TINJAUAN DAYA DUKUNG TANAH PADA PONDASI TIANG PANCANG PEMBANGUNAN PLTU LAMPUNG 2x100 MW DESA TARAHAN KABUPATEN LAMPUNG SELATAN

TINJAUAN DAYA DUKUNG TANAH PADA PONDASI TIANG PANCANG PEMBANGUNAN PLTU LAMPUNG 2x100 MW DESA

TARAHAN KABUPATEN LAMPUNG SELATAN Oleh

IRENE ANNE ELFIANI AGUNG ABSTRAK

Pondasi tiang termasuk dalam salah satu kategori dari pondasi dalam. Pondasi tiang, digunakan untuk tanah pondasi pada kedalaman yang normal tidak mampu mendukung bebannya dan tanah keras terletak pada kedalaman yang sangat dalam. Kapasitas daya dukung pondasi tiang didapatkan dari daya dukung ujung (end bearing capacity) yang diperoleh dari tekanan ujung tiang dan daya dukung geser atau selimut (friction bearing capacity) yang diperoleh dari daya dukung gesek atau gaya adhesi antara pondasi tiang dan tanah sekelilingnya.

Untuk mendapatkan nilai daya dukung, dilakukan pengumpulan data tanah dan data struktur terlebih dahulu. Dari data yang terkumpul akan mendapatkan perhitungan daya dukung tanah dengan menggunakan perhitungan beberapa metode.

Pada perhitungan daya dukung ujung tiang dapat menggunakan metode Mayerhof dimana didapat nilai sebesar 348,5085 ton, metode Terzaghi didapat nilai sebesar 306,4934 ton, dan metode Vesic sebesar 356,6522 ton. Sedangkan pada perhitungan daya dukung friksi

penulis menggunakan metode α-Tomlinson didapat nilai sebesar 1264,4897 ton, metode

λ-Vijayvergiya & Foch sebesar 1098,59β0 ton, dan metode -Burland sebesar 1123,2058. Perbedaan masing - masing perhitungan disebabkan oleh perbedaan nilai koefisien yang berbeda – beda dalam tiap metode.

PILE FOUNDATION BEARING CAPACITY ANALYSIS of 2x100 MW LAMPUNG POWER PLANT CONSTRUCTION AT TARAHAN VILLAGE

SOUTH LAMPUNG foundation at a depth that is normally not capable of supporting its load and hard ground lies at a depth.Bearing capacity of pile derived from the tip(end bearing capacity)and bearing capacity is obtained from pressure bearing capacity of the pile and sliding or blanket(frictionbearing capacity) from the carrying capacity of the friction or adhesion force between the pile and the surrounding soil.

To get the value of carrying capacity, ground data collection and data structure must be obtained first.From the data collected will get the soil bearing capacity calculations using several methods of calculation.

In the calculation of bearing capacity of the pile can be obtained using methods Mayerhof where 348.5085 tons, Terzaghi method obtained a value of 306.4934 tons, and Vesic method of 356.6522 tons. While the authors friction bearing capacity calculations using α- Tomlinson obtained a value of 1β64.4897 tons, the method λ-Vijayvergiya & Foch of 1098.59β0 tons, and -Burland method of 1123.2058. Differences each caused by different calculation coefficient wheter values are different in each method.

RIWAYAT HIDUP

Penulis yang bernama lengkap Irene Anne Elfiani Agung, lahir di Bandar

lampung pada tanggal 02 September 1988. Penulis merupakan anak kedua dari 4

(empat) bersaudara dari pasangan Bapak Idris Arsyad, BSc, S.E dan Ibu Sri

Elliyati, S.Pd, M.M.

Penulis menempuh pendidikan Taman Kanak – Kanak (TK) di TK Dharma

Wanita Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 1994, Sekolah Dasar (SD)

Negeri 2 Palapa Bandar Lampung lulus pada tahun 2000, Sekolah Menengah

Pertama (SMP) di SMP Negeri 25 Bandar Lampung yang selesai pada tahun

2003, lalu melanjutkan Sekolah Menegah Atas (SMA) di SMA Negeri 3 Bandar

Lampung diselesaikan pada tahun 2006.

Pada tahun 2006, penulis tercantum sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Sipil

Universitas Lampung. Pada tahun 2010, penulis melakukan Kerja Praktek di

PERSEMBAHAN

Alhamdulillahirobbil’alamin...

Teriring do’a dan rasa syukur kepada Allah SWT yang telah mengabulkan seua doa

dan memberikan kelancaran serta kemudahan dalam segala langkah yang ku

tempuh.

Papi dan mami, yang tak pernah lelah untuk selalu mendoakan dan mendukung atas

segala langkah yang ditempuh selama ini. Karena semua kemudahan dan kelancaran

ini teriring dari do’a kalian berdua. Terima kasih atas segala hal yang telah

dilakukan. Maaf untuk semua ketidaksempurnaan.

Kiyai, Teh Rima, Andra, Adek Anna, Aziza dan Abidzar kalian luar biasa. Membuat

rumah menjadi suatu tempat yang paling menakjubkan diseluruh bagian dunia

manapun .

Angga Pramana Novel, terima kasih untuk semua semangat,pengertian dan

kesabaran selama ini.

MOTO HIDUP

“Manusia sempurna bukan manusia yang tanpa salah, tapi manusia yang bisa belajar dari kesalahannya untuk mencapai sebuah kesempurnaan”

(Anonymous) “Always be yourself and never be anyone else even if they look better than you”

(Anonymous) “Parents are the greatest gift in a life”

(Irene Anne Elfiani Agung) “Keluargamu adalah alasan bagi kerja kerasmu, maka janganlah sampai engkau menelantarkan mereka karena kerja kerasmu”

(Irene Anne Elfiani Agung) “Hendaklah salah seorang dari kalian senantiasa meminta kebutuhannya kepada Allah, sampai pun ketika meminta garam, sampai pun meminta tali sendalnya ketika putus” (HR. At-Tirmidzi) “Berdoalah..!!!Bukan hanya untuk hajat kita dipenuhi, tetapi karena banyak yang perlu kita syukuri”

(Anonymous) “Hidup ini menakjubkan. Sayang sekali kalau hidup bagimu hanya sekedar menghirup Oksigen”

i SANWACANA

Assallamualaikum Wr Wb.

Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT Sang Penguasa Alam Semesta,

karena atas izin dan karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Tinjauan Daya Dukung Tanah pada Pondasi Tiang Pancang Pembangunan PLTU

lampung 2x100 MW Desa Tarahan Kabupaten Lampung Selatan”. Skripsi ini

merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk menyelesaikan pendidikan

pada jurusan Teknik Sipil di Universitas Lampung.

Skripsi ini tidak akan terwujud dan berjalan dengan lancar tanpa adanya dukungan

dari pihak-pihak yang telah membantu. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan

segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Lampung.

2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Universitas Lampung dan penguji utama, atas kesediaannya meluangkan waktu

untuk hadir diruang sidang menguji dan memberikan masukan serta saran dan

ii 3. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku pembimbing utama atas segala bimbingan, saran

dan perhatian yang luar biasa selama proses penyusunan skripsi ini.

4. Bapak Iswan, S.T., M.T., selaku pembimbing kedua atas wawasan pengetahuan,

bimbingan dan sarannya dalam penyelesaian skripsi ini.

5. Kedua orang tuaku, Idris Arsyad B.Sc, S.E dan Sri Eliyati S.Pd, M.M yang paling

kucintai, untuk segala do’a, dukungan dan semangat yang diberikan.

6. Kiyai, Teh Rima, Andra dan Adek Anna serta Aziza dan Abidzar yang telah

banyak memberikan bantuan kepada penulis baik bantuan moril maupun materil,

nasehat, dalam penyelesaian skripsi ini.

7. Angga Pramana Novel, atas segala dukungan, kesabaran, cinta dan kasih sayang

serta semangat yang telah luar biasa diberikan.

8. Hadi dan Andre, terima kasih atas kerja samanya selama satu tahun terakhir. Trio

terakhir, tapi semoga kita sukses yang paling pertama.

9. Citra, Angga dan Yogi, sahabat - sahabat luar biasa yang selalu memberikan

semangat dan dukungan tanpa henti sehingga penyelesaian skripsi ini

10.Seluruh rekan seperjuangan Teknik Sipil angkatan 2006 Non Reguler :

Candra,Welli, Huga, Kadek, Asep, Irul, Mirza, Rino, Mas Hartono, Citra, Fadly,

Ferry, Qodry, Bosong, Laory, Andri, Dicky atas segala dukungan, bantuan, dan

kebersamaannya.

11.Teman-teman seperjuangan Teknik Sipil 2004, 2005, 2007, dan 2008. Terima

kasih atas kebersamaannya selama ini, semoga hubungan pertemanan ini tetap

iii 12.Semua teman yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Nia, Benk, Desi, Inggar,

Yulia, Tari, Rika, Deti, Jojo dan Bolo. Terima kasih atas bantuan yg diberikan

selama ini, terutama untuk dukungan morilnya.

13.Semua rekan – rekan PT. Adhi Karya (Persero) Tbk, terima kasih banyak atas

segala support, pembelajaran dan izin yang pernah diberikan.

14.Almamater tercinta Universitas Lampung.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan jauh dari

kesempurnaan, untuk itu penulis masih mengharapkan masukan berupa kritik dan

saran yang membangun dari para pembaca. Akhir kata semoga skripsi ini dapat

memberikan sumbangan yang berarti untuk kemajuan ilmu pengetahuan khususnya di

bidang Teknik Sipil.

Wassalamualaikum Wr.Wb.

Bandar Lampung, 19 Januari 2015

Penulis,

iv

DAFTAR ISI

SANWACANA ……… i

DAFTAR ISI ……… iv

DAFTAR GAMBAR ………...viii

DAFTAR TABEL ……… x

DAFTAR NOTASI ……….. xi

BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ………. 1

1.2 Rumusan Masalah ……… 2

1.3 Tujuan Penelitian ………. 3

1.4 Batasan Masalah ……….. 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanah ……… 4

2.2 Klasifikasi Tanah ………. 6

2.2.1 Klasifikasi Tanah Menurut USCS ..………... 8

2.2.2 Sistem Klasifikasi AASHTO ………. 11

v

2.4 Pondasi Tiang ……….. 14

2.5 Kapasitas Daya Dukung Friksi ……… 16

2.6 Kapasitas Daya Dukung Ujung ………... 16

2.7 Dasar Perencanaan Pondasi Tiang ……….. 17

2.8 Kapasitas Daya Dukung Berdasarkan Data Lapangan .. 18

2.8.1 Kapasitas Daya Dukung Hasil Sondir ………... 18

a Metode Aoki dan De Alencar ………..……… 19

b Metode Langsung ……….. 21

2.8.2 Kapasitas Daya Dukung Hasil SPT ……… 22

a Metode Mayerhof ………. 22

2.9 Kapasitas Daya Dukung Data Laboratorium ………….. 24

2.9.1 Kapasitas Dari Data Parameter Kuat Geser Tanah 24 2.10 Metode Perhitungan Daya Dukung Ujung ………. 27

1 Metode Mayerhof ………. 27

2 Teori Terzaghi ……….. 29

3 Metode Vesic ……… 31

2.11 Metode Perhitungan Daya Dukung Friksi ………. 32

1 Metode α –Tomlinson ………. 33

2 Metode λ –Vijayvergiya & Foch ………. 34

3 Metode –Burland ………. 36

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Data Umum ……… 37

3.2 Data Yang Diperlukan ……… 37

vi

3.4 Bagan Alir Perencanaan ……….. 39

BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan Pra Loading Test ………. 39

4.1.1 Data Tiang Pancang ………... 39

4.1.2 Data Tanah ………. 40

4.2 Perhitungan Berdasarkan Hasil Pengujian di Laboratorium ……….. 42

4.2.1 Daya Dukung Ujung ……….. 42

1 Teori Mayerhof ………. 42

2 Teori Terzaghi ……… 46

3 Teori Vesic ……….… 47

4.2.2 Daya Dukung Friksi ……… 48

1 Metode α –Tomlinson ……….. 48

2 Metode λ –Vijayvergiya & Foch ……….. 50

3 Metode –Burland ……….. 51

4.3 Perhitungan Berdasarkan SPT ………. 54

4.3.1 Metode Mayerhof ……….. 54

1 Menentukan Nilai Nb ……… 54

2 Penentuan Luas Penampang Ujung Tiang ……. 55

3 Penentuan Nilai N Rata –Rata ……….. 55

4 Penentuan Luas Penampang Selimut Tiang As . 56 5 Penentuan Kapasitas Daya Dukung Batas …… 56

vii

4.4.1 Pembahasan Perhitungan Statis Daya Dukung Aksial

………. 57

1 Daya Dukung Ujung Tiang ……… 57

2 Daya Dukung Friksi ……….. 59

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ……….. 61

5.2 Saran ……… 62

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Nilai nilai batas atterberg untuk sub kelompok tanah (Hary

Christady,199β) ……… 12

2.2 Faktor Nq* (Vesic,1967) ……….. 26

2.3 Grafik Daya Dukung Tanah Mayerhof ……….………... 29

2.4 Grafik hubungan Ø dan Nc, Nq, N menurut Terzaghi (194γ) ……. 30

2.5 Korelasi α –Tomlinson ……… 34

2.6 Koefisien λ –Vijayvergiya & Foch ………... 36

3.1 Bagan Alir Perencanaan ……… 39

viii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Sistem Klasifikasi USCS ……….. 9

2.2 Klasifikasi Tanah USCS ……….. 10

2.3 Faktor Keamanan Untuk Bangunan ………. 18

2.4 Faktor Empirik Fb & Fs ……….. 20

2.5 Nilai Empirik untuk Tipe Tanah ……….. 20

2.6 Koefisien Daya Dukung Terzaghi ……… 31

2.7 Indek Ketegaran Tanah ……… 32

2.8 Harga Koefisien Daya Dukung Vesic ……….. 32

4.1 Nilai SPT ………. 41

4.2 Perhitunga Friksi α –Tomlinson ………. 49

4.3 Perhitungan Friksi λ –Vijayvergiya & Foch ……….. 51

4.4 Perhitungan Friksi –Burland ……… 52

4.5 Perhitungan Kombinasi ……… 53

4.6 Luas Daerah ……….…… 55

ix

xi

DAFTAR NOTASI

Kh = Modulus of Horizontal Subgrade Reaction

Bp = Dimensi Pondasi Tiang

Ep = Modulus Elastisitas Pondasi Tiang

Ip = Momen Inersia Penampang Pondasi Tiang

T = Faktor Kekakuan Tiang (m)

E = Modulus Elastisitas Tiang (ton/m2)

I = Inersia Penampang Tiang (m4)

nh = Koefisien Modulus Tanah (KN/m3)

Ap = Luas Penampang Tiang (m2)

c = Kohesi (kg/cm2)

Nc’ = Faktor Daya Dukung Tanah Dibawah Ujung Tiang

L = Panjang Tiang (m)

B = Dimensi Tiang Penampang

Ø = Sudut Geser Dalam (°)

L/B = Perbandingan Kedalaman Kritis

Nc, Nq, N = Koefisien Daya Dukung Terzaghi

xii

Qe = Daya Dukung Ujung Tiang Ton (ton)

q = Σ ( .h)

aq dan a = Faktor Bentuk Penampang

Qs = Daya Dukung Gesek Tiang (ton)

as = Keliling tiang, dimana fs bekerja (m)

fs = Nilai Tahanan Gesek (ton/m2)

n = Jumlah Lapisan yang Ditinjau

qi = Tekanan Vertikal Lapisan Tanah yang Ditinjau (ton/m2)

λi = Koefisien Tanpa Dimensi dari Vijayvergiya & Foch

hi = Tinggi Lapisan yang Ditinjau (m)

cui = Kekuatan Geser Tak Terdrainase (ton/m2)

qc = Perlawanan Statis Konus (kg/cm2)

N = Nilai Rata – Rata N-SPT

Qult = Daya Dukung Batas (ton)

qu = Intensitas Daya Dukung Ujung Tiang (t/m2)

Ap = Luas Penampang Ujung Tiang (m²)

as = Keliling tiang (m)

li = Tebal Lapisan yang Ditinjau (m)

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Perkembangan jaman menuntut manusia dalam penggunaan sarana dan prasarana

yang baik dan memadai. Listrik merupakan keperluan manusia yang paling

mendasar pada saat ini, oleh karena itu pembangunan pembangkit listrik sangat

dibutuhkan untuk menunjang kebutuhan manusia akan kegiatan sosialnya. Dalam

pembangunan pembangkit listrik dibutuhkan sebuah jetty (dermaga) untuk

mempermudah pendistribusian batu bara sebagai bahan bakar utama sebuah

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU).

Sebagai salah satu bagian yang sangat penting, jetty harus dapat memenuhi

kepentingan sesuai dengan kapasitas yang diperlukan. Kapaistas suatu jetty dapat

terpenuhi apabila kekuatan dan ketahanannya dapat mencapai kekuatan sesuai

dengan kapasitas yang telah direncanakan. Kekuatan suatu struktur jetty harus

melalui perencanaan yang baik dengan meninjau semua gaya – gaya yang bekerja

dan beban yang dipikul oleh struktur tersebut dan semua sarana tersebut dibangun

2

Pada perencanaan pembangunan jetty sering digunakan pondasi tiang, hal ini

disebabkan oleh beberapa pertimbangan yang lebih menguntungkan penggunaan

pondasi tiang dibandingkan dengan jenis pondasi lainnya,

antara lain :

1. Meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah lunak, ke

tanah pendukung yang kuat.

2. Untuk meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman

tertentu sehingga pondasi bangunan mampu memberikan dukungan yang

cukup untuk mendukung beban tersebut oleh gesekan sisi tiang dengan

tanah di sekitarnya.

3. Untuk menahan gaya – gaya horizontal dan gaya yang arahnya miring, yang

bisa saja disebabkan oleh benturan kapal dan gelombang air laut.

Dengan berdasarkan pemaparan diatas, maka penelitian ini untuk meninjau daya

dukung pondasi tiang pada jetty akibat beban vertical yang dihitung secara teoritis

pada proyek pembangunan PLTU Lampung 2 x 100 MW.

1.2Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada penelitian ini penulis ingin mengetahui kapasitas daya

dukung pondasi tiang pada pembangunan jetty PLTU Lampung 2x100 MW akibat

3

1.3Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah meninjau daya dukung tanah pada pondasi

tiang akibat beban vertikal atau aksial.

1.4Batasan Masalah

Melihat dari luasnya pembahasan dalam pembangunan jetty, maka penulis dalam

penelitian ini membatasi beberapa masalah yaitu :

1. Daya dukung tanah pada pondasi tiang yang diperhitungkan akibat beban

vertikal atau aksial.

2. Jenis tiang dan kondisi tanah yang digunakan merupakan pada pekerjaan

pembangunan jetty pada proyek PLTU Lampung 2x100 MW Dusun

4 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanah

Tanah adalah material yang terdiri dari butiran mineral – mineral padat yang

tidak terikat secara kimia satu sama lain dan dari bahan – bahan organik yang

telah melapuk disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang – ruang kosong

diantara partikel – partikel padat tersebut (Das, 1988). Selain itu dalam arti lain

tanah merupakan akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah

ikatan antar partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan. (Craig,

1991)

Tanah merupakan bahan bangunan yang paling berlimpah di dunia dan di

beberapa tanah tersebut merupakan bahan bangunan pokok yang dapat diperoleh

di daerah setempat (Canonica,1991).

Tanah juga merupakan kumpulan – kumpulan dari bagian – bagian yang padat

dan tidak terikat anatara satu dengan yang lain, diantaranya material organik

5 Sedangkan tanah (soil) menurut teknik sipil dapat didefiniskan sebagai sisa atau

produk yang dibawa dari pelapukan batuan dalam proses geologi yang dapat

digali tanpa peledakan dan dapat ditembus dengan peralatan pengambilan contoh

(sampling) pada saat pemboran (Hendarsin, 2000).

Tanah menurut Bowles (1989) adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari

salah satu atau seluruh jenis berikut :

1. Berangkal (boulders), merupakan potongan batu yang besar, biasanya lebih

besar dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran antara 150 mm sampai

250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles).

2. Kerikil (gravel), partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.

3. Pasir (sand), partikel batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm,

berkisar dari kasar (3-5 mm) sampai halus (kurang dari 1 mm).

4. Lanau (silt), partikel batuan berukuran dari 0,002 mm sampai 0,074 mm.

Lanau dan lempung dalam jumlah besar ditemukan dalam deposit yang

disedimentasikan ke dalam danau atau di dekat garis pantai pada muara

sungai.

5. Lempung (clay), partikel mineral berukuran lebih kecil dari 0,002 mm.

Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi pada tanah yang

kohesif.

6. Koloid (colloids), partikel mineral yang “diam” yang berukuran lebih kecil

6 Istilah tanah dalam bidang mekanika tanah dapat digunakan mencakup semua

bahan seperti lempung, pasir, kerikil dan batu-batu besar. Metode yang dipakai

dalam teknik sipil untuk membedakan dan menyatakan berbagai tanah,

sebenarnya sangat berbeda dibandingkan dengan metode yang dipakai dalam

bidang geologi atau ilmu tanah. Sistem klasifikasi yang digunakan dalam

mekanika tanah dimaksudkan untuk memberikan keterangan mengenai sifat-sifat

teknis dari bahan-bahan itu dengan cara yang sama, seperti halnya

pernyataan-pernyataan secara geologis dimaksudkan untuk memberi keterangan mengenai

asal geologis dari tanah.

2.2 Klasifikasi Tanah

Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang

berbeda-beda tetapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok-kelompok

berdasarkan pemakaiannya. Sistem klasifikasi memberikan suatu bahasa yang

mudah untuk menjelaskan secara singkat sifat-sifat umum tanah yang sangat

bervariasi tanpa penjelasan yang terinci (Das, 1995).

Sistem klasifikasi tanah dimaksudkan untuk memberikan informasi tentang

karakteristik dan sifat-sifat fisik tanah serta mengelompokkannya sesuai dengan

perilaku umum dari tanah tersebut. Tanah-tanah yang dikelompokkan dalam

urutan berdasarkan suatu kondisi fisik tertentu. Tujuan klasifikasi tanah adalah

untuk menentukan kesesuaian terhadap pemakaian tertentu, serta untuk

7 dalam bentuk berupa data dasar. Klasifikasi tanah juga berguna untuk studi yang

lebih terinci mengenai keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian

untuk menentukan sifat teknis tanah seperti karakteristik pemadatan, kekuatan

tanah, berat isi, dan sebagainya (Bowles, 1989).

Klasifikasi tanah pada dasarnya dibuat untuk memberikan informasi tentang

karakteristik dan sifat – sifat fisis tanah. Karena variasi sifat dan perilaku tanah

yang begitu beragam, system klasifikasi secara umum mengelompokkan tanah ke

dalam kategori yang umum dimana tanah memiliki kesamaan sifat fisis. Sistem

klasifikasi bukan merupakan system identifikasi untuk menentukan sifat – sifat

mekanis dan geoteknis tanah.

Klasifikasi tanah diperlukan antara lain bagi hal – hal sebagai berikut :

1. Perkiraan hasil eksplorasi tanah (persiapan log-bor tanah dan peta tanah, dan

lain – lain).

2. Perkiraan standar kemiringan lereng dari penggalian tanah atau tebing.

3. Perkiraan pemilihan bahan (penentuan tanah yang harus disingkirkan,

pemilihan tanah dasar, bahan tanah timbunan, dan lain – lain).

4. Perkiraan persentasi muat dan susut.

5. Pemilihan jenis konstruksi dan peralatan untuk konstruksi (pemilihan cara

penggalian dan rancangan penggalian).

6. Perkiraan kemampuan peralatan untuk konstruksi.

7. Rencana pekerjaan/pembuatan lereng dan tembok penahan tanah dan lain –

8 Untuk menentukan dan mengklasifikasi tanah, diperlukan suatu pengamatan di

lapangan dan suatu percobaan lapangan yang sederhana. Tetapi jika sangat

mengandalkan pengamatan di lapangan, maka kesalahan – kesalahan yang

disebabkan oleh perbedaan pengamatan perorangan, akan menjadi sangat besar.

Untuk memperoleh hasil klasifikasi yang objektif, biasanya tanah itu secara

sepintas dibagi dalam tanah berbutir kasar dan tanah berbutir halus berdasarkan

suatu hasil analisa mekanis. Selanjutnya tahap klasifikasi tanah berbutir halus

diadakan berdasarkan percobaan konsistensi.

Sistem klasifikasi tanah yang umum digunakan untuk mengelompokkan tanah

adalah Unified Soil Clasification System (USCS). Sistem ini didasarkan pada sifat

– sifat indek tanah yang sederhana seperti distribusi ukuran butiran, batas cair dan

indek plastisitasnya. Disamping itu, terdapat system lainnya yang juga dapat

digunakan dalam identifikasi tanah seperti yang dibuat oelh American Association

of State Highway and Transportation Officials Classfication (AASHTO), British

Soil Clasification System (BSCS) dan United State Departement of Agriculture

(USDA).

2.2.1 Klasifikasi Tanah menurut USCS

Sistem klasifikasi tanah unified atau Unified Soil Classification System (USCS)

diajukan pertama kali oleh Casagrande dan selanjutnya dikembangkan oleh

United State Bureau of Reclamation (USBR) dan United State Army Corps of

Engineer (USACE). Kemudian American Society for Testing and Materials

9 Dalam bentuk sekarang, sistem ini banyak digunakan dalam berbagai pekerjaan

geoteknik. Sistem klasifikasi USCS mengklasifikasikan tanah ke dalam dua

kategori utama yaitu :

bergradasi baik dan P untuk tanah bergradasi buruk.

b. Tanah berbutir halus (fine-grained soil), yaitu tanah yang lebih dari 50%

berat total contoh tanahnya lolos dari saringan No.200 (F200≥500). Simbol

kelompok ini adalah C untuk lempung anorganik dan O untuk lanau organik.

Simbol Pt digunakan untuk gambut (peat), dan tanah dengan kandungan

organik tinggi. Plastisitas dinyatakan dengan L untuk plastisitas rendah (low

plasticity) dan H untuk plastisitas tinggi (high plasticity).

Tabel 2.1. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan USCS

Jenis Tanah Prefiks Sub Kelompok Sufiks

10 Tabel 2.2. Klasifikasi Tanah berdasarkan USCS

Divisi Utama Simbol Nama Umum Kriteria Klasifikasi

Ta

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW

GM Kerikil berlanau, campuran _{kerikil-pasir-lanau}

Batas-batas

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW

SM Pasir berlanau, campuran pasir-lanau SC Pasir berlempung, campuran

pasir-lempung

Untuk mengklasifikasi kadar butiran halus yang terkandung dalam tanah berbutir halus dan kasar. Batas Atterberg yang termasuk dalam daerah yang di arsir berarti batasan klasifikasinya menggunakan dua simbol.

Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488

Sumber : Hary Christady, 1996.

11 2.2.2 Sistem Klasifikasi AASHTO

Sistem Klasifikasi AASHTO (American Association of State Highway and

Transportation Official) dikembangkan pada tahun 1929 dan mengalami beberapa

kali revisi hingga tahun 1945 dan dipergunakan hingga sekarang, yang diajukan

oleh Commite on Classification of Material for Subgrade and Granular Type

Road of the Highway Research Board (ASTM Standar No. D-3282, AASHTO

model M145). Sistem klasifikasi ini bertujuan untuk menentukan kualitas tanah

guna pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (sub-base) dan tanah dasar (subgrade).

Sistem ini didasarkan pada kriteria sebagai berikut :

a. Ukuran butir

Kerikil : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter 75 mm

dan tertahan pada saringan diameter 2 mm (No. 10).

Pasir : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter 2 mm

dan tertahan pada saringan diameter 0,0075 mm

(No. 200).

Lanau Lempung : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter 0,0075

mm (No. 200).

b. Plastisitas

Nama berlanau dipakai apabila bagian-bagian yang halus dari tanah

mempunyai indeks plastisitas (PI) sebesar 10 atau kurang. Nama

berlempung dipakai bila bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai

12 c. Apabila ditemukan batuan (ukuran lebih besar dari 75 mm) dalam contoh

tanah yang akan diuji maka batuan-batuan tersebut harus dikeluarkan

terlebih dahulu, tetapi persentasi dari batuan yang dikeluarkan tersebut harus

dicatat.

Sistem klasifikasi AASTHO membagi tanah ke dalam 7 kelompok utama yaitu

A-1 sampai dengan A-7. Tanah berbutir yang 35 % atau kurang dari jumlah butiran

tanah tersebut lolos ayakan No.200 diklasifikasikan ke dalam kelompok A-1, A-2,

dan A-3. Tanah berbutir yang lebih dari 35 % butiran tanah tersebut lolos ayakan

No.200 diklasifikasikan ke dalam kelompok A-4, A-5 A-6, dan A-7. Butiran

dalam kelompok A-4 sampai dengan A-7 tersebut sebagian besar adalah lanau dan

lempung.

Gambar 1 menunjukkan rentang dari batas cair (LL) dan Indeks Plastisitas (PI)

untuk tanah data kelompok A-4, A-5, A-6, dan A-7.

Gambar 2.1. Nilai-nilai batas attergberg untuk subkelompok tanah (Hary

13 2.3 Kuat Geser Tanah

Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi

pada saat terbebani. Keruntuhan geser (shear failure) tanah terjadi bukan

disebabkan karena hancurnya butir – butir tanah tersebut.

Kekuatan geser yang dimiliki oleh suatu tanah disebabkan oleh :

a. Pada tanah berbutir halus (kohesif), misalnya lempung. Kekuatan geser

yang dimiliki tanah disebabkan karena adanya kohesi atau lekatan antara

butir – butir tanah (c soil).

b. Pada tanah berbutir kasar (non kohesif), kekuatan geser disebabkan karena

adanya gesekan antara butir – butir tanah sehingga sering disebut sudut

gesek dalam (φ soil).

c. Pada tanah yang merupakan campuran antara tanah halus dan tanah kasar

(c dan φ soil), kekuatan geser disebabkan karena adanya lekatan (karena

kohesi) dan gesekan antara butir –butir tanah (karena φ).

2.4 Pondasi Tiang

Pondasi adalah bagian terendah dari bangunan yang berfungsi meneruskan beban

bangunan ke tanah atau batuan yang berada di bawahnya (Setyanto, 1999). Ada

dua klasifikasi, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi dangkal adalah

pondasi yang mendukung bebannya secara langsung, seperti : pondasi telapak,

pondasi memanjang dan pondasi rakit. Pondasi dalam adalah pondasi yang

meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau batu yang terletak relative jauh

14 Pondasi tiang (pile foundation), digunakan untuk tanah pondasi pada kedalaman

yang normal tidak mampu mendukung bebannya, dan tanah keras terletak pada

kedalaman yang sangat dalam. Demikian pula bila pondasi bangunan terletak pada

tanah timbunan yang cukup tinggi, sehingga bila bangunan diletakkan pada

timbunan akan dipengaruhi oleh penurunan yang besar.

Pondasi tiang dapat dibagi menjadi 3 (tiga) kategori, sebagai berikut :

a. Tiang perpindahan besar (large displacement pile), yaitu tiang pejal atau

berlubang dengan ujung tertutup yang dipancang ke dalam tanah sehingga

terjadi perpindahan volume tanah yang relative besar. Termasuk dalam

tiang perpindahan besar adalah tiang kayu, tiang beton pejal, tiang beton

prategang (pejal atau berlubang), tiang baja bulat (tertutup pada ujungnya).

b. Tiang perpindahan kecil (small displacement pile), adalah sama seperti

tiang kategori pertama, hanya volume tanah yang dipindahkan saat

pemancangan relative kecil, contohnya tiang beton berlubang dengan

ujung terbuka, tiang baja H, tiang baja bulat ujung terbuka, tiang ulir.

c. Tiang tanpa perpindahan (non displacement pile) terdiri dari tiang yang

dipasang di dalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah.

Termasuk dalam tiang tanpa perpindahan adalah tiang bor, yaitu tiang

beton yang pengecorannya langsung di dalam lubang hasil pengeboran

tanah (pipa baja diletakkan dalam lubang dan dicor beton).

Pada saat ini telah banyak digunakan berbagai tipe pondasi dalam. Penggunaan

disesuaikan dengan besarnya beban, kondisi lokasi/lingkungan dan lapisan tanah.

15 mendefinisikannya. Klasifikasi tiang yang didasarkan pada metode

pelaksanaannya adalah sebagai berikut :

a. Tiang pancang (driven pile), tiang dipasang dengan cara membuat bahan

berbentuk bulat atau bujursangkar memanjang yang dicetak lebih dulu dan

kemudian atau ditekan ke dalam tanah.

b. Tiang bor (drilled shaft), tiang dipasang dengan cara mengebor tanah lebih

dulu sampai kedalaman tertentu, kemudian tulangan baja dimasukkan

dalam lubang bor dan kemudian diisi/dicor dengan beton.

c. Kaison (caisson), suatu bentuk kotak atau silinder telah dicetak lebih dulu

dimasukkan ke dalam tanah, pada kedalaman tertentu, dan kemudian diisi

beton. Kadang – kadang kaison juga disebut sebagai tiang bor yang

berdiameter/lebar besar, sehingga kadang – kadang membingungkan

dalam penyebutan.

Berdasarkan tipe tiang dapat dibedakan terhadap cara tiang meneruskan beban

yang diterimanya ketanah dasar pondasi. Hal ini tergantung juga pada jenis

pondasi yang akan menerima beban yang bekerja, yaitu :

a. Bila ujung tiang mencapai tanah keras atau tanah baik dengan kuat dukung

tinggi, maka beban yang diterima tiang akan diteruskan ketanah dasar

pondasi melalui ujung tiang. Jenis tiang ini disebut End/Point Bearing Pile.

b. Bila tiang pancang pada tanah dengan nilai kuat gesek tinggi (jenis tanah

pasir), maka beban yang diterima oleh tiang akan ditahan berdasarkan

gesekan antara tiang dan tanah sekeliling tiang. Jenis tiang ini disebut

16 c. Bila tiang dipancang pada tanah dasar pondasi yang mempunyai nilai

kohesi tinggi, maka beban yang diterima oleh tiang akan ditahan oleh

pelekatan antara tanah sekitar dan permukaan tiang. Jenis tiang ini disebut

Adhesive Pile.

2.5 Kapasitas Daya Dukung Friksi (Friction Bearing Capacity)

Bila lapisan tanah keras,letaknya sangat dalam sehingga pemancangan tiang

sampai lapisan tanah keras sangat sukar dilaksanakan, maka dapat menggunakan

tiang pancang yang daya dukungnya berdasarkan pelekatan antara tiang dengan

tanah. Hal ini sering terjadi bila pemancangan tiang pada lapisan tanah lempung,

maka perlawanan pada ujung tiang akan jauh lebih kecil daripada perlawanan

akibat gesekan antara tiang dan tanah.

2.6 Kapasitas Daya Dukung Ujung (End Bearing Capacity)

Tiang yang tertahan pada ujungnya dihitung berdasarkan pada tahanan ujung tiang

yang dipancang sampai lapisan tanah keras. Lapisan tanah keras dapat berupa

lempung sampai pada batu-batuan tetap yang sangat keras. Untuk menentukan

gaya perlawanan lapisan tanah keras tersebut terhadap ujung tiang dilakukan

dengan Alat Sondir atau SPT. Dengan alat ini dapat diketahui kedalaman tiang

yang harus dipancang dan daya dukung lapisan tanah keras tersebut pada ujung

tiang.

Besarnya gaya perlawanan tanah pada ujung tiang,akan sangat tergantung pada

sifat dan kemampuan tanah disekitar ujung tiang. Bila tanah pada ujung tiang

17 akan sangat tergantung pada kekuatan bahan (material) tiang itu sendiri,

sedangkan bila lapisan tanah pada ujung tiang terdiri dari lapisan tanah yang

relatif lunak, maka daya dukung ujung tiang sangat tergantung pada sifat

kepadatan lapisan tersebut.

2.7 Dasar Perencanaan Pondasi Tiang Pancang

Perencanaan pondasi tiang pancang dilakukan sesuai prosedur berikut ini

(Nakazawa,1989) :

a. Mula mula, setelah dilakukan pemeriksaan tanah di bawah permukaan,

penyelidikan disekeklilingnya dan penyelidikan terhadap bangunan disekitar

letak pondasi, maka diameter, jenis dan panjang tiang dapat diperkirakan.

b. Menghitung daya dukung tiang pancang tunggal yang diizinkan untuk tiang

pancang tunggal.

c. Bila daya dukung tiang pancang tunggal sudah diperkirakan, maka daya

dukung yang diizinkan untuk seluruh tiang harus diperiksa.

d. Menghitung reaksi yang didistribusikan kepada setiap tiang, juga

menetapkan jumlah tiang secara tepat.

e. Setelah beban pada kepala tiang dihitung, pembagian momen lentur dan

gaya geser pada tiang dalam arah yang lebih mendetail dan bagian – bagian

tiang dapat dilakukan.

f. Jika detail perencanaan tubuh tiang selesai, maka tumpuan harus diperiksa

18 Tabel 2.3. Nilai Faktor Kemanan untuk Bangunan

Jenis

2.8Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan Data Lapangan

2.8.1 Kapasitas daya dukung tiang pancang dari hasil sondir

Diantara perbedaan tes dilapangan, sondir atau cone penetration test (CPT)

seringkali sangat dipertimbangkan berperanan dari geoteknik. CPT atau sondir ini

test yang sangat cepat, sederhana, ekonomis dan test tersebut dapat dipercaya

dilapangan dengan pengukuran terus menerus dari permukaan tanah – tanah dasar.

CPT atau sondir ini dapat juga mengkalsifikasikan lapisan tanah dan dapat

memperkirakan kekuatan dan karakteristik dari tanah. Didalam perencanaan

pondasi tiang pancang (pile), data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan

kapasitas daya dukung (bearing capacity) dari tiang pancang sebelum

pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari tiang

pancang. Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut :

Qu = Qb + Qs = qb.Ab + f . As ………. (2.1)

Dimana :

Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang.

19 Qs = Kapasitas tahanan kulit

qb = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas.

Ab = Luas di ujung Tiang.

f = Satuan tahanan kulit persatuan luas.

As = Luas kulit tiang pancang.

Perencanaan pondasi tiang pancang dengan sondir diklasifikasikan atas beberapa

metode, diantaranya :

a. Metode Aoki dan De alencar

Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit

dari data sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh sebagai

dibawah ujung tiang dan Fb adalah factor empiric tahanan

ujung tiang tergantung tipe tiang.

Tahanan kulit persatuan luas (f) diprediksi sebagai berikut :

20 Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe

tiang.

Fb = Faktor empirik tahan ujung tiang yang tergantung pada tipe

tiang.

Tabel 2.4. Faktor empirik Fb dan Fs

Tipe Tiang Pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0

Baja 1,75 3,5

Beton Pratekan 1,75 3,5

Sumber : Titi & Farsakh, 1999

Tabel 2.5. Nilai empirik untuk tipe tanah

Tipe Tanah αs Sumber : Titi & Farsakh, 1999

Pada umumnya nilai αs untuk pasir = 1,4 % , nilai αs untuk lanau = 3.0 % dan

21 b. Metode Langsung

Metode langsung dikemukakan oleh beberapa ahli diantaranya, Mayerhoff,

Tomlinson dan Begemann.

Daya dukung pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :

Qu = qc . Ap + JHL . Kt ………..(2.4)

dimana :

Qu = Kapasitas daya dukung tiang pancang

Qc = Tahanan ujung sondir (perlawanan penetrasi konus pada

kedalaman yang ditinjau).

dapat digunakan faktor koreksi Meyerhoff :

qc 1 = Rata – rata PPK (qe) 8D diatas ujung tiang.

qc 2 = Rata – rata PPK (qe) 4D diatas ujung tiang.

JHL = Jumlah Hambatan Lekat.

Kt = Keliling tiang.

Ap = Luas Penampang tiang.

Daya dukung ijin pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :

Quijin =

Qc = Tahanan ujung sondir dengan memakai faktor koreksi Begemann.

JHL = Jumlah Hambatan Lekat (total friction).

Kt = Keliling tiang.

22 3 = Faktor keamanan untuk daya dukung tiang.

5 = Faktor keamanan untuk gesekan pada selimut tiang.

Dari hasil uji sondir ditunjukkan bahwa tahanan ujung sondir (harga tekan konus)

bervariasi terhadap kedalaman. Oleh sebab itu pengambilan harga qc untuk daya

dukung diujung tiang kurang tepat. Suatu rentang disekitar ujung tiang perlu

dipertimbangkan dalam menentukan daya dukungnya.

Menurut Mayerhoff :

qp = qc → Untuk keperluan praktis

qp = (2/3-3/2) qc …….………..(2.6)

dimana :

qp = Tahanan ujung ultimate.

qc = Harga rata-rata tahanan ujung konus dalam daerah 2D dibawah

ujung tiang.

2.8.2 Kapasitas daya dukung tiang pancang dari hasil Standart Penetration Test (SPT)

Berdasarkan data yang didapat dari pelaksanaan Standart Penetration Test yang

dilakukan dapat didesain suatu tipe pondasi dalam. Pada hal ini penulis hanya

membahas dengan menggunakan metode Mayerhof.

a. Metode Mayerhof

Pada tahun 1965, Mayerhof membandingkan hasil antara pengujian penetrasi

23 menyimpulkan bahwa pergeseran dari penetrasi statis,penetrasi dinamis dan

penetrasi pengujian baku menunjukkan perubahan yang relative saa sesuai dengan

pertambahan kedalaman. Menurut Mayerhof, hubungan antara perlawanan statis

konus (qc) dengan jumlah pukulan per cm (N) seperti yang dinyatakan dengan

Rumusan berikut berlaku untuk tanah pasir halus. Berdasarkan data hasil uji SPT,

besarnya daya dukung batas tiang pada lapisan pasir dan lempung hanya

dinyatakan dengan rumus berikut :

1. Untuk tiang pancang beton kayu pada lapisan pasir

Qult = �� .�′

5 Ap.40.N

2. Untuk tiang pancang baja pada lapisan pasir

Qult = �� .�′

10 Ap.40.N

3. Untuk tiang pancang beton dan kayu pada lapisan lempung

Qult = �� .�′

2�5 Ap.40.N

4. Untuk tiang pancang baja pada lapisan lempung

24 Ap = Luas penampang ujung tiang (m²)

N’ = Nilai rata – rata N-SPT sepanjang tiang

N = Nilai rata – rata N-SPT berjarak 4D diatas ujung tiang sampai

ujung tiang.

Nilai pancang yang nilai perpindahannya kecil (Small Displacement) yaitu pipa

baja dan profil H, maka faktor friksinya harus dikalikan dengan 0,5.

Daya dukung batas untuk tiang bor (non displacement) pada tanah granural

biasanya diambil 1/2 - 1/3 dari daya dukung batas tiang pancang beton dan diambil

sekitar ¾ jika tiang bor tersebut tertanam pada tanah lempung.

2.9 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Data Laboratorium

2.9.1 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Data Parameter Kuat Geser Tanah

Berdasarkan hasil pemeriksaan tanah melalui beberapa percobaan akan

didapatkan nilai berat isi tanah ( ), nilai kohesif tanah (c), serta nilai sudut geser

tanah (φ).

Perkiraan kapasitas daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah pasir dan silt

didasarkan pada data parameter kuat geser tanah, ditentukan dengan perumusan

sebagai berikut :

25

Nc* = Faktor daya dukung tanah, untuk pondasi tiang pancang

Nc* = 9 (Whitaker and Cooke, 1996).

Untuk mencari nilai cu (koefisien undrained), dapat digunakan persamaan

dibawah ini :

Vesic (1967) mengusulkan korelasi antara φ dan Nq* seperti terlihat pada

26

Gambar 2.2. Faktor Nq* (Vesic, 1967)

b. Daya dukung selimut tiang pancang (skin friction)

Qs = fi . Li . p ………..(2.12)

Dimana :

fi = Tahanan satuan selimut tiang pancang (ton/m2).

Li = Panjang lapisan tanah (m).

p = Keliling tiang (m)

Qs = Daya dukung selimut tiang (ton)

● Pada tanah kohesif :

f = αi* . cu ………(2.13)

Dimana :

αi* = Faktor adhesi , 0,55 (Reese & Wright, 1977).

27

● Pada tanah non – kohesif :

f = Ko . σv’ . tan δ……….(2.14)

Dimana :

Ko = Koefisien tekanan tanah

= 1 – sin φ

σv’ = Tegangan vertikal efektif tanah (ton/m2)

σv’ = γ . L’

L’ = 15 D

D = Diameter

δ = 0,8 . φ

2.10 Metode Perhitungan Daya Dukung Ujung (End Bearing Capacity)

Kapasitas maksimum tahanan ujung dari sebuah tiang pancang dapat dihitung

dengan menggunakan data pengujian laboratorium maupun data pengujian

penetrasi. Jika menggunakan data labratorium maka perhitungan kapasitas

ultimate tahanan ujung dapat menggunakan beberapa cara, yaitu :

1. Metode Meyerhoff

Untuk tanah pada umumnya, kapasitas daya dukung menurut Meyerhoff

adalah sebagai berikut :

Ppu = Ap(C . Nc + η . q’ . Nq) ... (2.15)

Dimana :

Ppu = Kapasitas ultimate tahan ujung tiang (kg/cm2).

Ap = Luas penampang tiang pancang (cm2).

28 Nc = Faktor kapasitas daya dukung, tergantung pada sudut geser

tanah (ϴ).

Nq = Faktor kapasitas daya dukung, tergantung pada harga L/B >

1 dan bergantung sudut geser tanah (ϴ).

q’ = Tegangan vertikal efektif pada titik tiang pancang (kg/cm2)

η = 1 untuk semua kecuali faktor – faktor Vesic (1975) dimana

η =

3 . 2

1 Ko

Ko = Koefisien tanah dalam kondisi diam

= 1 – sin ϴ

Nc dan Nq menurut Meyerhoff dibedakan atas tiang pendek (short pile) dan

tiang panjang (long pile).

Faktor – faktor kapasitas daya dukung (Nc dan Nq) dapat dihitung

29

Gambar 2.3. Grafik Daya Dukung Tanah Meyerhoff

2. Teori Terzaghi

Kapasitas daya dukung ujung tanah pondasi menurut Terzaghi seperti pada

persamaan berikut :

Qe = Ap (1,3.c.Nc + q.Nq.aq + B.NT.aT) .... (2.16)

Dimana :

Nc , Nq , Nγ = Koefisien daya dukung Terzaghi masing – masing

akibat kohesi, akibat kelebihan beban dan akibat

faktor bentuk Braja M Das, 1984 halaman 106).

30 Qe = Daya dukung ujung tiang (ton).

q = ∑ (T . h)

c = Kohesi tanah (Ton/m2)

aq , aT = Faktor bentuk penampang.

aq = 1 (tampang persegi dan bulat).

aT = 0,4 (tampang persegi)

aT = 0,3 (Tampang bulat)

Nilai – nilai faktor Nc , Nq , Nγ didapat dari gambar grafik 2.4 dibawah ini.

Gambar 2.4 Grafik hubungan Ø dan Nc, Nq, Nγ menurut Terzaghi (1943) (Sumber : Braja M.Das 1984)

Untuk memudahkan membaca grafik diatas, beberapa sumber menyajikan

31 Tabel 2.6 Koefisien daya dukung Terzaghi

Ø (deg) Nc Nq Nγ N’c N’q N’γ

40 95,7 81,3 100,4 34,9 20,5 18,8

45 172,3 173,3 297,5 51,2 35,1 37,7

48 258,3 287,9 780,1 66,8 50,5 60,4

50 347,6 415,1 1153,2 81,3 65,6 87,1

3. Metode Vesic

Daya dukung ujung tiag yang diusulkan Vesic didasarkan atas teori

pembesaran rongga yang dijabatkan sebagai :

32 Nilai Nc*, Nq* ditentukan oleh tabel 7 berdasarkan nilai ϴ dan Irr. Nilai Irr

(indek kegeran) beberapa jenis material tanah diperlihatkan pada tabel 8.

Tabel 2.7. Indek ketegaran tanah

Jenis Tanah Irr

Pasir 70 – 150

Lumpur dan lempung terdrainase 50 – 100

Lempung tak berdrainase 100 - 200 Sumber : Das, 1984

Penentuan nilai Irr biasanya diambil dari nilai tengah dari harga batasan

masing – masing jenis material tanah yang ditinjau.

Tabel 2.8. Harga koefisien daya dukung Vesic

Φ Irr 10 40 100 200 400

2.11 Metode Perhitungan Daya Dukung Friksi (Friction Capacity)

Kapasitas daya dukung tiang dihitung dengan menggunakan kombinasi tahan total

33 tiang diperoleh berdasarkan nilai tahanan gesek antara tiang dengan tanah (fs)

sepanjang permukaan dinding tiang yang dirumuskan sebagai berikut :

Qs = as .



Beberapa metode yang dapat digunakan untuk menghitung besarnya daya dukung

friksi yang bekerja pada dinding tiang pancang, yaitu :

1. Metode α – Tomlinson

Metode α diusulkan oleh Tomlinsn pada tahun 1971. Metode ini dapat

digunakan pada tanah berbutir kasar, tanah berbutir halus atau tanah pada

umumnya. Menurut Tomlinson besarnya daya dukung friksi tiang dihitung

34 αi = Faktor adhesi yang merupakan fungsi dari kekuatan

geser tanah tak terdrainase yang tersaji pada tabel

2.9

Ki = Koefisien tekanan tanah lateral yang mempunyai

nilai antara Ko– 1,75.

Ko = (1 – sin ϴ)

δ = Sudut gesek dinding tiang (_°).

OCR = Over Consolidated Ratio (qc/q).

qc = Tekanan sebelum konsolidasi (Ton/m2).

qo = Tekanan akibat kelebihan beban (Ton/m2).

Korelasi nilai α dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

35

2. Metode λ – Vijayvergiya & Focht

Vijayvergiya & Focht pada tahun 1972 menyajikan sebuah metode alternatif

untuk mendapatkan daya dukung friksi tiang pancang dalam lapisan

lempung. Metode yang diperkenalkan oleh Vijayvergiya & Focht ini disebut

Metode λ. Menurut metode ini besarnya daya dukung friksi tiang

dirumuskan sebagai :

Qs = As .



 n

i 1

( λ i . qi . hi+ 2 . λi .cui . hi) …. (2.20)

Dimana :

Qs = Daya dukung gesek tiang (Ton).

Ci = Nilai kohesi tanah yang ditinjau (Ton/m2).

qi = Tekanan vertikal lapisan tanah yang ditinjau

(Ton/m2).

λ i = Koefisien tanpa dimensi dari Vijayvergiya & Focht.

hi = Tinggi lapisan yang ditinjau (m).

cui = Kekuatan geser tak terdrainase (Ton/m2).

n = Jumlah lapisan.

36 Gambar 2.6 Koefisien λ – Vijayvergiya & Foch

3. Metode β– Burland

Metode ini dihasilkan melalui analisis kembali data – data yang ada dan

dilengkapi dengan pengujian – pengujian yang dilakukan paling akhir.

Berdasarkan hal tersebut diusulkan bahwa korelasi pengujian beban dan

kapasitas tiang pancang hasil perhitungan yang lebih baik dapat ditentukan

dengan menggunakan parameter – parameter tegangan efektif. Persamaan

berikut dapat diterapkan pada semua tanah yang terkonsolidasi secara normal.

Qs = As .



 n

i 1

( β i . qi . hi ) ……… (2.21)

Dimana :

Qs = Daya dukung gesek tiang (ton).

37 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Data Umum

Data umum dari proyek pembangunan PLTU Lampung 2x100 MW adalah

sebagai berikut :

1. Nama Proyek : PLTU Lampung 2x100 MW

2. Lokasi Proyek : Dusun Sebalang, Desa Tarahan, Kabupaten

Lampung Selatan, Provinsi Lampung.

3. Pemilik Proyek : PT. PLN (Persero)

4. Konsultan : Jaya CM , Gamma Epsilon , dan Singgar Mulia

5. Kontraktor : PT. Adhi Karya (Persero) Tbk.

3.2 Data Yang Diperlukan

Dalam penelitian ini dibutuhkan beberapa data, antara lain :

1. Data tiang pancang antara lain :

a. Tebal tiang pancang.

38 c. Mutu beton tiang pancang.

d. Luas penampang.

e. Panjang tiang pancang.

f. Daya dukung ultimate tegak yang disyaratkan.

g. Daya dukung ultimate miring yang disyaratkan.

2. Data Tanah.

3.3 Metode Pengumpulan Data

Untuk mencapai maksud dan tujuan studi ini, dilakukan beberapa tahapan yang

dianggap perlu dan secara garis besar diuraikan sebagai berikut :

● Tahapan Pertama :

Melakukan review dan studi kepustakaan terhadap text book dan jurnal –

jurnal terkait dengan pondasi tiang, permasalahan pada pondasi tiang, dengan

desain dan pelaksanaan pemancangan tiang.

● Tahapan Kedua :

Meninjau langsung ke lokasi proyek dan menentukan pengambilan data yang

diperlukan untuk penelitian.

● Tahapan Ketiga :

Pelaksanaan pengumpulan data – data yang diperlukan dari pihak kontraktor

yaitu PT. Adhi Karya (Persero).

Data yang diperoleh adalah :

- Data hasil sondir

- Data hasil SPT

39 - Data Struktur

● Tahapan Keempat :

Mengadakan analisis data dengan menggunakan data – data diatas

berdasarkan formula yang ada.

● Tahapan Kelima :

Mengadakan analisi terhadap hasil perhitungan yang dilakukan dan membuat

kesimpulan.

3.4 Bagan Alir Perencanaan

Gambar 3.1. Bagan Alir Perencanaan MULAI

Data Tanah Data Struktur

Pengumpulan Data

Perhitungan daya dukung vertikal tiang

Kemampuan daya dukung tiang memadai

Tidak

Ya

61 BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan yang dilakuakn, dapat diambil kesimpulan sebagai

berikut :

1. Perhitungan kapasitas daya dukung tiang menggunakan formula statis

sangat baik digunakan sebagai perencanaan awal.

2. Perhitungan daya dukung dengan menggunakan metode Vesic sangat

membutuhan ketelitian dalam membaca indeks perkiraan ketegaran tanah,

karena dapat menyebabkan perbedaan yang sangat jauh pada hasil yang

diperoleh.

3. Pada perhitungan daya dukung tiang dengan menggunakan kombinasi

antara daya dukung ujung metode Vesic dan daya dukung friksi metode α -

Tomlinson menghasilkan Qall terbesar dengan nilai sebesar 648.4568 ton.

4. Perhitungan dengan menggunakan data N-SPT akan menghasilkan nilai

daya dukung yang lebih kecil dari formula statis, namun ini sering

62 5. Dari beberapa metode yang digunakan terdapat perbedaan – perbedaan

dalam menggunakan faktor keamanan dan gaya yang diperhitungkan untuk

mendapatkan kapasitas daya dukung tiang.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan yang dilakukan maka didapat saran –

saran yang mungkin dapat berguna pada penelitian berikutnya.

1. Dalam suatu perencanaan ada baknya tidak hanya menggunakan satu

metode saja dalam menghitung kapasitas daya dukung tiang. Hal ini

disebabkan adanya kekhususanmasing – masing metode yang ada pada

kondisi tertentu.

2. Agar angka keamanan yang digunakan untuk perencanaan awal tidak boleh

lebih kurang dari 2,5. Hal ini menginat adanya faktor – faktor lain yang

DAFTAR PUSTAKA

Das, B.M. Mekanika Tanah I. Erlangga. Jakanrta

Hardiyatmo,H.C. Teknik Pondasi 2. Betta Offset. Yogyakarta

Hardiyatmo, H.C. Analisis dan Perancangan Fondasi Bagian II. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Lampung, Universitas. 2010. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah Univrsitas Lampung. Universitas Lampung. Lampung.

Triatmojo, B. 1996. Teknik Pelabuhan. Beta Offset. Yogyakarta.

Triatmojo, B. 1999. Teknik Pantai. Beta Offset. Yogyakarta.

Zulkarnain, Iskandar. 1998. Studi Kegagalan Daya Dukung Aksial Tiang Pancang Tunggal Secara Teoritis Terhadap Tes Pembebanan di proyek Pembangunan Terminal Pelabuhan Curah Kering Pelabuhan Panjang. Skripsi. Universitas Lampung. Lampung.

Bowles, J.E. 1989. Sifat – sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. Erlangga. Jakarta.

Verhoef, P.N.W. 1994. Geologi untuk Teknik Sipil. Erlangga. Jakarta.

Sosrodarsono. S., dan Nakazawa,K. 1989. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi Edisi Keempat. Diterjemahkan oleh L. Taulu, dkk. PT Pradnya Paramita. Jakarta.

Agustin, Rosaria. 2009. Pengaruh Penambahan Garam Terhadap Daya Dukung Lapisan Pondasi Semen dengan Menggunakan Tanah lempung. Skripsi. Universitas Lampung. Lampung.

Trisnando, Rocky. 2012. Kapasitas Daya Dukung Fondasi Tiang pada Dermaga Pelabuhan akibat Beban Vertikal. Skripsi. Universitas lampung. Lampung.

Sihotang, I.E Sulastri. 2009. Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan KPP SUMBAGUT I Jalan Suka Mulia Medan. Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan. Sumatera Utara.

http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/tanah/bab3-kuatgesertanah.pdf

www.kampuzsipil.blogspot.com/2011/09/sistem-klasifikasi-tanah.html