ANALISIS SISTEM PONDASI PILE–RAFT
PADA PEMBANGUNAN PROYEK SILOAM
HOSPITAL MEDAN
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh Ujian
Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh :
MUHAMMAD NURDIN TANJUNG 100424004
PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISIS SISTEM PONDASI PILE–RAFT
PADA PEMBANGUNAN PROYEK SILOAM HOSPITAL MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil
ABSTRAK
Pondasi pile-raft atau disebut juga pondasi gabungan berfungsi untuk memikul dan menahan beban yang bekerja di atasnya yaitu beban konstruksi atas ke lapisan tanah yang keras. Dalam perencanaan pondasi pile-raft harus dilakukan dengan teliti dan sebaik mungkin. Setiap pondasi harus mampu mendukung beban sampai batas keamanan yang telah ditentukan, termasuk mendukung beban maksimum yang mungkin terjadi.
Tujuan dari studi ini untuk menganalisis dan membandingkan daya dukung tiang bor dari data sondir memakai metode Meyerhof, data SPT memakai metode Reese dan Wright, analisis penurunan pondasi memakai metode Steinbrenner dan Poulus Davis. Metode analitis memakai data parameter tanah dan laboratorium. Metodologi pengumpulan data adalah dengan metode observasi, pengambilan data dari kontraktor pelaksana dan melakukan studi kepustakaan.
Hasil analisis perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode analisis perhitungan maupun lokasi titik yang ditinjau. Berdasarkan hasil perhitungan daya dukung ultimit bored pile, untuk data sondir sebesar 1721,59 ton dan 1702,74 ton. Berdasarkan data SPT sebesar 911,64 ton dan 408,14 ton. Daya dukung ultimit rakit sebesar 154,95 ton/m2, serta serta penurunan yang terjadi sebesarS= 60,46 mm.
Berdasarkan hasil analisis sistem pondasi pile-raft yang telah dilakukan, proporsi pembagian pembeban terhadap pile-raft yaitu 20% pada raft dan 80% pada bored pile.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Adapun judul dari Tugas Akhir ini adalah “ ANALISIS SISTEM PONDASI PILE–RAFT PADA PEMBANGUNAN PROYEK SILOAM HOSPITAL MEDAN ”.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata I (S1) di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Penulis hanya dapat mengucapkan terima kasih atas segala jerih payah, motivasi dan doa yang diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, terutama kepada :
1. Terimakasih yang teristimewa penulis ucapkan kepada orang tua tercinta, kakak
serta abang dan seseorang yang kusayangi yang selalu mendukung, membimbing,
dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT., sebagai dosen utama yang telah membimbing dan
mengarahkan penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE., dan Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M.
Eng. Sc., sebagai dosen pembanding dan penguji.
4. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng. Sc., sebagai Koordinator Program
6. Seluruh Dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan
Teknik Sipil yang telah mendidik dan membina penulis sejak awal hingga akhir
perkuliahan.
7. Pimpinan dan seluruh Staf PT. PP (Persero) yang telah membantu dan
memberikan bimbingan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
8. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada rekan-rekan mahasiswa dan
teman-teman yang memberikan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya, oleh
karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi
penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita
semuanya.
Medan, September 2013 Penulis,
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR NOTASI ... xi
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 3
1.3 Pembatasan Masalah ... 4
1.4 Tujuan Penelitian ... 4
1.5 Manfaat Penelitian ... 4
1.6 Sistematika Penulisan ... 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Umum ... 7
2.2 Tanah Sebagai Pendukung Pondasi ... 8
2.2.1Tanah Kohesif ... 9
2.2.2Tanah Non Kohesif ... 9
2.3 Macam-Macam Pondasi ... 10
2.4 Pondasi Bored Pile ... 13
2.5 Jarak-Jarak Tiang ... 15
2.7 Hubungan Karetaristik Pondasi Pile-Raft ………. 19
2.7.1 Interaksi Pondasi Pile-Raft ……… 20
2.8 Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor ... 21
2.8.1Kapasitas Daya Dukung Bored Pile Dari Data Sondir ... 22
2.8.2Kapasitas Daya Dukung Bored Pile Dari Data SPT ... 24
2.8.2.1 Daya dukung selimut ... 24
2.8.3 Kapasitas Kelompok Tiang ... 25
2.8.3.1 Kapasitas Kelompok dan Efisiensi tiang dalam tanah kohesif ... 27
2.9 Daya Dukung Pondasi Rakit ... 31
2.10 Penurunan (Settlement) ... 34
2.10.1 Analisis Penurunan ... 36
2.10.2 Penurunan Segera ... 37
2.10.2.1 Tanah Homogen dengan Tebal Tak Terhingga ... 37
2.10.2.2 Lapisan Tanah Pendukung Pondasi Dibatasi Lapisan Keras ... 37
2.10.2.3 Penurunan Segera dari Hasil Pengujian di Lapangan ... 41
2.10.3 Penurunan Konsolidasi ... 42
2.10.4 Kecepatan Penurunan Konsolidasi ... 42
2.10.5 Perkiraan Penurunan Tiang Tunggal ... 44
2.10.6 Perkiraan Penurunan Tiang kelompok ... 48
2.11 Penurunan Izin ... 48
2.13 Klasifikasi Beban ... 51
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 54
3.1 Metode Pengumpulan Data ... 54
3.2 Data Umum Proyek ... 55
3.3 Data Teknis Proyek ... 56
3.4 Diagram Alir Penelitian ... 57
3.5 Rancangan Analisis ... 58
3.6 Lokasi Pondasi Pile-Raft ... 58
BAB IV. PEMBAHASAN DAN ANALISIS PERHITUNGAN ... 60
4.1 Lapisan Tanah dan Jenis Tanah ... 60
4.2 Menghitung Daya Dukung Bored Pile Dari Data Sondir ... 62
4.3 Menghitung Daya Dukung Bored Pile Dari Data SPT ... 66
4.4 Menghitung Kapasitas Kelompok Tiang Berdasarkan Efisiensi ... 74
4.5 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Pondasi Rakit ... 80
4.6 Penurunan Pondasi Pile-Raft Menggunakan Metode Steinbrenner ... 83
4.7 Penurunan Tiang Tunggal dan Kelompok Berdasarkan Metode Poulus Davis ... 95
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 99
5.1 Kesimpulan ... 99
5.2 Saran ... 101 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jarak Tiang Minimum (Teng, 1992)………….………... 16
Tabel 2.2 Faktor Empirik Fb ... 23
Tabel 2.3 Faktor Adhesi (Reese and O’neil, 1983) ... 25
Tabel 2.4 Faktor–Faktor Bentuk, Kedalaman, Kemiringan, Tanah dan Alas untuk Dipakai Baik pada Persamaan Daya Dukung Hansen (1970) atau Vesic (1973) ... 32
Tabel 2.5 Faktor-Faktor Daya Dukung untuk Persamaan Daya Dukung Mayerhof, Hansen, dan Vesic ... 32
Tabel 2.6 Nilai-Nilai Faktor Keamanan ... 33
Tabel 2.7 Perkiraan Angka Poisson () (Bowles, 1968) ... 40
Tabel 2.8 Perkiraan Modulus Elastis (E) (Bowles, 1977) ... 40
Tabel 2.9 Hubungan Faktor (Tv) dan Derajat Konsolidasi (U) ………. 43
Tabel 2.10 Batas Penurunan Maksimum (Skempton dan Macdonald, 1955)……... 50
Tabel 2.11 Beban Pondasi ... 53
Tabel 4.1 Parameter Tanah ... 61
Tabel 4.2 Perhitungan Daya Dukung Ultimit Dan Ijin Pondasi Tiang (CPT-01) .... 63
Tabel 4.3 Perhitungan Daya Dukung Ultimit Dan Ijin Pondasi Tiang (CPT-02) ... 65
Tabel 4.4 Perhitungan Daya Dukung Tiang Berdasarkan Data SPT (BH-01)… ... 70
Tabel 4.5 Perhitungan Daya Dukung Tiang Berdasarkan Data SPT (BH-02)… ... 73
Tabel 4.6 Kapasitas Daya Dukung Ijin Tiang Tunggal dengan FS = 2 ... 79
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Peralihan Gaya Pada Pondasi Dangkal dan Pondasi Dalam ... 8
Gambar 2.2 Pondasi Telapak ... 10
Gambar 2.3 Pondasi Memanjang ... 10
Gambar 2.4 Pondasi Rakit (Raft Foundation) ... 11
Gambar 2.5 Pondasi Sumuran (Pier Foundation) ... 11
Gambar 2.6 Pondasi Tiang (Pile Foundation) ... 12
Gambar 2.7 Jenis-Jenis Bored Pile (Braja. M. Das, 1941) ... 14
Gambar 2.8 Distribusi Tekanan pada Tanah di Bawah Tiang ……… 16
Gambar 2.9 Contoh Susunan Kelompok Tiang ………... 17
Gambar 2.10 Jenis Pondasi Rakit ... 18
Gambar 2.11 Penurunan Pondasi Rakit Dan Tiang Rakit ………. 19
Gambar 2.12 Interaksi Pada Pondasi Pile-Raft ………. 20
Gambar 2.13 Perbandingan Zona Tertekan pada Tiang Tunggal dan Kelompok Tiang……… 26
Gambar 2.14 Kelompok Tiang dalam Tanah Lempung yang Bekerja sebagai Balok ... 28
Gambar 2.15 Defenisi Jarak s dalam Hitungan Efisiensi Tiang ………….…..…... 30
Gambar 2.16 Contoh Kerusakan Bangunan Akibat Penurunan ... 34
Gambar 2.17 Faktor Pengaruh I untuk Tegangan Vertikal di bawah Sudut Luasan Beban Terbagi Rata Berbentuk Empat Persegi Panjang Fleksibel (U.S Navy, 1971) ... 38
Gambar 2.19 Variasi Kondisi Kelebihan Tekanan Air pada Pori Awal
a. Kondisi Drainasi Dobel, b.Kondisi Drainasi Tunggal ... 43
Gambar 2.20 Faktor Penurunan Io (Poulos dan Davis) ... 45
Gambar 2.21 Koreksi Kedalaman, Rh (Poulos dan Davis) ... 45
Gambar 2.22 Koreksi Kompresi, Rk (Poulos dan Davis) ... 46
Gambar 2.23 Koreksi Angka Poisson, Rµ (Poulus dan Davis) ... 46
Gambar 2.24 Koreksi Kekakuan Lapisan Pendukung, Rb (Poulos dan Davis) ... 47
Gambar 2.25 Tipe Penurunan ……… 49
Gambar 3.1 Lokasi Penelitian (Google) ... 55
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian ... 57
Gambar 3.3 Zona Pembagian Pile-Raft ………. 58
Gambar 3.3 Lokasi Pondasi Pile-Raft ... 59
Gambar 4.1 Tiang Bor ………... ... 62
Gambar 4.2 Tiang Bor………...………...………. 66
Gambar 4.3 Kelompok Tiang ... 74
Gambar 4.4 Denah Pondasi Rakit ……… ... 80
Gambar 4.5 Sketsa Pondasi Pile-Raft Terhadap Lapisan Tanah ... ... 83
Gambar 4.6 Sketsa Penurunan Pondasi Rakit Pondasi Rakit ... .. 84
Gambar 4.7 Detail Pondasi Rakit ... ... 85
Gambar 4.8 Penurunan Konsolidasi ... ... 92
Gambar 4.9 Penurunan Tiang Tunggal... ... 95
DAFTAR NOTASI
d = diameter/lebar tiang lebar referensi dr = lebar referensi
= Tegangan vertikal efektif tanah
e = angka pori
= Kuat geser tanah
c = Kohesi tanah
= Tegangan normal yang terjadi pada tanah
u
q = Daya dukung ultimit atau daya dukung batas
u
p = Beban ultimit atau beban batas
A = Luas area beban
= Kohesi tanah di bawah ujung tiang pada kondisi tak terdrainase (undrained)
c
qca = Perlawanan konus rata-rata 1,5D di atas ujung tiang, 1,5D
cu = kohesi tanah (ton/m2)
B = Dimensi pondasi telapak yang paling kecil
f
D = Kedalaman pondasi telapak
S = Penurunan total
i
S = Penurunan segera
c
S = Penurunan konsolidasi primer
s
S = Penurunan konsolidasi sekunder
i
S = Penurunan segera
g
S = Penurunan kelompok tiang
B = Lebar kelompok tiang
S = Penurunan tiang tunggal pada intensitas beban yang sama
a
Q = Kapasitas ijin tiang
u
Q = Jumlah tahanan gesek dan tahanan gesek dinding
