedangkan metode Aoki & Alancer sebesar 39%, dinyatakan tidak aman terhadap beban yang bekerja pada pile cap. Dan kapasitas beban lateralmetode

Broms mampu memikul sebesar 167% dan elemen hingga 2D sebesar 105%

dan dinyatakan aman terhadap beban horizontal yang bekerja. Sedang defleksi pondasi bored pile metode Broms sebesar 2,39 mm, elemen hingga 2D sebesar 3,46 mm, dan penurunan pondasi tunggal dengan metode Dee Beer & Marten sebesar 9,78 mm, elemen hingga 2D sebesar 36,40 mm dan pondasi bored pile group metode Vesic sebesar 21,87 mm dan elemen hingga 2D sebesar 16,78 mm, dapat dinyatakan defleksi dan penurunan memenuhi syarat yang diizinkan, dan tegangan geser efektif tanah tunggal tanpa interface dan dengan interface tidak memenuhi syarat yang diizinkan.

9. Oktavia (2019) menganalisis daya dukung dan penurunan tiang hidrolis square pile 50 x 50 cm dengan metode empiris dan analisis Plaxis 2D dan 3D.

Berdasarkan analisis yang dilakukan, didapatkan nilai daya dukung ultimate pondasi dengan data SPT sebesar 655 ton, sedangkan daya dukung terkecil dengan interpretasi hasil loading test dengan metode Davisson yaitu sebesar 245 ton.

Untuk penurunan tiang yang terjadi, berdasarkan hasil pemodelan Plaxis 2D didapatkan 18 mm dan 15,63 mm untuk Plaxis 3D. Sedangkan penurunan hasil loading test adalah sebesar 15 mm. Hasil analisis penurunan kelompok tiang dengan metode Vesic diperoleh 21,8 mm dan masih memenuhi syarat.

10. Gultom (2019) melakukan perbandingan analisis daya dukung vertikal pondasi bored pile berdasarkan data pengujian SPT dan software Plaxis. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, disimpulkan bahwa terdapat perbedaan nilai daya dukung dan penurunan dengan menggunakan beberapa metode dan data yang didapat. Perbedaaan daya dukung dan penurunan tersebut dapat disebabkan oleh kedalaman yang ditinjau, cara pelaksanaan pengujian, faktor keamanan dan perbedaan parameter yang digunakan dalam perhitungan.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 DATA PROYEK

Pada penelitian ini, studi kasus dilakukan pada proyek pembangunan jalan tol Medan-Kualanamu-Tebing Tinggi seksi 6 Teluk Mengkudu-Sei Rampah.

Lokasi pekerjaan proyek dari poto citra disajika pada Gambar 3.1. Adapun data umum proyek ini adalah sebagai berikut:

Nama proyek : Pembangunan Jalan Tol Medan-Kualanamu-Tebing Tinggi Seksi 6 Teluk Mengkudu-Sei Rampah

Lokasi Proyek : Sei Rampah

Pemilik Proyek : PT. Jasa Marga Kualanamu Tol Pelaksana : PT. Waskita Karya

Gambar 0.28 Lokasi proyek

3.2 GAMBARAN KONDISI TANAH

Pada proyek ini, dilakukan penyelidikan tanah ulang sebelum pelaksanaan konstruksi dilakukan. Pengeboran dilakukan di daerah dekat abutment dan pilar rencana untuk mengetahui karakteristik dan sifat tanah.

Berdasarkan hasil boring log pier 2, stratifikasi tanah pasir halus baik berlempung maupun bercampur batuan apung. Muka air tanah ditemukan pada kedalaman sekitar 2 meter dari muka tanah. Adapun data bor log tersebut disajikan pada Gambar 3.2.

Gambar 0.29 Data bor log pier 2

Adapun detail stratifikasi tanah berdasarkan data pengujian tersebut disajikan pada Tabel 3.1

Tabel 0.17 Deskripsi tanah berdasarkan data boring log pier 2

No Kedalaman Tebal

Lapisan (m)

Deskripsi Tanah

1 0 m-1,7 m 1,7 Pasir berlempung warna coklat kekuningan

2 1,7 m-5 m 3,3 Lempung warna keabuabuan

3 5 m-12 m 7 Pasir halus, warna keabuabuan

4 12 m-30 m 18 Pasir padat bercampur batu apung warna abu abu keputihan

Selain stratifikasi tanah, daya dukung tanah juga didapatkan dari hasil penyelidikan tanah. Berdasarkan data N-SPT, lapisan tanah keras didapat pada kedalaman 18 meter di bawah muka tanah.

3.3 DATA TEKNIS TIANG BOR

Pada penelitian ini, tiang bor yang akan dianalisis adalah grup tiang pada pier 1. Tiang bor memiliki diameter 100 cm. Dengan susunan tiang 3 x 5 m.

Sehingga jumlah tiang adalah 15. Panjang tiang bor adalah 15 m dan mutu beton yang digunakan adalah beton K-250 Adapun gambaran denah pondasi tiang bor disajikan pada Gambar 3.3 dan Gambar 3.4

Gambar 0.30 Denah dan potongan memanjang jembatan

Tiang bor yang akan dianalisis

Gambar 0.31 Susunan tiang dalam pile cap yang akan dianalisi Tiang bor yang akan

dianalisis

3.4 TAHAPAN PENELITIAN

Untuk mencapai hasil yang maksimal dalam waktu yang efisien, maka penulis membagi tahapan penelitian sehingga didapatkan hasil akhir yang direncanakan. Adapun tahapan penelitian tersebut adalah sebagai berikut:

1. Pengumpulan literatur dan referensi yang terkait pada penelitian

2. Pengumpulan data sekunder berupa data boring log, gambar denah dan detail pondasi dan data hasil pengujian loading test

3. Melakukan perhitungan dan analisis daya dukung dan penurunan tiang pancang berdasarkan data SPT, data loading test bored pile dan pemodelan Plaxis 3D

4. Mendapatkan hasil dan pembahasan 5. Menarik kesimpulan

Skema alur tahapan penelitian secara ringkas digambarkan pada Gambar 3.5

3. Data hasil pengujian loading test

Perhitungan dan Analisis Hasil dan Analisis

Kesimpulan

Selesai

1. Daya dukung aksial berdasarkan data loading test

2. Daya dukung aksial berdasarka data N-SPT 3. Daya dukung lateral 4. Daya dukung kelompok 5. Penurunan tiang bor tunggal 6. Penurunan tiang kelompok 7. Analisis pemodelan Plaxis

3D

Gambar 0.32 Tahapan penelitian

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 DAYA DUKUNG AKSIAL BORED PILE BERDASARKAN DATA N-SPT Perhitungan daya dukung aksial bored pile dilakukan dengan menggunakan data N-SPT pada Borring Log Pier 1. Peritungan dilakukan menggunakan metode O’neil dan Reese. Adapun contoh perhitungan daya dukung aksial pondasi bored pile adalah sebagai berikut:

Diameter tiang (D) : 1 m Luas tiang (Ab) : 0,785 m² Keliling tiang (Pi) : 3,14 m Panjang tiang (L) : 15 m

Tabel 0.1 Parameter tanah yang digunakan sebagai bahan perhitungan No Kedalaman Tebal Lapisan (m) N60 rata-rata 𝛾_𝑠𝑎𝑡 (kN/m³)

1 0 m-2 m 2 3 16

2 2 m-6,6 m 4,6 9 16,5

3 6,6 m-15 m 8,4 60 17,8

1. Daya dukung ujung bored pile

Tahanan ujung bored pile ditentukan menggunakan Persamaan (2.2) fb = 0,6(100 kPa)(60)≤4500 kPa

=3.600 kPa≤4500 kPa

Maka selanjutnya dihitung daya dukung ujung bored pile dengan Persamaan (2.1) Qb = 0.785 m². 3.600 kPa = 2.826 Kn

2. Daya dukung selimut tiang

Untuk kedalaman 0-2m, N60≤15, maka β dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.9)

𝛽 = ³

15(1,5 − 0,245√1) = 0,251

Untuk kedalaman 2-6,6mN60≤15, maka β dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.9)

𝛽 =₁₅⁹ (1,5 − 0,245√2,3) = 0,67

Untuk kedalaman 6,6-15m, N60≥15, maka β dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.8), dengan 0,25≤ β≤1,2

𝛽 = 1,5 − 0,245√4,2 = 0,99

Tabel 0.2 Perhitungan daya dukung selimut bored pile Kedalaman

Perhitungan daya dukung selimut bored pile menggunakan Persamaan (2.7) Qs = 2.284,32 kN

Sehingga daya dukung ultimate dan daya dukung ijin bore pile berdasarkan nilai NSPT adalah:

Qu = 2.826 kN + 2.284,32 kN = 5.110,3 kN = 11,03 ton

4.2 DAYA DUKUNG AKSIAL BERDASARKAN LOADING TEST

Pada uji pembebanan, jumlah bored pile yang terpasang adalah 98 tiang sedangkan bored pile yang diuji pada proyek ini hanya 1, yaitu tiang yang berada pada pier 1. Hal ini berarti bored pile yang diberi uji pembebanan adalah 1% dari keseluruhan bored pile pada proyek ini. Dari hasil uji pembebanan vertikal pada titik yang dimaksud di lapangan, didapat hubungan beban dan penurunan, grafik hubugan waktu dan penurunan, grafik hubungan waktu dan pembebanan.

Berdasarkan pengujian loading test di lapangan, dihasilkan grafik hubungan beban dan penurunan yang disajikan pada Gambar 4.1.

Gambar 0.1 Grafik hubungan penurunan dan beban hasil pengujian loading test

Gambar 4.1 menjelaskan tentang hubungan suatu beban dengan penurunan, di mana pada waktu pemberian beban maksimum (600 ton) diperoleh penurunan sebesar 36,40 mm, dan penurunan elastis sebesar 3,69 mm dan penurunan plastis sebesar 32,71 mm.

Selain itu, pengujian loading test juga menghasilkan grafik hubungan waktu dan penurunan dan grafik hubungan beban dan waktu yang disajikan pada Gambar 4.2 dan Gambar 4.3. Data hasil loading test di lapangan disajikan pada Tabel 4.3 di bawah ini.

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0 100 200 300 400 500 600 700

Penurunan (mm)

Beban (ton)

siklik 1 siklik 2 siklik 3 siklik 4

Gambar 0.2 Grafik hubungan waktu dan penurunan hasil pengujian loading test

Gambar 0.3 Grafik hubungan waktu dan beban hasil pengujian loading test

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Penurunan (mm)

Waktu (jam)

0 100 200 300 400 500 600 700

0 4 8 12 16 20 24 28 32

Beban (ton)

Waktu (jam)

Tabel 0.3 Data pengujian loading test di lapangan

Untuk memperoleh besarnya daya dukung ultimate bored pile berdasarkan uji pembebanan (loading test) dilakukan menggunakan perhitungan dengan metode Davisson (1973), Chin (1971) dan Mazurkiewicz (1972).

4.2.1 Metode Davisson (1972)

Perhitungan daya dukung aksial bored pile berdasarkan metode Davisson adalah sebagai berikut.

Adapun hasil perhitungan penurunan yang terjadi pada setiap pembebanan disajikan pada Tabel 4.4.

Tabel 0.4 Perhitungan penurunan yang terjadi pada setiap pembebanan Beban 150 2,26 1,33876994 9,82210777 300 7,01 2,67753988 11,1608777 450 15,5 4,01630982 12,4996477 600 36,4 5,35507977 13,8384176

Hasil penggambaran grafik berdasarkan metode Davisson dapat dilihat pada Gambar 4.4

Gambar 0.4 Grafik hasil perhitungan daya dukung dengan metode Davisson

Berdasarkan Gambar 4.4 dapat disimpulkan bahwa daya dukung bored pile berdasarkan hasil pengujian loading test dengan menggunakan metode Davisson adalah 410 ton.

4.2.2 Metode Chin (1971)

Perhitungan dengan metode Chin dilakukan dengan menggunakan perbandingan penurunan tehadap beban. Selanjutnya dilakukan regresi linier untuk mendapatkan persamaan garis lurus dari bebarapa kordinat titik. Dengan memasukkan beban maksimum akan diperoleh daya dukung ultimate dari bored pile.

0

10

20

30

40

0 100 200 300 400 500 600 700

Penurunan (mm)

Beban (ton)

penurunan elastis kurva penurunan penurunan maksimum

Daya dukung

Interpretasi dengan metode Chin (1971) disajikan pada Tabel 4.5 Tabel 0.5 Perhitungan beban-penurunan metode Chin Penurunan

(mm)

Beban

(ton) Penurunan/beban S(x) S/Q (y) X² XY

0 0 0,000 0 0 0,000 0

2,26 150 0,015 2,26 0,015 5,108 0,03405

3,78 225 0,017 3,78 0,017 14,288 0,0635

7,01 300 0,023 7,01 0,023 49,140 0,1638

15,45 375 0,041 15,45 0,041 238,703 0,63654

15,5 450 0,034 15,5 0,034 240,250 0,53389

24,55 525 0,047 24,55 0,047 602,703 1,148

36,4 600 0,061 36,4 0,061 1324,960 2,20827

Σ 104,95 0,238306349 2475,1511 4,78806

Regresi linier:

a = ^{(Σ𝑦.Σ𝑥}

2)−(Σ𝑥.Σ𝑥𝑦)

𝑛.Σ𝑥²−(Σ𝑥)² = 0,0099 b = 𝑛.Σ𝑥𝑦− Σ𝑥.Σ𝑦

𝑛.Σ𝑥²−(Σ𝑥)² = 0,0015

diperoleh persamaan garis lurus: y = 0,0015x + 0,0099

Hasil regresi linier tersebut disajikan pada grafik yang dimuat pada Gambar 4.5.

Gambar 0.5 Grafik hubungan beban-penurunan dengan metode Chin Besar daya dukung ultimate dengan metode Chin dihitung dengan cara berikut:

y = 0,0015(36,4) + 0,0099 = 0,065 y = S/Q

Q = ^36,4

0,065= 559,89 ≈ 560 ton Qijin = 560/2 = 280 ton

Jadi, dengan metode Chin didapatkan daya dukung ultimate tiang bor sebesar 560 ton.

4.2.3 Metode Mazurkiewichz (1972)

Interpretasi dengan metode Mazurkiewichz dilakukan dengan menggunakan grafik hubungan beban dan penurunan. Nilai yang akan digunakan dalam grafik disajikan pada Tabel 4.6.

y = 0,0015x + 0,0099

0,000 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Penurunan/beban

Penurunan

Tabel 0.6 Perhitungan beban-penurunan metode Mazurkiewicz Penurunan (mm) Beban (ton)

0 0

2,26 150

7,01 300

15,50 450

36,40 600

Gambar 0.6 Daya dukung ultimate dengan metode Mazurkiewicz Berdasarkan Gambar 4.6, didapatkan daya dukung ultimate tiang bor adalah 630 ton dengan metode Mazurkiewicz.

0 100 200 300 400 500 600 700

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Beban (ton)

Penurunan (mm)

630 ton

45⁰

4.3 DAYA DUKUNG LATERAL BORED PILE

Perhitungan daya dukung lateral dilakukan dengan menggunakan metode Broms (1964) dengan asumsi bahwa jenis tanah disekitar bored pile adalah pasir.

Adapun data-data yang akan digunakan adalah sebagai berikut:

1. Jenis tanah : pasir

2. Kondisi kepala bored pile : terjepit 3. Diameter tiang bor : 1 m

Perhitungan daya dukung lateral tiang bor dilakukan dengan tahapan berikut:

1. Cek perilaku dan hitung faktor kekakuan bored pile

Berdasarkan Tabel 2.6 diambil koefisien variasi modulus tanah (nh) = 4850 kN/m³

Dengan menggunakan Persamaan (2.13) dapat dihitung faktor kekakuan untuk modulus tanah yang tidak konstan yaitu:

T = (21410000 𝑥 0,0491

4850 )

1

5 = 2,93 m

L ≥ 4T

Jenis bored pile dikategorikan tiang panjang/ elastic pile. Sehingga tahanan tiang terhadap gaya lateral akan ditentukan oleh momen maksimum yang dapat ditahan tiangnya sendiri.

2. Cek keruntuhan tiang akibat momen lentur maksimum tiang. Jarak beban lateral dari permukaan tiang = 0

Koefisien tekanan tanah pasif Kp = tan²(45⁰+^∅

2) = 2,77

Maka, dengan menggunakan Persamaan (2.33) didapat:

Hu = ^{2 x 1100}

0,54√ ^H𝑢

16,5 𝑥 1 𝑥 2,77

Hu = 912,02 kN

3. Cek terhadap grafik hubungan My/D⁴ɣKp dan Hu/D³ ɣKp

Tahanan momen ultimate = ¹¹⁰⁰

1⁴.16,5.2,77 = 24,06

Nilai tahanan ultimate diplot pada Gambar 2.15b, sehingga didapat tahanan lateral sebesar 48.

48 = ^Hu

16,5 x 1³ x 2,77

Hu = 864,24 kN.

Hasil yang diperoleh dengan cara analitis mendekati dengan nilai yang dihasilkan dengan metode grafis, namun diambil nilai yang terkecil dari kedua perhitungan tersebut terlihat pada Gambar 4.7

Gambar 0.7 Grafik menentukan daya dukung lateral bored pile pada tanah pasir

4.4 DAYA DUKUNG KELOMPOK BORED PILE 4.4.1 Efisien Tiang Bor

Untuk menentukan efisiensi tiang kelompok diperlukan data susunan kelompok bored pile dalam satu pile cap.

Berdasarkan Gambar 3.2, jumlah bored pile dalam satu pile cap adalah 15 bored pile dengan susunan 5x3 tiang (5 baris dan 3 kolom). Adapun perhitungan efisiensi tiang kelompok adalah sebagai berikut:

1. Metode Conversi-Labarre 𝜃 = 𝑎𝑟𝑐 tan 0,5 = 26,57°

m = 5 n = 3

Berdasarkan Persamaan (2.35) besar efisiensi bored pile kelompok adalah:

Eg = 1 − (26,57) (3−1)5+(5−1)3

90 x 5 x 3 = 0,567 2. Metode Los-Angeles Group

Berdasarkan Persamaan (2.36), efisiensi bored pile adalah:

Eg =1 −3,14 x 2,5 x 5¹ [5(3 − 1) + (5 − 1) + √2(5 − 1)(3 − 1)]=0,64

3. Metode Seiler-Keeney

Dengan mengunakan Persamaan (2.37), efisiensi bored pile adalah:

Eg = {1 − [^{11(1𝑥3,28)}

7(3,28²−1)] [⁵⁺³⁻²

5+3−1]} + ^0,3

5+3 = 0,549

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, nilai efisiensi bored pile yang digunakan adalah sebesar 0,549.

4.4.2 Daya Dukung Kelompik Bored Pile

Berdasarkan Persamaan (2.39) daya dukung ultimate bored pile kelompok adalah sebagai berikut

Qg = 0,549 x 15 x 511,03 ton = 4204,5 ton

4.5 PENURUNAN BORED PILE 4.5.1 Penurunan Bored Pile Tunggal

Penurunan tiang tunggal dihitung dengan teori penurunan elastis. Adapun tahapan perhitungannya adalah sebagai berikut:

1. Menghitung penurunan elastis dari tiang menggunakan Persamaan (2.51) Se(1) = (2.826kN+ 0,67 x 2.284,32 kN)15

3. Menghitung penurunan tiang yang disebabkan oleh beban di sepanjang batang tiang dengan Persamaan (2.53)

Cs = (0,93+0,16√15/1) x 0,09 = 0,13 Se(3) = 2.284,32 kN x 0,13

15 m x 5.110,3 kN = 0,0038 m = 3,8 mm

Maka total penurunan tiang tunggal dihitung dengan Persamaan (2.50) S = (3,8+49+3,8) mm = 56,6 mm

4.5.2 Penurunan Bored Pile Kelompok

Penurunan tiang bor kelompok dapat dihitung dengan Persamaan (2.55) Bg = 7 m

Sg = 0,0566 √⁷

1 = 0,149 m = 149 mm

4.6 ANALISIS BORED PILE DENGAN PLAXIS

Dalam bab ini dijelaskan analisis daya dukung dan penurunan pondasi bored pile dengan PLAXIS 3D. Hasil analisis ini nantinya akan dibandingkan terhadap perhitugan analitis yang telah dilakukan sebelumnya. Dalam analisisnya, diperlukan parameter lapisan tanah dan bored pile yang akan digunakan dalam PLAXIS. Dalam kasus ini, parameter tanah didapat dari korelasi nilai N-SPT dan jenis tanah terhadap parameter yang dibutuhkan. Adapun parameter tersebut disajikan pada Tabel 4.7.

Tabel 0.7 Parameter material yang akan diinput dalam analisis PLAXIS 3D

Parameter Lapisan 1 Lapisan 2 Lapisan 3 Lapisan 4 Lapisan 5 Lapisan 6 Bored pile

Jenis Tanah Pasir

berlempung

Lempung Lempung Lempung

berpasir

Pasir Pasir

Kedalaman lapisan (m) 2 0,7 2,3 1,6 5,4 18 15

Material model Coulomb Mohr-Coulomb

Mohr-Coulomb

Coulomb Mohr-Coulomb

Mohr-Coulomb

Linear elastic

Tipe Drained Undrained Undrained Undrained Drained Drained Non-Porous

𝛾_𝑠𝑎𝑡 (kN/m³) 16 16,5 16,8 17 17,8 19 -

𝛾_𝑑𝑟𝑦 (kN/m³) 6,2 6,7 7,3 7,2 8 9,2 24

c (kN/m²) 4 18 18 16 2 1,2 -

Φ (⁰) 15 1 1 3 25 30 -

Ψ(⁰) - - - -

E (kN/m²) 6000 2000 2100 10000 12000 50000 21.409.518,9

𝜇 0,25 0,25 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1

4.6.1 Analisis Bored Pile dengan Plaxis 3D dengan Mesh Medium

Perhitungan daya dukung dan penurunan bored pile dengan PLAXIS 3D dilakukan dengan membuat pemodelan konstruksi bored pile sebagai interpretasi keadaan di lapangan. Pada analisis ini pemodelan awal dilakukan dengan menentukan project properties yang akan digunakan pada PLAXIS. Pada tools ini pengguna diarahkan untuk memilih jumlah titik nodal, satuan dan model yang akan digunakan. Adapun pengaturan project yang dipilih dapat dilihat pada Gambar 4.8.

Gambar 0.8 Project properties yang digunakan pada analisis ini Tahapan selanjutnya adalah melakukan penggambaran stratifikasi tanah eksisting melalui tools soil pada PLAXIS 3D. Pada tahapan ini dilakukan pemodelan lapisan tanah eksisting sesuai dengan data bore hole dari hasil penyelidikan tanah.

Selanjutnya dilakukan input material tanah dan bored pile sesuai data yang disajikan pada Tabel 4.7. Proses input material disajikan dalam Gambar 4.9.

Gambar 0.9 Proses input parameter tanah dan bored pile

Tahapan selanjutnya adalah penggunaan tools structure. Pada tahapan ini dilakukan pemodelan bored pile, garis pembebanan, dan elemen interface sebagai pembatas antara material tanah dengan material bored pile (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.10, Besar beban yang akan diberikan akan diinput pada tahapan stage contruction.

Gambar 0.10 Hasil pemodelan bored pile, elemen interface dan garis pembebanan

Setelah pemodelan tanah dan struktur dilakukan, maka semua item telah selesai dimodelkan. Selanjutnya adalah membagi model tersebut menjadi elemen-elemen yang lebih kecil untuk dianalisis dengan menggunakan tools generate mesh.

Pada tahapan ini jenis mesh yang dipilih adalah medium sehingga menghasilkan jumlah elemen sebanyak 14717 elemen dan 21494 titik nodal. Adapun hasil generate mesh yang telah dilakukan disajikan pada Gambar 4.11.

Gambar 0.11 Hasil generate mesh dengan mesh medium

Setelah struktur terbagi menjadi elemen-elemen. Selanjutnya dilakukan pemodelan tahapan konstruksi dengan tools stage construction sebagai interpretasi konstruksi di lapangan. Konstruksi yang dimodelkan dalam analisis ini adalah proses loading test pada bored pile di lapangan. Pada analisis ini jumlah tahapan konstruksi yang dimodelkan adalah 28 tahapan yang sudah mewakili 4 siklus pembebanan saat loading test dilakukan seperti yang diberikan pada Gambar 4.12.

Setelah pemodelan tahapan dilakukan, selanjutnya melakukan perhitungan dengan mengaktifikan tools calculate. Maka proses perhitungan di lakukan.

Gambar 0.12 Pemodelan tahapan konstruksi

Setelah proses perhitungan selesai maka dapat diketahui hasil perhitungan yang telah dilakukan oleh PLAXIS. Berdasarkan hasil perhitungan (Gambar 4.13), besar penurunan yang terjadi adalah 219 mm. Selain itu, Plaxis juga dapat mengeluarkan hasil berupa grafik yang kemudian dapat digunakan untuk menghitung daya dukung bored pile. Grafik hubungan antara beban dan penurunan yang terjadi dari hasil keluaran PLAXIS 3D disajikan pada Gambar 4.14.

Gambar 0.13 Penurunan yang terjadi dari hasil perhitungan PLAXIS 3D dengan mesh medium

Gambar 0.14 Grafik hubungan beban dan penurunan dari PLAXIS 3D

Gambar 0.15 Grafik hubungan waktu dan penurunan dari PLAXIS 3D Grafik yang diberikan pada Gambar 4.14 dan 4.15 merupakan penurunan yang terjadi pada salah satu titik nodal elemen tanah yang terdapat di bawah bored pile. Dengan kata lain, grafik tersebut merupakan interpretasi dari perilaku tanah berdasarkan input parameter yang telah dilakukan. Jika dibandingkan dengan kondisi sebenarnya dari hasil loading test, maka grafik hubungan beban, waktu dan penurunan akan menjadi seperti yang diberikan pada Gambar 4.16 dan Gambar 4.17.

Gambar 0.16 Grafik hubungan beban dan penurunan berdasarkan data loading test dan hasil analisis PLAXIS 3D

Gambar 0.17 Grafik hubungan waktu dan penurunan berdasarkan data loading test dan hasil analisis PLAXIS 3D

0

50

100

150

200

250

0 100 200 300 400 500 600 700

Penurunan (mm)

Beban (ton)

Analisis Plaxis 3D mesh medium Loading Test

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30 35

Penurunan (mm)

Waktu (jam)

Loading Test Plaxis 3D

4.6.2 Analisis Bored Pile dengan Plaxis 3D menggunakan Mesh Fine

Dalam analisis metode elemen hingga, PLAXIS 3D membarikan pilihan beberapa tipe mesh yang dapat digunakan berdasarkan ukurannya yang akan menentukan jumlah elemen yang terbentuk pada pemodelan yang dianalisis. Pada analisis sebelumnya telah dilakukan dengan menggunakan mesh medium. Pada analisis ini mesh yang digunakan adalah tipe fine. Tipe mesh fine merupakan jenis mesh yang lebih kecil dari medium. Mesh ini nantinya akan menghasilkan jumlah elemen yang lebih banyak pada pemodelan ini.

Analisis PLAXIS 3D yang dilakukan memiliki tahapan yang sama seperti sebelumnya. Hanya saja tipe mesh yang dipilih berbeda pada saat tahapan stage construction. Jumlah elemen yang dihasilkan dari mesh fine adalah 27225 elemen dan 39366 titik nodal seperti yang disajikan pada Gambar 4.18.