Rekayasa Pondasi. Achmad Muchtar.,ST.,MT UnNar

(1)

Rekayasa Pondasi

Achmad Muchtar .,ST.,MT

(2)

Definisi Teknik fondasi atau teknik pondasi

adalah suatu upaya teknis untuk

mendapatkan jenis dan dimensi fondasi bangunan yang efisien, sehingga dapat menyangga beban yang bekerja dengan baik. Teknik fondasi merupakan bagian dari ilmu geoteknik

(3)

 Pengertian Fondasi

Fondasi adalah suatu kontruksi pada bagian

dasar struktur atau bangunan ( sub struktur ) yang berfungsi meneruskan beban dari bagian atas struktur / bangunan ( upper struktur ) kelapisan tanah dibawahnya tanpa

mengakibatkan :

 Keruntuhan geser tanah

 Penurunan ( setlemen ) tanah / pondasi yang berlebihan

(4)

Pondasi dapat digolongkan menjadi tiga jenis:

 Pondasi dangkal: kedalaman masuknya ke tanah relatif dangkal, hanya beberapa meter

masuknya ke dalam tanah. Salah satu tipe yang sering digunakan ialah pondasi menerus yang biasa pada rumah-rumah,dibuat dari beton atau pasangan batu, meneruskan beban dari

dinding dan kolom bangunan ke tanah keras. Di dalamnya terdiri dari

– Pondasi setempat – Pondasi penerus – Pondasi pelat

(5)

 Pondasi Dalam . Digunakan untuk menyalurkan beban bangunan melewati lapisan tanah yang lemah di bagian atas ke lapisan bawah yang lebih keras. Contohnya antara lain tiang

pancang, tiang bor, kaison, dan semacamnya.

Penyebutannya dapat berbeda-beda tergantung disiplin ilmu atau

pasarannya.contohnya: fondasi tiang pancang

 Kombinasi fondasi pelat dan tiang pancang]]

(6)

 Desain fondasi

Pondasi didesain agar memiliki kapasitas dukung dengan penurunan / settlement tertentu oleh para Insinyur geoteknik dan struktur.

Desain utamanya mempertimbangkan penurunan dan daya dukung tanah, dalam beberapa kasus semisal turap, defleksi / lendutan pondasi juga diikutkan dalam perteimbangan. Ketika berbicara penurunan, yang diperhitungkan biasanya penurunan

total(keseluruhan bagian pondasi turun bersama-sama) dan penurunan diferensial(sebagian pondasi saja yang turun / miring). Ini dapat menimbulkan masalah bagi struktur yang didukungnya.

(7)

Daya dukung pondasi merupakan kombinasi dari kekuatan gesekan tanah terhadap

pondasi( tergantung pada jenis tanah, massa

jenisnya, nilai kohesi adhesinya, kedalamannya, dsb), kekuatan tanah dimana ujung pondasi itu berdiri, dan juga pada bahan pondasi itu

sendiri. Dalamnya tanah serta perubahan- perubahan yang terjadi di dalamnya amatlah sulit dipastikan, oleh karena itu para ahli

geoteknik membatasi beban yang bekerja

hanya boleh, biasanya, sepertiga dari kekuatan desainnya.

(8)

Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat diproyeksikan menjadi:

 Beban horizontal/beban geser, contohnya beban

akibat gaya tekan tanah, transfer beban akibat gaya angin pada dinding.

 Beban vertikal/beban tekan dan beban tarik, contohnya:

– Beban mati, contoh berat sendiri bangunan

– Beban hidup, contoh beban penghuni, air hujan dan salju

– Gaya gempa

– Gaya angkat air

• Momen

• Torsi

(9)

Secara umum pondasi dapat dikategorikan menjadi dua bagian:

1)Pondasi dangkal (Shallow Foundation)

Pada pondasi tipe ini beban diteruskan oleh kolom/tiang, selanjutnya diterima pondasi dan

disebarluaskan ke tanah. Dasar tanah yang menerima beban tidak lebih dari 1 sampai 2 meter dari

permukaan tanah. Disini tembok-tembok, kolom,

maupun tiang bangunan berdiri dengan pelebaran kaki diatas tanah dasar yang keras dan padat. Dan Pondasi dangkal biasanya digunakan untuk konstruksi beban

ringan dan kondisi lapisan permukaan yang cukup baik, biasanya jenis pondasi dangkal sudah cukup memadai untuk menopang bangunan.

(10)

(11)

Yang termasuk pondasi dangkal adalah :

 Pondasi Cakar Ayam

Pondasi cakar ayam terdiri dari plat beton bertulang yang relatif tipis yang didukung oleh buis-buis beton bertulang yang dipasang vertikal dan disatukan secara monolit dengan plat beton pada jarak 200-250 cm.

Tebal pelat beton berkisar antara 10-20 cm, sedang pipa-buis beton bertulang berdiameter 120 cm, tebal 8 cm dan panjang berkisar 150-250 cm. Buis-buis

beton ini gunanya untuk pengaku pelat. Dalam

mendukung beban bangunan, pelat buis beton dan

tanah yang terkurung di dalam pondasi bekerjasama, sehingga menciptakan suatu siatem komposit yang di dalam cara bekerjanya secara keseluruhan akan

identik dengan pondasi rakit (ralft foundation)

(12)

 Pondasi batu kali

Pondasi batu kali sering kita temuin pada bangunan – bangunan rumah tinggal.Pondasi ini masih digunakan, karena selain kuat, pondasi ini pun masih termasuk

murah.Bentuknya yang trapesium dengan ukuran tinggi 60 – 80 Cm, lebar pondasi bawah 60 – 80 Cm dan lebar pondasi atas 25 – 30 Cm. Bahan lain yang murah

sebagai alternatif pengganti pondasi batu kali adalah memanfaatkan bongkaran bekas pondasi tiang pancang ( Bore Pile ) atau beton bongkaran jalan.Bekas

bongkaran tersebut cukup kuat digunakan untuk

pondasi, sebab mutu beton yang digunakan ialah K-250 s/d K-300.Permukaannya yang tajam dan kasar mampu mengikat adukukan semen dan pasir.Bila dibandingkan dengan pondasi rollag bata, tentu bongkaran bekas

beton jauh lebih kuat.Ukurannya rata – rata 30 x 30 Cm.

(13)

(14)

 Pondasi Umpak

Sering ditemui pada konstruksi

tradisional dari batu masif yang ditarah (dibentuk dan diratakan), atau bisa juga dari beton bertulang “pre fabrikasi”

(dibuat melalui pabrik) dan tinggal

menaruh diatas permukaan tanah yang diratakan

(15)

(16)

 Pondasi Sumuran

Pondasi sumuran atau cyclop beton

menggunakan beton berdiameter 60 – 80 Cm dengan kedalaman 1 – 2 meter.Di dalamnya

dicor beton yang kemudian dicampur dengan batu kali dan sedikit pembesian dibagian

atasnya.Pondasi ini kurang populer sebab banyak kekurangannya, di antaranya boros

adukan beton dan untuk ukuran sloof haruslah besar.Hal tersebut membuat pondasi ini

kurang diminati.

(17)

(18)

 Pondasi Rollag Bata

Pada awalnya pondasi rollag bata merupakan pondasi yang diaplikasikan untuk menopang

berat beban pada bangunan.Namun, pada saat ini pondasi rollag bata telah lama

ditinggalkan.Selain mahal, pemasangannya pun membutuhkan waktu yang lama serta tidak

memiliki kekuatan yang bisa diandalkan.Akan tetapi, pondasi ini tetap digunakanuntuk

menahan beban ringan, misalnya pada teras.

(19)

2)Pondasi dalam (Deep foundation)

Pondasi dalam digunakan ketika lapisan atas tanah tidak memiliki daya dukung (load-bearing capacity) dan ketika

penggunaan pondasi dangkal hanya akan menyebabkan kerusakan struktur

dan/atau ketidakstabilan. Dan digunakan dengan kedalaman lebih dari 2 meter

dan biasa digunakan pada bangunan – bangunan bertingkat

(20)

Yang termasuk pondasi dalam adalah

 Bore pile

Bore pile adalah pondasi yang kedalamannya lebih dari 2 meter.Digunakan untuk pondasi bangunan – bangunan tinggi.Sebelum memasang bore pile, permukaan tanah dibor terlebih dahulu dengan menggunakan mesin bor.

Hingga menemukan daya dukung tanah yang sangat kuat untuk menopang pondasi.Setelah itu tulang besi dimasukan kedalam permukaaan tanah yang telah

dibor, kemudian dicor dengan beton.Pondasi ini

berdiameter 20 Cm keatas.Dan biasanya pondasi ini terdiri dari 2 atau lebih yang diatasnya terdapat pile cap.

(21)

(22)

 Pondasi Tiang pancang/paku bumi

Tiang pancang pada dasarnya sama dengan

bore pile, hanya sja yang membedakan bahan dasarnya.Tiang pancang menggunakan beton jadi yang langsung ditancapkan langsung

ketanah dengan menggunakan mesin

pemancang.Karena ujung tiang pancang lancip menyerupai paku, oleh karena itu tiang

pancang tidak memerlukan proses pengeboran.

(23)

Pondasi tiang pancang dibedakan :

1) Pondasi silinder beton (pondasi sumuran)

Pada umumnya digunakan pada tanah dengan kedalaman tanah keras 4-5 meter, dan bisa digunakan untuk bangunan bertingkat. Terdiri dari cincin-cincn beton bertulang (buis beton) diameter 60-80 cm. pada satu titik pondasi

bisa terdiri dari 3-5 cincin. Masing-masing cincin diisi dengan campuran pasir dan batu, atau dengan campuran 1 pc : 3 pasir : 5 kerikil.

(24)

2) Pondasi tiang pancang kayu

Hanya dapat digunakan jika tiang pancang kayu tersebut selamanya terendam air tanah, karena selama terendam tidak ada oksigen dan kayu tidak busuk .

3) Pondasi tiang pancang beton (pondasi paku bumi)

Dengan tiang pancang yang terbuat dari beton, maka jenis pondasi ini tidak tergantung pada tinggi rendah air tanah. Biasanya tiang pancag beton ini dibuat

secara pabrikasi. Pemasangan tiang pancang dilakukan dengan alat pengentak (hammer) , baik pengentak

manual maupun pengentak dengan mesin diesel.

(25)

4) Pondasi tiang pancang beton bertulang diatas tiang pancang kayu

Merupakan gabungan tiang pancang kayu yang disambung dengan tiang pancang

beton. Terlebih dahulu tiang pancang kayu dipancangkan sampai mencapai tanah keras, dan bagian pancang kayu harus dipastikan jauh dari muka air

tanah (benar-benar terendam oleh air tanah).

(26)

5) Pondasi tiang beton dengan cor ditempat -Pemboran langsung pada tanah (pondasi Strauss pile)

Tanah dibor langsung dengan alat bor khusus yang cukup kuat, sehingga lapisan tanah dan batuan dengan mudah ditembus. Setelah

mencapai tanah keras,bagian dasar diperbesar dengan bor khusus tadi. Selanjutnya lubang

yang terbentuk diisi dengan pembesian dan dicror beton

(27)

 PERSYARATAN FONDASI

 Kekuatan : Kapasitas Daya Dukung

 Deformasi : Penurunan (batas-batas yang

diperbolehkan berdasarkan struktur dan arsitektur).

Perbedaan penurunan S antar kolom 1/150 L hingga 1/300 L. Agar syarat terpenuhi, dapat digunakan balok sloof struktur (saran dari struktur). Tetapi menjadi tidak ekonomis pada bangunan 5-6 lantai karena dimensi balok sloof struktur dapat mencapai tinggi 150 cm

(28)

Sehingga selama ini sloof hanya direncanakan terhadap beban aksial tarik yang nilainya adalah 10% beban

kolom. Selain itu dapat digunakan rekayasa daya dukung tanah dengan didasarkan kapasitas daya

dukung dengan penurunan 1 inci.

(29)

 JENIS PONDASI BERDASAR RASIO D/B

 Pondasi dangkal ; Kriteria D/B < 1

Telapak : Individual spread footing (murah), Continuous footing (belum tentu lebih murah

dibandingkan mini piles), Combined footing, Mat footing / raft. Pondasi Batu Kali

 Pondasi dalam ; Kriteria D/B > 4-5

Tiang pancang, tiang bor (digali mesin),sumuran/kaison (digali Manusia dan lebih murah dibanding continuous footing)

(30)

 JENIS PONDASI BERDASAR JENIS BANGUNAN

 Pondasi untuk gedung Sederhana : continuous footing batu kali.

 Tingkat Tinggi : dengan atau tanpa basement.

Kegunaan basement yang biasanya 2-3 lantai adalah, 1. Segi fungsi sub-base.

2. Kepentingan stabilitas bangunan (tertahan lebih baik terhadap goyangan.

3. Mengurangi setlement jika beban tanah yang diambil sama dengan beban bangunan diatasnya (p=0).

Sedangkan masalah yang dihadapi adalah rembesan yang dapat diatasi dengan kedap air atau drainasi.

(31)

 Pondasi untuk mesin ; Direncanakan terhadap getaran.

 Fondasi untuk menara ;Tugu, cerobong asap, pemancar radio/tv, tower listrik. (gaya aksial kecil, gaya horisontal besar)

 Pondasi di bawah air ;jembatan dan dermaga (gaya aksial dan horisontal besar)

Pondasi harus mempertimbangkan erosi,

korosi, gaya luar (ombak/arus air), scouring (penggerusan tanah dasar).

(32)