BAB IV PERENCANAAN FONDASI DAN PEMBAHASAN

(1)

BAB IV

PERENCANAAN FONDASI DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Karakteristik Tanah 4. 1. 1 Stratigrafi Tanah

Gambar 4.1 Pembagian Zona Berdasarkan Titik Bor

ZONA 1 ZONA 2 ZONA 3

(2)

Stratigrafi tanah pada lokasi studi didasarkan pada penyelidikan tanah yang telah dilaksanakan yaitu pada titik DB3, DB 4 dan DB 5

(3)

Keterangan:

1. Lempung kelanauan, soft to medium stiff, coklat keabuan sebagian bercampur gravel.

2. Lempung kelanauan, medium stiff to stiff, berwarna abu-abu kecoklatan. 3. Lanau lempung kepasiran, very stiff to hard, berwarna abu-abu coklat

kekuningan.

4. Pasir kelanauan, bercampur gravel, very dense, berwarna hitam keabuan. 5. Lempung kelanauan, very stiff to hard, berwarna abu-abu.

Stratigrafi lapisan tanah dimaksudkan untuk mengetahui kondisi tanah di tiap lapisannya, seperti yang tercantum di tabel 4. 1

Tabel 4.1 Stratigrafi Lapisan Tanah New DMD-Cibitung (PT Ketira Engineering)

a. Zona 1

Kedalaman Tanah Deskripsi Tanah

0.00 – 12.5 m Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) dengan konsistensi medium stiff to stiff berwarna abu-abu kecoklatan. Lapisan ini mempunyai nilai pukulan N-SPT rata-rata berkisar antara 2-8 pukulan/30 cm penetrasi spoon SPT

12.5 - 15.00 m : Merupakan lapisan lempung kelanauan (silty clay) dengan konsistensi very stiff berwarna abu-abu kecoklatan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 22 - 32 pukulan/30cm penetrasi spoon

(4)

SPT

15.00 – 18.50 m Berupa lapisan lempung kepasiran (sandy clayey SILT) dengan konsistensi very stiff to hard berwarna abu-abu kecoklatan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 16 - 32 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

18.50 – 25.50 m Berupa lapisan pasir kelanauan (silty sandy) gravel dengan konsistensi dense to very dense berwarna hitam keabuan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 60 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT. 25.50 – 30.50 m Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) gravel

dengan konsistensi hard, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 30-41 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

b. Zona 2

11.00 - 17.50 m : Merupakan lapisan lanau lempung kepasiran (sandy clayey silt) dengan konsistensi very stiff to hard berwarna coklat dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 19 – diatas 60 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

(5)

(silty sand) dengan konsistensi very dense berwarna abu-abu kecoklatan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 16 - 32 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

18.50 – 25.50 m Berupa lapisan pasir (sand) gravel dengan konsistensi very dense berwarna hitam dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar 28 - diatas 60 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

25.50 – 28.50 m Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) gravel dengan konsistensi very stiff, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 25-31 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

28.50 – 30.50 m Berupa lapisan lanau lempung kepasiran (sandy clayey silt) dengan konsistensi hard, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 25-31 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

18.50 – 25.50 m Berupa lapisan pasir (sand) gravel dengan konsistensi very dense berwarna hitam dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar 28 - diatas 60 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

25.50 – 28.50 m Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) gravel dengan konsistensi very stiff, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 25-31 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

28.50 – 30.50 m Berupa lapisan lanau lempung kepasiran (sandy clayey silt) dengan konsistensi hard, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 25-31 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

(6)

c. Zona 3

11.00 - 15.00 m : Merupakan lapisan lanau kelempungan (clayey silt) dengan konsistensi very stiff berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 19 – 29 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

15.00 – 18.50 m Berupa lapisan lempung kepasiran (sandy clayey SILT) dengan konsistensi very stiff to hard berwarna abu-abu kecoklatan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar antara 16 - 32 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

18.50 – 25.50 m Berupa lapisan pasir (sand) gravel dengan konsistensi very dense berwarna hitam keabuan dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar 55 - diatas 60 pukulan/30cm penetrasi spoon SPT.

25.50 – 30.50 m Berupa lapisan lempung kelanauan (silty clay) gravel dengan konsistensi hard, berwarna abu-abu dimana nilai pukulan N-SPT yang diperoleh berkisar diatas 43 – diatas 60pukulan/30cm penetrasi spoon SPT

(7)

Tabel 4.2. Summary Hasil Tes Laboratorium Sample No.

Bore Hole No. DB 3

Sample Depth 3.50-4.00 7.50-8.00 11.50-12.00 17.50-18.00 Gradati o n Gravel % Sand % 14.57 4.41 12.90 4.50 Silt % 57.48 64.59 54.35 53.25 Clay % 27.95 31.00 32.75 42.25 Liquid Limit % 75.00 86.50 84.20 82.60 Plastic Limit % 35.12 38.27 37.44 35.93 Plasticity Indeks % 39.88 48.23 46.76 46.67 Shrinkage Limit % Specific Gravity Dry Density t/m3 2.612 2.588 2.610 2.609 Coeefficien of Permeability Cm/sec 1.278 0.926 0.866 1.258 N atura l St ate Water Content % 36.85 66.30 65.15 38.96 Wet Density t/m3 1.749 1.540 1.431 1.748 Void Ratio 1.044 1.795 2.014 1.074 Porosity 0.511 0.642 0.668 0.518 Degree of Saturation 92.20 95.59 84.43 94.64 Unc Comp Compressive Strength Kg/cm2 _0.955 _0.258 _0.440 _0.802 Sensitivity T riaxial Cohesion Kg/cm2 Cohesion eff Kg/cm2 Angle of Internal Friction In0 Angle of Internal Friction eff In0 D.S Cohesion Kg/cm2 Angle of Internal Friction In0 C . C Coeff. of Consolidato n Cm2_/sec _8.966x1 0-4 8.831x10-4 5.69x10 -4 _6.637x10-4 Compreesion 0.29 0.33 0.59 0.23

(8)

Index C ompac ti o n Optimum Moisture Content % Max Dry Density t/m3 C BR Sample Condition % Test Condition t/m3 Water Content % Dry Density CBR Sample No.

Sample Depth 1.50-2.0 3.50-4.0 5.50-6.0 7.50-8.0 11.50-12.0 G radat io n Gravel % Sand % 30.81 4.58 4.92 4.82 3.89 Silt % 57.19 59.92 60.08 64.18 65.11 Clay % 12.00 35.50 35.00 31.00 31.00 Liquid Limit % 69.70 93.20 94.40 92.50 94.20 Plastic Limit % 36.28 36.35 36.57 36.83 38.50 Plasticity Indeks % 33.42 56.85 57.83 55.67 55.70 Shrinkage Limit % Specific Gravity 2.624 2.612 2.609 2.605 2.572 Dry Density t/m3 1.157 1.256 1.187 1.147 0.828 Coeefficien of Permeability Cm/sec N at ura l S tat

e Water Content _{Wet Density} % _t/m3 45.50 _1.684 38.64 _1.741 40.38 _1.666 46.61 _1.681 70.67 _1.414

Void Ratio 1.268 1.080 1.198 1.271 2.106 Porosity 0.559 0.519 0.545 0.560 0.678 Degree of Saturation 94.16 93.45 87.94 95.53 86.31 U nc C om p Compressive Strength Kg/cm2 _0.396 _0.194 _1.062 Sensitivity l Cohesion Kg/cm2 0.43

(9)

Friction Angle of Internal Friction eff In0 _7.5 D .S Cohesion Kg/cm2 0.18 Angle of Internal Friction In0 _12.5 C . C Coeff. of Consolidaton Kg/cm2_5.589x1 0-4 6.282x10-4 5.589x10-4 7.428x10-4 8.915x10 -4 Compreesion Index 0.40 0.255 0.34 0.23 C om pact io n Optimum Moisture Content % Max Dry Density t/m3 C BR Sample Condition % Test Condition t/m3 Water Content % Dry Density CBR Sample No.

Sample Depth 1.50-2.0 3.50-4.0 5.50-6.0 7.50-8.00 11.50-12.00 Gradati o n Gravel % Sand % 14.13 13.01 16.05 4.06 25.31 Silt % 45.87 47.34 44.45 64.44 55.69 Clay % 40.00 39.65 39.50 31.50 19.00 Liquid Limit % 85.60 84.80 83.00 95.20 91.40 Plastic Limit % 36.12 34.17 36.61 36.85 37.62 Plasticity Indeks % 49.48 50.63 46.39 58.35 53.78 Shrinkage Limit % Specific Gravity 2.610 2.615 2.612 2.609 2.621 Dry Density t/m3 1.296 1.347 1.062 1.167 0.775 Coeefficien of Permeability Cm/s ec N atura l Stat e Water Content % 37.74 35.09 50.92 47.86 85.11 Wet Density t/m3 1.785 1.819 1.603 1.725 1.434 Void Ratio 1.014 0.941 1.460 1.236 2.382 Porosity 0.503 0.485 0.593 0.553 0.704 Degree of 97.14 97.51 91.10 100.00 93.65

(10)

Saturation Unc Comp Compressive Strength Kg/c m2 0.434 0.299 0.298 0.342 Sensitivity T riaxial Cohesion Kg/c m2 0.35 Cohesion eff Kg/c m2 0.35 Angle of Internal Friction In0 _5.0 Angle of Internal Friction eff In0 _5.25 D.S Cohesion Kg/c m2 Angle of Internal Friction In0 ₁ C . C Coeff. of Consolidaton Kg/cm 2 6.517x1₀-4 8.133x1₀-4 6.749x₁₀-4 7.808x10-4 9.496x10 -4 Compreesion Index 0.30 0.255 0.40 0.385 0.63 C ompac ti o n Optimum Moisture Content % Max Dry Density t/m3 C BR Sample Condition % Test Condition t/m3 Water Content % Dry Density CBR

(11)

4.1.2. Analisa Jenis Tanah

Dari pengujian tanah (soil investigation) yang telah dilakukan sebelumnya diperoleh data-data yang antara lain sebagai berikut:

Tabel 4.3 Nilai PI dan LL tiap zona

ZONA PI LL PL ZONA 1 (3.5-4.0 m) 39.88% 75.00 % 35.12% ZONA 1 (7.5-8.0 m) 48.23% 86.50% 38.27% ZONA 1(11.5-12.0 m) 46.76% 84.20% 37.44% ZONA 2 (1.5- 2.0 m) 36.28% 69.70% 36.28% ZONA 2 (3.5- 4.0 m) 56.85% 93.20% 36.35% ZONA 2 (5.5 – 6.0 m) 57.83% 94.40% 36.57% ZONA 2 (7.5 – 8.0 m) 55.67% 92.50% 36.83% ZONA 2 (11.5 – 12.0 m) 55.70% 94.20% 38.50% ZONA 3 (1.5- 2.0 m) 49.48% 85.60% 36.12% ZONA 3 (3.5- 4.0 m) 50.63% 84.80% 34.17% ZONA 3 (5.5 – 6.0 m) 46.39% 83.00% 36.61% ZONA 3 (7.5 – 8.0 m) 58.35% 95.20% 36.85% ZONA 3 (9.5- 10.0 m) 53.78% 91.40% 37.62%

Beberapa parameter umum dapat digunakan sebagai indikator tanah ekspansif, antara lain :

a) Dari hasil laboratorium tanah, didapati : PI > 25 ; LL > 40 ; dan SL < 11 b) Alluvium berwarna gelap, seperti hitam, biru, atau coklat tua (kadang-kadang

(12)

Menurut Nelson dan Miller pada tahun 1992, penggunaan batas-batas Atterberg untuk memprediksi pengembangan telah banyak dilakukan. Beberapa prosedur melibatkan kadar fraksi butiran lempung. Batas-batas Atterberg dan potensi pengembangan lempung bergantung pada banyaknya air yang dapat diserap lempung. Semakin besar indeks plastisitas (PI), semakin besar pula air yang dapat diserap oleh lempung, dan oleh sebab itu lebih besar pula potensi pengembangannya. Selain itu, rendahnya batas susut (SL) mengindikasikan bahwa tanah akan mulai mengembang pada kadar air yang rendah. Penyusutan tanah berhenti pada saat kadar air mendekati batas susutnya (SL). Umumnya pengembangan tanah ekspansif berhenti pada saat kadar airnya diatas atau mendekati batas plastisnya (PL).

Tabel 4.4 Perkiraan derajat dan persen pengembangan berdasarkan indeks plastisitas (PI) (ASTM D-1883)

Berdasarkan data deskripsi tanah di lapangan, dan mengacu pada tabel korelasi derajat dan persen pengembangan berdasarkan indeks plastisitas (PI) (ASTM D-1883), dapat diperoleh kesimpulan bahwa tanah dari ketiga zona memiliki potensi pengembangan yang relatif sama yaitu ekspansif tinggi karena nilai Indeks Plastisitas berada > 20%.

(13)

terutama karena batas cair dan swelling (pengembangan) dari tanah sangat bergantung pada jumlah air terserap dari suatu lempung, maka tidak mengherankan bila batas cair (Plasticity Index) dan potensi pengembangan (Swelling) memiliki korelasi seperti tabel berikut:

Tabel 4.5 Hubungan potensi pengembangan dan PI (Chen, 1998)

Berdasarkan data deskripsi tanah di lapangan, dan mengacu pada tabel korelasi pengembangan dan PI oleh Chen, dapat diperoleh kesimpulan bahwa tanah dari ketiga zona memiliki potensi pengembangan yang relatif sama yaitu sangat tinggi karena nilai Indeks Plastisitas berada > 35%.

(14)

Berdasarkan tabel korelasi sifat-sifat tanah terkait dengan pengembangannya (HUD), dan dari data hasil laboratium dapat disimpulkan bahwa potensi pengembangan tanah dari ketiga zona relatif sama yaitu sangat tinggi melihat dari data hasil uji tanah diperoleh angka Indeks Plastisitas > 35%.

Tabel 4.7 Klasifikasi derajat pengembangan berdasarkan batas-batas Atterberg

menurut beberapa peneliti

Berdasarkan korelasi klasifikasi derajat pengembangan berdasarkan batas-batas Atterberg menurut beberapa peneliti, untuk Zona 1, Zona 2 dan Zona 3 termasuk dalam tanah dengan derajat pengembangan ekstra tinggi karena nilai Indeks Plastisitas (PI) ketiga zona relatif sama yaitu > 90%.

Keseluruhan Zona tanah lokasi proyek pembangunan pabrik di Cibitung dapat disimpulkan sebagai tanah yang ekspansif, sesuai dengan ciri-ciri tanah serta data hasil laboratorium yang mengacu pada beberapa tabel tabel korelasi diatas.

(15)

4. 1. 3. Penentuan Jenis Pondasi

Dalam merencanakan suatu struktur bawah dari konstruksi bangunan dapat digunakan beberapa macam tipe pondasi, pemilihan tipe pondasi didasarkan pada hal-hal sebagai berikut:

 Fungsi bangunan atas

 Besarnya beban dan berat dari bangunan atas

 Keadaan tanah dimana bangunan tersebut akan didirikan  Jumlah biaya yang dikeluarkan

Pemilihan tipe pondasi dalam perencanaan ini tidak terlepas dari hal-hal tersebut di atas. Dari pertimbangan hasil penyelidikan tanah dapat diketahui bahwa daya dukung tanah pada kedalaman 0.00 - 12.00 m mempunyai daya dukung yang relatif kecil dan mempunyai sifat yang ekspansif sedangkan setelah kedalaman 12 m tanah mempunyai daya dukung yang lebih kuat. Dari data yang diperoleh maka ditentukan jenis pondasi yang mampu menjangkau kedalaman 12 m yaitu dengan pondasi dalam, dengan jenis pondasi tiang dengan dengan menggunakan material beton bertulang.

Menurut Hadiyatmo, pondasi tiang digunakan pada tanah ekspansif bertujuan untuk mengirimkan beban pondasi ke tanah yang bebas kembang-susut atau ke tanah/batuan pendukung yang lebih stabil. Pondasi tiang ini akan menembus atau melewati zona ekspansif dan menerima gaya keatas ketika tanah tersebut mengembang.

(16)

Dari data hasil uji tanah (soil investigation) dapat dianalisa bahwa zona ekspansif berada sampai kedalaman 12 m, sehingga untuk pondasi tiang yang direncanakan yaitu dengan kedalaman 16 m dengan tujuan pondasi tersebut sudah melewati zona aktif ekspansif tanah.

4. 1. 3.1 Pertimbangan Pemilihan Pondasi Dangkal

Hadiyatmo berpendapat bahwa pondasi bangunan ringan umumnya berupa pondasi telapak individu, memanjang, atau kontinyu. Jika pondasi bangunan diletakkan pada tanah ekspansif dengan potensi pengembangan tinggi, maka potensi akan terjadinya beda kenaikan tanah yang berakibat tembok bangunan retak-retak akan signifikan. Umumnya pondasi dangkal hanya cocok digunakan bila tanah pendukung pondasi mempunyai derajat potensi pengembangan rendah . Sedangkan untuk lokasi pembangunan pabrik 1 lantai yang berlokasi di Cibitung, Jawa Barat ini berada diatas tanah ekspansif dengan derajat potensi pengembangan yang cukup tinggi mengingat dari data soil investigation diperoleh nilai LL > 65% dan PI > 35% dengan rencana pembebanan bangunan sebesar 5 T/m2.

Untuk mengantisipasi pengembangan tanah, menurut Hadiyatmo, jika lapisan tanahnya sebagian ekspansif dan sebagian tidak ekspansif, maka disepanjang proses pengembangan tanah, bagian bawah akan berfungsi sebagai zona penahan tiang yang cenderung menahan tiang agar tidak bergerak ke atas. Karena itu dapat dipilih kedalaman tiang yang berada dalam zona tanah tidak ekspansif, sedemikian hingga gaya penahan sama dengan gaya angkat ke atas akibat pengembangan tanah.

(17)

4. 1. 3.2 Pertimbangan Pemilihan Pondasi Dalam (Pondasi Tiang)

Pondasi tiang digunakan bila beban bangunan cukup besar dan tanah di dekat permukaan tidak cukup mampu mendukung beban pondasi tersebut. Pondasi tiang yang digunakan pada tanah ekspansif bertujuan untuk mengirimkan beban pondasi ke tanah yang bebas dari kembang susut atau ke tanah/batuan pendukung yang lebih stabil. Pondasi tiang yang menembus atau berada di tanah ekspansif umumnya akan menerima gaya keatas ketika tanah tersebut mengembang. Bila tekanan pengembangan lebih besar dari tekanan akibat beban bangunan, maka peran pondasi tiang dalam menahan gaya ke atas harus diperhitungkan.

Dari beberapa pertimbangan di atas, maka dalam perencanaan pondasi ini akan dihitung menggunakan pondasi dalam berupa tiang pancang dengan menggunakan material beton bertulang.

4. 1. 3.3 Perilaku Pondasi Tiang pada Tanah Ekspansif

Penelitian-penelitian pondasi tiang pada tanah ekspansif yang telah ada, umumnya dilakukan pada tiang cor di tempat atau tiang bor (drilled pier), tetapi hasilnya bisa diaplikasikan untuk tiang pancang.

Pada saat tanah mengalami pembasahan, kapasitas dukung tiang menjadi berkurang. Pengurangan kapasitas dukung tiang bergantung pada jenis tanah dan panjang tiang. Bila panjang tiang bertambah, perbedaan kapasitas dukung tiang saat sebelum dans sesudah pembasahan berkurang. Hal ini adalah pengaruh pengembangan tanah terhadap tiang pada kedalaman yang lebih dalam. Di bawah zona aktif, dimana bagian ini tidak ada pelunakan akibat pembasahan, tahanan gesek

(18)

satuan dan tahanan ujung tiang tidak berubah. Penelitian yang dilakukan pada lempung Khvalysk, menunjukkan bahwa tahanan gesek satuan tiang berkurang dari 60 kPa menjadi 22 kPa saat tanah mengembang. (Sorochan, 1991)

Menurut Hadiyatmo, kondisi tanah yang digambarkan diatas hanya benar jika seluruh kedalaman tiang sepenuhnya tertanam dalam lapisan tanah ekspansif. Jika bagian bawah tiang terletak pada tanah yang tidak ekspansif, maka di sepanjang proses pengembangan tanah, bagian bawah ini akan berfungsi sebagai zona penahan tiang yang cenderung menahan tiang agar tidak bergerak keatas. Karena itu, dapat dipilih kedalaman tiang yang berada dalam zona tanah tidak ekspansif, sedemikian sehingga gaya penahan sama dengan gaya angkat keatas akibat pengembangan tanah. Dalam kondisi ini, tiang tidak terangkat, dan titik netral terletak pada perbatasan antara tanah ekspansif dan tanah tidak ekspansif.

4.2 Penentuan Perhitungan Titik Pondasi Dengan Parameter Data NSPT, Sondir, Laboratorium

Daya dukung pondasi dihitung menggunakan data lapangan dan data laboratorium yang terdapat pada hasil laporan penyelidikan tanah. Untuk mengetahui keadaan lapisan tanah dan menentukan perhitungan pondasi tersebut, maka perlu pembagian jenis lapisan-lapisan tanah spesifik dari uji NSPT, sondir maupun laboratorium guna mendapatkan zona parameter tanah dalam desain masing-masing pondasi. Untuk menentukan zona tersebut maka dibagilah hasil parameter-parameter tanah berdasarkan uji SPT sondir dan laboratorium pada gambar seperti berikut :

(19)

Gambar 4 3 Zona Pembagian Titik Bor Dalam Penentuan Reaksi Kolom Yang Ditinjau

(20)

Perhitungan Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal Berdasarkan Data NSPT

Dengan Metode Meyerhoff

Untuk memudahkan menentukan kedalaman tiang pancang dan jenis lapisan-lapisan tanah spesifik, dapat dilihat dari statigrafi pada masing-masing lokasi pengeboran profil lapisan tanah.

Formula yang digunakan untuk menghitung daya dukung tiang pancang dapat digunakan persamaan:

Qp = Ap . qd

Qs = Σ As . fi . Li

(21)

4.3.1 Zona 1

4.3.1.1 Daya dukung ujung tiang

Dari hasil statigrafi bahwa kedalaman tanah keras pada lokasi B adalah 25,5meter dan mempunyai nilai NSPT antara 25 – 60 pukulan. Dari data tersebut penulis merencanakan diameter tiang pancang #30 x 30 cm dengan panjang tiang 16 m. Dengan demikian harga tahanan ujung tiang adalah :

Qp = Ap . qd

Dimana : Ap = D x D = 0,3 x 0,3 = 0,09 M2

qd = Tahanan ujung rata-rata 20.N (ton/m2 ) untuk Silt / Clay : 40.N (ton/m2 ) untuk Sand

Qp = Ap . qd = 0,09 . 800 = 72 Ton

4.3.1.2 Daya Dukung Selimut Tiang

Perhitungan daya dukung selimut tiang ini akan dihitung per kedalaman tiap layer tanah kedalaman tanah keras, dengan mengambil data perencanaan pada data DB1. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut ini :

Dimana : As’ = luasan segment = 4 D x L = 4 x 0,3 x 2

(22)

= 2.4 M

Dengan nilai L = 2 m (interval L)

Fi = gaya geser pada selimut segmen tiang, N maks 12 ton/m2 untuk clay, N/5 maks 10 ton/m2 untuk sand

Dari data yang ada, karena tanah diatas 12 meter mempunyai sifat ekspansif, maka dianggap tidak mempunyai daya friksi gesekan selimut tiang

Tabel 4 8 Daya Dukung Selimut Tiang Pada Titik DB1

Sehingga Q ult = Qp + Qs = 72 + 191.52 = 263.52 Ton Kedalaman Li As (M) (M) (M2) 2 4 C 2 1.200 4 8 -4 5 C 2 1.200 5 10 -6 10 C 2 1.200 10 20 -8 8 C 2 1.200 8 16 -10 13 C 2 1.200 12 24 -12 13 C 2 1.200 12 24 -14 40 C 2 1.200 12 24 28.800 16 51 C 2 1.200 12 24 28.800 18 46 C 2 1.200 12 24 28.800 20 36 C 2 1.200 12 24 28.800 22 60 S 2 1.200 10 20 24.000 24 49 S 2 1.200 9.8 19.6 23.520 26 41 C 2 1.200 12 24 28.800

Daya Dukung Selimut Total 191.520

(23)

4.3.1.3 Daya Dukung Ijin Tiang q All =

Qp/3 + Qs/5 q All = 72/3 + 191.52/5 = 62.30 Ton

Dimana : Safety factor untuk daya dukung ujung tiang sebesar 3 Safety factor untuk daya dukung selimut tiang sebesar 5

4.3.2 Zona 2

4.3.2.1 Daya Dukung Ujung Tiang

Dari hasil statigrafi bahwa kedalaman tanah keras pada lokasi DB2 adalah 25,5 meter dan mempunyai nilai NSPT antara 25 – 60 pukulan. Dari data tersebut penulis merencanakan diameter tiang pancang 30 cm dengan panjang tiang 16 m. Dengan demikian harga tahanan ujung tiang adalah :

Qp = Ap . qd

Dimana : Ap = D x D = 0,3 x 0,3 = 0,09 M2

qd = Tahanan ujung rata-rata 20.N ( ton/m2 ) untuk Silt / Clay : 40.N (ton/m2) untuk Sand

Qp = Ap . qd = 0,09 . 800 = 72 Ton

(24)

Perhitungan daya dukung selimut tiang ini akan dihitung per kedalaman tiap layer tanah kedalaman tanah keras, dengan mengambil data perencanaan pada data DB2. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut ini :

Dimana : As’ = luasan segment

= 4 D x L

= 4 x 0,3 x 2

= 2.4 M

(25)

Tabel 4.9 Daya Dukung Selimut Tiang Pada Titik DB2

Sehingga Q ult = Qp + Qs = 72 + 184.8 = 256.80 Ton

4.3.2.3 Daya Dukung Ijin Tiang

q All =

Qp/3 + Qs/5

q All = 72/3 + 256.80/5 = 60.96 Ton

Dimana : Safety factor untuk daya dukung ujung tiang sebesar 3

Safety factor untuk daya dukung selimut tiang sebesar 5

Kedalaman Li As (M) (M) (M2) 2 4 C 2 1.200 4 8 -4 5 C 2 1.200 5 10 -6 10 C 2 1.200 10 20 -8 7 C 2 1.200 7 14 -10 8 C 2 1.200 8 16 -12 20 C 2 1.200 12 24 -14 27 C 2 1.200 12 24 28.800 16 32 C 2 1.200 12 24 28.800 18 29 C 2 1.200 12 24 28.800 20 26 C 2 1.200 12 24 28.800 22 53 S 2 1.200 10 20 24.000 24 35 S 2 1.200 7 14 16.800 26 40 C 2 1.200 12 24 28.800

(26)

4.3.3 Zona 3

4.3.3.1 Daya Dukung Ujung Tiang

Dari hasil statigrafi bahwa kedalaman tanah keras pada lokasi DB3 adalah 25,5 meter dan mempunyai nilai NSPT antara 25 – 60 pukulan. Dari data tersebut penulis merencanakan diameter tiang pancang 30 cm dengan panjang tiang 16 m. Dengan demikian harga tahanan ujung tiang adalah :

Qp = Ap . qd

Dimana : Ap = D x D = 0,3 x 0,3 = 0,09 M2

qd = Tahanan ujung rata-rata 20.N ( ton/m2 ) untuk Silt / Clay : 40.N (ton/m2) untuk Sand

Qp = Ap . qd

= 0,09 . 800

= 72 Ton

Perhitungan daya dukung selimut tiang ini akan dihitung per kedalaman tiap layer tanah kedalaman tanah keras, dengan mengambil data perencanaan pada data D. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut ini :

(27)

= 4 D x L

= 4 x 0,3 x 2

= 2.4 M

Tabel 4. 10 Daya Dukung Selimut Tiang Pada Titik DB3

Sehingga Q ult = Qp + Qs = 72 + 187.20 = 259.20 Ton Kedalaman Li As (M) (M) (M2) 2 3 C 2 1.200 3 6 -4 4 C 2 1.200 4 8 -6 7 C 2 1.200 7 14 -8 6 C 2 1.200 6 12 -10 9 C 2 1.200 9 18 -12 8 C 2 1.200 8 16 -14 22 C 2 1.200 12 24 28.800 16 32 C 2 1.200 12 24 28.800 18 16 C 2 1.200 12 24 28.800 20 60 C 2 1.200 10 20 24.000 22 60 S 2 1.200 10 20 24.000 24 60 S 2 1.200 10 20 24.000 26 34 C 2 1.200 12 24 28.800

(28)

4.3.3.3 Daya Dukung Ijin Tiang q All =

Qp/3 + Qs/5 q All = 72/3 + 187.20/5 = 61.44 Ton

Dimana : Safety factor untuk daya dukung ujung tiang sebesar 3 Safety factor untuk daya dukung selimut tiang sebesar 5

Tabel 4.11 Resume Tiang Tunggal Pancang Berdasarkan Data NSPT

Zona Titik Bor Ukuran Tiang Kedalaman Tiang (meter) Qp (ton) Qs (ton) Q ult (ton) Q all (ton) Zona 1 DB1 0,3 x 0,3 16 72 191.52 263.52 62.30 Zona 2 DB2 0,3 x 0,3 16 72 184.80 256.80 60.96 Zona 3 DB3 0,3 x 0,3 16 72 187.20 259.20 61.44

4.4 Perhitungan Daya Dukung Tiang Tunggal Berdasarkan Data Parameter Tanah dari Laboratorium

Perhitungan daya dukung tiang tunggal berdasarkan data laboratorium dihitung dengan menggunakan metode statis Meyerhoff. Berdasarkan data parameter tanah yang didapat dari penyelidikan tanah, parameter-parameter yang dibutuhkan untuk perencanaan pondasi seperti gamma (), kohesi (C), dan sudut geser (f) kurang

(29)

lengkap, sehingga penulis melakukan perhitungan korelasi dengan menggunakan korelasi , C, dan f dengan Nilai N

4.4.1 Zona 3 Dengan Menggunakan Tiang pancang Tiang pancang yang digunakan dalam penelitian ini adalah Ukuran Tiang Pancang : D 0,3 x 0,3 m

Kedalaman tiang : 16 m

Tabel 4.12 Perhitungan nilai korelasi qu dengan nilai N pada lapisan 1 Berdasarkan (Meyerhoff, 1956)

Nilai qu digunakan untuk mencari nilai cu dimana qu/2. Berdasarkan Tabel korelasi NSPT dengan qu, nilai korelasi bisa didapat dengan melihat konsistensi tanahnya, dengan melihat nilai N-SPT pada lapisan 1 yaitu 4, didapat qu = 40 kN/m2. Dengan perhitungan yang sama untuk lapisan selanjutnya dapat dilihat dalam table resume berikut :

(30)

Tabel 4 13 Resume korelasi NSPT dengan qu

LAPISAN KEDALAMAN JENIS TANAH N

RATA-RATA Qu (kN/m2) 1 1-13 silty clay 6,5 65 2 13-15 silty clay 27 380 3 15-18,5 clayey silt 24 290 4 18,5-20 silty sand >60 400 5 20-26 silty clay >60 400

4.4.1.2 Perhitungan nilai korelasi Cu dengan nilai N pada lapisan 1

berdasarkan Stroud (1975)

Korelasi kekuatan geser tanah lempung atau kohesi dalam undrained berdasarkan referensi Bowles (1988) dan Stroud (1975) adalah 4 N rata-rata (kN/m2).

Sehingga Cu = 4 x 5 = 20 kN/m2. Dengan perhitungan yang sama untuk lapisan selanjutnya dapat dilihat dalam table resume berikut :

(31)

Tabel 4 14 Resume korelasi NSPT dengan Cu

LAPISAN KEDALAMAN JENIS TANAH N RATA-RATA Cu (kN/m2) kN/m2 1 1-13 silty clay 6,5 26 2 13-15 silty clay 7 28 3 15-18,5 clayey silt 24 96 4 18,5-20 silty sand >60 200 5 20-26 silty clay >60 200

Dari kedua data antara korelasi Cu = qu/2 dan Cu = 4. N, diambillah nilai Cu terkecil untuk dijadikan ke perhitungan tiang tunggal.

4.4.1.3 Perhitungan nilai korelasi  dengan nilai N pada lapisan 1

berdasarkan Hanson dan Thornburn (1989)

Nilai sudut geser () diperoleh dari grafik hubungan antara Ncor dengan sudut geser () di mana besar sudut geser () dapat dihitung dengan persamaan Hanson dan Thornburn (1989) sebagai berikut :

(deg) = 27,1 + 0,3 Ncor – 0,00054 N2cor Dengan : N2_{cor = CN . N}

(32)

CN = 0,77 log (20/’v)

’v > 0,25 ton/ft2 = 2,5 kN/m2 Dengan demikian untuk lapisan 2:

• H = 11 m •  = 16,02 kN/m2 σ' v = γ1 x 5 + γ'1 x 7 σ' v = 16,03 x 5 + 9,66 x 7 σ' v = 147.77kN/m2 CN = 0,77 log (20/σ' v) CN = 0,77 log (20/147,77) CN = -0.669 N cor = CN . N N cor = -0,669 x 7 N cor = -4.681

ф(deg) = 27,1 + 0,3 Ncor – 0,00054 N2cor

ф(deg) = 27,1 + (0,3x -4,681) – 0,00054 x (-4,681)^2 ф(deg) = 25.684

Dengan perhitungan yang sama untuk perhitungan korelasi lapisan selanjutnya dapat dilihat dalam tabel resume berikut :

(33)

Tabel 4. 15 Resume korelasi NSPT dengan ϕ

LAPISAN KEDALAMAN JENIS TANAH N

RATA-RATA

ϕ kN/m2

1 0-12 silty clay 7 22

2 12-15 clayey silt 7 25,684

3 15-18 very hard clay silt 22 22,005

4 18-20 very hard clay silt 24 21,528

5 20-26 silty sand 60 12,514

4.4.1.4 Daya Dukung Ujung Tiang Tunggal Pancang Menurut Tomlinson

Secara umum daya dukung tiang pancang pada lapisan tanah kohesif dapat dinyatakan pada persamaan berikut :

Qp = Aq . qp

= Aq (c.Nc* + s'o.Ns*)

Luas penampang tiang aq = 0,3 x 0,3 = 0,09 M2

Keliling tiang P = 4 x D = 1,20 m

Tegangan efektif pada kedalaman 16 m

q' = γ1 x 4 + γ'1 x 7+ γ'2 x h2+ γ'3 x h3

= 18,85 x 4 + 13,42 x 7 + 10,43 x 6 + 6,585 x 8

(34)

Menghitung koefisien tekanan tanah diam (Ko) pada tanah lempung ф = 12,514

Ko = 1 - sin ф = 1- sin 16,389 = 0.783

Menghitung tegangan efektif rata-rata pada ujung tiang

σ'o = ( )

= ( ) = 259,616 kN/m2

(35)

Dari grafik di dapat : Nq* = 5 Nc* = 18

Ns* = ₍

=

= 5,86

Dengan demikian perhitungan ujung tiang didapat : Qp = Aq (c.Nc* + s'o.Ns*)

= 0,09.(200 x 18 + 154,69 x 5,86)

= 0,09.( 4506,4834)

= 1126.62 kN

= 112,662 ton

4.4.1.5 Daya Dukung Selimut Tiang Dengan Menggunakan Metode α

f =  Cu

Besarnya nilai f ditinjau per lapisan

Untuk mencari nilai α dapat dicari dengan menggunakan grafik berdasarkan Randolph and Murphy (1985)

(36)

Gambar 4 6 Variasiα dengan Cu/s’o (Randolph and Murphy (1985))

Tabel 4. 16Daya Dukung Selimut Tiang Pada Titik DB3

Dari hasil perhitungan diatas di dapat nilai Qs total Qs total = 1196.47 kN keliling penampang kN/m2 kN/m3 (P) 1 13 68 105 - 0.7 1.2 0.000 2 2 150 135.5 1.107 0.45 1.2 162.000 3 4 163.7 190.5 0.859 0.55 1.2 432.168 4 1 150.6 185.6 0.811 0.53 1.2 95.782 5 6 140.7 185 0.761 0.5 1.2 506.520 1196.470 Qs (kN) Qs total Lapisan tanah Ketebala n tanah (m) Cu σ'v Cu /σ'v α

(37)

Menghitung daya dukung ultimit dan daya dukung ijin tiang Q ult = Qp + Qs

= 112.662 + 119.647

= 232.309 ton

4.4.1.6 Daya dukung ijin tiang q All =

Qp/3 + Qs/5 = Qp / 3 + Qs / 5 = 61.483 Ton

4.4.1.7 Daya Dukung Ujung Tiang Tunggal Pancang Menurut Terzaghi

Secara umum daya dukung tiang pancang pada lapisan tanah kohesif dapat dinyatakan pada persamaan berikut :

Qp = Ap .(1.3 c Nc + q’ Nq)

Dimana :

Nc = Faktor Daya Dukung untuk tanah dibawah ujung tiang

Nq = Faktor Daya Dukung untuk tanah dibawah ujung tiang

(untuk Ø=0 didapat Nq=1)

q’ = effective overburden pressure = Ʃ (γ1 h1)

I = banyak lapis tanah

(38)

Keliling tiang P = 4 x D = 1,20 m

Tegangan efektif pada kedalaman 16 m

q' = γ1 x 4 + γ'1 x 7+ γ'2 x h2+ γ'3 x h3

= 18,85 x 4 + 13,42 x 7 + 10,43 x 6 + 6,585 x 8

=303,45kN/m2

Menghitung koefisien tekanan tanah diam (Ko) pada tanah lempung ф = 12,514

Ko = 1 - sin ф = 1- sin 16,389 = 0.783

Menghitung tegangan efektif rata-rata pada ujung tiang

σ'o = ( )

= ( ) = 259,616 kN/m2

(39)

Gambar 4 7 Variasi harga maksimum dari Nc* dan Nq* berdasarkan sudut geser dalam tanah (ф) (meyerhoff (1976))

Dari grafik di dapat : Nq* = 5 Nc* = 18

Ns* = ₍

=

= 5,86

Dengan demikian perhitungan ujung tiang didapat : Qp = Aq (c.Nc* + s'o.Ns*)

(40)

Qp = Aq (1.3 c Nc + q’ Nq)

= 0,09.(1,3*200* 18 + 303,45*5)

= 557,75 kN

Dukung Selimut Tiang Dengan Menggunakan Metode α

f =  Cu

Besarnya nilai f ditinjau per lapisan

Untuk mencari nilai α dapat dicari dengan menggunakan grafik berdasarkan Randolph and Murphy (1985)

(41)

Menghitung daya dukung ultimit dan daya dukung ijin tiang Q ult = Qp + Qs

= 557, 75 + 119.647

= 677,4 ton

4.4.1.7 Daya dukung ijin tiang q All =

Qp/3 + Qs/5 = 209,85 Ton

4.5 Perhitungan Daya Dukung Tiang Kelompok

Untuk menghitung tiang grup hanya diambil berdasarkan nilai terkecil antara perhitungan Qall N-SPT dan LAB, sedangkan untuk perhitungan sondir hanya berdasarkan pendekatan empiris untuk mengecek apakah selisih dari perhitungan NSPT dan LAB tidak jauh beda.

Pada perhitungan tiang grup, nilai rekasi kolom dibagi menjadi tiga bagian dari pengelompokan kecil, sedang, dan besar, supaya untuk meminimalis terjadinya over estimate pada perencanaan pondasi.

(42)

4.5.1 Zona 3

Tabel 4. 17 Pengelompokan beban reaksi kolom kecil No Nomor

Kolom Reaksi kolom (ton)

Q all

(ton) Jumlah tiang yang dibutuhkan 1 499 25.78282 102,188 1 2 500 51.04802 102,188 1 3 501 61.29908 102,188 1 4 502 60.42646 102,188 1 5 540 48.0842 102,188 1 6 541 51.76493 102,188 1 7 539 49.76973 102,188 1 8 503 60.55014 102,188 1 9 504 64.40879 102,188 1 10 537 44.2044 102,188 1 11 538 57.97573 102,188 1 12 535 90.93446 102,188 1

a) Analisa Kelompok tiang Pada Kolom Kecil m = 2

n' = 1 D = 0.3 m

S = jarak antar tiang = 2,5 D

= 2,5 x 0,3

= 0.75 m L = 26 m

(43)

Aq = 1/4 x 3,14 x 0,09 Q = arc.tan(D/s)

= arc.tan(0,3/0,75) = arc.tan(0,4) = 21.8 o

b) Efisiensi kelompok tiang

η = 1-q (n'-1)m+(m-1)n' 90.m.n = 1 - 21,8 (1 - 1)2 + (2 - 1)1 90 . 2 . 1 = 1 - 21,8 11 180 = 1 - 21,8 0.0056 = 1 - 0.1211 = 0.878

c) Kapasitas Dukung Ultimit Kelompok Tiang

ΣQall group = η x m x n' x Q all tiang tunggal = 0,878x 2 x 1 x 102,188 = 179,442128 ton

Reaksi Kolom Maks = 90.93446 dengan jumlah tiang = 2 Kesimpulan : tiang pancang mampu memikul beban kerja

(44)

4.5.1.2 Pengelompokan beban reaksi kolom sedang

Tabel 4 18 Reaksi Kolom Sedang Titik DB3

No Nomor

Q all

(ton) Jumlah tiang yang dibutuhkan 1 110 248,0451 102,188 3 2 468 138,5258 102,188 2 3 470 119,0594 102,188 2 4 471 141,3763 102,188 2 5 542 100,8007 102,188 1 6 472 124,9461 102,188 2 7 473 120,3015 102,188 2 8 122 246,3771 102,188 3 9 107 233,176 102,188 3

a) Analisa Kelompok Tiang Pada Kolom Sedang m = 3

n' = 2 D = 0,6 m

S = jarak antar tiang = 2,5D

= 2,5 x 0,6 = 1,5 m L = 26 m Ap = 0,2826 m2

(45)

q = arc.tan(D/s) = arc.tan(0,6/1,5) = arc.tan(0,4) = 21,8 o

b) Efisiensi kelompok tiang

η = 1-q (n'-1)m+(m-1)n' 90.m.n = 1 - 21,8 (2 - 1)3 + (3 - 1)2 90 . 3 . 2 = 1 - 21,8 51 540 = 1 - 21,8 0,009 = 1 - 0,201851852 = 0,798148148

ΣQall group = η x m x n' x Q all tiang tunggal = 0,798148148 x 3 x 2 x 102,188 = 489,3669777 ton

Reaksi Kolom Maks = 248,0451 dengan jumlah tiang = 4 Kesimpulan : tiang pancang mampu memikul beban kerja

(46)

4.5.1.3 Pengelompokan Beban Reaksi Kolom Besar

Tabel 4 .19 Reaksi Kolom Besar Titik DB3

No Nomor

Q all

(kN) Jumlah tiang yang dibutuhkan 1 109 451,6382 102,188 5 2 113 471,564 102,188 5 3 114 323,2113 102,188 4 4 117 482,662 102,188 5 5 118 314,4882 102,188 4 6 108 460,8907 102,188 5 7 112 518,3091 102,188 6

a) Analisa Kelompok Tiang Pada kolom Besar m = 4

n' = 2 D = 0,6 m

S = jarak antar tiang = 3,5D = 3,5 x 0,6 = 2,1 m L = 26 m Ap = 0,2826 m2 Q = arc.tan(D/s) = arc.tan(0,6/2,1) = arc.tan(0,2857)

(47)

b) Efisiensi kelompok tiang η = 1-q (n'-1)m+(m-1)n' 90.m.n = 1 - 21,8 (2 - 1)4 + (4 - 1)3 90 . 4 . 2 = 1 - 21,8 131 720 = 1 - 21,8 0,018055556 = 1 - 0,393611111 = 0,606388889

ΣQall group = ηx m x n' x Q all tiang tunggal = 0,606388889 x 4 x 2 x 102,188

495,7253423 ton

Reaksi Kolom Maks = 482,66 dengan jumlah tiang = 6 kesimpulan : tiang pancang mampu memikul beban kerja

4.6 Menghitung Penurunan Konsolidasi Tiang di Zona 3 Penurunan pada reaksi kolom besar:

Menghitung penurunan untuk tiang yang berada di bawah kolom 113 pada tiang kelompok bekerja beban aksial sebesar P = 482,66 ton Dimensi Tiang = 0,3 x 0,3 m

(48)

Tanah yang di tinjau akan terjadinya penurunan konsolidasi dimulai dari 1/3 panjang tiang terakhir yang kemudian di tetap kan sebagai z0.

Gambar 4 7 Penurunan di Titik DB3

Untuk korelasi perhitungan nilai Cc , skempton merekomendasi untuk undisturbed clay : Cc = 0,007 (LL - 10)

dimana : LL adalah liquid limit, Cs diambil dari 0,2 - 0,3 Cc

jumlah tiang = 6 buah

m x n' = 3 x 2

dimensi tiang = 0,3 x 0,3 m

jarak antar tiang = 0.75 m

Lg = (3- 1 ) x 0,75 + 0,5 = 2,0 m

Bg = (2- 1 ) x 0,75 + 0,5 = 1,25 m

(49)

Penurunan konsolidasi di titik A

Jika ziA adalah jarak dari z=0 ke lapis tegah layer 4 (titik A) ziA = (1/2 x 1 m) = 0,5 m

Maka peningkatan tegangan di tengah lapisan tanah layer 3 (titik A) Δp(A) Δp(A) = Qg (Bg + ziA)(Lg + ziA) = 48,266 (2,1 + 0,5 ) ( 1,35+ 0,5) = 48,266 4,81 = 10,04 kN/m2

Tegangan overburden efektif tanah di titik A po(A) = γ1 x 4 + γ'1 x 7+ γ'2 x h2

= 16,02 x 7 + 6,02 x 4 + 10,43 x 3 = 167,51 kN/m2

Tegangan prakonsolidasi di titik A PcA = 150 kN/m2 jenis clay :

po(A) + Δp(A) = 167,51 + 10,04 = 177,55 kN/m2

po(A) + Δp(A) > PcA 177,55 > 150

(50)

Sc A = 0,3199 x 3 167,51 +10,04 1 + 1,116 log 167,51 = 0,9597 177,55 2,116 log 167,51 = 0,453 log 1,0599 = 0,0114 m = 1,146 cm Penurunan konsolidasi di titik B

Jika ziB adalah jarak dari z= 0 ke lapisan tengah layer 5 (titik B) ziB = 1 + (1/2 x 8 m) = 5 m

Maka peningkatan tegangan di tengah lapisan tanah layer 4 (titik B) Δp(B) : Δp( ) = Qg (Bg + ziB)(Lg + ziB) = 48,266 (2,1 + 5) (1,35 + 5) = 48,266 45,085 = 1,08 kN/m2

Tegangan overburden efektif tanah di titik B po(B) = γ1 x 4 + γ'1 x 7+ γ'2 x h2+ γ'3 x h3

(51)

Tegangan prakonsolidasi di titik B PcB = 80 kN/m2 jenis clay : po(B) + Δp(B) = 220,19 + 1,08 = 221,27 kN/m2 po(B) + Δp(B) > PcB 221,27 > 150

termasuk jenis tanah normally consolidated

Sc A = 0,3199 x 8 220,19 +1,08 1 + 1,116 log 220,19 = 2,5592 221,27 2,12 log 220,19 = 1,209452 log 1,0049049 = 0,00257 m = 0,257002 cm

Penurunan konsolidasi di titik C

jika zic adalah jarak dari z= 0 ke lapisan tengah layer 4 (titik C) zic = 1 + 8 (1/2 x 8 m) = 10,5 m

Maka peningkatan tegangan di tengah lapisan tanah layer 4 (titik C) : Δp( c ) = Qg

(52)

= 48,266

(2,1 + 10,5) (1,35 + 10,5) = 48,27

149,31 = 0,33 kN/m2

Tegangan overburden efektif tanah di titik C

po(B) = γ1 x 7 + γ'1 x 4+ γ'2 x h2+ γ'3 x h3+ γ'4 x h4 = 16,02 x 7 + 6,02 x 4 + 10,43 x 3 + 6,585 x 8 + 5,25 x 3 = 235,94 kN/m2

Tegangan prakonsolidasi di titik B PcB = 90 kN/m2

jenis clay :

po(B) + Δp(B) = 235,94 + 0,33 = 236,27 kN/m2

po(B) + Δp(B) > PcB 236,27 > 150

termasuk jenis tanah normally consolidated

Sc A = 0,5425 x 3 220,19 +1,08 1 + 1,25 log 235,94 = 1,6275 236,27 2,25 log 235,94

(53)

= 0,000439 m = 0,043907 cm Penurunan Konsolidasi total

S Sc = Sc A + Sc B + Sc c = 1,146557 + 0,2570018 + 0,043907 = 1,45 cm

4.7 Menghitung Penurunan Elastik Tiang di Zona 3

Menghitung penurunan untuk tiang yang berada di bawah kolom 127 Pada tiang kelompok bekerja beban aksial sebesar P = 557,956 ton Dimensi tiang = 0,5 x 0,5 m

Diameter tiang = 22 m Penurunan Elastik Tiang

jumlah tiang = 6 buah

m x n' = 3 x 2

dimensi tiang = 0,5 x 0,5 m jarak antar tiang (s) = 1,5 m

Lg = (3- 1 ) x 1,5 + 0,5 = 3,5 m

Bg = (40- 1 ) x 1,5 + 0,5 = 2,0 m

Qg = 557,956 kN

Ap = 0,2826

L = 26

(54)

jenis tanah yang ditinjau adalah Silty sand (10,35 - 17,25) mN/m2 Es = 13 mN/m2

13000 kN/m2 Μs = 0,3 Silty sand Ep = 21 x 106

Beban Kerja Kelompok tiang = 558 kN P = 1,884 m D = 0,5 x 0,5 m Ap = 0,25 m2 L = 26 m Ep = 21 x 106 kN/m2 Es = 13 MN/m2 ≈ 13000 kN/m2 Μ = 0,5 (lempung) N = 6 tiang Qall = 737 : 6 = 122,82 kN ≈ 12,281664 ton Qp tiang = 93,258 ton Qs tiang = 373,3334 ton

(55)

% Qp = 19,98708 % Qs = 80,01292 asumsi Qws/Qu = Qws = 80% . working load = 98,25 kN Qwp = 24,56 kN

S2 = qwp.D IwP = faktor pengaruh bentuk Es (1- μs2).Iwp = 86,92 0,5 (1-0,52) .1 = 0,004011649 . 0,75 13000 = 0,003008737 m ≈ 0,3 cm Menghitung s3 Iws=2+0.35* (26/0.5)^0,5 = 4,321637353 = 98,25 . 0,5000000 . (1-0,52) . 4,321637353 1,884 22 13000 = 98,25 41,448 . 0,00003846. 0,75000 . 4,321637353 = 0,00029551 m

(56)

= 0,29551 cm

Se = S1 + S2 + S3

= 0,03 + 0,29 + 0,340 = 0,66 cm

Penurunan elastik kelompok tiang

1,53 cm OK

Untuk perhitungan penurunan pada keriteria kecil dan sedang dapat dihitung sama dengan perhitungan kriteria beban besar diatas.

4.8 Menghitung Gaya Lateral

Tiang pancang yang digunakan adalah tiang pancang beton dengan bentuk bujur sangkar dengan dimensi 30x30 cm dengan kedalaman 16 m

Koefesien reaksi tanah horizontal kh untuk tanah kohesif :

b

q

n

k

_h



1 2 u

Dalam penentuan Cu yang digunakan adalah sebesar 68 kN/m1 Nilai n1 untuk tanah lempung :

Unconfined Comp Strength, qu (kPa) n1

< 48 kPa 0,32

48 kPa < qu < 191 kPa 0,36

(57)

Untuk Cu = 68 kN/m2 = 680 kPa  n1 = 0.4

Nilai n2 untuk berbagai tiang pancang :

Jenis tiang n1 Baja 1,00 Beton 1,15 Kayu 1,30

m

kN

b

C

n

b

q

n

k

_h u u

208 ,

533 /

30 ,

0

68

2

15 ,

1

4 ,

0

2

2 1 2 1

_



_



Untuk beban statik kh = 1/3 kh = 1/3 x 208,533 kN/m = 69,511 kN/m. Tiang beton ukuran b = 0,30 m

Modulus elastisitas = Et = 21 x 106_kN/m2_.

Momen tahanan = S = 1/6 bh2_{= 1/6 x 0,30 x 0,30}2_{= 0,0045 m}3

Momen Inersia = I = 1/12 bh3 = 1/12 x 0,30 x 0,303 = 0,00225 m3

Tiang dari beton K-350 izin = 0,43 x 350 = 168 kg/cm2

_{= 1680 t/m}2_{= 16800 kN/m}2

Dalam pancangan = D = 16 meter

Tinggi muka tanah ke kepala tiang = ec = 0 meter Momen maks = My = izin x S

= 16800 x 0,0045 = 75,60 kN-m

(58)

079 , 0 0007 , 0 10 210 4 30 , 0 60 , 75 4 4 6 4        EI b Kh n 

nD = 0,079 x 16 = 1,26 < 2,25  Termasuk tiang pendek. D/b = 16 / 0,30 = 53,33

(59)

Dari grafik tersebut didapat nilai load faktor x Qu/(cub2) = 60 x Qu/(cub2).

Beban lateral ultimit = Qu = load factor x (c_ub2) = 60 x 70 x 0,3052

= 390,75 kN

Maksimum gaya lateral yang mampu bekerja = Qa = Qu/2,5

= 390,75/2,5 = 156,28 kN

Besar lendutan yang terjadi =  adalah : nD = 0,077 x 15 = 1,157 < 2,25

 Termasuk tiang pendek. D/b = 15 / 0,305 = 49,18

ec/D = 0 / 0,305 = 0

Dari grafi dibawah didapat faktor lendutan x KhbD/Qa.

Lendutan  = faktor lendutan x KhbD/Qa = 4,5.

Besar lendutan  = 4,5 x 156,28 /( 70,38 x 0,305 x 15 ) = 2,184 m  Harus lebih kecil dari lendutan izin.

Jarak tiang = 1220 mm  Z = 1220/305 = 4b, Faktor reduksi daya dukung lateral = 0,5

(60)

Besar daya dukung izin lateral 1 tiang = Qa(izin) = 0,5 x 156,28 = 78,141 kN