DAFTAR LAMPIRAN
-l
PT. PERCA nusa wahana CONSLTLTAN] GRAPHIC SONDERING TEST
i
TestNo. :
$3Capasity
: 2.50 tonDate
:
2I Agustus 2014 Sondering Master : AIex Unrung Elevation m CheckedS
: [r. Janner NapitupuluGWL
:
4,55 m Coordinate : X = - m : Y: rrn15,0 17-5 20$ 21,s ;
CR+ 0
25
50
75
I00
tZS lS0
r?_5 ?00
22; 250-ri-TT1
#
ffi
,*H
ffil
-rT-rTl
ffi
ffi
ffi
PT. PERCA nilsa wahana CONSULTANT'
Test
lio
: S-3&r!----
-r,--*rflr*
Pr.ru*io"
r I
*
__._.-_-__-G'*t- :
-0,55 mST}]'d
I}trRING
TEST
(DtiTClr {.-$N ri PENETITATION TEST)
!gr!gllg}r:,.,
==@
-clSsqa:
-.,=llj:llgue$ryls
I ln-,tdrteie : X : - m : y = _ m
Depth trn) Cone Resistant (CR) KPJCr# Total Resistant (TR) Kg/Crn: Skin Frii:rion ISF} Kg,Cmz Skin Friction x20i10 Kg/Cm
i,-.ta} ilkin :i -.:.--r -.
-ilSFi iiE;Cm
Local Skin Friction &sr) KelCm Friction Ratio (FR) o/a
0 0 0 0 0 0,00 0,00
420 2 4 2 4 4 a2a 10,00
0,40 J _5 2 4 q o,2A
6,67
0,60 7 t0 J 6 tq 0,30
4,29
0,80 t2 l5
I
6 lil 0,30 2,50t0 t4 4 8 28 0,40 4,00
I,20 t5 l9 4 8 36
0$0 2,67
I30 18 23 5 l0 ,46 0,50 2,78
1,60 25 3l 6 t2 5B 0,60 2,4O
I,80 27 34 7 l4 JI 0,70
2,59 24 3I I t4 .lD 0-70 2,92
2,20 l6 20 4 8 o,.t
0.40 2,50
2,qa t7 22 5 t0 I f,l4 0,50 2,94
2,6A 24 30 6 t2 li6 0,60 2,50
2,80 30 38 8 t6 t32 0,80 2,67
35 44 9 l8 150 0,90 2,5'l
320 30 Jl 7 l4 r64 0,70 2,33
3,40 26 32 6 t2 t?6 0,60 2,31
3,60 34 4t 7 l4 190 0,70 2,06 3,90 46 55 9 l8 208 o,90 1,96
52 62 r0 2A 228 1,00 1,92
4?a 45 54 9 18 246 0,90 2,AO
4,40 40 47 7 t4 260 0,70 1,75 4,60 35 42 'l t4 2?4 0,70 2,00 4,80 30 36 6 12 286 0,60 2,00 zo 32 6 l2 298 0,60 2-31 5,24 20 25 5 l0 308 0,50 2.54
5,40 l6 2t 4 8 316 0,40 2,50
5,60 t2 I5 3 6 7/-.t- 0,30 2,50
5,80 l8 25 t4 336 0,70
3,89
t4 l8 4
I
344 0,40 2,86PI" PERCA nusa wahana CC)].ISIJLTANT
SONBERI}{G TEST
(DUTCH CONE PENETRATION TEST)
Test
No
: S-3Capasity
:
2.50ton
Date
: 2I Agustns20i4ffi_:
G1VL ;
-0,55 mqsrget!
Checked
Lue{st
.-*_.:-By:
Alex
Untung
_Ir. Janner Napitupulu Coordinate:X:-m;y=-m Depth {m} Cone Resistant (CR} Kg/Cm? Totai Resistant (ffi.i KgrCm2 Skin Friction (sr) KgrCm2 Skin Friction x 20110 KgiCm Total Skin Friction (TSF) Kg/Cm
Local Skin Friction (LsF) Kg/Cm Friction Rado (rR) %
7,6A 28 35 7 l4 4?4 4,70 2,50
7,80 35 4t 6 t2 436 0,60 t,7t 40 48 8 t6 452 0,80 2,00 8,20 52 6t, 9 l8 479 0,90 1,73 8,40 58 65
I
I6 486 0,801,38
8,60
u
I
r8504 0,90 l,4l
&80 75 85 IO 2A 524 1,00 133
80 89 9 r8 542
0,90 I,l3
e20 74 82
I
l6 5580,80 1,08 9,40 70 78 8 t6 574 0,80 l"l4
9,60 66 75 9 I8 592 0,90 1,36 9,80 60 68
I
I6 608 0,80133
52 60
I
t6 624 0,80 .1,54
r030 46 -Jl 7 t4 638 0.70 1,52
10,40 40 4t 7 l4 652 0,70 1,73
I0,60 35 41 6 l2 6&
0,60 t,7t
10,E0 30 36 6 t2 676 0,60 2,W
28 5-1 5 l0 686 0,50 1,79
lr20 26 31 5 l0 696 0,50 t,92
11,40 22 27 5 t0 706 0,50 2,27
11,60 25 30 5 t0 716 0,50 2,00
11,80 32 38 6 t2 728
0,60 r,88
38 45 7 l4 742 0,70
1,84
lz.:,o 54 63 9 l8 764 0B0 1,67
12,4O 76 85
I
l8778 0,90 l,lg 12"@ 82 92 t+ 20
798 l,o0 1,22
12,80 96 a7 n ,7 820 I,l0
1,15
106 I5 9 l8 838 0,90
0,85
t32o ll5 26
ll
22 860 I,l0 0,9613,40 132 45 I3 26 886 130 098
I3,60 156 68 t2 24 910 t2o o,77 13,80 165 79 1* 28 938 1,40
0,85
172 85 I3 26 9&
DAFTAR PUSTAKA
Bowles, J. E., 1997, AnalisisdanDesainPondasi, EdisiKeempatjilid 1, Jakarta: Erlangga
Das,M. B., 1995, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsipRekayaGeoteknik) Jilid 1, Jakarta : Erlangga
Das,M. B., 2008, Principles of Foundation Enggineering Seventh Edition, PWS Publishing, Pasific Grove
Hardiyatmo, H. C., 2011, TeknikFondasi 1, EdisiKedua, Yogyakarta: Gajah Mada University Press
Hardiyatmo, H. C., 2011, TeknikFondasi 2, EdisiKedua, Yogyakarta: Gajah Mada University Press
Irsyam, Mansyur, RekayasaPondasi, Bandung: ITB
Limanto, Sentosa, 2009, AnalisaProduktivitasPemancanganTiangPancangdengan Jack In Pile,JurnalTeknikSipil, Seminar Nasional, FT-UKM
Sinaga, Mangasitua P., 2016,
PerbandinganDayaDukungTiangPancangBerdasarkanPerhitunganAnalit isdanMetodeElemenHinggapadaProyekTol Medan-Kualanamu
(StudiKasusJembatanPaluhSebras),JurnalTeknikSipil, Universitas Sumatera Utara : Medan
Plaxis Version 8 Material Models Manual
Poulus, H. S. dan Davis, E. H., 1980, Pile Foundations Analysis and Design, America: John Wiley and Sons Publishers, Inc
Sosrodarsono, S., danNakazawa, 2000, Mekanika Tanah danTeknikPondasi, Jakarta: PT PradnyaParamita
Tindaon, Tua, 2014,
AnalisaDayaDukungdanPenurunanElastisTiangPancangBetonJembatan Sungai PenaraJalanAkses Non TolKualanamu,JurnalTeknikSipil,
Universitas Sumatera Utara : Medan
Tomlinson, M. J., 1977, Pile Design and Construction Practice First Edition,View Point Publishing, London
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Data Umum
Proyek pembangunan Skyview Apartement Setiabudi merupakan proyek pembangunan gedung bertingkat yang terdiri dari 21 lantai di atas permukaan tanah. Proyek ini berlokasi jalan Abdul Hakim, pasar I, Medan. Awalnya lokasi proyek merupakan lahan persawahan yang karakteristik tanahnya lunak.
Adapun data umum proyek pembangunan Skyview Apartement Setiabudi adalah sebagai berikut :
1. Nama Proyek : Skyview Apartemen Setiabudi 2. Fungsi Bangunan : Penginapan
3. Lokasi Proyek : Jalan Abdul Hakim Pasar I, Medan 4. Pemilik Proyek : PT. Properti Group Imperium 5. Konsultan Perencana : CV. Kokoh
6. Konsultan Pengawas : PT. Properti Group Imperium 7. Kontraktor Pelaksana : PT. Rekayasa Geoteknik Utama 8. Kosultan Penelitian Tanah : Laboratorium Mekanika Tanah
Politeknik Negeri Medan
Gambar 3.1.Lokasi Proyek Skyview Apartment Setiabudi
3.2 Gambaran Kondisi Tanah
Pada Proyek Skyview Apartment Setiabudi ini dilakukan penyelidikan tanah dengan pengujian sondir, SPT serta pengujian dilaboratorium.Sehingga dapat diketahui karakteristik tanahnya.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis menganalisa stratifikasi atau kondisi tanah perlapisan dan membandingkan antara Bore Hole I dan Bore Hole II. Berdasarkan hasil analisa terdapat perbedaan pada kedalaman muka air tanah, jumlah lapisan tanah, dan beberapa perbedaan jenis tanah pada lapisan lapisan
Adapun data data deskripsi tanah perlapisan dan kedalaman muka air tanah serta kedalaman tanah keras yaitu :
1. Deskripsi tanah dari hasil pengeboran ditunjukan pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2.
Tabel 3.1 Deskripsi Tanah Bore Hole I
No Kedalaman (m)
Tebal Lapisan
(m)
Deskripsi Tanah
1 0 – 2 2 Deskripsi : Lempung sedikit berlanau Warna : Abu-abu kecoklatan Konsistensi : Plastis tinggi Kadar air : Tinggi
2 2 – 6,50 4,50 Deskripsi : Pasir kasar sedikit berbatu kerikil halus
Warna : abu-abu kehitaman Konsistensi : Non plastis
Kadar air : Tinggi
3 6,50 – 12,65 6,15 Deskripsi : Pasir sedang sedikit lempung Warna : Abu-abu kecoklatan
Konsistensi : plastis sangat rendah Kadar air : Tinggi
4 12,65 - 15 2,35 Deskripsi : Pasir kasar sedikit berbatu apung
6 23,20 – 30,5 7,3 Deskripsi : Pasir berlanau sedikit berbatu apung
Warna : Abu-abu keputihan
Konsistensi : plastis sangat rendah ke non plastis
Kadar air : Tinggi
Tabel 3.2 Deskripsi Tanah Bore Hole II
No Kedalaman (m)
TebalLapisan (m)
Deskripsi Tanah
1 0 – 3,50 3,50 Deskripsi : Lempung sedikit berlanau Warna : Abu-abu kecoklatan Konsistensi : Plastis tinggi Kadar air : Tinggi
2 3,50 – 6,60 3,10 Deskripsi : Pasir halus sedikit Lanau Warna : coklat
Konsistensi : Plastis sangat rendah Kadar air : Tinggi
3 6,60 – 8,80 2,20 Deskripsi : Pasir kasar sedikit berbatu kerikil halus
Warna : Abu-abu gelap Konsistensi : non plastis Kadar air : Tinggi
Kadar air : Tinggi
6 16 – 18,50 2,50 Deskripsi : Pasir kasar sedikit berbatu apung
Warna : Abu-abu Konsistensi : Non plastis Kadar air : Tinggi 7 18,50 –
23,40
4,90 Deskripsi : Pasir kasar sedikit lanau Warna : Abu-abu keputihan
Konsistensi : plastis sangat rendah ke non plastis
Kadar air : Tinggi 8 23,40 –
34,60
11,20 Deskripsi : Pasir berlanau sedikit berbatu apung
Warna : Abu-abu keputihan
Konsistensi : plastis sangat rendah ke non plastis
Kadar air : Tinggi
9 34,6 – 40,5 5,90 Deskripsi : Pasir sedang berlanau Warna : Abu-abu keputihan Konsistensi : Non plastis
Kadar air : Tinggi
Titik S-1 dijumpai pada kedalaman 13,40 m – 14,20 m
Titik S-2 dijumpai pada kedalaman 15,20 m -16,80 m
Titik S-3 dijumpai pada kedalaman 13,40 m – 14,60 m
Titik S-4 dijumpai pada kedalaman 12,80 m – 13,00 m
Titik S-5 dijumpai pada kedalaman 13,40 m – 13,80 m
Titik S-6 dijumpai pada kedalaman 13,40 m – 14,40 m
3.3 Data Teknis Tiang Pancang
Dalam proyek ini digunakan pondasi tiang pancang dengan spesifikasi sebagai berikut:
Jenis Pondasi : Pondasi Tiang Pancang Diameter TiangPancang : ∅ 600 mm dan 300 mm
Panjang tiang pancang : 18,5 m
Gambar 3.2.Sket Situasi Titik Pengujian Sondir dan SPT dan Titik yang Ditinjau
3.4 MetodePengumpulan Data
Untuk mendukung penulisan Tugas Akhir ini, penulis memperoleh data dari Manajemen Apartement Skyview berupa data hasil :
- Cone Penetration Test (sondir) sebanyak 6 titik
- Standard Penetration Test (SPT) sebanyak 2titik
- Uji Laboratorium (Kadar air, specific gravity, shieve analysis, Atterberg, Titik yang
3.5 Tahap Penelitian
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis melakukan beberapa tahapan pelaksanaan sehingga tercapai maksud dan tujuan dari penelitian.Seperti yang dirangkum pada Bab I. Untuk memudahkan tercapainya tujuan tersebut, maka penulis melakukan tahapan-tahapan sebagai berikut :
a. Tahap pertama
Mengumpulkan berbagai jenis literature dalam bentuk buku maupun tulisan ilmiah yang berhubungan dengan Tugas Akhir ini.
b. Tahap kedua
Subjek pada penulisan Tugas Akhir ini adalah Proyek Pembangunan Skyview Apartement Setiabudi Pasar 1,Medan. Data yang diperlukan untuk
penulisan Tugas Akhir ini didapatkan dari PT. Rekayasa Geoteknik Utama selaku pelaksana pemancangan pada proyek tersebut. Adapun data-data yang dibutuhkan adalah data sondir, SPT (Standard Penetration Test) dan uji laboratorium.
c. Tahap ketiga
Melakukan analisa antara data yang diperoleh dari lapangan dengan buku dan jenis literature lainnya yang berhubungan dengan penulisan Tugas Akhir ini.
penurunan elastic pada Bore Hole I dengan diameter 60 cm menggunakan program Metode Elemen Hingga dengan pemodelan tanah Soft Soil dan Mohr Coulomb,
Analisis Perhitungan Data Sekunder
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Data Penyelidikan Lapangan : - SPT
- Sondir
- Dimensi tiang pancang 60 cm
- Mutu beton tiang pancang K 600
Data Tanah dari Laboratorium Analisis Daya Dukung( vertical dan horizontal ) dan Penurunan Pondasi Tiang Pancang :
- Analitis ( SPT, Sondir ) - Program Metode Elemen
Hingga Mulai
Perumusan Masalah
Pengumpulan Data Sekunder StudiLiteratur
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pendahuluan
Pada bab ini penulis akan membahas perhitungan daya dukung ultimate (vertikal dan horizontal) dan penurunan pondasi tiang pancang, yaitu dengan metode Analitis dan metode Numerik dengan menggunakan metode Elemen Hingga yaitu dengan Program Metode Elemen Hingga. Daya dukung ultimit tiang akan dihitung dengan menggunakan data hasil pengujian Sondir (Cone Penetration Test), SPT (Standart Penetration Test), dan data hasil pengujian
Laboratorium.
4.2 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Vertikal Pondasi Tiang Pancang
Perhitungan daya dukung tiang pancang secara analitis dilakukan berdasarkan data hasil sondir (Cone Penetration Test), dan SPT (Standart Penetration Test)
4.2.1 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Data Sondir
- Luas Penampang ( Ap) = 2 d 4 1
= 3,14 (60)2
4 1
=2.826 2 cm
- Keliling tiang ( P ) = d =3,1460 =188,40 cm
Maka, berdasarkan Persamaan (2.3) untuk kapasitas daya dukung tiang adalah
u
Q = ( 10 x 2.826 ) + ( 28 x 188,40 ) = 33.535,20 kg
= 33,53 ton
Untuk kapasitas daya dukung ijin ( Qijin ) dari Persamaan (2.4) adalah :
ijin
Q =
5 188,40 28 3 ) 2.826 10 (
= 10.475,04 kg = 10,47 ton
Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik (Tult) dari Persamaan (2.5) adalah :
ult
all
Q =
3 Tult
= 3 27 , 5
= 1,76 ton
Daya dukung terhadap kekuatan bahan dari Persamaan (2.7) adalah :
tiang
P = 600kg/cm22.826cm2 =1.695.600 kg
= 1.695,60 ton
Adapun hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut :
Tabel 4.1 Perhitungan Daya Dukung Ultimate dan Daya Dukung Ijin Tiang
Pancang Diameter 60 cm pada Titik Sondir S-3 dengan Metode Meyerhoff
Kedalaman PPK Ap JHL P Qult Qall
qc
(m) (kg /cm2) (cm2) (kg/cm) ( cm ) ( ton ) ( ton )
0 0 2826 0 188,40 0 0
1 10 2826 28 188,40 33,53 10,47
2 24 2826 86 188,40 84,02 25,85
3 35 2826 150 188,40 127,17 38,62
4 52 2826 228 188,40 189,91 57,57
5 26 2826 298 188,40 129,62 35,72
13 106 2826 838 188,40 457,43 131,42
14 172 2826 964 188,40 667,69 198,34
14,20 182 2826 990 188,40 700,84 208,74 14,40 192 2826 1016 188,40 734,01 219,14 14,60 206 2826 1040 188,40 778,09 233,23
Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan daya dukung ultimate dan daya dukung ijin untuk sondir 6
2. Titik S-6
Tabel 4.2 Perhitungan Daya Dukung Ultimate dan Daya Dukung Ijin Tiang
Pancang Diameter 60 cm pada Titik Sondir S-6 dengan Metode Meyerhoff
Kedalaman PPK Ap JHL P Qult Qall
qc
(m) (kg /cm2) (cm2) (kg/cm) (cm) (ton) (ton)
0 0 2826 0 188,40 0 0
1 15 2826 28 188,40 47,67 15,18
2 22 2826 68 188,40 74,98 23,29
3 38 2826 134 188,40 132,63 40,85
4 56 2826 212 188,40 198,19 60,74
5 22 2826 274 188,40 113,79 31,05
6 18 2826 316 188,40 110,40 28,86
7 25 2826 360 188,40 138,47 37,11
8 46 2826 428 188,40 210,63 59,46
9 85 2826 508 188,40 335,92 99,21
14,40 216 2826 966 188,40 792,41 239,87
4.2.2 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Data SPT (Standart Penetration test)
Untuk menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang ini menggunakan data SPT (Standart Penetration Test) dilakukan per lapisan tanah menggunakan metode Meyerhoff.
Hal ini dikarenakan jenis tanah pada setiap lapisan bisa berbeda jenis nya. 1. Daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah kohesif (lempung)
Contoh perhitungan diambil dari BH I pada kedalaman 2 m Jenis tanah : Lempung berlanau
N-SPT : 6
Luas penampang tiang (Ap) : 0,2826 m 2 Keliling tiang : 1,884 m a. Daya dukung selimut tiang pancang
u
c = 6 10
3 2
= 40 kN/m2
= 0,75 (didapat dari Gambar 2.8)2. Daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah non-kohesif (pasir) Contoh perhitungan diambil dari data BH I pada kedalaman 18,45 m Jenis tanah : Pasir kasar berlanau berbatu apung
N-SPT : 19
Nb : 18
a. Daya dukung ujung tiang pancang
Berdasarkan Persamaan (2.11) didapat daya dukung ujung yaitu :
p
Q = 40180,2826 400180,2826 = 568,03kN2034,72kN
= 56,80 ton
b. Daya dukung selimut tiang pancang
Berdasarkan Persamaan (2.12) didapat daya dukung selimut sebagai berikut :
s
Q = 251,8842 = 37,68 kN = 3,77 ton
Tabel 4.3 Perhitungan Daya Dukung Ultimate dan Daya Dukung Ijin pada Pondasi Tiang Pancang Diameter 60 cm dengan Data SPT BH I
Kedalaman Lapisan ke
Deskripsi
N-SPT N1 N2 Nb Cu α
Skin friction End Bearing (kN) Qult (kN) Qult (ton) Qijin (ton) Jenis tanah Kohesif/non
kohesif
Local (kN)
Cumm (kN)
0 1 lempung
berlanau
kohesif 0 0 0 0 0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
2,45 6 3 6,50 4,75 40 0,75 113,04 113,04 101,74 214,78 21,48 8,59
4,45 2 pasir kasar berkerikil
halus
non kohesif 5 2,50 6,50 4,50 37,68 150,72 50,87 201,59 20,16 8,06
6,45 9 5 7 6
128,11 278,83 113,04 391,87 39,19 15,67 8,45 3 pasir sedang
berlanau
non kohesif 4 5 6,50 5,75 30,14 308,98 65,00 373,97 37,40 14,96
10,45 8 6,50 14 10,25 113,04 422,02 155,43 577,45 57,74 23,10
12,45 11 10 22 16 143,18 565,20 248,69 813,89 81,39 32,56
14,45 4 pasir kasar berbatu
apung
non kohesif 40 22 29 25,50 444,62 1009,82 440,86 1450,68 145,07 58,03
16,45 17 12,50 19 15,75
263,76 1273,58 324,99 1598,57 159,86 63,94 18,45 5 pasir kasar
berlanau berbatu
apung
non kohesif 19 15 21 18 376,80 1650,38 568,03 2218,41 221,84 88,74
20,45 25 32,50 27,50 30 391,87 2042,26 534,11 2576,37 257,64 103,05
22,45 20 18,50 40 29,25
4.3 Menghitung Daya Dukung Horizontal Pondasi Tiang Pancang
Untuk mengetahui tanah runtuh atau tidak akibat adanya beban horizontal yang terjadi pada tiang, maka perlu dihitung daya dukung horizontal. Untuk menghitung daya dukung horizontal, terlebih dahulu hitung faktor kekakuan tiang untuk tanah non kohesif. Perhitungan kapasitas daya dukung lateral tiang pancang menggunakan metode Broms. Metode ini hanya dapat digunakan pada lapisan tanah yang homogen yaitu tanah lempung saja atau pasir saja. Dari hasil pengujian SPT diketahui bahwa jenis tanah yang dominan adalah pasir, sehingga pada perhitungan daya dukung horizontal ini dianggap jenis tanah yang mewakili adalah pasir.
Daya dukung lateral (BH I pada kedalaman 18,45 m dengan diameter tiang 60 cm)
Jenis tanah : granular
Berat isi tanah ( ) : 16,45 3
kN/m
Sudut geser tanah () : 0 92 , 15
Data Tiang
Diameter tiang pancang (D) : 0,60 m Panjang tiang Pancang (L) : 18,50 m
Mutu Beton (f’c) : 600 2
I = 4 D 64 1
= 3,14 0,604
64 1
= 0,0063585 m 4
Perhitungan dilakukan dengan tahap berikut :
1. Cek perilaku tiang dan hitung faktor kekakuan tiang
Berdasarkan Tabel 2.10 diambil koefisien variasi modulus tanah (
h
n ) = 4.850 3 kN/m
Dengan menggunakan Persamaan (2.16) dapat dihitung faktor kekakuan untuk modulus tanah yang tidak konstan yaitu :
m 17 , 2 4.850 0,0063585 36.406.043
T5
4T L
18,50 m 8,67m
Jenis tiang pancang dikategorikan tiang panjang / elastic pile. Sehingga tahanan tiang terhadap gaya lateral akan ditentukan oleh momen maksimum (My) yang dapat ditahan tiangnya sendiri.
u
H =
1,76 0,60 16,45 H 0,54 0 170 2 u u
H = 190,199 kN = 19,02 ton
3. Cek terhadap grafik hubungan My /D4Kp dan Hu /D3Kp
Tahanan momen ultimate =
0,60 16,45
1,76 1704
= 45,44
Nilai tahanan ultimate sebesar 45,44 diplot ke grafik pada Gambar 2.16b, sehingga diperoleh tahanan lateral ultimate sebesar 31
31 = 76 , 1 0,60 16,45 H 3 u u
H = 193,31 kN =19,33 ton
Hasil yang diperoleh dengan cara analitis tidak berbeda jauh dengan cara grafis.
4.4 Efisiensi Tiang Kelompok
Untuk menentukan efisiensi tiang kelompok diperlukan data mengenai susunan kelompok tiang dalam satu pile cap.
Gambar 4.1 Susunan Kelompok Tiang Pancang
1. Metode Conversi – Labarre
= arc tg 0,50 = 26,570
m = 2
n = 2
Berdasarkan Persamaan (2.38) dapat dihitung efisiensi tiang kelompok yaitu :
Eg = 1 – 26,57
2 2 90
2 1 2 2 1 2
60
120
60
300
3. Metode Feld
Berdasarkan Persamaan (2.40) dapat dihitung efisiensi tiang kelompok yaitu :
Eff tiang =
1-16 2
= 16 14
= 8 7
= 0,87
Maka digunakan nilai efisiensi terkecil yaitu dengan dari metode Los – Angeles
Group dengan ELA= 0,65
4.5 Daya Dukung Tiang Kelompok
Daya dukung tiang pancang kelompok dengan panjang tiang 18,5 m dihitung berdasarkan Persamaan (2.41)
Qg = 3 x 88,74 ton x 0,65
= 173,04 ton
4.6 Penurunan Tiang Pancang Tunggal
A. Penurunan Tiang Tunggal dengan Rumus Poulus-Davis
c
q = 4N= 4 (60) = 240 kg/ 2 cm
b
E = 10Es =
10
72
MPa
= 720 MPa
Menghitung modulus elastisitas dari bahan tiang :
p
E = 4700 f'c = 4700 60
= 36406.034 MPa
Dengan menggunakan Persamaan (2.53) didapat Ra adalah
Ra =
2 60 , 0 4 1 2826 , 0 = 1Menentukan faktor kekakuan tiang berdasarkan Persamaan (2.52)
K =
72 1 36406,034
= 505,639
Untuk 1
60 60 d db
Untuk 30,83
h
R = 0,75 ( untuk d L
= 30,83 dan 1,32 L h
)
R = 0,93 ( untuk = 0,3 dan K=505,639 )
b
R = 0,70 ( untuk d L
= 30,83 ;
s b
E E
= 10 ;dan ; 1 d db
)
a. Untuk tiang apung atau tiang friksi :
Dengan Persamaan (2.49) didapatkan koefisien I sebesar : I = 0,051,30,750,93
= 0,0453
Sehingga dapat dihitung penurunan berdasarkan Persamaan (2.48)
S =
cm 0 6 kg/cm 720 0,0453 kg 000 . 200 2
= 0,21 cm = 2,10 mm b. Untuk tiang dukung ujung :
Dengan Persamaan (2.51) didapatkan koefisien I sebesar : I = 0,051,30,70,93
= 0,042
Sehingga dapat dihitung penurunan berdasarkan Persamaan (2.50)
0,042 kg
000 .
Tabel 4.4. Hasil Perhitungan Elastis Tiang Pancang Tunggal Diameter 60
cm
No. Bentuk Penurunan Penurunan tiang ( mm )
1 Untuk tiang apung 2,10
2 Untuk tiang dukung ujung 1,94
Total penurunan 4,04
Besar penurunan yang diijinkan (Sijin) adalah 25 mm. Penurunan
elastis total pondasi tiang pancang tunggal diameter 0,60 m lebih kecil dari penurunan ijin yaitu 4,04 mm < 25 .Sehingga penurunan masih aman. B. Penurunan Elastis Tiang Tunggal
wp
Q = Daya dukung ujung – daya dukung selimut = 568,03 – 376,80
= 191,23 kN ws
Q = 376,80 kN
s
E = 364060,43 kg/cm2 = 36.406.043 kN/m2 L = 18,50 m
= 0,67 (berdasarkan Gambar 2.25) D = 0,60 m
s
C = 0,02
6 , 0 5 , 18 16 , 0 93 , 0 = 0,0218
Maka penurunan elastis tiang dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan (2.55) ,(2.56) dan (2.57)
1
Se =
043 . 406 . 36 2826 , 0 50 , 18 03 , 568 67 , 0 23 , 191
= 0,00102 m = 1,02 mm
2 Se =
70 , 303 60 , 0 02 , 0 23 , 191
= 0,00126 m = 1,16mm
3 Se =
70 , 303 50 , 18 0218 , 0 80 , 376
= 0,0014 m = 1,40 mm
Maka penurunan total dapat dihitug berdasarkan Persamaan (2.54) total
S = 3,58 mm
Berdasarkan Persamaan (2.61) didapatkan koefisien I 5 , 0 8B L -1 I g 5 , 0 350 8 300 -1 I 5 , 0 893 , 0
Maka penurunan kelompok tiang dapat ditentukan dengan Persamaan (2.60)
60 893 , 0 350 905 , 1 2
Sg
12 , 1
Sg cm = 11,20 mm
4.8 Perhitungan dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga
Pada Metode Elemen Hingga daya dukung yang akan dihitung adalah daya dukung aksial pondasi tiang pancang. Pemodelan tanah yang digunakan adalah model Mohr – Coulomb dan Soft Soil.
Data-Data yang dimasukkan dalam pemodelan menggunakan Metode Elemen Hingga, yaitu sebagai berikut :
1. Data tiang pancang
Tabel 4.5 Data Tiang Pancang
No Keterangan Nilai
1 Lokasi Bore Hole I
2 Jenis Pondasi Tiang Pondasi tiang pancang
3 Diameter Tiang (m) 0,60
4 Panjang Tiang (m) 17 m
5 Luas Penampang (m2) 0,2826
6 Modulus Elastisitas (E) (kN/m2) 36.406.043,45 7 Momen Inersia (I) (m4) 0,0063585 8 Berat jenis (γ) (kN/m3) 24
9 EA (kN/m) 10.288.347,88
10 EI (kNm2/m) 231.487,827
11 Angka Poisson ( ) 0,30
2. Deskripsi dan parameter tanah setiap lapisan
Keterbatasan data parameter tanah yang diberikan oleh pihak Skyview Apartement Setiabudi menyebabkan perlunya penggunaan program Allpile
Gambar 4.2 Parameter Tanah dari Program Allpile
Tabel 4.6 Parameter Tanah Lapisan ke - Depth (m) Jenis Tanah Dan Konsistensi Tanah Tebal Lapisan Tanah (m) Kedalaman Muka Air Tanah (m) γdry
(kN/m3)
γwet
(kN/m3)
Kx (m/day)
Ky (m/day)
Es’
(kN/m2) µ'
c
(kN/m2) ϕ Ψ
1 0 – 2
Clay some silt
2 0,45 11,81 16,41 0,00053 0,00053 1.600 0,40 33,4 15,90 0 soft to
medium N = 5
2 2 –
6,50
Coarse sand some fine
gravel 4,50 - 10,82 14,88 864 864 40.000 0,20 1 29,70 0
clay
loose to medium dense N = 15
4 12,65
– 15
coarse sand some tuff
2,35 - 10,82 14,88 864 864 40.000 0,20 1 39 9
6 23,20-30,50
silty sand some tuff
7,30 - 13,31 16,70 0,864 0,864 4.000 0,30 1 42,10 12,10
Proses masukan data ke program Metode Elemen Hingga
1. Langkah awal dalam setiap analisis adalah mengatur parameter dasar dari model di jendela pengaturan global
Gambar 4.3 Kotak Dialog Pengaturan Global (General Setting) pada Plaxis
2. Gambarkan pemodelan tanah menggunakan garis geometri .
3. Setelah selesai memodelkan struktur tanah, kemudian gambarkan dinding diafragma sebagai tiang dengan cara menggunakan tombol pelat. Kemudian pisahkan kekakuan tanah dan tiang pancang menggunakan tombol antar muka (interface) yang di indikasikan sebagai garis teputus-putus sepanjang garis geometri.
5. Untuk membentuk kondisi batas, klik tombol jepit standar (standard fixities) , maka akan terbentuk jepit penuh pada bagian dasar dan jepit
rol pada sisi-sisi vetikal.
6. Kemudian masukkan data material dengan menggunakan tombol material set . Untuk data tanah, pilih soil & interface pada set type, sedangkan
data tiang pilih plates pada set type. Setelah itu seret data-data yang telah diinput ke dalam pemodelan geometri awal, seperti Gambar 4.4 berikut.
( b )
Gambar 4.4. Input Data Material Set ( a ) Data Lapisan Tanah ( b ) Data
Spesifikasi Pondasi
Gambar 4.5. Update Mesh Generation Sebelum Melakukan Kalkulasi Perhitungan
8. Kemudian klik tombol initial conditions untuk memodelkan muka air tanah. Klik pada tombol phreatic level untuk menggambarkan kedalaman muka air tanah.
9. Kemudian klik tombol generate water pressure untuk mendefenisikan tekanan air tanah. Lalu setelah muncul diagram active pore pressures, klik update, maka akan kembali ke tampilan initial water pressure, lalu klik
initial pore pressure, dan generate pore pressure maka akan muncul
Gambar 4.6 Kondisi Active Pore Pressure
10.Initial stresses dan ok kemudian diupdate, akhirnya calculate , dan akan
muncul kotak dialog perhitungan.
11.Selanjutnya akan dilakukan perhitungan dengan mengklik tombol Calculate, lalu buatlah perhitungan Phase 1 sampai Phase 4 seperti
Gambar 4.7 Tahap Kalkulasi
Gambar 4.8. Pemilihan titik nodal
kemudian proses kalkulasi dapat dilakukan, klik calculation
Gambar 4.9. Hasil kalkulasi dan besar
M sf pada fase 3Dari hasil perhitungan dengan menggunakan Program Metode Elemen Hingga didapat nilai
M sffase 3 (sebelum konsolidasi) sebesar 1,19 (Gambar 4.9). Maka nilai Qu adalah :Qu =
Msf x 2000 kNGambar 4.10 Hasil kalkulasi dan besar
M sf pada Fase 4 (Sesudah Konsolidasi)Nilai
M sfsetelah konsolidasi adalah 1,19 (Gambar 4.10) sehingga dapat dihitung nilai Qu adalah :Qu =
Msfx 2000 kNGambar 4.11. Besar Nilai Penurunan yang Terjadi Setelah Perhitungan
4.9 Diskusi
4.9.1 Perbandingan Nilai Daya Dukung Ultimit Aksial dan Penurunan Tiang dengan Metode Analitis dan Metode Elemen Hingga
Hasil perhitungan daya dukung dan penurunan tiang dengan metode Analitis dan Metode Elemen Hingga dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.7 Nilai Daya Dukung Aksial dan Daya Dukung Ijin Tiang Pancang
dengan Data Sondir
Kedalaman (m) Titik Sondir Qu (ton) Qijin (ton)
14
S-3 667,69 198,35
S-6 698,94 209,88
Tabel 4.8 Nilai Daya Dukung Aksial dari Data Sondir dan SPT
Kedalaman (m) Qu (ton)
Sondir SPT
14 667,69 145,07
Tabel 4.9 Nilai Daya Dukung Aksial Tiang Pancang dengan Data SPT
Kedalaman Titik Pengeboran
Qu (ton)
Analitis Program Metode Elemen Hingga
Tabel 4.10 Besar Penurunan Tiang Pancang dengan Metode Analitis
Metode Penurunan (mm)
Poulus - Davis 4,04
Elastis 3,58
Program Metode Elemen Hingga 3,31
Dari hasil perhitungan, didapatkan hasil yang berbeda beda pada daya dukung aksial dan penurunan tiang pancang untuk setiap metode yang digunakan. Berdasarkan Tabel 4.7 dapat dilihat terjadi perbedaan pada besarnya daya dukung dari data sondir pada titik S-3 dan S-6 di kedalaman 14 m. Namun perbedaan tidak teralu besar sehingga dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa kekuatan tanah disekitar S-3 dan S-6 hampir sama. Sedangkan pada Tabel 4.8 dapat dilihat bahwa terjadi perbedaan yang cukup jauh antara besarnya daya dukung aksial tiang berdasarkan data sondir dan SPT pada kedalaman yang sama. Hal ini dapat disebabkan karena percobaan pada titik yang berbeda. Pada titik yang berbeda karakteristik tanah dapat berbeda pula meskipun dengan jarak yang berdekatan. Sedangkan nilai daya dukung yang diperoleh dengan metode Analitis dan Metode Elemen Hingga diperoleh hasil yang cukup mendekati (dapat dilihat pada Tabel 4.9), sehingga hasilnya cukup dapat dipercaya
4.9.2 Perbandingan antara Tekanan Air Pori Sebelum Konsolidasi dan Setelah Konsolidasi dengan Program Metode Elemen Hingga
4.9.3 Perbandingan antara Daya Dukung Ultimate Sebelum Konsolidasi dan Setelah Konsolidasi.
Besarnya daya dukung sebuah tiang akan berbeda antara sebelum dan sesudah konsolidasi terjadi. Daya dukung setelah konsolidasi akan lebih besar daripada sebelum konsolidasi, hal ini disebabkan oleh termampatnya tanah akibat proses konsolidasi. Tanah yang mampat memiliki susunan partikel yang lebih rapat dan kokoh dalam memikul beban. Berdasarkan hasil perhitungan dengan program Metode Elemen Hingga didapat hasil seperti pada Tabel 4.12. Dapat dilihat bahwa besarnya daya dukung sebelum dan sesudah konsolidasi adalah sama. Hal ini terjadi karena proses konsolidasi yang terjadi dalam waktu singkat yaitu 2,25 hari (dapat dilihat pada Tabel 4.13)
Tabel 4.11 Nilai Daya Dukung Pondasi dengan Program Metode Elemen Hingga
Daya Dukung (ton) Sebelum Konsolidasi Setelah Konsolidasi
238 238
4.9.4 Penurunan yang Terjadi Pada Setiap Lapisan Tanah
secara keseluruhan penurunan ijin yang diperbolehkan terjadi akibat tiang menahan beban adalah 25,40 mm.
[image:54.595.233.392.276.564.2]Dari perhitungan dengan program Metode Elemen Hingga didapat hasil penurunan tiap lapisan tanah dan ujung tiang terlampir pada Tabel 4.13. dari hasil yang didapat, disimpulkan bahwa tahanan friksi mampu menahan beban dan penurunan secara keseluruhan setelah konsolidasi adalah sebesar 3,29 mm maka penurunan nya aman.
Tabel 4.12 Penurunan yang Terjadi pada Setiap Lapisan Tanah
Lapisan Penurunan (mm)
Konstribusi Penurunan
(mm)
Waktu (hari)
A 3,203 2,20 2,25
B 1,001 0,25 2,25
C 0,751 0,15 2,25
D 0,601 0,16 2,25
E 0,752 0,15 2,25
F 0,361 0,37 2,25
Total penurunan = 3,29
Pengecekan displacement
Displacement maksimum akibat transfer beban friksi = 0,40% x Dtiang
= 0,40 % x 600 mm = 2,40 mm
Displacement maksimum akibat transfer beban end bearing = 6% x Dtiang
Tabel 4.13 Pengecekan Penurunan
Lapisan
Konstribusi penurunan
(mm)
Transfer Pembebanan
yang diterima
Penurunan maksimum
(mm)
Keterangan
A 3,20 Friksi 2,40 Aman
B 1,00 Friksi 2,40 Aman
C 0,75 Friksi 2,40 Aman
D 0,60 Friksi 2,40 Aman
E 0,75 Friksi 36 Aman
F 0,36 End bearing 36 Aman
BAB V
KESIMPULAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan pada proyek Pembangunan Skyview Apartment Setiabudi, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Hasil perhitungan analitis untuk data Sondir diperoleh nilai daya dukung ultimit tiang pancang diameter 60 cm dapat dilihat pada Tabel 5.1 dibawah ini.
Tabel 5.1. Daya dukung ultimit menggunakan data Sondir dengan diameter 60
cm
Kedalaman
(m) Sondir
Qult
(Ton)
Qijin
(Ton)
14 S-3 667,69 198,35
14 S-6 698,94 209,88
2. Hasil perhitungan kapasitas daya dukung ultimit dan daya dukung ijin pada tiang berdiameter 60 cm berdasarkan data SPT dengan metode Meyerhoff dapat dilihat pada Tabel 5.2
Tabel 5.2 Daya Dukung Ultimit dan Daya Dukung Ijin berdasarkan Data SPT
3. Hasil perhitungan kapasitas daya dukung ultimit lateral tiang pancang dengan metode Broms pada diameter 60 cm dapat dilihat pada Tabel 5.3
Tabel 5.3. Hasil Perhitungan Nilai Daya Dukung Ultimit Lateral Tiang Pancang
Secara Analitis (ton) Secara Grafis (ton)
19,02 19,33
Dari hasil diatas dapat dilihat bahwa hasil yang diberikan secara analitis dan grafis memberikan nilai yang mendekati, sehingga hasil cukup akurat. 4. Hasil perhitungan daya dukung kelompok berdasarkan efisiensi dengan
metode Los – Angeles adalah Qg = 173,04 ton
5. Hasil penurunan tiang yang diperoleh dengan beban rencana 200 ton secara dengan metode Analitis dapat dilihat pada Tabel 5.4
Tabel 5.4. Penurunan Tunggal Tiang Pancang pada Bore Hole I dengan
Diameter 60 cm
Penurunan (mm) Poulus dan Davis Elastis
4,04 3,58
6. Hasil penurunan tiang kelompok pada Bore Hole I dengan diameter tiang 60 cm dengan metode Meyerhoff adalah
Tabel 5.5 Hasil Perhitungan dengan Program Metode Elemen Hingga
Kedalaman Daya dukung (ton) Penurunan (mm)
18,45 238 3,31
8. Perbandingan kapasitas daya dukung ultimit aksial dan penurunan secara Analitis dengan data SPT dan Program Metode Elemen Hingga pada BH-I dapat dilihat pada Tabel 5.6
Tabel 5.6 Perbandingan Hasil Perhitungan Daya Dukung Ultimit Aksial dan
Penurunan secara Analitis dan Program Metode Elemen Hingga
Metode Analitis
Program Metode
Elemen Hingga Perbedaaan
Persentase (%)
Qu (ton) 221,84 238 16,16 6,7
Penurunan
5.2 Saran
1. Sebelum melakukan perhitungan hendaknya kita memperoleh data teknis yang lengkap, karena data tersebut sangat menunjang dalam membuat rencana analisa perhitungan, sesuai dengan standar dan syarat-syaratnya. 2. Harus lebih teliti dalam melaksanakan pengujian baik dalam penggunaan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pendahuluan
Pondasi ialah bagian dari suatu sistem rekayasa yang meneruskan beban yang di topang oleh pondasi dan beratnya sendiri kepada dan kedalam tanah dan batuan yang terletak dibawahnya (Bowles, 1997).
Suatu perencanaan pondasi dikatakan benar apabila beban yang diteruskan oleh pondasi ke tanah tidak melampaui kekuatan tanah yang bersangkutan (Braja M. Das,1995).
Dalam menentukan perencanaan pondasi suatu bangunan ada dua hal yang harus diperhatikan pada tanah bagian bawah pondasi, yaitu:
1. Daya dukung pondasi yang direncanakan harus lebih besar daripada beban yang bekerja pada pondasi tersebut baik beban statik maupun beban dinamiknya.
2. Penurunan yang terjadi akibat pembebanan tidak boleh melebihi penurunan yang diijinkan.
dengan kedalaman lebih besar atau sama dengan lebar dari pondasi tersebut
4 (Das, 1995).
2.2 Tanah
Tanah didefenisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak terikat (tersementasi) secara kimia satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk disertai zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut (Braja M Das, 1995).
Tanah terdiri dari tiga komponen yaitu air, udara, dan bahan padat. Udara dianggap tidak mempunyai pengaruh teknis sedangkan air sangat mempengaruhi sifat – sifat teknis tanah. Ruang – ruang diantara butiran – butiran sebagian atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga terisi oleh air seluruhnya tanah dikatakan dalam kondisi jenuh. Sedangkan bila rongga terisi air dan udara tanah pada kondisi jenuh sebagian (Partially Saturated).
2.3 Penyelidikan Tanah (Soil Investigation)
Penyelidikan tanah (soil investigation) adalah pekerjaan awal yang harus dilakukan sebelum memutuskan akan menggunakan jenis pondasi dangkal atau pondasi dalam.
Penyelidikan tanah (soil investigation) adalah proses pengambilan contoh (sample) tanah yang bertujuan untuk :
1. Menentukan sifat – sifat tanah yang terkait dengan perencanaan struktur yang akan dibangun diatasnya.
2. Menentukan kapasitas daya dukung tanah menurut tipe pondasi yang dipilih.
3. Menentukan tipe dan kedalaman pondasi. 4. Untuk mengetahui posisi muka air tanah 5. Untuk memprediksi besarnya penurunan 6. Menentukan besarnya tekanan tanah
Penyelidikan tanah (soil investigation) ada dua jenis yaitu : 1. Penyelidikan di lapangan (in situ test)
Jenis penyelidikan di lapangan seperti pengeboran (hand boring ataupun machine boring), Cone Penetrometer Test (sondir), Standard Penetration Test (SPT), Sand Cone Test dan Dynamic Cone Penetrometer.
Dari hasil penyelidikan tanah diperoleh contoh tanah (soil sampling) yang dapat dibedakan menjadi dua yaitu :
a. Contoh tanah tidak terganggu (Undisturbed Soil)
Suatu contoh tanah dikatakan tidak terganggu apabila contoh tanah itu dianggap masih menunjukkan sifat-sifat asli tanah tersebut. Sifat asli yang dimaksud adalah contoh tanah tersebut tidak mengalami perubahan pada strukturnya, kadar air, atau susunan kimianya.Undisturbed soil digunakan untuk percobaan engineering properties.
b. Contoh tanah terganggu ( Disturbed Soil )
Contoh tanah terganggu adalah contoh tanah yang diambil tanpa adanya usaha – usaha tertentu untuk melindungi struktur asli tanah tersebut.Disturbed soil digunakan untuk percobaan uji index properties tanah.
2.3.1 Percobaan Cone Penetrometer Test ( Sondering Test )
Pengujian Cone Penetrometer Test (CPT) atau sering disebut dengan
a. Sondir ringan, dengan kapasitas dua ton. Sondir ringan digunakan untuk mengukur tekanan konus sampai 150 kg/cm2 atau penetrasi konus telah mencapai kedalaman 30 m.
b. Sondir berat, dengan kapasitas sepuluh ton. Sondir berat digunakan untuk mengukur tekanan konus sampai 500 kg/cm2 atau penetrasi konus telah mencapai kedalaman 50 m.
Ada dua tipe ujung konus pada sondir mekanis :
a. Konus biasa, yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan biasanya digunakan pada tanah yang berbutir kasar dimana besar perlawanan lekatnya kecil.
b. Bikonus, yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan hambatan lekatnya dan biasanya digunakan untuk tanah berbutir halus.
Tahanan ujung konus dan hambatan lekat dibaca setiap kedalaman 20 cm. Cara pembacaan sondir dilakukan secara manual dan bertahap, yaitu dengan mengurangi hasil pengukuran (pembacaan manometer) kedua terhadap pengukuran (pembacaan manometer) pertama. Pembacaan sondir akan dihentikan apabila pembacaan manometer mencapai > 150 kg/cm2 (untuk sondir ringan) sebanyak tiga kali berturut-turut atau penetrasi konus telah mencapai 30 m.
2. Jumlah Hambatan Lekat (JHL)
= ∑0 (2.2)
Dimana :
PK = Perlawanan penetrasi konus (qc)
JP = Jumlah perlawanan (perlawanan ujung konus + selimut) A = Interval pembacaan (setiap pembacaan 20 cm)
[image:67.595.188.438.368.573.2]B = Faktor alat = luas konus / luas torak = 10 cm i = Kedalaman lapisan tanah yang ditinjau (m) JHL = Jumlah Hambatan Lekat
Tabel 2.1. Harga – harga Empiris ϕ dan Dr Pasir dan Lumpur Kasar Berdasarkan Sondir
Penetrasi konus PK = qc
(kg/cm2)
Densitas relatif Dr (%)
Sudut geser dalam (°)
20 - 25 – 30
20 – 40 20 – 40 30 – 35
40 – 120 40 – 60 35 – 40
120 – 200 60 – 80 40 – 45
>200 >80 >45
(Sumber: Soedarmo, 1993)
Tujuan dari pengujian sondir ini yaitu :
1. Untuk mengetahui kedalaman dan kekuatan lapisan – lapisan tanah 2. Untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus (penetrasi terhadap
ujung konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas)
3. Untuk mengetahui jumlah hambatan lekat tanah (perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus yang dinyatakan dalam gaya persatuan panjang),
Selain itu pengujian sondir ini memiliki kelebihan, yaitu : 1. Baik untuk lapisan tanah lempung
2. Dapat dengan cepat menentukan lapisan tanah keras 3. Dapat memperkirakan perbedaan lapisan tanah
2. Hasil penyondiran diragukan apabila letak alat tidak vertikal atau konus dan bikonus bekerja tidak baik.
3. Setiap penggunaan alat sondir harus dilakukan kalibrasi dan pemeriksaan perlengkapan antara lain :
Manometer yang digunakan masih dalam keadaan baik sesuai dengan standard yang berlaku.
Ukuran konus yang akan digunakan harus sesuai dengan ukuran standard (d = 36 mm)
Jarum manometer harus menentukan awal nilai nol. Dalam pembacaan harus hati – hati.
2.3.2. Pengujian dengan Standard Penetration Test (SPT)
Standard Penetration Test (SPT) sering digunakan untuk mendapatkan
untuk identifikasi jenis tanah, sehingga interpretasi kuat geser dan deformasi tanah dapat diperkirakan dengan baik
[image:70.595.210.414.162.373.2]
Gambar 2.3. Alat Percobaan Penetrasi Standard
(Sumber : Sosrodarsono & Nakazawa, 2005)
Pengamatan dan perhitungan SPT dilakukan sebagai berikut :
a. Mula-mula tabung SPT dipukul ke dalam tanah sedalam 45 cm yaitu
kedalaman yang diperkirakan akan terganggu oleh pengeboran.
b. Kemudian untuk setiap kedalaman 15 cm dicatat jumlah pukulan yang
dibutuhkan untuk memasukkannya.
c. Jumlah pukulan untuk memasukkan split spoon 15 cm pertama dicatat
d. Angka SPT ditetapkan dengan menjumlahkan 2 angka pukulan terakhir
(N2+N3) pada setiap interval pengujian dan dicatat pada lembaran
Drillig Log.
e. Setelah selesai pengujian, tabung SPT diangkat dari lubang bor ke
permukaan tanah untuk diambil contoh tanahnya dan dimasukkan ke
dalam kantong plastik untuk diamati di laboratorium.
Kemudian hasil dari pekerjaan bor dan SPT dituangkan dalam
lembaran drilling log. Uji SPT dapat dihentikan jika jumlah pukulan
melebihi 50 kali sebelum penetrasi 30 cm tercapai.
Tujuan percobaan SPT yaitu :
Untuk menentukan kepadatan relatif dan sudut geser (ϕ) lapisan tanah tersebut dari pengambilan contoh tanah dengan tabung.
Dapat diketahui jenis tanah dan ketebalan dari setiap lapisan tanah. Untuk memperoleh data yang kumulatif pada perlawanan penetrasi
Tabel 2.2. Hubungan Dr, ϕ dan N dari pasir (Peck, Meyerhoff)
Nilai N Kepadatan Relatif (Dr)
Sudut Geser Dalam Menurut
Peck
Menurut Meyerhoff
0-4 0,00-0,20 Sangat
lepas <28,50 <30 4-10 0,20-0,40 Lepas 28,50-30 30-35 10-30 0,40-0,60 Sedang 30-36 35-40 30-50 0,60-0,80 Padat 36-41 40-45 > 50 0,80-1,00 Sangat
[image:72.595.142.484.120.338.2]padat > 41 > 45 ( Sumber : Sosrodarsono, 2000)
Tabel 2.3. Hubungan Dr, ϕ dan N dari pasir (Terzaghi)
( Sumber : Sosrodarsono, 2000)
Keuntungan dan kerugian pengujian SPT (Standard Penetration Test) adalah sebagai berikut:
Relative Density (Dr) N Very Soft / Sangat Lunak < 2
Soft / Lunak 2 – 4
Medium / Kenyal 4 – 8 Stiff / Sangat Kenyal 8 – 15
Hard / Keras 15 – 30
Pengujian SPT pada pasir, hasilnya dapat digunakan secara langsung untuk memprediksi kerapatan relatif dan kapasitas daya dukung tanah.
2. Kerugian :
Sampel dalam tabung SPT diperoleh dalam kondisi terganggu. Nilai N yang diperoleh merupakan data sangat kasar, bila
digunakan untuk tanah lempung.
Derajat ketidakpastian hasil uji SPT yang diperoleh bergantung pada kondisi alat dan operator.
Hasil tidak dapat dipercaya dalam tanah yang mengandung banyak kerikil.
2.4 Pondasi Tiang Pancang
1. Untuk membawa beban-beban konstruksi di atas permukaan tanah ke dalam tanah melalui lapisan tanah.
2. Untuk menahan gaya desakan ke atas yang sering kali menyebabkan terjadinya kegagalan guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah di bawah bidang batas air jenuh.
3. Dapat memampatkan endapan tak berkohesi yang bebas lepas di dalam tanah dengan melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan saat pemancangan.
4. Sebagai faktor keamanan tambahan di bawah tumpuan jembatan dan tiang khususnya, jika erosi merupakan persoalan yang potensial. Dengan adanya pondasi tiang pancang, kegagalan gelincir yang dapat disebabkan oleh erosi dan beban horisontal akan dapat diatasi.
5. Dalam konstruksi yang didirikan pada lepas pantai, pondasi tiang pancang digunakan untuk meneruskan beban-beban yang terjadi di atas permukaan air pada struktur ke dalam air dan ke dalam dasar tanah yang mendasari air tersebut. Hal ini berlaku pada pondasi tiang pancang yang ditanamkan sebagian ke dalam tanah pada dasar air dan yang terpengaruh oleh beban vertikal dan tekuk serta beban lateral.
2.4.1 Jenis-Jenis Tiang Pancang
A. Tiang Pancang Kayu
Pemakaian tiang pancang kayu ini adalah cara tertua dalam penggunaan tiang pancang sebagai pondasi. Tiang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang kayu tersebut dalam keadaan terendam penuh di bawah muka air tanah.
B. Tiang Pancang Beton Keuntungannya yaitu :
a. Karena tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kualitas ketat dapat dilakukan setiap saat, hasilnya lebih dapat diandalkan.
b. Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.
c. Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang pancang sehingga mempermudah pengawasan pekerjaan konstruksi.
d. Cara penumbukan sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.
Kerugiannya yaitu :
a. Karena dalam pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan maka pada daerah yang berpenduduk padat di kota dan desa, akan menimbulkan masalah disekitarnya.
1. Precast Reinforced Concrete Pile 2. Precast Prestressed Concrete Pile . 3. Cast in Place Pile
2. Pondasi berdasarkan cara penyaluran beban yang diterima tiang kedalam tanah Berdasarkan cara penyaluran bebannya ke tanah, pondasi tiang dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu :
A.Pondasi tiang dengan tahanan ujung (End Bearing Pile)
Pondasi tiang jenis ini meneruskan beban melalui tahanan ujung tiang ke permukaan lapisan tanah pendukung. Dari hasil sondir dapat dipakai kira- kira harga perlawanan konus S ≥ 150 kg/cm2 untuk lapisan non kohesif, dan S ≥ 70 kg/cm2 untuk kohesif.
B. Tiang pancang dengan tahanan geser/sisi (Friction Pile)
Jenis tiang pancang ini akan meneruskan beban ketanah melalui gesekan antara tiang dengan tanah sekelilingnya. Bila butiran tanah sangat halus, tidak akan menyebabkan tanah di antara tiang-tiang menjadi padat. Sebaliknya, bila butiran tanah kasar maka tanah diantara tiang-tiang akan semakin padat. Perbedaan dari kedua jenis tiang pancang ini, semata-mata hanya dari segi kemudahan, karena pada umumnya tiang pancang berfungsi sebagai kombinasi antara friction pile (tumpuan sisi) dan end bearing pile (tumpuan ujung). Kecuali tiang pancang yang menembus tanah yang sangat lembek sampai lapisan tanah dasar yang padat.
C. Tiang pancang dengan tahanan lekatan (Adhesive Pile)
Bila tiang dipancangkan di dasar tanah pondasi yang memiliki nilai kohesi yang tinggi, maka beban yang diterima oleh tiang akan ditahan oleh lekatan antara tanah di sekitar dan permukaan tiang.
Gambar 2.6. Pondasi Tiang dengan Tahanan Lekatan
(Sumber : Sardjono, 1988)
3. Pondasi Tiang Pancang menurut Pemasangannya
Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya dibagi menjadi dua yaitu : A. Tiang Pancang Pracetak
Tiang pancang pracetak yaitu tiang pancang yang dicetak dan dicor di dalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Tiang beton, umumnya berbentuk prisma atau bulat dengan diameter yang bervariasi sesuai kebutuhan.
a. Penggembungan permukaan tanah dan gangguan tanah akibat pemancangan dapat menimbulkan masalah.
b. Tiang kadang – kadang rusak akibat pemancangan. c. Pemancngan sulit bila diameter terlalu besar B. Tiang yang Dicor di Tempat (Cast in Place Pile)
Tiang pancang yang dicor langsung di tempat, dibentuk dengan membuat sebuah lubang dalam tanah dan mengisinya dengan beton. Lubang tersebut dapat dicor, tetapi sering dibentuk dengan memancangkan sebuah sel atau corong kedalam tanah.
Keuntungan dari pemakaian jenis tiang pancang ini adalah :
a. Getaran pada saat melaksanakan pekerjaan sangat kecil, sehingga cocok untuk pekerjaan pada daerah yang padat penduduk.
b. Tanpa sambungan, dapat dibuat tiang yang lurus dengan diameter besar, serta panjang tiang dapat ditetapkan dengan mudah.
Kerugian dari pemakaian jenis tiang pancang ini adalah :
a. Ketika beton dituang, dikuatirkan adukan beton akan bercampur dengan runtuhan tanah, oleh karena itu beton harus segera dituangkan dengan seksama setelah penggalian dilakukan.
hanya dijatuhkan. Penutup (pile cap) biasanya diletakkan menutup kepala tiang yang kadang-kadang dibentuk dalam geometri tertutup.
Jenis-jenis alat pancang yaitu : 1. Pemukul Jatuh ( Drop hammer )
Pemukul jatuh terdiri dari blok pemberat yang dijatuhkan dari atas. Pemberat ditarik dengan tinggi jatuh tertentu kemudian dilepas dan menumbuk tiang. Pemancangan tiang biasanya dilakukan secara perlahan, jumlah jatuhnya palu per menit dibatasi pada empat sampai delapan kali. Pelaksanaan pemancangan berjalan lambat, sehingga alat ini hanya dipakai pada volume pekerjaan pemancangan yang kecil.
Keuntungan menggunakan pemukul jatuh (drop hammer) : a) Peralatannya sederhana.
b) Tinggi jatuh dapat diperiksa dengan mudah. c) Kesulitan kecil dan biaya operasi murah.
Kelemahan menggunakan drop hammer : a) Kepala tiang mudah rusak.
b) Pancang pemancangan terbatas. c) Kecepatan pemancangan lambat
Keunggulannya tiang pancang metode hydraulic jack in : 1. Bebas getaran
2. Bebas pengotoran lokasi kerja dan udara serta bebas dari kebisingan 3. Daya dukung aktual pertiang diketahui
Dengan hydraulic jack in, daya dukung setiap tiang dapat diketahui dan dimonitor langsung dari manometer yang dipasang pada peralatan hydraulic jacking system sepanjang proses pemancangan berlangsung.
4. Harga yang ekonomis
Teknologi hydraulic jacking ini tidak memerlukan pemasangan tulangan ekstra penahan impack pada kepala tiang seperti pada tiang pancang umumnya.
5. Lokasi kerja yang terbatas
Dengan tinggi alat yang relatif rendah, hydraulic jacking system ini dapat digunakan pada basement, ground floor atau lokasi kerja yang terbatas, Alat hydraulic jacking system ini dapat dipisahkan menjadi beberapa komponen sehingga memudahkan untuk dapat dibawa masuk atau keluar lokasi kerja.
Kekurangan tiang pancang metode hydraulic jack in :
3. Karena hydraulic jacking ini mempunyai berat sekitar 360 ton dan saat permukaan tanah yang tidak sama daya dukungnya, maka hal tersebut akan dapat mengakibatkan posisi alat pancang menjadi miring bahkan tumbang. Kondisi ini akan sangat berbahaya terhadap keselamatan pekerja.
2.4.3 Tahap – Tahap Pemancangan
Tahap-tahap pemancangan pondasi tiang pancang, sebagai berikut:
1. Membubuhi tanda, tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta tanggal saat tiang tersebut dicor. Titik-titik angkat yang tercantum pada gambar harus dibubuhi tanda dengan jelas pada tiang pancang. Untuk mempermudah perekaan, maka tiang pancang diberi tanda setiap 1 meter. 2. Pengangkatan/pemindahan, tiang pancang harus dipindahkan/diangkat
dengan hati-hati sekali guna menghindari retak maupun kerusakan lain yang tidak diinginkan. Pengangkatan tiang pancang dengan bantuan alat berat seperti mobile crane apabila alat pancang tidak tersedia service crane. Ada dua metode proses pengangkatan tiang pancang yaitu :
Pengangkatan tiang dengan dua tumpuan
Metode ini biasanya dipakai pada saat tiang sudah siap akan dipancang oleh mesin pemancangan. Persyaratan metode ini adalah jarak anatara kepala tiang dengan titik angker berjarak L/3. Untuk mendapatkan jarak ini, harus diperhatikan bahwa momen maksimum pada tempat pengikatan tiang sehingga dihasilkan nilai momen yang sama.
3. Rencanakan setting out atau menentukan titik-titik tiang pancang dilapangan dan urutan pemancangan, dengan pertimbangan kemudahan maneuver alat.
4. Memasukkan tiang pancang secara perlahan kedalam lubang pengikat tiang pancang yang disebut grip.
5. Sistem Jack-in akan naik dan menjepit tiang dengan penjepit. Ketika tiang sudah dipegang erat oleh grip, maka tiang mulai ditekan oleh mesin hidrolik.
6. Setelah selesai memancang, crane akan mengambil tiang kedua dan mengulang kembali seperti tahap pertama.
benar tanpa rongga. Pengelasan harus dilakukan dengan teliti karena kecerobohan dapat berakibat fatal, yaitu beban tidak tersalur sempurna. 8. Pemancangan tiang dilakukan hingga tercapai daya dukung desain tiang. 9. Setelah satu titik selesai pindah ke titik lainnya.
2.5 Kapasitas Daya Dukung Aksial Tiang Pancang
2.5.1 Daya Dukung Tiang Pancang dari Hasil Sondir ( Cone Penetrometer Test ) Kapasitas daya dukung tiang dapat diperoleh dari data uji kerucut statis Cone Penetration Test (CPT) atau sondir. Cone Penetration Test (CPT) atau
sondir ini tes yang sangat cepat, sederhana, ekonomis dan tes tersebut dapat dipercaya dilapangan dengan pengukuran terus-menerus dari permukaan tanah-tanah dasar. Cone Penetration Test (CPT) atau sondir ini dapat juga mengklasifikasi lapisan tanah dan dapat memperkirakan kekuatan dan karakteristik dari tanah. Fleming et al. (2009) menyarankan untuk tiang pancang yang ujungnya tertutup maka tahanan ujung satuan tiang sama dengan tahanan konus (qc), namun untuk tiang pancang yang ujungnya terbuka atau tiang bor,
tahanan ujung satuan tiang diambil 70% nya.
Dalam menghitung kapasitas daya dukung aksial ultimate (Qu), ada
Kapasitas daya dukung pondasi yang diijinkan ( ) dapat dihitung dengan rumus :
= ×
3 + ×
5 (2.4)
dimana :
= kapasitas daya dukung ultimit pada tiang pancang tunggal (kg) = tahanan ujung sondir (kg/cm2)
= luas penampang tiang (cm2) = Jumlah Hambatan Lekat (kg/cm) = keliling tiang (cm)
Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik :
= × (2.5)
Daya dukung ijin tarik :
=
3 (2.6)
Daya dukung terhadap kekuatan bahan :
= � × (2.7)
dimana :
= daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik (kg) = kekuatan yang diijinkan pada tiang (kg)
2.5.2. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Hasil SPT (Standard Test Penetration)
Suatu metode uji yang dilaksanakan bersamaan dengan pengeboran untuk mengetahui perlawanan dinamik tanah maupun pengambilan contoh terganggu dengan teknik penumbukan.
Tujuan dari percobaan SPT ini adalah untuk menentukan kepadatan relatif lapisan tanah dari pengambilan contoh tanah dengan tabung sehingga diketahui jenis tanah dan ketebalan tiap-tiap lapisan kedalaman tanah dan untuk memperoleh data yang kualitatif pada perlawanan penetrasi tanah serta menetapkan kepadatan dari tanah yang tidak berkohesi yang biasa sulit diambil sampelnya.Uji penetrasi standard (SPT) merupakan uji penetrasi dinamis yang banyak sekali digunakan untuk mendapatkan daya dukung tanah secara langsung. Harga N yang diperoleh dari SPT tersebut diperlukan untuk memperhitungkan daya dukung tanah yang tergantung pada kuat geser tanah. Hipotesis pertama mengenai kuat geser tanah diuraikan oleh Coulomb yang dinyatakan dengan :
= c + tan ø
(2.8)
Dimana :
= kekuatan geser tanah (kg/cm²) c = kohesi tanah (kg/cm²)
Tabel 2.4. Hal-Hal yang Perlu Dipertimbangkan Untuk Penentuan Harga N
(Sumber : Sosrodarsono, 1983)
Untuk mendapatkan sudut geser tanah dari tanah tidak kohesif (pasiran) biasanya dapat dipergunakan rumus Dunham (1962) sebagai berikut :
1. Tanah berpasir berbentuk bulat dengan gradasi seragam, atau butiran pasir bersegi segi dengan gradasi tidak seragam, mempunyai sudut Klasifikasi Hal-hal yang Perlu Diperhatikan dan
Dipertimbangkan
Hal yang perlu
dipertimbangkan secara menyeluruh dari hasil-hasil survei sebelumnya
Unsur tanah, variasi daya dukung vertikal (kedalaman permukaan dan susunannya), adanya lapisan lunak (ketebalan konsolidasi atau penurunan), kondisi drainase dan lain-lain
Hal-hal yang perlu diperhatikan langsung
Tanah pasir (tidak kohesif)
Berat isi, sudut geser dalam, ketahanan terhadap penurunan dan daya dukung tanah
Tanah lempung (kohesif)
Tabel 2.5. Hubungan antara Angka Penetrasi Standard dengan Sudut Geser
Dalam dan kepadatan Relatif Pada Tanah Pasir
(Sumber : Das, 1985)
Menurut Peck dan Meyerhoff, 1997, dari nilai N yang diperoleh pada uji SPT, dapat diketahui hubungan empiris tanah non kohesi seperti sudut geser dalam (ø), indeks densitas dan berat isi tanah basah (γwet).
Tabel 2.6. Hubungan antara Harga N-SPT, Sudut Geser Dalam, dan
Kepadatan Relatif
Nilai N Kepadatan relative
Sudut geser dalam ( ϕ ) Menurut
Peck
Menurut Meyerhoff 0 – 4 Sangat lepas 0,00 – 0,20 < 28,50 < 30 4 – 10 Lepas 0,20 – 0,40 28,50 – 30 30 – 35 10 – 30 Sedang 0,40 – 0,60 30 – 36 35 – 40 30 – 50 Padat 0,60 – 0,80 36 – 41 40 – 45 >50 Sangat padat 0,80 – 1,00 > 41 >45 (Sumber : Sosrodarsono & Nakazawa, 2005)
Angka Penetrasi
Standart, N Kepadatan Relatif Dr (%)
Sudut Geser
Dalam ø (º)
0 – 5 0 – 5 26 – 30
5 – 10 5 – 30 28 – 35
10 – 30 30 – 60 35 – 42
Tabel 2.7. Hubungan antara Harga N-SPT dan Berat Isi Tanah
Tanah tidak kohesif
Harga N < 10 10 – 30 30 – 50 > 50 Berat isi, �
(kN/m3)
12-16 14-18 16-20 18-23
Tanah kohesif
Harga N < 4 4 – 15 16 – 25 > 25 Berat isi, �
(kN/m3)
14 – 18 16 – 18 16 – 18 > 20
(Sumber : Braja, 1995)
Pada tanah tidak kohesif daya dukung sebanding dengan berat isi tanah, hal ini berarti bahwa tinggi muka air tanah banyak mempengaruhi daya dukung pasir. Tanah di bawah air mempunyai berat isi efektif yang kira-kira setengah berat isi tanah di atas muka air.
Tanah dapat dikatakan mempunyai daya dukung yang baik dari hasil uji SPT dapat dinilai dari ketentuan berikut :
1. Lapisan Kohesif mempunyai nilai SPT, N > 35.
2. Lapisan kohesif mempunya n
