427
ANALISIS KAPASITAS DUKUNG PONDASI TIANG
PADA PROYEK GEDUNG “K”
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
ANALYSIS OF PILE CAPACITY IN "K" BUILDING PROJECTS
UNIVERSITY OF MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
1)Amris Azizi, 2) M. Agus Salim
1,2)Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik dan Sains Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Jl. K.H. Ahmad Dahlan PO Box 202 Dukuh Waluh Purwokerto *Email: amris.azizi@gmail.com
ABSTRAK
Gedung “K” Universitas Muhammadiyah Purwokerto dirancang menggunakan pondasi tiang bor dengan kedalaman ujung mencapai 16 meter. Dalam pelaksanaannya, pekerjaan pondasi tiang ini banyak mengalami kendala teknis. Hal ini dapat mempengaruhi kelancaran pekerjaan, ketercapaian kedalaman pondasi yang direncanakan, kualitas dan kapasitas dukung pondasi.
Penelitian ini menganalisis kapasitas dukung pondasi tiang menggunakan metode statik (pendekatan teoritis) kemudian dibandingkan dengan kapasitas dukung pondasi tiang hasil uji beban metode PDA. Analisis diperlukan untuk memastikan kapasitas dukung pondasi terpasang masih mampu mendukung beban yang dipikul.
Hasil analisis menunjukkan karakteristik tanah dibawah permukaan sampai kedalaman ujung tiang merupakan tanah berlapis dengan kepadatan yang cukup baik atau keras. Pada kedalaman 4,00 meter lapisan tanah berupa lanau kepasiran padat (dense silty sand) dan pada kedalaman 10.00 – 30.03 meter jenis tanah bervariasi antara very dense sandy gravel dan very dense sandy silt trace gravel. Kapasitas dukung (ijin) pondasi hasil analisis statik lebih besar dibandingkan dengan hasil uji PDA, CAPWAP dan perkiraan perencanaan. Kapasitas dukung hasil analisis statik pada Titik DB-1 367,64 ton dan Titik DB-2 374,34 ton. Sedangkan kapasitas dukung perencanaan 105 ton, PDA 306 ton dan CAPWAP 301,4 ton.
Kata kunci: kapasitas dukung, pondasi tiang
ABSTRACT
The "K" building of the University of Muhammadiyah Purwokerto was designed using a bored pile foundation with the depth of the reaching 16 meters. This of course can affect the smooth work, the achievement of the planned depth of the foundation, the quality and capacity of the foundation's support.
This study analyzed the pile foundation capacity using the static method (theoretical approach) and then compare it to the capacity of the pile foundation load results of the PDA method. Analysis is needed to ensure the capacity of the installed foundation is still able to support the burden carried.
The results of the analysis show that the characteristics of the soil below the surface to the depth of the pile end are layered soils with sufficiently good or hard density. At a depth of 4.00 meters the soil layer is dense silty sand and at 10.00 - 30.03 meters the soil type varies between very dense sandy gravel and very dense sandy silt trace gravel. The supporting capacity (permit) of the foundation of the results of the static analysis is greater than the results of the PDA, CAPWAP test and planning estimates. The carrying capacity of the static analysis results at point DB-1 367.64 tons and point DB-2 374.34 tons. While the planning support capacity is 105 tons, PDA 306 tons and CAPWAP 301.4 tons.
Keywords: pile capacity, foundation PENDAHULUAN
Pondasi dibedakan menjadi dua, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pemilihan jenis pondasi tergantung kepada jenis struktur dan letak kedalaman tanah yang cukup keras. Konstruksi bangunan dengan beban ringan dan tanah dengan kondisi yang baik letaknya dangkal, menggunakan pondasi dangkal cukup
428
memadai. Untuk bangunan dengan beban berat (high-rise building) dan letak tanah keras cukup dalam, pilihan pondasinya adalah pondasi dalam (tiang) (Noor dan Shella, 2014).
Dalam perencanaan pondasi terlebih dahulu harus dihitung dan ditentukan kapasitas dukung rencana yang harus dicapai oleh setiap tiang yang biasanya masih harus dikoreksi. Oleh karena itu perlu dilakukan perhitungan kapasitas dukung dan pengujian pada pondasi tiang. Hal ini untuk memastikan bahwa kapasitas dukung tiang pondasi di lapangan memenuhi kapasitas dukung tiang yang didasarkan pada perhitungan teoritis (Putri, dkk.,2018).
Untuk menghitung kapasitas dukung pondasi tiang, Coduto (1994) membagi dalam tiga metode. Metode pertama dengan uji skala penuh di lapangan (Static Loading Test, SLT), kedua, metode statik dengan menggunakan prinsip-prinsip mekanika tanah, dan ketiga, metode dinamik atau sering disebut Pile Driving Analyzer (PDA).
Penelitian ini menentukan kapasitas dukung pondasi tiang menggunakan metode statik (pendekatan teoritis) kemudian dibandingkan dengan kapasitas dukung pondasi tiang hasil uji beban metode PDA. Analisis dilakukan pada pondasi tiang bor Gedung “K” Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
METODE
Analisis kapasitas dukung pondasi tiang metode statik dihitung secara empiris dari nilai N hasil uji SPT. Data hasil uji SPT didapatkan dari PT. T.W. Cipta yang melakukan uji di lapangan.
Untuk pondasi tiang yang terletak di dalam tanah pasir, kapasitas dukung dihitung berdasarkan persamaan yang disarankan Meyerhof (1956) (Hardiyatmo, 2001).
Qu = 4 Nb Ab + 1/50 N As
dengan,
Qu = Daya dukung ultimit (ton) Ab = Luas ujung tiang (ft2)
As = Luas selimut tiang (ft2)
Nb = Nilai N dari uji SPT pada tanah disekitar dasar tiang
N = Nilai N rata-rata uji SPT di sepanjang tiang
Data hasil uji pembebanan PDA dianalisis untuk mendapatkan kapasitas dukung termobilisasi pada tiang apakah telah mencapai kapasitas dukung ultimit. Data hasil uji PDA didapatkan dari PT Ageotescon. Hasil analisis data PDA dan hasil perhitungan perencana akan dibandingkan dengan hasil analisis metode statik yang disarankam Meyerhof.
HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Lapisan Tanah Permukaan
Perkiraan lapisan tanah berdasarkan uji Standard Penetration Test (SPT) pada titik bor dalam DB-1, jenis tanah pada kedalaman 0,00 – 10.00 meter dijumpai tanah soft silty clay sampai dense sandy gravel. Pada kedalaman 10.00 – 30.03 meter jenis tanah bervariasi antara very dense sandy gravel dan very dense sandy silt trace gravel.
Pada titk uji SPT DB-2, jenis tanah pada kedalaman 0,00 – 10,00 meter tanah bervariasi dari medium silty clay trace sand sampai dense sandy gravel. Pada kedalaman 10.00 – 20,12 meter jenis tanah bervariasi antara dense sandy gravel dan very dense sandy silt trace gravel.
429
Nilai N-SPT
Hasil uji bor dalam dan SPT pada 2 titik, memberikan ilustrasi nilai N-SPT dan lapisan tanah pada Tabel 1 dan 2.
Tabel 1 Perkiraan Lapisan Tanah Berdasarkan Standard Penetration Test (SPT) pada Titik Bor DB-1
Titik Bor Depth (m) N-SPT Jenis Tanah Keterangan
DB-1
0.00 – 3.00 3 Soft silty clay GWL berada pada
kedalaman -5.15 3.00 – 6.00 14 Medium dense silty sand
6.00 – 8.00 15 Medium dense sand
trace gravel
8.00 – 10.00 45 Dense sandy gravel
10.00 – 12.00 60 Very dense sandy gravel
12.00 – 14.00 5 Loose silty sandy gravel
14.00 – 16.00 60 Very dense sandy silt
trace gravel
Lapisan tanah keras sebagai laisan tanah pendukung (bearing
layer) dengan ketebalan lapisan
±16 m 16.00 – 30.03 60 Very dense sandy gravel
Sumber: Cipta, PT (2017)
Tabel 2 Perkiraan Lapisan Tanah Berdasarkan Standard Penetration Test (SPT) pada Titik Bor DB-2
Titik Bor Depth (m) N-SPT Jenis Tanah Keterangan
DB-2
0.00 – 4.00 4 - 5 Medium silty clay trace
sand
GWL berada pada kedalaman -5.00 4.00 – 6.00 29 Medium dense sand
trace gravel
6.00 – 8.00 23 Medium dense silty sand
8.00 – 10.00 41 Dense sandy gravel
10.00 – 20.12 60 Very dense sandy gravel
Lapisan tanah keras sebagai laisan tanah pendukung (bearing layer) dengan ketebalan lapisan ±10 m Sumber: Cipta, PT (2017) Pilihan pondasi
Untuk struktur sedang sampai dengan berat, dari uji SPT diatas, pilihan pondasi adalah pondasi tiang bor. Ujung tiang bertumpu pada lapisan tanah keras sebagai lapisan tanah dasar pendukung (bearing layer) seperti ditunjukkan oleh N-SPT > 50 yang cukup stabil pada rentang kedalaman -14.00 - 15.00 meter di bawah muka tanah eksisting. Perkiraan kapasitas dukung ijin aksial (tekan) dan tarik pondasi tiang ditunjukkan pada Tabel 3 dan 4.
Tabel 3 Rekomendasi Perkiraan Kapasitas Dukung Ijin Axial Load (tekan) Pondasi Tiang Bor Berdasarkan Hasil Uji N-SPT
Titik Bor
Depth (m)
Qall axial load
(ton) Remarks
ϕ 60 cm ϕ 80 cm ϕ 100 cm
430
DB-2 14.00 69 115 173
Sumber: Cipta, PT (2017)
Tabel 4 Rekomendasi Perkiraan Kapasitas Dukung Ijin Pull Out (tarik) Pondasi Tiang Bor Berdasarkan Hasil Uji N-SPT
Titik Bor
Depth (m)
Qall axial load
(ton) Remarks
ϕ 60 cm ϕ 80 cm ϕ 100 cm
DB-1 15.00 26 39 54
DB-2 14.00 31 46 63
Sumber: Cipta, PT (2017)
Hasil Uji PDA dan Analisis CAPWAP
Perkiraan kapasitas dukung pondasi tiang berdasarkan uji PDA dan analisis CAPWAP terlihat dalam Tabel 5. Hasil match yang diperoleh dalam analisis CAPWAP menghasilkan distribusi friksi yang tidak biasa. Hal ini kemungkinan terjadi akibat kondisi dan dimensi tiang bor yang tidak seragam.
Tabel 5. Kapasitas Dukung Tiang Hasil Uji PDA dan Analisis CAPWAP
ID tiang
Daya Dukung Tiang (ton)
Keterangan
PDA Analisis CAPWAP
Total Friksi Tahanan Ujung
#50 306,0 301,4 279,7 21,7 Refusal*)
Sumber: Ageotescon, 2019
*) Refusal berarti kapasitas dukung termobilisasi belum mencapai kapasitas dukung maksimum saat pengujian
Kapasitas Dukung Tiang Hasil Analisis Statis
Analisis statis kapasitas dukung tiang dilakukan dengan persamaan Meyerhof (1956). Analisis dan perhitungan dilakukan menggunakan data hasil uji SPT pada titik DB-1 dan DB-2 dengan nilai N seperti pada Tabel 6.
Tabel 6 Nilai N SPT Titik DB-1 dan DB-2
Titik Bor Nb N Diameter tiang (m) Kedalaman ujung tiang (m) Luas permukaan ujung tiang Ab (ft2) Luas selimut tiang As (ft2) DB-1 60 28,85 0,60 16,00 3,04 328,43 DB-2 60 31,40 0,60 16,00 3,04 328,43
Sumber: data sekunder dan hasil analisis (2020)
Hasil perhitungan kapasitas dukung pondasi tiang di titk DB-1 dan DB-2 terlihat dalam Tabel 7.
Tabel 7 Kapasitas Dukung Pondasi Metode Statik Pada Titik DB-1 dan DB-2
Titik Bor
Kapasitas Dukung Ultimit Tiang
Qu
(ton)
Kapasitas Dukung Ijin Tiang
Qijin
(ton)
DB-1 919,10 367,64
DB-2 935,85 374,34
431
Kapasitas dukung pondasi (pile capacity) adalah kapasitas dukung tiang dalam mendukung beban (Hardiyatmo, 2001). Kapasitas dukung tiang terpasang dilapangan diuji dengan Pile Driving Analyzer (PDA) dan di analisis dengan software CAPWAP. Pengujian dilakukan terhadap satu tiang yang dipilih secara random. Kapasitas dukung pondasi hasil perencanaan, uji PDA, CAPWAP dan analisis metode statik dapat dilihat dalam Tabel 8.
Tabel 8 Kapasitas Dukung Pondasi hasil Perencanaan, PDA, CAPWAP dan Analisis Metode Statik.
Metode Uji Kapasitas Dukung Ijin Pondasi
(ton)
Perencanaan 105
PDA 306
CAPWAP 301,4
Analisis Statik Titik DB-1 Titik DB-2
367,64 374,34
Sumber: data sekunder dan hasil analisis, 2020
Dalam Tabel 8 diatas terlihat kapasitas dukung ijin hasil analisis statik lebih besar dibanding hasil uji PDA, CAPWAP, dan perencanaan. Hasil ini menggambarkan bahwa kapasitas dukung pondasi terpasang lebih besar dari kapasitas dukung perkiraan perencanaan.
KESIMPULAN
Kapasitas dukung (ijin) pondasi hasil analisis statik lebih besar dibandingkan dengan hasil uji PDA, CAPWAP dan perkiraan perencanaan. Kapasitas dukung hasil analisis statik pada Titik DB-1 367,64 ton dan Titik DB-2 374,34 ton. Sedangkan kapasitas dukung perencanaan 105 ton, PDA 306 ton dan CAPWAP 301,4 ton. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa pondasi terpasang cukup aman terhadap beban yang struktur yang bekerja diatasnya.
DAFTAR PUSTAKA
Ageotescon, M.,PT. (2019). Laporan Pengujian PDA dan Analisis CAPWAP Proyek Pembangunan Gedung “K” Universitas Muhammadiyah Purwokerto, Jakarta.
Cipta, T.W.,PT. (2017). Field Test Report Soil Investigation, Proyek Pembangunan Gedung “K” Universitas
Muhammadiyah Purwokerto, Jakarta.
Coduto, D.P. (1994). Foundation Design Principles and Practices, Prentice Hall International, Inc., New Jersey.
Hardiyatmo, H., C. (2001). Teknik Fondasi II, Edisi ke 1, Jurusan Teknik Sipil, Fakutas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Noor, A., dan Shella Octaviani. (2014). Evaluasi Perkiraan Daya Dukung Teoritis Terhadap Daya Dukung Aktual Tiang Berdasarkan Data Sondir dan Loading Test, Jurnal INTEKNA, Tahun XIV, No.1, Mei 2014.
Putri, M.S., Yayuk Apriyanti, dan Ferra Fahriani. (2018). Analisis Perbandingan Daya Dukung dan Penurunan Tiang Pancang Tunggal Dengan Metode Statik dan Uji Beban, Prosiding Seminar Nasional Penelitian dan Pengabdian Pada Masyarakat, Universitas Bangka Belitung. Pangkalpinang.
