Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan

(1)

I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009.

ANALISA DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG

KANWIL DJP DAN KPP SUMBAGUT I JALAN SUKA MULIA MEDAN

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh

Ujian Sarjana Teknik Sipil

oleh:

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009

(2)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puja dan puji syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT yang

telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan

Tugas Akhir ini. Shalawat serta salam kepada pemilik pribadi mulia Rasulullah Muhammad

SAW beserta keluarga dan sahabatnya, yang membawa kita dari zaman jahiliyah kepada

zaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan.

Penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang

Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan KPP Sumbagut I ” ini disusun

guna melengkapi syarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan Program Strata satu (S-1) di

Universitas Sumatera Utara.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh bantuan dan saran

dari berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis ingin sampaikan terimakasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Dr. Ir. M. Sofian Asmirza S.M.Sc, selaku dosen pembimbing utama yang telah

membimbing penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini;

2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas

Sumatera Utara;

3. Bapak Ir. Faizal Ezeddin, MS, selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstension;

4. Seluruh Dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan Teknik Sipil

yang telah mendidik dan membina penulis sejak awal hingga akhir perkuliahan;

5. Pimpinan dan seluruh Staff PT. Pembangunan Perumahan, sebagai Pelaksana proyek yang

(3)

6. Terimakasih yang teristimewa, penulis ucapkan kepada kedua orangtua tercinta, yang telah

mengasuh, mendidik, dan membesarkan serta selalu memberikan dukungan baik moral,

material, maupun do’a yang tak henti-hentinya mereka mohonkan kepada Allah SWT

sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Begitu juga kepada keluarga yang

telah memberikan seni kehidupan dan dukungan yang tiada henti-hentinya kepada penulis

untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini;

7. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada rekan-rekan mahasiswa dan teman-teman yang

memberikan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini kemungkinan belum sempurna, untuk itu

penulis dengan tulus dan terbuka menerima kritikan dan saran yang bersifat membangun demi

penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Akhir kata, sekali lagi penulis sampaikan terimakasih kepada pihak yang telah banyak

membantu dan semoga atas bimbingan serta bantuan moral dan material yang penulis terima

mendapat imbalan dari Allah SWT.

Medan, Maret 2009 Penulis,

(4)

ABSTRAK

Pondasi tiang atau disebut juga pondasi dalam dipergunakan untuk konstruksi beban berat (high rise building). Sebelum melaksanakan suatu pembangunan konstruksi yang pertama-tama dilaksanakan dan dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah). Pondasi merupakan suatu pekerjaan yang sangat penting dalam suatu pekerjaan teknik sipil, karena pondasi inilah yang memikul dan menahan suatu beban yang bekerja diatasnya yaitu beban konstruksi atas.

Tujuan dari studi ini untuk menghitung daya dukung tiang pancang dari hasil sondir, Standar Penetrasi Test (SPT), dan berdasarkan parameter kuat geser tanah, membandingkan hasil daya dukung tiang pancang dan menghitung penurunan yang terjadi pada tiang pancang. Metodologi pengumpulan data dilakukan dengan cara melakukan observasi, pengambilan data dari pihak proyek serta melakukan studi keperpustakaan. Pada perhitungan daya dukung tiang pancang dilakukan dengan menggunakan beberapa metode, untuk data sondir dengan metode Aoki De Alencar dan metode langsung, untuk data SPT dengan metode Meyerhof dan berdasarkan parameter kuat geser tanah.

Berdasarkan data sondir, SPT, parameter kuat geser tanah yang diperoleh dan dihitung dengan beberapa metode diperoleh hasil perhitungan untuk data sondir dengan menggunakan metode Aoki de Alencar titik-1 Qult = 423.793 ton dan titik-2 Qult = 509.036 ton, dengan metode langsung titik-1 Qult = 649.980 ton dan titik 2 Qult = 415.563 ton. Untuk data SPT menggunakan metode Meyerhof diperoleh titik-1 Qult = 350.612 ton dan titik-2 Qult = 385.969 ton. Sedangkam untuk parameter geser tanah titik-1 Qult = 234.572 ton dan titik-2 Qult = 268.259 ton. Untuk penurunan tiang tunggal dihitung menggunakan metode Poulus dan Davis sebesar 28.27 mm.

(5)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

ABSTRAK ...iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR NOTASI ... x

BAB I. PENDAHULUAN I.1. Umum ... 1

I.2. Latar Belakang ... 3

I.3. Tujuan ... 3

I.4. Manfaat ... 3

I.5. Pembatasan masalah ... 4

I.6. Metode Pengumpulan Data ... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA II.1.Pendahuluan ... 6

II.2.Defenisi Tanah ... 6

II.3.Penyelidikan Lapangan dengan pengeboran ... 7

II.4.Penyelidikan Lapangan dengan SPT ... 8

II.5.Penyelidikan Lapangan dengan Sondir ... 10

II.6.Macam-macam Pondasi ... 14

(6)

II.8.Pemancangan Tiang Pancang ... 33

II.9.Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan Data Lapangan ... 37

II.10.Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan Data Laboratorium ... 42

II.10.Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan hasil loading test dengan metode Davisson ... 52

II.11. Tiang Pancang Kelompok ... 54

II.12. Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang Pancang ... 57

II.13. Penuruna Tiang... 60

II.14. Penurunan diijinkan ... 67

II.15. Faktor Keamanan ... 67

II.16. Alasan Pemilihan Pondasi Tiang Pancang ... 70

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN III.1. Data Umum ... 71

III.2. Metode Pengumpulan Data ... 72

III.3. Kondisi Umum Lokasi Studi ... 75

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1. Pendahuluan ... 77

IV.2. Pengumpulan Data dari Lapangan ... 77

IV.2.1 Perhitungan kapaitas daya dukung tiang pancang dengan metode Aoki dan De Alecander ... 77

(7)

IV.2.3 Perhitungan kapasitas daya dukung tiang dari

hasil SPT ... 87 IV.3. Pengumpulan Data dari Laboratorium ... 91

IV.3.1.Perhitungan kapasitas daya dukung tiang

berdasarkan parameter tanah ... 91 IV.4 Menghitungan kapasitas kelompok tiang berdasarkan

effisiensi ... 95 IV.5Menghitung penurunan tiang tunggal dan penurunan

kelompok tiang ... 96 IV.6 Diskusi ... 101 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

V.1.Kesimpulan... 103 V.2.Saran... ... 104 DAFTAR PUSTAKA

(8)

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

II.1 Faktor Empiri Fb dan Fs ... ……. 38

II.2 Nilai Faktor empiric untuk tipe tanah yang berbeda ... …….39

II.3 Faktor Daya Dukung Meyerhof ... ... 47

II.4 Nilai Ks untuk tiang pada pasir ... ... 48

II.5 Harga sudut gesekan antara beberapa harga bahan pondasi dengan tanah atau batuan ... ... 49

II.6 Perkiraan angka poison ... ... 63

II.7 Faktor aman yang disarankan ... ... 66

IV.1 Perhitungan daya dukung pondasi tiang titik S-1 dari sondir ... ... 83

IV.2 Perhitungan daya dukung pondasi tiang titik S-2 dari sondir ... ... 84

IV.3 Perhitungan tahanan ujung tiang pancang pada titik BH-1 dari data SPT ... ... 87

IV.4 Perhitungan tahanan ujung tiang pancang pada titik BH-2 dari data SPT ... ... 88

IV.5 Perhitungan daya dukung tiang pancang berdasarkan parameter kuat geser tanah pada titik 1 (BH-1) ... ... 91

IV.6 Perhitungan daya dukung tiang pancang berdasarkan parameter kuat geser tanah pada titik 2 (BH-2) ... ... 92

IV.7 Perkiraan penurunan tiang tunggal ... ... 97

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

II.1 Dimensi Alat Sondir Mekanis ... 12

II.2 Cara Pelaporan Hasil Uji Sondir ... 13

II.3 Tipe – Tipe Pondasi Dangkal ... 15

II.4 Pondasi Sumuran ... 16

II.5 Pondasi Tiang ... 16

II.6 Tiang Pancang kayu ... 20

II.7 Tiang Pancang Precast Reinforced Concrete Pile ... 22

II.8 Tiang Pancang Precast Prestressed Concrete Pile ... 23

II.9 Tiang Pancang Cast In Place ... 24

II.10 Tiang pancang baja ... 25

II.11 Tiang Pancang Water Proofed steel pipe and wood pile ... 27

II.12 Tiang Pancang Composite ungased-concrete and wood pile ... 29

II.13 Tiang Pancang composite dropped – shell and pipe pile ... 30

II.14 Tiang Pancang Franki composite pile ... 31

II.15 Pondasi tiang pancang dengan tahanan ujung ... 32

II.16 Pondasi tiang pancang dengan tahanan gesekan ... 32

II.17 Proses Pemancangan Tiang Pancang ... 36

II.18 Mekanisme Daya Dukung Tiang ... 39

II.19 Faktor Nq* ... 42

II.20 Garfik Daya Dukung Tanah Mayerhof ... 44

(10)

II.22 Grafik harga berdasarkan Cu tanah ... 47

II.23 Grafik hubungan harga dengan kedalaman ... 51

II.24 Kurva beban penurunan untuk tanah tertentu ... 53

II.25 Metode Davidson ... 53

II.26 Pola-Pola kelompok tiang pancang khusus... 55

II.27 Pengaruh tiang akibat pemancangan ... 57

II.28 Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang ... 58

II.29 Defenisi jarak s dalam hitungan efisiensi tiang ... 60

II.30 Faktor penurunan Io... 62

II.31 Koreksi kompersi Rk ... 63

II.32 Koreksi kedalaman Rh ... 63

II.33 Koreksi angka poison ... 63

II.34 Koreksi kekakuan lapisan pendukung Rb ... 64

III.1 Lokasi Proyek ... 73

III.2 Tahapan Pelaksanaan Penelitian ... 74

(11)

DAFTAR NOTASI

PK = Perlawanan Konus

JP = Jumlah Perlawanan (perlawanan ujung konus + selimut)

A = Interval pembacaan = 20 cm

B = Faktor alat = luas konus/luas torak = 10 cm

Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang

Qs

=

Kapasitas tahanan kulit

qc

=

Tahanan ujung sondir

Ap

=

Luas penampang tiang

Kt = Keliling tiang

JHL = Jumlah hambatan lekat

qp = Tahanan ujung ultimate

qc = Harga rata-rata tahanan ujung konus

N = Harga SPT lapangan

Li = Panjang Lapisan tanah

Cu = kohesi undrained

= koefisien adhesi antara tanah dan tiang

Nc* = faktor daya dukung tanah

Nq* = faktor daya dukung tanah

Qp = Tahanan ujung persatuan luas

f

=

Satuan tahanan kulit persatuan luas

(12)

q’ = Tegangan vertikal

Ko = koefisien tanah

Pps = Kapasitas ultimate tahanan kulit

= sudut geser efektif

As

=

Luas selimut tiang

=

Effisiensi alat pancang

Sg = Penuurunan kelompok tiang

Eg = Effisiensi kelompok tiang

(13)

BAB I

P E N D A H U L U A N

I.1 Umum

Pembangunan suatu konstruksi, pertama –tama sekali yang dilaksanakan dan

dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah) baru kemudian

melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar fungsinya

pada suatu konstruksi. Secara umum pondasi didefenisikan sebagai bangunan bawah tanah

yang meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan itu sendiri dan beban luar yang

bekerja pada bangunan ke tanah yang ada disekitarnya.

Struktur bawah sebagai pondasi juga secara umum dapat dibagi dalam dua jenis yaitu

pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pemilihan jenis pondasi ini tergantung kepada jenis

struktur atas, apakah termasuk konstruksi beban ringan atau beban berat dan juga jenis

tanahnya.Untuk konstruksi beban ringan dan kondisi lapisan tanah permukaan cukup baik,

biasanya jenis pondasi dangkal sudah memadai. Tetapi untuk konstruksi beban berat biasanya

jenis pondasi dalam adalah menjadi pilihan, dan secara umum permasalahan perencanaan

pondasi dalam lebih rumit dari pondasi dangkal.

Untuk hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan Tugas Akhir ini kepada

permasalahan pondasi dalam, yaitu tiang pancang. Pondasi tiang pancang adalah batang yang

relative panjang dan langsing yang digunakan untuk menyalurkan beban pondasi melewati

lapisan tanah dengan daya dukung rendah kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas

daya dukung tinggi yang relative cukup dalam dibanding pondasi dangkal. Daya dukung tiang

(14)

ujung tiang dan daya dukung geser atau selimut (friction bearing capacity) yang diperoleh dari

daya dukung gesek atau gaya adhesi antara tiang pancang dan tanah disekelilingnya.

Secara umum tiang pancang dapat diklasifikasikan antara lain: dari segi bahan ada

tiang pancang bertulang, tiang pancang pratekan, tiang pancang baja, dan tiang pancang kayu.

Dari segi bentang penampang, tiang panang bujur sangkar, segitiga, segi enam, bulat padat,

pipa, huruf H, huruf I, dan bentuk spesifik. Dari segi teknik pemancangan, dapat dilakukan

dengan palu jatuh (drop hammer), diesel hammer, dan hidrolic hammer.

Tiang pancang berinteraksi dengan tanah untuk menghasilkan daya dukung yang

mampu memikul dan memberikan keamanan pada struktur atas. Untuk menghasilkan daya

dukung yang akurat maka diperlukan suatu penyelidikan tanah yang akurat juga. Ada dua

metode yang biasa digunakan dalam penentuan kapasitas daya dukung tiang pancang yaitu

dengan menggunakan metode statis dan metode dinamis.

Penyelidikan tanah dengan menggunakan metode statis adalah penyelidikan sondir dan

standart penetrasi test (SPT). Penyelidikan sondir bertujuan untuk mengetahui perlawanan

penetrasi konus dan hambatan lekat tanah yang merupakan indikasi dari kekuatan daya dukung

lapisan tanah dengan menggunakan rumus empiris.

Penyelidikan standart penetrasi test (SPT) bertujuan untuk mendapatkan gambaran

lapisan tanah berdasarkan jenis dan warna tanah melalui pengamatan secara visual, sifat-sifat

tanah, karakteristik tanah. Data standart penetrasi test (SPT) dapat digunakan untuk

menghitung daya dukung.

Perencanaan pondasi tiang pancang mencakup rangkaian kegiatan yang dilaksanakan

dengan berbagai tahapan yang meliputi studi kelayakan dan perencanaan teknis. Semua itu

dilakukan supaya menjamin hasil akhir suatu konstruksi yang kuat, aman serta ekonomis.

(15)

Adapun latar belakang tugas akhir ini adalah untuk membandingkan hasil penyelidikan

lapangan dari sondir, hasil penyelidikan lapangan dari SPT dan hasil penyelidikan

laboratorium berupa parameter geser tanah dalam menghitung daya dukung pondasi tiang dari

hasil ketiga jenis alat uji tersebut, hasil dari perhitungan tersebut akan dibandingkan, sehingga

akan diperoleh perbedaannya dan juga diharapkan akan diperoleh daya dukung pondasi tiang

yang paling aman serta menguntungkan dari masing – masing penyelidikan lapangan tersebut

sehingga dapat diperoleh daya dukung yang baik dimana hasilnya dipakai untuk mendesain

pondasi yang aman dan ekonomis.

I.3 Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :

a. Menghitung daya dukung tiang pancang dari hasil sondir, standar penetrasi test, dan

parameter kuat geser tanah.

b. Membandingkan hasil daya dukung tiang pancang dari metode penyelidikan.

c. Menghitung kapasitas kelompok ijin tiang.

d. Menghitung penurunan yang terjadi pada tiang pancang.

I.4 Manfaat

Penulisan Tugas Akhir ini diharapkan bermanfaat bagi :

a. Sebagai bahan referensi bagi siapa saja yang membacanya khususnya bagi mahasiswa

yang menghadapi masalah yang sama.

b. Untuk pihak-pihak lain yang membutuhkannya.

(16)

Pada pelaksanaan proyek pembangunan Gedung Kanwil DJP dan KPP Sumagut I Jalan

Suka Mulia Medan terdapat banyak permasalahan yang dapat ditinjau dan dibahas, maka

didalam laporan ini sangatlah perlu kiranya diadakan suatu pembatasan masalah. Yang

bertujuan menghindari kekaburan serta penyimpangan dari masalah yang dikemukakan

sehingga semua sesuatunya yang dipaparkan tidak menyimpang dari tujuan semula. Walaupun

demikian, hal ini tidaklah berarti akan memperkecil arti dari pokok-pokok masalah yang

dibahas disini, melainkan hanya karena keterbatasan belaka. Namun dalam penulisan laporan

ini permasalahan yang ditinjau hanya dibatasi pada :

a. Hanya ditinjau untuk tiang pancang tegak lurus.

b. Hanya ditinjau pada jenis tiang pancang beton pracetak.

c. Tidak meninjau akibat gaya horizontal.

d. Perhitungan penurunan hanya pada tanah pasir.

I.6 Metode Pengumpulan Data

Dalam penulisan Tugas Akhir ini dilakukan beberapa cara untuk dapat mengumpulkan

data yang mendukung agar Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Beberapa cara

yang dilakukan antara lain:

a. Metode observasi

Untuk memperoleh data yang berhubungan dengan data teknis pondasi tiang pancang

diperoleh dari hasil survey langsung ke lokasi proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan

KPP Sumbagut I – Medan.

b. Pengambilan data

Pengambilan data yang diperlukan dalam perencanaan diperoleh dari PT. Patron selaku

(17)

c. Melakukan studi keperpustakaan

Membaca buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang ditinjau untuk penulisan

Tugas Akhir ini.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

(18)

Pada bab ini akan dibahas mengenai yang umum di pakai dalam penyelidikan di

lapangan dan metode pelaksanaanya. Terutama yang akan dijelaskan disini adalah mengenai

penyelidikan lapangan dengan SPT dan juga dengan Cone Penetration Test (CPT, Sondir).

Pada bab ini juga akan dicoba dibahas mengenai interpretasi secara teoritis, dari hasil

SPT dan Sondir dalam memperkirakan parameter – parameter tanah dan korelasi hasil

penyelidikan lapangan tersebut terhadap parameter – parameter tanah.

II.2 Defenisi Tanah

Tanah, pada kondisi alam, terdiri dari campuran butiran-butiran mineral dengan atau

tanpa kandungan bahan organik. Butiran-butiran tersebut dapat dengan mudah dipisahkan satu

sama lain dengan kocokan air. Material ini berasal dari pelapukan batuan, baik secara fisik

maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah, kecuali oleh sifat batuan induk yang merupakan

material asal, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur luar yang menjadi penyebab terjadinya

pelapukan batuan tersebut.

Istilah-istilah seperti kerikil, pasir, lanau dan lempung digunakan dalam teknik sipil

untuk membedakan jenis-jenis tanah. Pada kondisi alam, tanah dapat terdiri dari dua atau lebih

campuran jenis-jenis tanah dan kadang-kadang terdapat pula kandungan bahan organik.

Material campurannya kemudian dipakai sebagai nama tambahan dibelakang material unsur

utamanya. Sebagai contoh, lempung berlanau adalah tanah lempung yang mengandung lanau

dengan material utamanya adalah lempung dan sebagainya.

Tanah terdiri dari 3 komponen, yaitu udara, air dan bahan padat. Udara dianggap tidak

mempunyai pengaruh teknis, sedangkan air sangat mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah.

Ruang diantara butiran-butiran, sebagian atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila

(19)

udara dan air, tanah pada kondisi jenuh sebagian (partially saturated). Tanah kering adalah

tanah yang tidak mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol.

II.3 Penyelidikan Lapangan dengan Pengeboran

Jenis pengeboran yang dilakukan dalam proyek ini adalah jenis pengeboran yang

menggunakan bor mesin. Besar daya mesin yang diperlukan bergantung pasa tipe auger,

ukuran auger dan jenis tanah yang akan dipenetrasi.

Penyelidikan lapangan yang dilaksanakan ini adalah dengan menggunakan jenis

peralatan bor mesin. Pengeboran yang dilakukan dalam proyek ini adalah untuk menentukan

profil lapisan tanah terhadap kedalaman dan juga untuk menentukan sifat – sifat fisis tanah

meliputi : jenis tanah, warna tanah, tingkat plastisitas tanah, serta juga untuk pengambilan

sampel tanah dalam tabung untuk dilakukan pengujian di laboratorium. Lebih terperinci

penyelidikan dengan pengeboran ini bertujuan :

o Untuk mengevaluasi keadaan tanah secara visual terperinci

o Untuk mengambil sampel layer demi layer sampai kedalaman yang diinginkan untuk

dideskripsi

o Untuk mengambil sampel tak terganggu (undisturbed) dan sampel terganggu (disturbed)

untuk diselidiki di laboratorium.

o Untuk melaksanakan test penetrasi SPT yang digunakan untuk menduga kedalaman tanah

keras.

II.4 Penyelidikan Lapangan Dengan Standar Penetration Test (SPT)

Metode SPT adalah metode pemancangan batang (yang memiliki ujung pemancangan)

(20)

perkedalaman penetrasi. Cara ini telah dibakukan sebagai ASTMD 1586 sejak tahun 1958

dengan revisi – revisi secara berkala sampai sekarang.

Pemancangan biasanya dilakukan dengan beban 140 lbs ( ± 63.5 kg ) yang dijatuhkan

dari ketinggian 30” atau ± 75 cm.

Pengamatan dan perhitungan dilakukan sebagai berikut :

a. Mula – mula tabung SPT dipukul kedalam 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.

Jumlah pukulan untuk memasukkan split spoon 15 cm pertama dicata sebagai N1. jumlah

pukulan untuk memasukkan 15 cm kedua adalah N2 dan jumlah pukulan untuk

memasukkan 15 cm ketiga adalah N3. jadi total kedalaman setelah pengujian SPT adalah

45 cm dan menghasilkan N1, N2 dan N3.

c. Angka SPT ditetapkan dengan menjumlahkan 2 angka pukulan terakhir (N2+N3) pada

setiap interval pengujian dan dicatat pada lembaran Drilling Log.

d. Setelah selesai pengujian, tabung SPT diangkat dari lubang bor kepermukaan tanah untuk

diambil contoh tanahnya dan dimasukkan kedalam kantong plastik untuk diamati di

laboratorium.

Hasil dari pekerjaan Bor dan SPT kemudian dituangkan dalam lembaran drilling log yang

berisi :

 Deskripsi tanah meliputi : jenis tanah, warna tanah, tingkat plastisitas dan ketebalan lapisan tanah masing – masing.

 Pengambilan contoh tanah asli / Undisturbed sample (UDS)

(21)

 Tanggal pekerjaan dan berakhirnya pekerjaan.

Jumlah N pukulan memberikan petunjuk tentang kerapatan relatif dilapangan khususnya tanah

pasir atau kerikil dan hambatan jenis tanah terhadap penetrasi. Uji ini biasanya digunakan

untuk tanah yang keras.

II.4.1 Tujuan Percobaan SPT

1. Untuk menentukan kepadatan relatif lapisan tanah tersebut dari pengambilan contoh

tanah dengan tabung, dapat diketahui jenis tanah dan ketebalan tiap – tiap lapisan

kedalaman tanah tersebut.

2. Memperoleh data yang kualitatif pada perlawanan penetrasi tanah dan menetapkan

kepadatan dari tanah yang tidak berkohesi yang biasanya sulit diambil sampelnya.

II.4.2 Kegunaan hasil penyelidikan SPT

1. Menentukan kedalaman dan tebal masing – masing lapisan tanah tersebut

2. Alat dan cara operasinya relatif sederhana

3. Contoh tanah terganggu dapat diperoleh untuk identifikasi jenis tanah, sehingga

interpretasi kuat geser dan deformasi tanah dapat diperkirakan dengan baik.

II.5 Penyelidikan lapangan dengan Dutch Cone Penetrometer Test (DCPT, Sondir)

Penyondiran adalah suatu proses memasukkan alat sondir secara tegak lurus kedalam

tanah untuk mengetahui besarnya perlawanan penetrasi tanah terhadap kedalaman lapisan

tanah yang ditembus alat sondir tersebut.

Alat sondir adalah suatu alat yang berbentuk silinder dengan ujungnya berupa suatu konus.

(22)

tanah pada ujung sondir ( tahanan ujung ) dan gesekan pada selimut sondir ( hambatan lekat

atau gesekan selimut ). Standarisasi alat sondir di Indonesia belum dilakukan hingga saat ini.

Standar alat sondir yang umum digunakan dan telah diterima secara luas tercantum dalam

ASTM D 3441-75T yaitu : sondir yang mempunyai luas proyeksi ujung konus sebesar 10 cm2

dan luas selimutnya sebesar 150 cm2, penetrasi yang dilakukan dengan manual atau hidrolik

dengan kecepatan tidak lebih dari 2 cm/det.

Alat sondir terdiri dari konus atau bikonus yang dihubungkan dengan batang dalam

penyanggah (casing). Kemudian alat sondir ini ditekan kedalam tanah dengan bantuan mesin

sondir hidraulik yang digerakkan secara manual. Ada 2 type ujung konus pada sondir mekanis

yaitu ( lihat Gambar II.1 ) :

 Konus biasa, yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan biasanya digunakan pada tanah berbutir kasar, dimana besar perlawanan lekatnya kecil.

 Bikonus yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan hambatan lekatnya yang biasanya digunakan pada tanah yang berbutir halus.

Pembacaan tahanan ujung konus dan hambatan lekatnya dilakukan pada setiap kedalaman 20

cm. Cara pembacaan pada sondir secara mekanis adalah secara manual dan bertahap, yaitu

dengan mengukur tahanan ujung dengan alat ukur menometer kemudian baru diukur gesekan

selimaut dan tahanan ujung sehingga hasil laporan adalah pengurangan pengukuran

(pembacaan) kedua terhadap pengukuran (pembacaan) pertama. Cara penetrasi sondir mekanis

(konus dan bikonus). Selanjutnya dilakukan perhitungan bedasarkan rumus sebagai berikut :

- Hambatan lekat (HL) dihitung dengan rumus :

HL = ( JP – PK ) / AB ... ( II.1)

- Jumlah hambatan lekat (JHL) dihitung dengan rumus :

(23)

Dimana :

PK = Perlawanan penetrasi konus (qc)

JP = Jlh perlawanan ( perlawanan ujung konus + selimut )

A = Interval pembacaan = 20 cm

B = Faktor alat = luas konus/luas torak = 10 cm

i = Kedalaman lapisan yang ditinjau

II.5.1 Kegunaan ujin sondir adalah :

1. Untuk menentukan profil dan karakteristik tanah

2. Merupakan pelengkapan bagi informasi dari pengeboran tanah

3. Menentukan daya dukung pondasi

4. Untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta daya dukung maupun daya lekat

setiap kedalaman

5. Untuk memeberikan gambaran jenis tanah secara kontinu

6. Untuk mengevaluasi (meninjau kembali) karakteristik teknis tanah

II.5.2 Tujuan uji sondir adalah :

1. Tujuan praktis : untuk mengetahui kedalaman dan kekuatan lapisan – lapisan tanah

2. Tujuan teoritis :

a.Untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus ( penetrasi terhadap ujung konus yang

(24)

b.Untuk mengetahui jumlah hamabatan lekat tanah ( perlawanan geser atau friction

tanah terhadap selubung bikonus yang dinyatakan dalam gaya persatuan panjang )

( a ) ( b )

Gambar II.1 Dimensi Alat Sondir Mekanis a) Konus b) Bikonus

II.5.3 Cara Pelaporan hasil uji sondir

Cara pelaporan hasil uji sondir biasanya dilakukan dengan menggambarkan variasi

tahanan ujung ( qc ) dengan gesekan selimut ( fs ) terhadap kedalamannya. Bila hasil sondir

diperlukan untuk mendapatkan daya dukung tiang, maka diperlukan harga komulatif gesekan

(25)

kedalaman, sehingga pada kedalaman yang ditinjau dapat diperoleh gesekan total yang dapat

digunakan untuk menghitung gesekan pada kulit tiang.

Besaran gesekan komulatif ( total friction ) diadaptasikan dengan sebutan jumlah

hambatan lekat (JHL). Bila hasil sondir digunakan untuk klasifikasi tanah, maka cara

pelaporan hasil sondir ang diperlukan adalah menggambarkan tahanan ujung ( qc ), gesekan

selimut ( fs ), dan ratio gesekan ( FR ) terhadap kedalaman tanah. Data sondir tersebut

digunakan untuk mengidentifikasi dari profil tanah terhadap kedalaman.

Gambar II. 2 Cara Pelaporan Hasil Uji Sondir

Sumber: Ir. Sardjono, H. S. Pondasi Tiang Pancang, jilid I

II.6 Macam-macam Pondasi

Pondasi adalah bagian paling bawah dari suatu bangunan yang meneruskan beban

bangunan bagian atas kelapisan tanah atau batuan yang berada dibawahnya. Klasifikasi

(26)

Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara langsung seperti :

a. Pondasi setempat

Biasanya digunakan pada tanah yang mempunyai nilai daya dukung berbeda – beda

di satu tempat pada suatu lokasi bangunan yang akan dibangun. Untuk mentransfer beban

yang dipikul oleh pondasi ini, agar dapat merata didistribusikan pada semua tempat

biasanya dibuat beberapa pondasi setempat kemudian dihubungkan dengan plat balok.

Untuk pemakaian pondasi seperti ini biasanya dijumpai pada pondasi rumah tinggal

gedung bertingkat, ataupun gudang – gudang tempat penimbunan barang dimana untuk

setiap titik pondasi setempat diteruskan oleh kolom balok ke atasnya ataupun rangka baja

(Gambar II.3.a).

b. Pondasi Menerus

Digunakan pada tanah yang mempunyai nilai daya dukung yang seragam pada satu

lokasi pekerjaan yang akan dibangun. Pemakaian pondasi ini sangat ekonomis dari segi

pelaksanaannya, dan dapat dipakai pasangan batu kali untuk pasangan pondasi bentuk

trapesiumnya dan plat beton untuk dasar pondasi tersebut. Kemampuan pondasi ini dalam

mentransfer beban kebawah pondasi (tanah) dianggap bisa merata akibat kemampuan daya

dukung tanah yang homogen dalam meredam beban yang dipikul oleh pondasi (Gambar

II.3.b).

c. Pondasi Tikar

Jenis pondasi ini umumnya berlaku untuk tanah yang mempunyai nilai daya

(27)

menurut USCS (Unified Soil Classification System). Nilai daya dukung tanah yang sangat

kecil, mengakibatkan kemampuan tanah dalam memberikan daya dukung sangat kecil.

Untuk mendapatkan nilai daya dukung yang maksimum, biasanya digunakan pondasi

seperti ini dengan mengandalkan luasan plat untuk memberikan daya dukung yang

maksimum dan dikombinasikan dengan pondasi tiang ke atas, sehingga nilai friksi

tambahan dapat diharapkan sepanjang tiang untuk menambah nilai friction file antara tiang

dan tanah juga nilai daya dukung ujung (end – bearing file) dari luasan pondasi. Mengingat

konstruksi tersebut tidak ekonomis dari segi pelaksanaanya untuk gedung yang sederhana,

maka konstruksi tersebut banyak dipakai pada gedung bertingkat (Gambar II.3.c).

Plat Balok

Beban Beban

M.T

Pondasi Setempat Pondasi Setempat

( a )

( b )

M.T

Plat Beton Pasangan Batu

Kali

(28)

( c )

Gambar II.3 Tipe – tipe pondasi dangkal

2. Pondasi dalam

Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau

batu yang terletak jauh dari permukaan, seperti:

a. Pondasi sumuran (pier foundation) yaitu pondasi yang merupakan peralihan antara

pondasi dangkal dan pondsi tiang (Gambar II.5), digunakan bila tanah dasar yang kuat

terletak pada kedalaman yang relatif dalam, dimana pondasi sumuran nilai kedalaman

(Df) dibagi lebarnya (B) lebih besar 4 sedangkan pondasi dangkal Df/B ≤ 1.

b. Pondasi tiang (pile foundation), digunakan bila tanah pondasi pada kedalaman yang

normal tidak mampu mendukung bebannya dan tanah kerasnya terletak pada

kedalaman yang sangat dalam (Gambar II.4). Pondasi tiang umumnya berdiameter

lebih kecil dan lebih panjang dibanding dengan pondasi sumuran (Bowles, 1991).

Gambar II.4 Pondasi Tiang

Perletakan Pondasi SumuranPada Tanah Keras

(Sistem Kombinasi)

Tiang Pendukung Beban

Perletakan Pondasi Sumuran Pada tanah lempung

Muka Tanah Muka Tanah

Tanah keras Muka Tanah

(29)

Gambar II.5 Pondasi Sumuran

II.7 Pengertian Pondasi Tiang Pancang

Tiang pancang adalah bagian dari suatu konstruksi pondasi yang terbuat dari kayu,

beton dan baja yang berbentuk langsing yang dipancang hingga tertanam dalam tanah pada

kedalaman tertentu berfungsi untuk menyalurkan atau mentransmisikan beban dari struktur

atas melewati tanah lunak ke lapisan tanah yang keras. Hal ini merupakan distribusi vertikal

dari beban sepanjang poros tiang pancang atau pemakaian beban secara langsung terhadap

lapisan yang lebih rendah melalui ujung tiang pancang. Distribusi muatan vertical dibuat

dengan menggunakan gesekan, atau tiang pancang apung. Kebanyakan tiang pancang

dipancangkan kedalam tanah, akan tetapi ada beberapa tipe yang dicor setempat dengan cara

dibuatkan lubang terlebih dahulu dengan mengebor tanah.

Pada umumnya tiang pancang dipancangkan tegak lurus kedalam tanah, tetapi apabila

diperlukan untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal maka tiang pancang akan dipancang

miring. Sudut kemiringan yang dicapai oleh tiang pancang tergantung dari pada alat pncang

yang digunakan serta disesuaikan dengan perencanaannya.

Tiang pancang pada konstruksi pondasi mempunyai bebrapa jenis, baik dari segi jenis

tiangnya maupun dalam pelaksanaan ( pembuatan ) pondasi tiang tersebut.

Pada perencanaan pondasi tiang pancang, kekuatan pondasi antara lain ditentukan oleh

(30)

umumnya ditentukan oleh kekuatan reaksi tanah dalam mendukung tiang yang dibebani dan

pada kekuatan tiang itu sendiri dalam menahan serta menyalurkan beban diatasnya.

II. 7. 1 Penggolongan pondasi tiang pancang

Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian bahan, cara tiang

meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan satu perstu

II. 7. 1. 1 Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan

Pembagian tiang pancang menurut pamakaian bahan terdiri dari beberapa bagian, yaitu :

A. Tiang Pancang Kayu

Tiang pancang kayu dibuat dari batang pohon yang cabang-cabangnya telah dipotong

dengan hati-hati, biasanya diberi bahan pengawet dan didorong dengan ujungnya yang kecil

sebagai bagian yang runcing. Kadang-kadang ujungnya yang besar didorong untuk

maksud-maksud khusus, seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan bergerak

kembali melawan poros. Kadang kala ujungnya runcing dilengkapi dengan sebuah sepatu

pemancangan yang terbuat dari logam bila tiang pancang harus menembus tanah keras atau

tanah kerikil.

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 selalu terendam penuh di bawah muka air tanah. Tiang pancang dari

kayu akan lebih cepat rusak atau busuk apabila dalam keadaan kering dan basah yang selalu

berganti-ganti.

Sedangkan pengawetan serta pemakaian obat-obatan pengawet untuk kayu hanya akan

menunda atau memperlambat kerusakan dari pada kayu, akan tetapi tetap tidak akan dapat

melindungi untuk seterusnya. Pada pemakaian tiang pancang kayu biasanya tidak diijinkan

(31)

Tiang pancang kayu ini sangat cocok untuk daerah rawa dan daerah-daerah dimana

sangat banyak terdapat hutan kayu seperti daerah Kalimantan, sehingga mudah memperoleh

balok/tiang kayu yang panjang dan lurus dengan diameter yang cukup besar untuk di gunakan

sebagai tiang pancang.

a. Keuntungan pemakaian tiang pancang kayu :

• Tiang pancang kayu relatif ringan sehingga mudah dalam pengangkutan;

• Kekuatan tariknya besar sehingga pada waktu diangkat untuk pemancangan tidak

menimbulkan kesulitan seperti pada tiang pancang beton precast;

• Muda untuk pemotongannya apabila tiang kayu sudah tidak dapat masuk lagi ke dalam

tanah;

• Tiang pancang kayu lebih sesuai untuk friction pile dari pada end bearing pile karena

tekanannya relatif kecil.

b. Kerugian pemakaian tiang pancang kayu :

• Karena tiang pancang ini harus selalu terletak di bawah muka air tanah yang terendah

agar dapat tahan lama, maka kalau air tanah yang terendah itu letaknya sangat dalam,

hal ini akan menambah biaya untuk penggalian.

• Tiang pancang yang di buat dari kayu mempunyai umur yang relative kecil di

bandingkan dengan tiang pancang yang di buat dari baja atau beton, terutama pada

daerah yang muka air tanahnya sering naik dan turun.

• Pada waktu pemancangan pada tanah yang berbatu ( gravel ) ujung tiang pancang kayu

dapat dapat berbentuk berupa sapu atau dapat pula ujung tiang tersebut merenyuk.

Apabila tiang kayu tersebut kurang lurus, maka pada waktu dipancangkan akan

(32)

• Tiang pancang kayu tidak tahan terhadap benda-benda yang agresif dan jamur yang

menyebabkan kebusukan.

Gambar II.6 Tiang Pancang Kayu

B. Tiang Pancang Beton

1. Precast Renforced Concrete Pile

Precast Renforced Concrete Pile adalah tiang pancang dari beton bertulang yang

dicetak dan dicor dalam acuan beton ( bekisting ), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat

dan di pancangkan. Karena tegangan tarik beton adalah kecil dan praktis dianggap sama

dengan nol, sedangkan berat sendiri dari pada beton adalah besar, maka tiang pancang beton

ini haruslah diberi penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur

yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Karena berat sendiri adalah

besar, biasanya pancang beton ini dicetak dan dicor di tempat pekerjaan, jadi tidak membawa

kesulitan untuk transport.

Tiang pancang ini dapat memikul beban yang besar ( >50 ton untuk setiap tiang ), hal

ini tergantung dari dimensinya. Dalam prencanaan tiang pancang beton precast ini panjang dari

pada tiang harus dihitung dengan teliti, sebab kalau ternyata panjang dari pada tiang ini kurang

terpaksa harus di lakukan penyambungan, hal ini adalah sulit dan banyak memakan waktu.

(33)

• Precast Concrete Reinforced Pile ini mempunyai tegangan tekan yang besar, hal ini

tergantung dari mutu beton yang di gunakan.

• Tiang pancang ini dapat di hitung baik sebagai end bearing pile maupun friction pile.

• Karena tiang pancang beton ini tidak berpengaruh oleh tinggi muka air tanah seperti

tiang pancang kayu, maka disini tidak memerlukan galian tanah yang banyak untuk

poernya.

• Tiang pancang beton dapat tahan lama sekali, serta tahan terhadap pengaruh air

maupun bahan-bahan yang corrosive asal beton dekkingnya cukup tebal untuk

melindungi tulangannya.

b. Kerugian pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile

• Karena berat sendirinya maka transportnya akan mahal, oleh karena itu Precast

reinforced concrete pile ini di buat di lokasi pekerjaan.

• Tiang pancang ini di pancangkan setelah cukup keras, hal ini berarti memerlukan

waktu yang lama untuk menunggu sampai tiang beton ini dapat dipergunakan.

• Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan

memerlukan waktu yang lama.

• Bila panjang tiang pancang kurang, karena panjang dari tiang pancang ini tergantung

dari pada alat pancang ( pile driving ) yang tersedia maka untuk melakukan

panyambungan adalah sukar dan memerlukan alat penyambung khusus.

(34)

Gambar II.7 Tiang Pancang Precast Reinforced Concrete Pile

2. Precast Prestressed Concrete Pile

Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang dari beton prategang yang

menngunakan baja penguat dan kabel kawat sebagai gaya prategangnya

a. Keuntungan pemakaian Precast prestressed concrete pile

• Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.

• Tiang pancang tahan terhadap karat.

• Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi

b. Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile

• Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani.

• Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.

• Pergeseran cukup banyak sehingga prategang sukar untuk disambung.

Gambar II.8 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile

Sumber : Bowles, 1991

(35)

Pondasi tiang pancang tipe ini adalah pondasi yang di cetak di tempat dengan jalan

dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan cara mengebor tanah seperti pada

pengeboran tanah pada waktu penyelidikan tanah. Pada Cast in Place ini dapat dilaksanakan

dua cara:

1. Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan

ditumbuk sambil pipa tersebut ditarik keatas.

2. Dengan pipa baja yang di pancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton,

sedangkan pipa tersebut tetap tinggal di dalam tanah.

a. Keuntungan pemakaian Cast in Place

• Pembuatan tiang tidak menghambat pekerjan.

• Tiang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak dalam transport.

• Panjang tiang dapat disesuaikan dengan keadaan dilapangan.

b. Kerugian pemakaian Cast in Place

• Pada saat penggalian lubang, membuat keadaan sekelilingnya menjadi kotor akibat

tanah yang diangkut dari hasil pengeboran tanah tersebut.

• Pelaksanaannya memerlukan peralatan yang khusus.

(36)

Gamabar II.9 Tiang Pancang Cast In Place Franki Pile

C. Tiang pancang baja

Jenis tiang pancang baja ini biasanya berbentuk profil H. karena terbuat dari baja maka

kekuatan dari tiang ini adalah sangat besar sehingga dalam transport dan pemancangan tidak

menimbulkan bahaya patah seperti pada tiang pancang beton precast. Jadi pemakaian tiang

pancang ini sangat bermanfaat jika dibutuhkan tiang pancang yang panjang dengan tahanan

ujung yang besar. Tingkat karat pada tiang pancang baja sangat berbeda - beda terhadap

texture (susunan butir) dari komposisi tanah, panjang tiang yang berada dalam tanah dan

keadaan kelembaban tanah (moisture content).

Pada tanah dengan susunan butir yang kasar, karat yang terjadi hampir mendekati

keadaan karat yang terjadi pada udara terbuka karena adanya sirkulasi air dalam tanah. Pada

tanah liat (clay) yang kurang mengandung oksigen akan menghasilkan karat yang mendekati

keadaan seperti karat yang terjadi karena terendam air. Pada lapisan pasir yang dalam letaknya

dan terletak di bawah lapisan tanah yang padat akan sedikit sekali mengandung oksigen, maka

lapisan pasir tersebut akan menghasilkan karat yang kecil sekali pada tiang pancang baja.

a. Keuntungan pemakaian tiang pancang baja :

• Tiang pancang ini mudah dalam hal penyambungan;

• Tiang pancang baja mempunyai kapasitas daya dukung yang tinggi;

• Dalam pengangkutan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah.

(37)

• Tiang pancang ini mudah mengalami korosi;

• Tiang pancang H dapat mengalami kerusakan besar saat menembus tanah keras dan

yang mengandung batuan, sehingga diperlukan penguatan ujung.

Gambar II.10 Tiang Pancang Baja

D. Tiang Pancang Komposit.

Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri dari dua bahan yang

berbeda yang bekerja bersama-sama sehingga merupakan satu tiang. Kadang-kadang pondasi

tiang dibentuk dengan menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan

yang berbeda, misalnya dengan bahan beton di atas muka air tanah dan bahan kayu tanpa

perlakuan apapun disebelah bawahnya. Biaya dan kesulitan yang timbul dalam pembuatan

sambungan menyebabkan cara ini diabaikan.

(38)

Tiang ini terdiri dari tiang pancang kayu untuk bagian yang di bawah permukaan air

tanah sedangkan bagian atas adalah beton. Kita telah mengetahui bahwa kayu akan tahan

lama/awet bila terendam air, karena itu bahan kayu disini diletakan di bagian bawah yang

mana selalu terletak dibawah air tanah.

Cara pelaksanaannya adalah sebagai berikut :

a. Casing dan core dipancang bersamaan ke dalam tanah hingga mencapai kedalaman yang

telah ditentukan untuk meletakkan tiang pancang kayu tersebut dan harus terletak di

bawah muka air tanah yang terendah;

b. Kemudian core di tarik ke atas dan tiang pancang kayu dimasukkan ke dalam casing dan

terus dipancang hingga mencapai lapisan tanah keras;

c. Setelah mencapai lapisan tanah keras, pemancangan dihentikan dan core ditarik keluar

dari casing. Kemudian beton dicor ke dalam casing sampai penuh terus dipadatkan

(39)

Gambar II.11 Tiang Pancang Water proofed steel pipe and wood pile

2. Composite Dropped in – Shell and Wood Pile

Tipe tiang ini hampir sama dengan tipe diatas hanya bedanya di sini memakai shell yang

terbuat dari bahan logam tipis permukaannya di beri alur spiral. Secara singkat pelaksanaanya

sebagai berikut:

a. Casing dan core dipancang bersama-sama sampai mencapai kedalaman yang telah

ditentukan di bawah muka air tanah.

b. Setelah mencapai kedalaman yang dimaksud core ditarik keluar dari casing dan tiang

pancang kayu dimasukkan dalam casing terus dipancang sampai mencapai lapisn tanah

keras. Pada pemancangan tiang pancang kayu ini harus diperhatikan benar-benar agar

kepala tiang tidak rusak atau pecah.

c. Setelah mencapai lapisan tanah keras core ditarik keluar lagi dari casing.

d. Kemudian shell berbentuk pipa yang diberi alur spiral dimasukkan dalam casing. Pada

ujung bagian bawah shell dipasang tulangan berbentuk sangkar yang mana tulangan ini

dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat masuk pada ujung atas tiang pancang kayu

tersebut.

e. Beton kemudian dicor kedalam shell. Setelah shell cukup penuh dan padat casing

ditarik keluar sambil shell yang telah terisi beton tadi ditahan terisi beton tadi ditahan

dengan cara meletakkan core diujung atas shell.

3. Composite ungased – concrete and wood pile

(40)

a. Lapisan tanah keras dalam sekali letaknya sehingga tidak memungkinkan untuk

menggunakan cast in place concrete pile. Sedangkan kalau menggunakan precast

concrete pile akan terlalu panjang sehingga akan sulit dalam pengangkutan dan

biayanya juga akan lebih besar;

b. Muka air tanah terendah sangat dalam sehingga apabila kita menggunakan tiang

pancang kayu akan memerlukan galian yang sangat besar agar tiang pancang tersebut

selalu di bawah muka air tanah terendah.

Cara pelaksanaan tiang ini adalah sebagai berikut :

1) Casing baja dan core dipancang ke dalam tanah hingga mencapai kedalaman yang telah

ditentukan di bawah muka air tanah;

2) Kemudian core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan dalam casing

terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras;

3) Setelah sampai pada tanah keras core dikeluarkan lagi dari casing dan beton dicor sebagian

ke dalam casing, kemudian core dimasukkan lagi ke dalam casing;

4) Beton ditumbuk dengan core sambil casing ditarik ke atas sampai jarak tertentu sehingga

terjadi bentuk beton yang menggelembung seperti bola di atas tiang pancang kayu tersebut;

5) Core ditarik lagi keluar dari casing dan casing diisi dengan beton lagi sampai padat setinggi

beberapa cm di atas permukaan tanah. Kemudian beton ditekan dengan core kembali

(41)

Gambar II.12 Tiang Pancang Composite ungased – concrete and wood pile

4. Composite dropped – shell and pipe pile

Dasar pemilihan tiang ini adalah :

• Lapisan tanah keras terlalu dalam letaknya bila digunakan cast in place concrete pile;

• Letak muka air tanah terendah sangat dalam apabila kita menggunakan tiang composite

yang bawahnya dari tiang pancang kayu.

Cara pelaksanaan tiang ini adalah sebagai berikut :

a. Casing dan core dipancang bersamaan sehingga casing hampir seluruhnya masuk ke

dalam tanah. Kemudian core ditarik keluar dari casing;

b. Tiang pipa baja dengan dilengkapi sepatu pada ujung bawah dimasukkan dalam casing

terus dipancang dengan pertolongan core sampai ke tanah keras;

c. Setelah sampai pada tanah keras kemudian core ditarik ke atas kembali;

d. Kemudian shell yang beralur pada dindingnya dimasukkan dalam casing hingga

bertumpu pada penumpu yang terletak di ujung atas tiang pipa baja. Bila diperlukan

pembesian maka besi tulangan dapat dimasukkan dalam shell dan kemudian beton

dicor sampai padat;

e. Shell yang terisi dengan beton ditahan dengan core sedangkan casing ditarik keluar dari

(42)

Gambar II.13 Tiang Pancang Composite dropped – shell and pipe pile

5. Franki composite pile

Prinsip kerjanya hampir sama dengan tiang Franki biasa, hanya saja pada Franki

composite pile ini pada bagian atasnya dipergunakan tiang beton precast biasa atau tiang

profil H dari baja.

Cara pelaksanaan tiang ini adalah :

a. Pipa dengan sumbat beton yang dicor lebih dahulu pada ujung pipa baja dipancang dalam

tanah dengan drop hammer sampai pada tanah keras;

b. Setelah pemancangan mencapai kedalaman yang telah direncanakan pipa diisi lagi

dengan beton dan terus ditumbuk dengan drop hammer sambil pipa ditarik lagi ke atas

sedikit sehingga terjadi bentuk beton seperti bola;

c. Setelah tiang beton precast atau tiang baja H masuk dalam pipa sampai bertumpu pada

bola beton pipa ditarik keluar dari tanah;

(43)

t anah k er as t iang

t anah lunak

Gambar II.14 Tiang Pancang Franki composite pile

II.7.1.2 Berdasarkan cara penyaluran beban yang diterima tiang ke dalam tanah

Berdasarkan cara penyaluran bebannya ke tanah, pondasi tiang dibedakan menjadi tiga

jenis, yaitu :

1. Pondasi tiang dengan tahanan ujung (End Bearing Pile)

Tiang ini akan meneruskan beban melalui tahanan ujung tiang ke lapisan tanah

(44)

t ian g

t an ah ber bu t ir k asar

t iang

t anah ber k ohesif t inggi

Gambar II.15 Pondasi Tiang Pancang Dengan Tahanan Ujung (End Bearing Pile)

Sumber: Ir. Sardjono, H. S. Pondasi Tiang Pancang, Jilid I

2. Tiang pancang dengan tahanan gesekan (Friction Pile)

Jenis tiang pancang ini akan meneruskan beban ke tanah melalui gesekan antara tiang

dengan tanah di sekelilingnya. Bila butiran tanah sangat halus tidak menyebabkan tanah di

antara tiang - tiang menjadi padat, sedangkan bila butiran tanah kasar maka tanah di antara

tiang akan semakin padat.

Gambar II.16 Pondasi Tiang Pancang Dengan Tahanan Gesekan (Friction Pile)

3. Tiang pancang dengan tahanan lekatan (Adhesive Pile)

Bila tiang dipancangkan pada dasar tanah pondasi yang memiliki nilai kohesi tinggi,

maka beban yang diterima oleh tiang akan ditahan oleh lekatan antara tanah disekitar dan

(45)

Gambar II.17 Pondasi Tiang Pancang Dengan Tahanan Lekatan (Adhesive Pile)

II.8 Pemancangan tiang pancang

Pemancangan tiang pancang adalah usaha yang dilakukan untuk menempatkan tiang

pancang di dalam tanah sehingga berfungsi sesuai perencanaan. Pada umumnya pelakasanan

pemancangan dapat dibagi dalam tiga tahap, tahap pertama adalah pengaturan posisi tiang

pancang, yang meliputi kegiatan mengangkat dan mendirikan tiang pada pemandu rangka

pancang, membawa tiang pada titik pemancangan, mengatur arah dan kemiringan tiang dan

kemudian percobaan pemancangan.

Setelah selesai, tahap kedua adalah pemancangan tiang hingga mencapai kedalaman

yang direncanakan. Pada tahap ini didalam pencatatan data pemancangan, yaitu jumlah

pukulan pada tiap penurunan tiang sebesar 0, 25 m atau 0, 5 m. Hal ini dimaksudkan untuk

memperkirakan apakah tiang telah mencapai tanah keras seperti yang telah direncanakan.

Tahap terakhir biasa dikenal dengan setting, yaitu pengukuran penurunan tiang pancang per -

pukulan pada akhir pemancangan. Harga penurunan ini kemudian digunakan untuk

menentukan kapasitas dukung tiang tersebut.

II.8.1 Peralatan Pemancangan (Driving Equipment)

Untuk memancangkan tiang pancang ke dalam tanah digunakan alat pancang. Pada

dasarnya alat pancang terdiri dari tiga macam, yaitu :

(46)

2. Single - acting hammer

3. Double - acting hammer

Bagian - bagian yang paling penting pada alat pancang adalah pemukul (hammer),

leader, tali atau kabel dan mesin uap.

II.8.2 Hal - Hal yang Menyangkut Masalah Pemancangan

Ada beberapa hal yang sering dijumpai pada saat proses pemancangan. Pada

umumnya yang sering terjadi antara lain adalah kerusakan tiang, pergerakan tanah pondasi

hingga pada masalah pemilihan peralatan.

1. Pemilihan peralatan

Alat utama yang digunakan untuk memancangkan tiang-tiang pracetak adalah

penumbuk (hammer) dan mesin derek (tower). Untuk memancangkan tiang pada posisi

yang tepat, cepat dan dengan biaya yang rendah, penumbuk dan dereknya harus dipilih

dengan teliti agar sesuai dengan keadaan di sekitarnya, jenis dan ukuran tiang, tanah

pondasi dan perancahnya. Faktor - faktor yang mempengaruhi pemilihan alat penumbuk

adalah kemungkinan pemancangannya dan manfaatnya secara ekonomis. Karena dewasa ini

masalah-masalah lingkungan seperti suara bising atau getaran tidak boleh diabaikan, maka

pekerjaan seperti ini perlu digabungkan dengan teknik-teknik pembantu lainnya walaupun

sebelumnya telah ditetapkan salah satu cara pemancangan.

2. Pergerakan tanah pondasi

Pemancangan tiang akan mengakibatkan tanah pondasi dapat bergerak karena sebagian

tanah yang digantikan oleh tiang akan bergeser dan mengakibatkan bangunan - bangunan

(47)

3. Kerusakan tiang

Pemilihan ukuran dan mutu tiang didasarkan pada kegunaannya dalam perencanaan,

tetapi setidaknya tiang tersebut harus dapat dipancangkan sampai ke pondasi. Jika tanah

pondasi cukup keras dan tiang tersebut cukup panjang, tiang tersebut harus dipancangkan

dengan penumbuk (hammer) dan tiang harus dijaga terhadap kerusakan akibat gaya

(48)

Gambar II.17 Proses Pemancangan Tiang Pancang

(49)

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

sangat dipertimbangkan berperanan dari geoteknik. 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. CPT atau sondir ini dapat juga mengklasifikasi

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) dar 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 = qbAb + f.As... ...(II.3)

dimana :

Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang.

Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang.

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 :

(50)

Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit dari data

Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh sebagai berikut :

qb =

qca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D dibawah ujung

tiang dan Fb adalah faktor empirik tahanan ujung tiang tergantung pada

tipe tiang.

Tahanan kulit persatuan luas (f) diprediksi sebagai berikut :

F = qc (side)

qc (side) = Perlawanan konus rata-rata pada masinglapisan sepanjang tiang.

Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang.

Fb = Faktor empirik tahan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang.

Faktor Fb dan Fs diberikan pada Tabel II.1 dan nilai-nilai faktor empirik s diberikan pada

Tabel II.2.

Sumber : Titi & Farsakh, 1999

(51)

(%)

Tipe Tanah s (%) Tipe Tanah s (%)

Pasir 1,4 Pasir berlanau 2,2 Lempung

berpasir 2,4

Pasir kelanauan 2,0 Pasir berlanau

dengan lempung 2,8

Lempung

Sumber : Titi & Farsakh, 1999

Pada umumnya nilai s untuk pasir = 1,4 persen, nilai s untuk lanau = 3,0 persen dan nilai s

untuk lempung = 1,4 persen.

b. Metode Langsung

Metode langsung ini dikemukakan oleh beberapa ahli diantaranya : Meyerhoff,

Tomlinson, Begemann.

Daya dukung pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :.

Qu = qc x A p+ JHL x Kt ... ………..(II.6)

Dimana :

Qu = Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang.

qc =Tahanan ujung Sondir (Perlawanan penetrasi Konus pada kedalaman yang ditinjau).

(52)

q_c1 = Rata-rata PPK (q_c) 8D diatas ujung tiang

q_c2 = Rata-rata PPK (q_c) 4D diatas ujung tiang

JHL = Jumlah hambatan lekat.

K_t = Keliling tiang.

A _p= Luas penampang tiang.

- Daya dukung ijin pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :

Q _uIjin =

Q _uIjin = Kapasitas daya dukung ijin tiang pancang.

q_c = Tahanan ujung sondir dengan memakai faktor koreksi Begemann.

JHL = Jumlah hambatan lekat ( total friction ).

K_t = Keleling tiang.

Ap = Luas penampang tiang.

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 q_cuntuk daya dukung

diujung tiang kurang tepat. Suatu rentang disekitar ujung tiang perlu dipertimbangkan dalam

menentukan daya dukungnya.

Menurut Meyerhoff :