Analisis Daya Dukung Kelompok Tiang Bor pada Pembangunan Gedung Serba Guna Universitas Kristen Maranatha.

(1)

ix Universitas Kristen Maranatha

ANALISIS DAYA DUKUNG KELOMPOK TIANG BOR

PADA PEMBANGUNAN GEDUNG SERBA GUNA

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

Kevin M. William NRP : 1021044

Pembimbing : Ir. Asriwiyanti Desiani, M.T.

ABSTRAK

Indonesia merupakan suatu negara yang berkembang dan mempunyai wilayah yang luas dan terdiri dari banyak wilayah kepulauan. Karena merupakan negara yang sedang berkembang Indonesia banyak melakukan pembangunan infrastruktur untuk menunjang kemajuan negara dalam berbagai bidang. Tentunya memerlukan bangunan yang kuat dan tahan lama, hal itu juga tidak terlepas dari pondasi yang kokoh.

Dalam tugas akhir ini akan dihitung daya dukung tiang tunggal menggunakan metode Reese & Wright, dan Kulhawy, serta efisiensi kelompok tiang menggunakan metode sederhana, metode Converse-Labarre, metode Los Angeles, dan metode Sieler-Keeney. Daya dukung kelompok tiang akan dihitung memakai metode blok dan metode efisiensi. Selain itu dilakukan pula perhitungan memakai perangkat lunak NPILE dan Pilecap. Hasil yang diperoleh antara perhitungan manual dan program akan dibandingkan.

Hasil perhitungan memperlihatkan bahwa daya dukung kelompok tiang bor yang paling efisien adalah memakai metode efisiensi Seiler-Keeney. Daya dukung ijin kelompok tiang bor dengan metode blok lebih besar dari perhitungan daya dukung ijin menggunakan metode efisiensi, sehingga nilai daya dukung yang digunakan adalah metode efisiensi yaitu sebesar 673,45 ton berdasarkan metode Reese & Wright, 363,75 ton berdasarkan metode Kulhawy dan 416,45 ton berdasarkan metode Kulhawy dan 1150,38 ton berdasarkan perangkat lunak pilecap untuk 6 tiang

(2)

x Universitas Kristen Maranatha

ANALYSIS OF THE POLE DRILLING CAPACITY

IN DEVELOPMENT MULTIPURPOSE BUILDING

MARANATHA CHRISTIAN UNIVERSITY

Kevin M. William NRP : 1021044

Supervisor : Ir. Asriwiyanti Desiani, MT.

ABSTRACT

Indonesia is a developing country and has a wide area and consists of many islands region, because it is a developing country Indonesia many infrastructure development to support the advancement of the State in various fields. Would require building a strong and durable, it also can not be separated from a solid foundation.

In this final project will be a single pile bearing capacity calculated using the method of Reese and Wright, and Kulhawy, as well as the efficiency of pile groups using a simple method, the method of Converse-Labarre, Los Angeles method, and the method Sieler-Keeney. Carrying capacity of the pile group will be calculated using the method blocks and methods of efficiency. Additionally it also performed calculations wear and Pilecap NPILE software. The results obtained between manual calculation and the program will be compared

The calculation result shows that the carrying capacity of the pile group is wearing the most efficient method of Seiler-Keeney efficiency. Permit the

carrying capacity of pile groups with larger block method of calculation methods permit the carrying capacity efficiency, so that the value of carrying capacity is the method efficiency is equal to 673.45 tons based methods Reese & Wright, 363.75 tons based methods Kulhawy and 416 , 45 tons based software pilecap for 2 piles, at 959.67 tons based methods Reese & Wright, 518.34 tons based methods Kulhawy and 592.42 tons based software pilecap for 3 piles, at 1498.43 tons by the method Reese & Wright, 809.34 tons based method and 930.97 tons Kulhawy based software pilecap to 5 piles, at 1838.53 tons by methods Reese & Wright, 993.03 tons based method and 1150.38 tons Kulhawy based software pilecap to 6 pole

(3)

xi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN TUGAS AKHIR ... iii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iv

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... v

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penelitian ... 2

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan ... 2

1.4 Sistematika Penulisan ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pondasi ... 3

2.5 Prosedur perencanaan pondasi tiang ... 6

2.6 Tiang pancang ... 8

2.7 Tiang bor ... 8

2.7.1 Penggunaan pondasi tiang bor ... 9

2.7.2 Pelaksanaan pondasi tiang bor ... 9

2.7.3 Peralatan Pemboran ... 10

2.7.4 Metode konstruksi tiang bor ... 11

2.8 Pertimbangan yang berguna untuk pilar yang di bor ... 12

2.9 Pengendalian mutu pondasi tiang bor ... 14

2.9.1 Kondisi tanah ... 14

2.9.2 Inspeksi lubang bor ... 14

2.9.3 Tulangan dan cara penanganannya ... 14

2.9.4 Pemeriksaan mutu beton ... 15

2.10 Uji Penetrasi Standar (SPT) ... 16

2.11 Perencanaan pondasi tiang bor ... 17

2.12 Daya dukung ujung ... 17

2.13 Daya dukung selimut ... 17

2.13.1 Metode Reese & Wright ... 18

(4)

xii Universitas Kristen Maranatha

2.14 Penentuan daya dukung pondasi tiang pancang berdasarkan uji

SPT ... 20

2.15 Efisiensi dan daya dukung kelompok tiang ... 21

2.16 Efisiensi kelompok tiang pada tanah pasiran ... 23

2.16.1 Formula Sederhana ... 23

2.16.2 Formula Converse-Labarre ... 23

2.16.3 Formula Los Angeles ... 23

2.16.4 Formula Sieler-Keeney ... 24

2.17 Daya dukung kelompok tiang pada tanah lempung ... 24

2.18 Korelasi parameter tanah ... 24

2.18.1 Korelasi Nilai Jenis Tanah terhadap Berat Volume Tanah 25 2.18.2 Korelasi Undrained Shear Strength dan Nilai N – SPT .... 25

2.18.3 Korelasi Penentuan Sudut Geser Dalam dari Jenis Tanah . 26 BAB III INTERPRETASI DATA TANAH DAN CARA PENGGUNAAN PERANGKAT LUNAK 3.1 Pengumpulan Data ... 27

3.1.1 Data tanah untuk metode Reese & Wright ... 27

3.1.2 Data tanah untuk metode Kulhawy ... 30

3.2 Perangkat Lunak NPILE ... 31

3.2.1 Input... 31

3.3 Perangkat lunak Pilecap ... 33

3.3.1 Input... 33

BAB IV ANALISIS DAYA DUKUNG 4.1 Analisis daya dukung dan efisiensi kelompok tiang ... 34

4.2 Analisis daya dukung tiang tunggal ... 35

4.2.1 Daya dukung ujung ... 35

4.2.2 Daya dukung selimut ... 36

4.2.3 Daya dukung ultimit satu tiang ... 39

4.3 Daya dukung ijin satu tiang ... 40

4.4 Perhitungan efisiensi ... 40

4.4.1 Formula Sederhana ... 42

4.4.2 Formula Converse-Labarre ... 42

4.4.3 Formula Los Angeles ... 43

4.4.4 Formula Sieler-Keeney ... 43

4.5 Perhitungan daya dukung kelompok tiang ... 45

4.5.1 Daya dukung ijin kelompok tiang ... 45

4.5.2 Daya dukung ultimit kelompok tiang berdasarkan blok ... 46

4.5.3 Daya dukung ijin kelompok tiang berdasarkan blok ... 47

(5)

xiii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 flight auger ... 10

Gambar 2.2 Tahanan ujung ultimit pada tanah non-kohesif. ... 18

Gambar 2.3 Hubungan tahanan selimut ultimit terhadap Nspt ... 18

Gambar 2.4 Faktor adhesi dari Kulhawy ... 19

Gambar 2.5 Beberapa konfigurasi kelompok tiang tipikal ... 22

Gambar 2.6 Perkiraan hubungan NSPT VS SU. ... 25

Gambar 3.1 Hasil plot nilai Cu berdasarkan NSPT ... 28

Gambar 3.2 Hasil plot nilai fs berdasarkan NSPT untuk tanah non-kohesif ... 29

Gambar 3.3 hasil plot nilai faktor adhesi (α) berdasarkan nilai Cu... 30

Gambar 3.4 Input data pile ... 32

Gambar 3.5 Input nilai Nspt ... 32

Gambar 3.6 Method use description ... 33

Gambar 3.7 Input program pilecap ... 33

Gambar 4.1 Konfigurasi kelompok tiang ... 34

Gambar 4.2 Hasil plot daya dukung ujung tiang tunggal untuk tanah non-kohesif ... 35

Gambar 4.3 Tegangan di bawah ujung tiang tunggal dan kelompok tiang ... 41

Gambar 4.4 Ilustrasi overlapping zona tegangan di sekitar kelompok tiang ... 41

Gambar 4.5 Hasil perhitungan program NPILE ... 48

Gambar 4.6 Perbandingan daya dukung kelompok tiang berdasarkan metode Reese & Wright ... 52

Gambar 4.7 perbandingan daya dukung kelompok tiang berdasarkan metode Kulhawy ... 53

(6)

xiv Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai Tipikal Berat Volume Tanah ... 25

Tabel 2.2 Nilai sudut geser berdasarkan jenis pasir ... 26

Tabel 3.1 Data NSPT tanah ... 27

Tabel 3.2 Korelasi data tanah kohesif untuk metode Reese & Wright ... 28

Tabel 3.3 Korelasi data tanah non-kohesif untuk metode Reese & Wright ... 29

Tabel 3.4 Korelasi data tanah Untuk Metode Kulhawy ... 30

Tabel 4.1 Hasil Daya dukung ujung ... 36

Tabel 4.2 Daya dukung selimut metode Reese & Wright ... 38

Tabel 4.3 Daya dukung selimut metode Kulhawy ... 39

Tabel 4.4 Perhitungan efisiensi ... 44

Tabel 4.5 Hasil perhitungan efisiensi dengan berbagai jarak antar tiang menggunakan metode sederhana ... 44

Tabel 4.6 Hasil perhitungan daya dukung kelompok tiang ... 45

Tabel 4.7 Hasil perhitungan daya dukung ultimit kelompok tiang berdasarkan blok ... 46

Tabel 4.8 Hasil perhitungan daya dukung ijin kelompok tiang berdasarkan blok ... 47

Tabel 4.9 Perbedaan hasil perhitungan daya dukung kelompok tiang antara masing-masing metode dan software ... 51

Tabel 4.10 Perbedaan daya dukung tiang tunggal dengan menggunakan metode Kulhawy dan perangkat lunak NPILE terhadap metode Reese & Wright dalam persen (%) ... 51

Tabel 4.11 Perbedaan daya dukung kelompok tiang dengan menggunakan metode Kulhawy dan perangkat lunak Pilecap terhadap metode Reese & Wright dalam persen (%) ... 51

(7)

xv Universitas Kristen Maranatha

Eoed Modulus Oedometer

Fy Tegangan yield

Sx Modulus arah sumbu kuat

u Tekanan air pori v Kecepatan penurunan

γunsat Berat volume tanah tidak terendam

γsat Berat volume tanah terendam

γd Berat volume tanahkering

γw Berat volume air

υ’ Poisson Ratio

Tegangan normal total

f Tegangan normal saat runtuh

’ Tegangan normal efektif

n Tegangan normal a Tegangan geser

f Tegangan geser saat runtuh

(8)

xvi Universitas Kristen Maranatha

ϕ’ Sudut geser dalam efektif

θ Sudut antara jangkar dan horizontal plane

λ Faktor tegangan

(9)

xvii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

(10)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan suatu negara yang berkembang dan mempunyai wilayah yang luas dan terdiri dari banyak wilayah kepulauan. Sebagai negara yang sedang berkembang Indonesia banyak melakukan pembangunan infrastruktur untuk menunjang kemajuan negara dalam berbagai bidang.

Gedung-gedung tinggi di Indonesia banyak yang sudah lama berdiri namun masih kokoh, hal ini tentunya tidak lepas dari pondasi yang kuat. Pondasi tentunya sangat berpengaruh dalam pembangunan infrastruktur, pondasi terdiri dari pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi juga tentunya sangat bergantung dari daya dukung tanah untuk menunjang kekuatan pondasi. Daya dukung tanah sangat di pengaruhi oleh jenis tanah, muka air tanah, pori-pori tanah dan parameter kuat geser tanah. Hal inilah yang harus di perhatikan dalam pembuatan pondasi sehingga mendapatkan pondasi yang kuat. Pondasi bukan hanya digunakan pada bangunan gedung namun, juga dapat digunakan dalam pembangunan infrastruktur lainnya seperti jalan layang, bendungan, dan bangunan

lainnya.

Jenis pondasi dalam terdiri dari pondasi tiang pancang dan pondasi tiang bor.

Keuntungan tiang bor adalah tidak terlalu menimbulkan getaran pada tanah di sekitar tiang bor selama proses pelaksanaan konstruksi sehingga tidak mengganggu struktur atau pondasi di dekatnya.

Pada beban struktur yang besar dimana beban tidak dapat dipikul oleh tiang tunggal maka digunakan kelompok tiang bor.

(11)

dalam tentunya mebutuhkan perhitungan yang cepat dan tepat , hal inilah yang menyebabkan dibutuhkan program agar dapat menghitung dengan cepat, teliti dan minim akan kesalahan.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian Tugas Akhir ini adalah untuk menganalisis daya dukung kelompok tiang bor pada pembangunan kembali Gedung Serba Guna Universitas Kristen Maranatha secara manual dan menggunakan program NPILE dan pilecap

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitiannya adalah sebagai berikut:

1. Data tanah yang di gunakan data tanah di Gedung Serba Guna Universitas Kristen Maranatha Jl. Surya Sumantri No. 65 dan di teliti oleh pihak

Geotechnical Engineering Center (GEC)

2. Bentuk pilecap dari kelompok-kelompok tiang mengacu pada gambar denah

kelompok tiang Gedung Serba Guna Universitas Kristen Maranatha Jl. Surya Sumantri No. 65, Bandung

3. Analisis daya dukung tiang bor menggunakan metode Reese & Wright, dan metode Kulhawy

4. Perangkat lunak yang digunakan adalah program NPILE dan Pilecap

5. Melakukan perbandingan hasil perhitungan manual dan hasil perhitungan program NPILE dan pilecap

6. Perhitungan efisiensi menggunakan metode sederhana, metode Converse-Labarre, metode Los Angeles, dan metode Seiler-Keeney

1.4 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan adalah sebagai berikut:

Bab I, Pendahuluan

(12)

3 Universitas Kristen Maranatha Bab 2, Tinjauan Pustaka

Berisi tentang jenis-jenis pondasi dangkal dan dalam, pondasi kelompok tiang bor, jenis-jenis tanah

Bab 3, Interpretasi Data Tanah dan Cara Penggunaan Perangkat Lunak

Berisi tentang data tanah dari hasil penelitian GEC,dan penginputan program NPILE dan Pilecap

Bab 4, Penyajian dan Analisis Data

Berisi tentang perhitungan pondasi kelompok tiang bor lalu membandingkan hasil perhitungan menggunakan program NPILE dan Pilecap

Bab 5, Simpulan dan Saran

Berisi tentang simpulan hasil penelitian dan saran dari data-data hasil penelitian.

1.5 Lisensi Perangkat Lunak

(13)

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

1. Daya dukung ijin 1 tiang berdasarkan metode Reese & Wright adalah 336,73 ton, dan perhitungan berdasarkan metode Kulhawy sebesar 181,87 ton, sedangkan menurut hasil perhitungan program NPILE adalah sebesar 213,6 ton

2. Daya dukung kelompok tiang berbentuk persegi panjang dengan nilai m= 1 dan n = 5 menurut perhitungan menggunakan metode Reese & Wright 1498,43 ton, dan perhitungan menggunakan metode Kulhawy sebesar 809,34 ton, sedangkan menggunakan program Pilecap didapatkan sebesar 930,97 ton

3. Daya dukung kelompok tiang berbentuk persegi panjang dengan nilai m= 1 dan n = 3 menurut perhitungan menggunakan metode Reese & Wright

959,67 ton, dan perhitungan menggunakan metode Kulhawy sebesar 518,34 ton, sedangkan menggunakan program Pilecap didapatkan sebesar

592,42ton

4. Daya dukung kelompok tiang berbentuk persegi panjang dengan nilai m= 3 dan n = 1 menurut perhitungan menggunakan metode Reese & Wright 959,67 ton, dan perhitungan menggunakan metode Kulhawy sebesar 518,34 ton, sedangkan menggunakan program Pilecap didapatkan sebesar 592,42 ton

5. Daya dukung kelompok tiang berbentuk persegi panjang dengan nilai m= 1 dan n = 2 menurut perhitungan menggunakan metode Reese & Wright 673.45 ton, dan perhitungan menggunakan metode Kulhawy sebesar 363.75 ton, sedangkan menggunakan program Pilecap didapatkan sebesar 416,45 ton

(14)

993,03 ton, sedangkan menggunakan program Pilecap didapatkan sebesar 1150,38 ton

7. Untuk mendapatkan nilai efisiensi yang baik pada metode sederhana didapatkan pada jarak antar tiang sebesar 1,2m

8. Dari hasil perhitungan dan analisis menggunakan perangkat lunak untuk daya dukung satu tiang bor, maka metode Kulhawy mempunyai hasil yang paling mendekati dengan hasil analisis menggunakan perangkat lunak NPILE dengan perbedaan sebesar 14,85 %

9. Dari hasil analisis perbedaan daya dukung satu tiang bor metode Reese & Wright terhadap daya dukung satu tiang bor menggunakan metode Kulhawy sebesar 45,98% dan terhadap daya dukung satu tiang bor

menggunakan perangkat lunak NPILE sebesar 36,57%

10.Dari hasil analisa perbedaan daya dukung kelompok tiang bor dalam

bentuk persen (%) antara metode Kulhawy dan perangkat lunak pilecap didapatkan bahwa semakin banyak tiang dalam suatu kelompok tiang bor maka semakin besar juga perbedaan persennya (%)

5.2 Saran

Berikut ini adalah saran-saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya: 1. Sebaiknya perhitungan kelompok tiang yang tidak berbentuk persegi

dihitung menggunakan metode elemen hingga

(15)

Daftar Pustaka

1. Budhu, Muni.,2000, Soil Mechanics and Foundations, New York : John Wiley & Sons.

2. Das, Braja. M., 2007, Principles of foundation Engineering Sixth Edition, Penerbit Chris Carson, USA

3. Das, Braja. M., 2011, Principles of foundation Engineering Seventh Edition, Penerbit Global Engineering, USA.

4. Nawi, Edward G., 1998, Beton Bertulang, Penerbit PT Refika Aditama, Bandung.

5. Endah, Noor., Indrasurya, Mochtar. B, 1995, Mekanika Tanah (Prinsip – prinsip Rekayasa Geoteknis), Penerbit Erlangga, Jakarta.

6. Prakash, Smasher., Hari, Sharma. D, 1989, Pile Foundation In Engineering Practice, New York : John Wiley & Sons.

7. Rahardjo, Paulus P., 2005, Manual Pondasi Tiang, Edisi 3, Penerbit

Geotechnical Engineering Centre Universitas Kristen Katolik Parahyangan, Bandung.

8. Raharjo, Paulus. P, 2008, Penyelidikan Geoteknik dengan Uji In-Situ, Penerbit Geotechnical Engineering Centre Universitas Katolik