ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN TIANG TEKAN HIDROLIS PRESTRESSED CONCRETE SQUARE PILE 45X45 CM2
PADA PROYEK PODOMORO CITY DELI MEDAN
TESIS
OLEH
AGUS SALIM JADI 137016006/TS
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN TIANG TEKAN HIDROLIS
PRESTRESSED CONCRETE SQUARE PILE 45X45 CM2
PADA PROYEK PODOMORO CITY DELI MEDAN
TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik Dalam Program Studi Magister Teknik Sipil Pada Program Pascasarjana
Universitas Sumatera Utara
OLEH
AGUS SALIM JADI 137016006/TS
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Judul Tesis : ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN TIANG TEKAN HIDROLIS PRESTRESSED CONCRETE SQUARE PILE 45X45 CM2 PADA PROYEK PODOMORO CITY DELI MEDAN Nama Mahasiswa : Agus Salim Jadi
Nomor Pokok : 137016006
Program Studi : Teknik Sipil
Menyetujui Komisi Pembimbing,
(Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE) (Ir. Rudi Iskandar, MT)
Ketua Anggota
Ketua Program Studi, Dekan,
(Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE) (Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, M.S.M.E)
Telah Diuji Pada
Tanggal : 04 Agustus 2015
---
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE Anggota : Ir. Rudi Iskandar, MT
Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
i ABSTRAK
Dalam perencanaan suatu bangunan, perlu dilakukan analisis yang benar mengenai kapasitas bangunan dalam memikul beban-beban yang ada. Salah satu komponen bangunan yang memerlukan penelitian yang komprehensif adalah pondasi atau struktur bawah dari bangunan karena pondasi dan struktur bawah tersebut memikul beban dari struktur atas dan mentransfer beban tersebut ke tanah di bawahnya.
Tesis ini menganalisis kapasitas daya dukung dan penurunan pada pondasi tiang tekan hidrolis jenis Prestressed Concrete Square Pile ukuran 45 cm × 45 cm dalam bentuk tiang tunggal maupun kelompok tiang. Metode yang dipergunakan antara lain metode empiris, Program Finite Element Method, Program AllPile, dan membandingkan hasilnya dengan interpretasi uji beban statis aksial (Loading Test)
pada Tribeca Condominium Northern Proyek Podomoro City Deli Medan. Analisis
menggunakan data penyelidikan tanah (Soil Investigation) dan laboratorium serta
menggunakan metode elemen hingga dengan pemodelan tanah Mohr Coulomb dan
Soft Soil.
Hasil analisis daya dukung Ultimate pondasi tiang tekan hidrolis dengan
metode empiris memberikan nilai terbesar pada analisis yang mempergunakan data parameter tanah yaitu 690,86 ton dengan Metode Meyerhoff, sedangkan nilai terkecil
diperoleh dari analisis menggunakan Finite Element Method yaitu 286,91 ton. Daya
dukung yang diminta oleh Perencana Strukturnya sebesar 150 ton belum dapat
dipenuhi oleh hasil daya dukung dari data FEM karena daya dukungnya (286,91)/2 =
143,46 ton (lebih kecil dari 150 ton). Hal yang sama juga terjadi pada hasil
interpretasi Loading Test yaitu dari metode Davisson (146,00 ton) dan Chin (134,71
ton), belum ada yang memenuhi syarat memikul beban kerja 150 ton. Daya dukung
lateral tiang diperoleh sebesar 12,15 ton dari Metode Broms dan 33,02 ton dari Finite
Element Method. Daya dukung lateral tiang yang diambil adalah sebesar 12,15 ton karena merupakan kekuatan bahan tiang terhadap beban lateral. Sedangkan untuk
daya dukung kelompok tiang (525 titik dalam satu pilecap) diperoleh efisiensi
terkecil 0,66 dari Converse-Labarre Equation dan efisiensi terbesar 0,71 dari Los Angeles Group Action Equation.
Untuk 200% dari beban rencana 150,00 ton yaitu 300,00 ton, penurunan tiang tunggal yang terjadi dari hasil analisis Program Finite Element Method adalah 3,65
mm, dari Program AllPile sebesar 7,52 mm, dari Loading Test sebesar 4,62 mm, dari
metode empiris (Metode Vesic) sebesar 1,52 mm. Hasil analisis penurunan tiang
tunggal dengan Loading Test lebih dapat dipercaya. Hasil analisis penurunan
kelompok tiang dengan Metode Vesic diperoleh penurunan sebesar 1,38 cm,
sedangkan menurut hasil dari program AllPile dihasilkan penurunan sebesar 0,43 cm.
Hasil analisis penurunan kelompok tiang dengan program AllPile lebih dipercaya
karena telah memasukkan lapisan-lapisan tanah dan parameter tanahnya. Tesis ini
ii
penurunan daripada spun pile dengan asumsi mutu beton dan luas penampang yang
sama. Dan pemodelan tanah Mohr-Coulomb untuk tanah dominan pasir dan Soft Soil
untuk tanah dominan lempung memberikan hasil analisis beban – penurunan yang
mendekati hasil beban – penurunan dari Loading Test.
Kata Kunci : Loading Test, Daya Dukung, Penurunan, Metode Elemen Hingga, Tiang
iii ABSTRACT
In planning to construct a building, it is necessary to conduct correct analysis on its capaCity in carrying the loads. One of the building components which need a comprehensive study is foundation or lower structure of the building since foundation and lower structure carry the load of the higher structure and transfers it to the soil under it.
This thesis analyzed the capaCity of carrying capaCity (portative power) and the settlement of hydraulic stressed pile foundation of Prestressed Concrete Square Pile of
45 cm
×
45 cm in cross section in single pile or group pile. The research used empiricalmethod, finite element method program, and Allpile program, and compared the result with the interpretation of axial static loading test (Loading test) at Tribeca Condominium Northern, Podomoro Project of City Deli, Medan. The analysis used soil investigation, laboratory study, and finite element by Mohr Coulumb soil and soft soil models.
The result of the analysis on the ultimate carrying capaCity of hydraulic stressed pile foundation with empirical method gave the highest value in the analysis which used soil parameter data of 690.86 tons with Meyerhoff method, while the lowest value from the analysis, using Finite Element method, it was 286.91 tons. Carrying capaCity asked by the structural planner for 150 tons could not be carried by the result of carrying capaCity from FEM data because its carrying capaCity was (286.91)/2 = 143.46 tons (less than 150 tons). The same was true to the result of the interpretation of Loading Test with Davisson method (146 tons) and with Chin (134.71 tons) so that there was no one of them had met the requirement for carrying the work loads of 150 tons. Carrying capaCity of lateral pile was 12.15 tons with Broms method and 33.02 tons with Finite Element method. Carrying capaCity of lateral pile was 12.15 tons because it was pile material strength on lateral pile, while the carrying capaCity of group pile (525 points in one pile cap) indicated the lowest efficiency of 0.66 from Converse-Labarre Equation and the highest efficiency was 0.71 from Los Angeles Group Action Equation.
For 200% of planning load of 150 tons, that is, 300 tons, the settlement of single pile which occurred from the result of the analysis on Finite Element method program was 3.65 mm, from Allpile program was 7.52 mm, from Loading Test was 4.62 mm, and from empirical method (Vesic Method) was 1.52 mm. The result of the analysis on the settlement of group pile with Vesic method, the settlement was 1.38 cm while from Allpile program it was 0.43 cm. The result of the analysis on the settlement of group pile with Allpile program was more reliable because it has inserted soil layers and its soil parameter. It was also found that square pile was better from its strength, carrying capaCity, and the settlement of spun pile with the assumption of concrete quality and the same section area. Mohr-Coulumb soil modeling for dominantly sandy soil and soft soil for dominant loam gave the result of load analysis – the settlement which was close to load result – the settlement of Loading Test.
Keywords: Loading Test, Carrying CapaCity, Settlement, Finite Element Method, Hydraulic Stressed Pile
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa atas rahmat dan berkah kesehatan, penulis dapat menyelesaikan penyusunan tesis ini untuk melengkapi persyaratan dalam menyelesaikan perkuliahan di Program Magister Teknik Sipil – Program Pascasarjana Universitas Sumatera Utara (USU) dengan konsentrasi dalam bidang Struktur Geoteknik.
Penulis menghaturkan hormat dan terima kasih kepada Bapak Dosen Pembimbing dan Pembanding tesis ini yaitu Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE (Pembimbing 1), Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT (Pembimbing 2), Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan (Pembanding 1), dan Bapak Dr. Ir. A. Perwira Mulia Tarigan, M.Sc (Pembanding 2) yang dengan penuh dedikasi dan ketulusan telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan-masukan yang berharga untuk menyempurnakan penulisan tesis ini, serta terima kasih kepada Bapak Prof. Drs. Subhilhar,M.A.,Ph.D selaku Pejabat Rektor Universitas Sumatera Utara dan Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, M.S.M.E selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan kepada Penulis untuk menimba ilmu di Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Penulis juga menghaturkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Ir. Sanjaya Aryatnie, MT selaku Direktur PT. Erakarya Konstruksi Nusantara dan PT. Jaya Pondasi Nusantara yang telah memberikan beasiswa penuh kepada
v
penulis untuk menempuh pendidikan Pascasarjana Program Magister Teknik Sipil di Universitas Sumatera Utara serta memberikan dukungan dan bantuan moril dan materiil. Penulis berharap dapat mengaplikasikan ilmu dan pengetahuan yang diperoleh selama menempuh pendidikan demi kesuksesan dan kejayaan perusahaan tempat penulis bekerja.
Terima kasih juga penulis sampaikan kepada pihak manajemen PT. Sinar
Menara Deli dalam Proyek Podomoro City Deli Medan, yaitu Bapak Charles Herison
Siahaan (General Manager), Bapak Eko Wibowo (Project Manager), Bapak Hendrik
Savali (Engineering), dan Ibu Nova (Data) yang telah memberikan bantuan berupa data-data untuk peneltian dalam tesis ini. Semoga proyek-proyek yang Bapak tangani semakin sukses dan jaya.
Kepada kedua orang tua dan pasangan hidup yang telah mendukung dengan doa dan motivasi dalam penyusunan tesis ini penulis juga mengucapkan banyak terima kasih dan ungkapan kasih sayang yang tulus. Kepada rekan-rekan sesama mahasiswa Program Magister Teknik Sipil USU angkatan 2013 khususnya Konsentrasi Geoteknik dan Sdr. Rajinda Bintang, ST yang juga telah memberikan banyak bantuan moril dan informasi yang berguna serta kepada rekan-rekan mahasiswa S2 yang tidak disebutkan namanya satu per satu oleh penulis tentunya penulis ucapkan terima kasih yang tulus pula.
Seperti peribahasa “Tiada gading yang tak retak”, penulis menyadari bahwa tesis ini masih memiliki banyak kekurangan dan keterbatasan yang disebabkan oleh
vi
keterbatasan pengetahuan dan pengalaman, serta referensi yang penulis miliki. Untuk itu penulis dengan terbuka akan menerima saran dan kritik yang positif demi perbaikan di masa yang akan datang. Akhir kata, Semoga tesis ini dapat berguna bagi masyarakat, bangsa dan negara Indonesia yang kita cintai, khususnya kepada Universitas Sumatera Utara (USU).
Terima kasih dan Salam Sejahtera Selalu.
Medan, Juni 2015
AGUS SALIM JADI
vii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Sepanjang pengetahuan saya juga, tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diakui dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Medan, Juni 2015
AGUS SALIM JADI 137016006
viii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
A. DATA PRIBADI
1. Nama : Agus Salim Jadi.
2. Alamat : Jalan Marelan Raya, Kompleks Perumahan
Marelan Residence No. B40 Medan.
3. Tempat / Tgl lahir : Batang Kuis, 15 Desember 1986.
4. Agama : Buddha.
5. Email : agussalim_ekkn@yahoo.com.
B. RIWAYAT PENDIDIKAN
1. SD Swasta : Methodist Batang Kuis (Tahun 1991 – 1997)
2. SMP Swasta : Husni Thamrin Medan (Tahun 1997 – 2000)
3. SMU Swasta : Husni Thamrin Medan (Tahun 2000 – 2003)
4. Sarjana S1 : USU Medan (Tahun 2003 – 2007)
5. Pasca Sarjana S2 : USU Medan (Tahun 2013 – 2015)
C. RIWAYAT PEKERJAAN
1. MAJABUMI Jakarta , sebagai Supervisor Manajemen Konstruksi.
Tahun 2007 – 2008 : Proyek Sekolah Tinggi Agama Buddha Medan.
ix
Tahun 2008 – 2009 : Proyek Renovasi Rumah Tinggal Medan.
3. PT. Erakarya Konstruksi Nusantara Medan , sebagai Koordinator Project
Manager
Tahun 2009 – Sekarang:
a. Proyek Banbury GK 400 PT. Industri Karet Deli Medan.
b. Proyek Gudang Distribusi Unilever Medan.
c. Proyek Gudang Distribusi Unilever Surabaya.
d. Proyek Showroom 7 lantai Medan.
e. Proyek Basement BOM PT. Industri Karet Deli Medan.
f. Proyek Gudang Refined PT. Medan Sugar Industri Medan.
g. Proyek Refinery PT. Agro Jaya Perdana Medan.
h. Proyek PLTU PT. Growth Sumatra Industry Medan, Jambi, dan
Perdagangan.
i. Proyek Pabrik PT. Sabas Indonesia Medan dan Banten.
j. Proyek Pergudangan Solid I & III KIM Medan.
x DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ... i ABSTRACT ... iii KATA PENGANTAR ... iv PERNYATAAN ... vii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xvii
DAFTAR GAMBAR ... xx DAFTAR NOTASI ... xxv BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. Umum ... 1 1.2. Latar Belakang ... 3 1.3. Tujuan Penelitian ... 5 1.4. Manfaat Penelitian ... 6 1.5. Batasan Masalah ... 7 1.6. Sistematika Penulisan ... 8
xi
2.1. Pengertian Pondasi Tiang Tekan Hidrolis ... 10
2.2. Karakteristik Tanah ... 12
2.3. Penyelidikan Tanah (Soil Investigation) ... 13
2.3.1. Standard Penetration Test (SPT) ... 13
2.3.2. Sondering Test (Tes Sondir) ... 19
2.3.3. Boring Test ... 22
2.4. Tiang Tekan Hidrolis ... 24
2.4.1. Menurut Mekanisme Transfer Beban ... 25
2.4.2. Menurut Jenis Bahan atau Material ... 26
2.5. Daya Dukung Tiang Tekan Hidrolis dengan Data SPT ... 25
2.6. Daya Dukung Tiang Tekan Hidrolis dengan Data Pembebanan (Loading Test) ... 30
2.6.1. Slow Maintaned Load Test Method (SM Test) ... 32
2.6.2. Quick Maintaned Load Test Method (QM Test) ... 33
2.6.3. Constant Rate of Penetration Test Method (CRP Test) ... 34
2.6.4. Swedish Cyclic Test Method (SC Test) ... 35
2.6.5. Prosedur Pengujian ... 40
2.6.6. Prosedur Pengukuran Penurunan Tiang Tekan Hidrolis ... 42
2.7. Perencanaan Daya Dukung Tiang Tekan Hidrolis Menurut Hasil SPT ... 43
2.8. Perencanaan Daya Dukung Tiang Tekan Hidrolis Menurut Hasil Sondir ... 44
xii
2.9.1. Metode Davisson (1972) ... 46
2.9.2. Metode Chin (1970, 1971) ... 48
2.9.3. Metode Mazurkiewicz (1972) ... 49
2.10. Daya Dukung Aksial Tiang Tekan Hidrolis Berdasarkan Kekuatan Bahan ... 51
2.11. Penurunan Tiang Tekan Hidrolis ... 51
2.11.1.Penurunan Tiang Tekan Hidrolis Tunggal ... 52
2.11.2.Penurunan Elastis Kelompok Tiang ... 57
2.11.3.Efisiensi Kelompok Tiang ... 59
2.12. Daya Dukung Tiang Akibat Beban Horizontal/Lateral ... 64
2.12.1.Daya Dukung Tiang Pendek dengan Kepala Bebas (Free Head) ... 65
2.12.2.Daya Dukung Tiang Pendek dengan Kepala Terjepit (Fixed Head) ... 68
2.12.3.Daya Dukung Tiang Panjang dengan Kepala Bebas (Free Head) ... 69
2.12.4.Daya Dukung Tiang Panjang dengan Kepala Terjepit (Fixed Head) ... 71
2.13. Metode Elemen Hingga (Finite Element Method) ... 72
2.13.1.Perumusan Elemen ... 75
2.13.2.Fungsi Bentuk Elemen Segitiga 6 Titik Nodal ... 76
2.13.3.Fungsi Bentuk Elemen Segitiga 15 Titik Nodal ... 76
2.13.4.Integrasi Numerik Dari Elemen Segitiga ... 77
2.14. Pemodelan Pada Program Finite Element Method ... 78
xiii
2.14.2.Model Soft Soil ... 89
2.15. Perkembangan Metode Pengujian Beban Tiang ... 93
2.15.1.Jenis Pengujian Beban Tiang ... 93
2.15.2.Pelaksanaan Pengujian Osterberg Cell (O-Cell) ... 94
2.15.3.Keunggulan dan Kelemahan Pengujian Osterberg Cell (O-Cell) ... 95
2.16. Analisis Bentuk Penampang Tiang Tekan Hidrolis ... 96
2.17. Pengembangan Dari Penelitian Tesis Loading Test Sebelumnya ... 97
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 99
3.1. Konsep Penelitian ... 99
3.2. Metode Pengumpulan Data ... 100
3.3. Deskripsi Proyek ... 100
3.4. Data Tiang Tekan Hidrolis ... 101
3.5. Kondisi Umum dan Lokasi Penelitian ... 102
3.6. Tahapan Penelitian ... 106
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 109
4.1. Deskripsi Lapisan Tanah dari Data Borelog ... 109
4.1.1. Deskripsi Lapisan Tanah dari Data Borelog pada Lokasi BH-10 ... 109
4.1.2. Deskripsi Lapisan Tanah dari Data Borelog pada Lokasi BH-11 ... 112
4.1.3. Deskripsi Lapisan Tanah dari Data Borelog pada Lokasi DBH-2 ... 114
4.2. Daya Dukung Berdasarkan Data SPT (Standard Penetration Test) ... 117
xiv
4.2.1. Daya Dukung Berdasarkan Data SPT Borelog BH-10 117
4.2.2. Daya Dukung Berdasarkan Data SPT Borelog BH-11 122
4.2.3. Daya Dukung Berdasarkan Data SPT Borelog DBH-2 125 4.3. Daya Dukung Berdasarkan Data Sondir (Cone Penetration Test) ... 129
4.4. Daya Dukung Berdasarkan Data Laboratorium Tanah ... 133
4.4.1. Perhitungan Daya Dukung Ujung Pondasi Tiang Tekan Hidrolis (End Bearing) ... 133
4.4.2. Perhitungan Daya Dukung Selimut Pondasi Tiang Tekan Hidrolis (Skin Friction) ... 135
4.5. Daya Dukung Berdasarkan Data Uji Pembebanan (Loading Test) ... 140
4.5.1. Metode Davisson (1972) ... 144
4.5.2. Metode Mazurkiewicz (1972) ... 146
4.5.3. Metode Chin (1970, 1971) ... 147
4.6. Daya Dukung Berdasarkan Kekuatan Bahan Tiang ... 149
4.7. Penurunan Tiang Tunggal ... 150
4.7.1. Penurunan Tiang Akibat Pemendekan Tiang Tekan Hidrolis (S1) ... 150
4.7.2. Penurunan Tiang Akibat Beban Titik Pada Ujung Tiang Tekan Hidrolis (S2) ... 151
4.7.3. Penurunan Tiang Akibat Beban Pada Selimut Tiang Tekan Hidrolis (S3) ... 151
4.8. Daya Dukung Akibat Penurunan Real ... 153
xv
4.10. Pentransferan Beban Tahanan Ujung (End Bearing) ... 155
4.11. Analisis Daya Dukung dan Penurunan Kelompok Tiang ... 157
4.11.1.Daya Dukung Kelompok Tiang ... 157
4.11.2.Penurunan (Displacement) Elastis Kelompok Tiang ... 160
4.12. Analisis Daya Dukung Lateral Pondasi Tiang Tunggal ... 160
4.13. Analisis Bentuk Penampang Tiang Tekan Hidrolis ... 162
4.14. Analisis Kapasitas Daya Dukung Tiang Tekan Hidrolis Berdasarkan Program AllPile ... 165
BAB V PEMODELAN ELEMEN HINGGA ... 173
5.1. Pendahuluan ... 173
5.2. Lapisan Tanah, Jenis Tanah, dan Tiang Tekan Hidrolis ... 174
5.3. Data Masukan Untuk Pemodelan Elemen Hingga ... 174
5.3.1. Siklus Uji Pembebanan Untuk Pemodelan Elemen Hingga ... 174
5.3.2. Data Tiang Tekan Hidrolis Untuk Pemodelan Elemen Hingga ... 176
5.3.3. Deskripsi dan Parameter Tanah Setiap Lapisan Tanah 177
5.4. Input Parameter Tanah Untuk Pemodelan Elemen Hingga ... 181
5.5. Pemodelan Lapisan Tanah dan Tiang ... 183
5.6. Output Analisis Dengan Program Finite Element Method ... 189
5.7. Kurva Hubungan Beban dan Penurunan ... 192
5.7.1. Beban 50 % (Cycle I) ... 192
5.7.2. Beban 100 % (Cycle II) ... 194
xvi
5.7.4. Beban 200 % (Cycle IV) ... 198
5.7.5. Perbandingan Antara Hasil Loading Test di Lapangan dengan Pemodelan Elemen Hingga di Program Finite Element Method ... 200
5.8. Kurva Hubungan Beban dan Waktu Loading Test ... 201
5.9. Daya Dukung Ultimate Akibat Beban Horizontal dengan Metode Elemen Hingga ... 203
5.10. Daya Dukung Ultimate Akibat Beban Vertikal dengan Metode Elemen Hingga ... 206
5.11. Pengaruh Jaring Elemen (Mesh) Pada Pemodelan Finite Element Method ... 208
5.12. Analisis dan Diskusi ... 213
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 218
6.1. Kesimpulan ... 218
6.2. Saran ... 226
DAFTAR PUSTAKA ... 227 LAMPIRAN
xvii
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
2.1 Hubungan antara Dr, Ø, dan N dari Pasir (Sosrodarsono, 1988) ... 14
2.2 Hubungan antara Dr dan N pada tanah lempung (Sosrodarsono, 1988) .. 15
2.3 Hal-hal yang perlu dipertimbangkan untuk penentuan harga N (Sosrodarsono, 1988) ... 16
2.4 Hubungan antara angka penetrasi standard dengan sudut geser dalam dan kepadatan relatif pada tanah pasir (Das, 1995) ... 18
2.5 Hubungan antara N dengan berat isi tanah ... 18
2.6 Harga m dan n untuk persamaan Meyerhoff ... 44
2.7 Parameter Elastis Tanah ... 55
2.8 Nilai tipikal Cp ... 55
2.9 Persamaan efisiensi grup dari tiang tekan hidrolis gesekan (friction piles) (Das, 1998) ... 62
2.10 Integrasi 3 titik untuk elemen 6 titik nodal ... 78
2.11 Integrasi 12 titik untuk elemen 15 titik nodal ... 78
2.12 Korelasi nilai N-SPT dan qc dengan modulus elastisitas tanah ... 82
2.13 Hubungan jenis tanah dan konsistensi tanah dengan poisson’s ratio (υ) (Das, 1999) ... 84
2.14 Korelasi antara konsistensi tanah dan tekanan konus ... 85
2.15 Hubungan antara jenis tanah dengan koefisien rembesan (K) (Wesley, 1977) ... 89
xviii
2.17 Hubungan dengan peraturan di BeLanda ... 91
2.18 Hubungan dengan parameter internasional yang dinormalisasi ... 91
4.1 Perhitungan daya dukung tiang dari data SPT Borelog BH-10 ... 120
4.2 Perhitungan daya dukung tiang dari data SPT Borelog BH-11 ... 123
4.3 Perhitungan daya dukung tiang dari data SPT Borelog DBH-2 ... 127
4.4 Perhitungan daya dukung tiang dari data sondir S-3 ... 131
4.5 Perhitungan daya dukung tiang dari data laboratorium ... 137
4.6 Hasil Loading Test di lapangan (data proyek Podomoro City Deli Medan) ... 143
4.7 Perhitungan beban terhadap penurunan metode Davisson ... 145
4.8 Perhitungan beban terhadap penurunan metode Mazurkiewicz ... 146
4.9 Perhitungan beban terhadap penurunan metode Chin ... 148
4.10 Perhitungan penurunan akibat pembebanan selimut tiang tekan hidrolis 152
4.11 Hasil daya dukung ultimate kedalaman 18,80 meter ... 153
4.12 Data beban ultimate, beban ujung, dan beban friksi ... 154
4.13 Hasil analisis perbandingan bentuk penampang square pile dengan spun pile saat diberi beban 150 ton ... 164
4.14 Parameter tanah yang digunakan dalam program AllPile ... 166
5.1 Data tiang tekan hidrolis untuk pemodelan elemen hingga ... 176
5.2 Input parameter tanah borelog BH-11 untuk pemodelan elemen hingga 181
5.3 Hubungan antara beban vs penurunan berdasarkan hasil program Finite Element Method ... 186
5.4 Besar penurunan yang diperoleh dari beban siklik 50 % ... 193
xix
5.6 Besar penurunan yang diperoleh dari beban siklik 150 % ... 197
5.7 Besar penurunan yang diperoleh dari beban siklik 200 % ... 199
5.8 Perbandingan hasil analisis antara mesh medium dengan mesh very fine pada program Finite Element Method ... 208
6.1 Hasil interpretasi uji beban statis aksial (Loading Test) ... 219
6.2 Hasil analisis daya dukung ultimate pondasi tiang tekan hidrolis ... 219
6.3 Hasil analisis penurunan pondasi tiang tekan hidrolis tunggal ... 221
6.4 Hasil analisis daya dukung pondasi kelompok tiang ... 222
6.5 Hasil analisis perbandingan bentuk penampang Square Pile dengan Spun Pile saat diberi beban rencana 150 ton ... 225
xx
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
2.1 Faktor Adhesi untuk Tiang Pancang dalam Tanah Lempung (Mc
Clellend, 1974) ... 29
2.2 Hubungan antara Sudut Geser Dalam Tanah dengan Nq* ... 30
2.3 Perbandingan Waktu Yang Dibutuhkan Pada 4 Metode Pengujian (Fellenius, 1975) ... 36
2.4 Perbandingan Perilaku Beban terhadap Penurunan pada 4 Metode Pengujian (Fellenius, 1975) ... 37
2.5 Gambar Static Axial Compression Test Kapasitas 300 ton (200%) ... 39
2.6 Denah Static Axial Compression Test Kapasitas 300 ton (200%) ... 40
2.7 Grafik Persamaan Pada Metode Davisson ... 47
2.8 Grafik Persamaan Pada Metode Chin ... 49
2.9 Grafik Persamaan Pada Metode Mazurkiewicz ... 50
2.10 Jenis Distribusi Tahanan Selimut Tiang Tekan Hidrolis Tunggal ... 53
2.11 Grup Tiang Tekan Hidrolis (Das, 2011) ... 59
2.12 Pola keruntuhan tiang pendek dengan kepala tiang bebas (Broms, 1964) 65 2.13 Reaksi tanah dan momen lentur tiang pendek kepala tiang bebas pada tanah pasir (Broms, 1964) ... 66
2.14 Reaksi tanah dan momen lentur tiang pendek kepala tiang bebas pada tanah lempung (Broms, 1964) ... 66
2.15 Daya dukung lateral Ultimate tiang pendek kepala tiang bebas pada tanah pasir (Broms, 1964) ... 67
xxi
2.16 Daya dukung lateral Ultimate tiang pendek kepala tiang bebas pada
tanah lempung (Broms, 1964) ... 67
2.17 Pola keruntuhan tiang pendek kepala tiang terjepit (Broms, 1964) ... 68
2.18 Reaksi tanah dan momen lentur tiang pendek kepala tiang terjepit pada tanah pasir (Broms, 1964) ... 68
2.19 Reaksi tanah dan momen lentur tiang pendek dan kepala tiang terjepit pada tanah lempung (Broms, 1964) ... 69
2.20 Tahanan tanah dan momen lentur tiang panjang dan kepala tiang bebas (Broms, 1964) ... 70
2.21 Daya dukung lateral Ultimate untuk tiang panjang pada tanah lempung (Broms, 1964) ... 71
2.22 Daya dukung lateral Ultimate untuk tiang panjang pada tanah pasir (Broms, 1964) ... 71
2.23 Perlawanan tanah dan momen lentur tiang panjang dan kepala tiang terjepit (Broms, 1964) ... 72
2.24 Penomoran Lokal Dan Penentuan Titik Nodal ... 75
2.25 Defenisi E0 dan E50 Untuk Hasil Uji Triaksial Terdrainase Standar (Finite Element Method 8.2) ... 81
2.26 Lingkaran-Lingkaran Tegangan Saat Mengalami Leleh (Yield) ; Satu Lingkaran Menyentuh Garis Keruntuhan Coulomb (Finite Element Method 8.2) ... 86
3.1 Bentuk dan Spesifikasi Tiang Tekan Hidrolis (Wika Beton) ... 102
3.2 Lokasi Podomoro City Deli Medan (Google Earth, 2015) ... 103
3.3 Denah Proyek Podomoro City Deli Medan ... 104
3.4 Lokasi Bore Hole, Sondir, dan Loading Test pada Tower Tribeca Condominium Northern ... 105
3.5 Bagan Alir Penelitian ... 107
xxii
4.1 Daya Dukung Tanah Berdasarkan Data SPT Borelog BH-10 ... 121
4.2 Daya Dukung Tanah Berdasarkan Data SPT Borelog BH-11 ... 124
4.3 Daya Dukung Tanah Berdasarkan Data SPT Borelog DBH-2 ... 128
4.4 Daya Dukung Tanah Berdasarkan Data Sondir S-3 ... 132
4.5 Daya Dukung Tiang Menurut Data Laboratorium Parameter Tanah ... 141
4.6 Hubungan Beban dengan Penurunan pada Loading Test di lapangan (Data Proyek Podomoro City Deli Medan, 2014) ... 141
4.7 Grafik Hubungan Beban dengan Waktu Loading Test di lapangan (Data Proyek Podomoro City Deli Medan, 2014) ... 142
4.8 Grafik Hubungan Penurunan dengan Waktu Loading Test di lapangan (Data Proyek Podomoro City Deli Medan, 2014) ... 142
4.9 Daya Dukung Ultimate dengan Metode Davisson ... 146
4.10 Daya Dukung Ultimate dengan Metode Mazurkiewicz ... 147
4.11 Grafik Daya Dukung Ultimate dengan Metode Chin ... 148
4.12 Transfer Beban Friksi Pada Tiang Tekan Hidrolis Kedalaman 0 sampai 18,80 meter ... 155
4.13 Transfer Beban Ujung PadaTiang Tekan Hidrolis Kedalaman 0 sampai 18,80 meter ... 156
4.14 Detail pondasi kelompok tiang (poer) ... 157
4.15 Kapasitas Lateral untuk Tiang Panjang pada Tanah Kohesif (Broms, 1964) ... 161
4.16 Cover pembuka program AllPile ... 166
4.17 Menu masukan data informasi proyek ... 167
4.18 Menu masukan data profil tiang ... 168
4.19 Data parameter tiang ... 168
xxiii
4.21 Data gaya vertikal, horizontal dan momen ... 169
4.22 Memasukkan data profil tanah ... 170
4.23 Input data faktor keamanan dan Load Factor ... 170
4.24 Hasil OutputAllPile ... 171
4.25 Input beban Group Piles ... 172
5.1 Pemodelan Lapisan Tanah dan Tiang ... 183
5.2 Grafik Hubungan Beban dengan Penurunan pada Lokasi BH-11 ... 185
5.3 Pemodelan Lapisan Tanah dan Tiang pada Lokasi BH-11 ... 189
5.4 Generate Mesh pada Lokasi BH-11 ... 189
5.5 Active Pore Pressure pada Lokasi BH-11 ... 190
5.6 Effective Stresses pada Lokasi BH-11 ... 190
5.7 Step Akhir Perhitungan dari Proses Calculate ... 191
5.8 Deformasi Mesh yang dihasilkan pada Lokasi BH-11 ... 191
5.9 Perpindahan Vertikal yang terjadi pada Lokasi BH-11 ... 192
5.10 Grafik Hubungan Beban dan Penurunan dengan beban 50% ... 192
5.11 Grafik Hubungan Beban dan Penurunan dengan beban 100 % ... 194
5.12 Grafik Hubungan Beban dan Penurunan dengan beban 150 % ... 196
5.13 Grafik Hubungan Beban dan Penurunan dengan beban 200 % ... 198
5.14 Grafik Hubungan Beban dan Penurunan antara Hasil Loading Test di Lapangan dengan Elemen Hingga Finite Element Method ... 200
5.15 Grafik Hubungan Beban dengan Waktu ... 202
5.16 Grafik Hubungan Penurunan terhadap Waktu ... 202
xxiv
5.18 Pemodelan Beban Horizontal pada Finite Element Method ... 204
5.19 Input dan Output Finite Element Method untuk Analisis Daya Dukung Vertikal Ultimate ... 207
5.20 Penyusunan Mesh secara Normal (a) dan Mesh secara Penambahan
Lapisan Tanah (b) ... 212
5.21 Hasil Analisis Active Pore Pressure pada Mesh Normal (a) dengan
Mesh Penambahan Lapisan Tanah (b) ... 212
5.22 Hasil Analisis Effective Stresses pada Mesh Normal (a) dengan Mesh
Penambahan Lapisan Tanah (b) ... 213
6.1 Perbandingan Daya Dukung Tiang Tekan Hidrolis Pondasi Tiang
Tunggal ... 220
6.2 Diagram Batang Hasil Analisis Penurunan Pondasi Tiang Tekan
Hidrolis Tunggal ... 221
6.3 Diagram Batang Hasil Analisis Daya Dukung Pondasi Kelompok Tiang
Tekan Hidrolis ... 223 6.4 Perbandingan Penurunan Kelompok Tiang ... 224
xxv DAFTAR NOTASI
Dr = Kepadatan relatif (Relative Density)
Ø = Sudut geser dalam
N = Nilai N-SPT
N0 = Harga ekivalen dari N
N-SPTav = Nilai N-SPT rata-rata
ζ = Tegangan efektif berlebih
c = Kohesi tanah
φ = Sudut geser dalam pada tanah pasir
γ = Berat isi tanah
qu = Nilai kuat tekan
qp = Tahanan ujung Sondir
qc = Tahanan ujung Sondir terkoreksi
HL = Hambatan lekat
JHL = Jumlah hambatan lekat
JP = Jumlah perlawanan
KH = Keliling tiang pancang
PK = Perlawanan konus
A = Tahap pembacaan
B = Faktor alat
I = Kedalaman
Qu = Kapasitas daya dukung Ultimate tiang pancang tunggal
(Qv)ult = Beban runtuh
xxvi
A, Ab, Ac = Luas penampang tiang pancang
As = Luas selimut tiang pancang
𝑁 = Nilai N rata-rata
N1 = Nilai N-SPT pada ujung tiang pancang
N2 = Nilai N-SPT dari ujung tiang sampai 4 kali diameter di
atas ujung tiang
Na = Nilai N-SPT pada elevasi dasar tiang pancang
d, D = Diameter tiang pancang
L, Lb = Panjang/kedalaman tiang pancang
P = Daya dukung tiang izin
m = Koefisien perlawanan ujung
n = Koefisien perlawanan geser tiang
∆ = Penurunan elastis
E, Es = Modulus elastisitas bahan tiang pancang
C1, C2 = Konstanta
ν = Poisson ratio
Ψ = Sudut dilatansi
G = Modulus geser
K0 = Koefisien tekanan tanah lateral pada kondisi diam
K0NC = Koefisien tekanan tanah lateral dalam kondisi
terkonsolidasi normal
ζh = Tegangan horizontal
ζv = Tegangan vertikal
Eincrement = Peningkatan kekakuan
cincrement = Peningkatan kohesi
kx, ky = Koefisien permeabilitas
xxvii
k* = Indeks muai termodifikasi
e = Angka pori
ε = Regangan
U = Derajat konsolidasi
