BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam pembangunan suatu konstruksi, langkah pertama yang
dikerjakan adalah pekerjaan pondasi. Pondasi diperlukan sebagai dasar
bangunan yang kuat dan kokoh karena merupakan pendukung utama dari
sebuah konstruksi sipil. Pondasi adalah bagian konstruksi bangunan bawah
(sub structure) yang berfungsi untuk meneruskan beban konstruksi di
atasnya (upper structure) termasuk berat sendiri pondasi dan beban
lainnya seperti angin, gempa, dan sebagainya ke lapisan tanah di
bawahnya tanpa mengakibatkan terjadinya pernurunan bangunan di luar
batas toleransinya. Dalam pelaksanaannya, pondasi sebagai bagian dari
konstruksi yang paling berpengaruh terhadap kestabilan suatu konstruksi,
harus dapat memenuhi kapasitas daya dukung yang direncanakan sebagai
penunjang konstruksi yang stabil. Suatu perencanaan pondasi dikatakan
benar apabila beban yang diteruskan pondasi ke tanah tidak melampaui
kekuatan tanah yang bersangkutan. Apabila kekuatan tanah dilampaui,
maka penurunan yang berlebihan dan keruntuhan dari tanah akan terjadi.
Kedua hal tersebut akan menyebabkan kerusakan pada konstruksi yang
berada di atas pondasi tersebut.
Secara umum pondasi terbagi dalam dua jenis yaitu pondasi
dangkal dan pondasi dalam. Pemilihan jenis pondasi tersebut tergantung
dari beberapa aspek diantaranya jenis struktur atas dan jenis tanahnya.
permukaan cukup baik, biasanya digunakan pondasi dangkal, sedangkan
jika konstruksi atas bebannya berat biasanya jenis pondasi yang digunakan
adalah pondasi dalam.
Dalam hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan Tugas Akhir
kepada permasalahan pondasi dalam, yaitu tiang pancang. Tiang pancang
berinteraksi dengan tanah akan menghasilkan daya dukung yang mampu
memikul dan memberikan keamanan pada sruktur bagian atas. Kekuatan
daya dukung tiang pancang ditentukan berdasarkan tahanan ujung (end
bearing) dan peletakan tiang dengan tanah (friction). Tiang dukung ujung
(end bearing pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan
oleh tahanan ujung tiang. Sedangkan tiang gesek adalah tiang yang
kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh perlawanan gesek (Hardiyatmo,
H.C, 2011).
Untuk menghasilkan daya dukung yang akurat maka diperlukan
suatu penyelidikan tanah yang akurat juga. Untuk itu penulis merasa perlu
mendapatkan data penyelidikan tanah (soil investigation) untuk
memperoleh parameter tanah berupa sifat dan jenis tanah yang digunakan
dalam perhitungan kapasitas daya dukung tiang dengan menggunakan
beberapa formula. Ada dua metode yang biasa digunakan dalam
menentukan kapasitas daya dukung tiang pancang yaitu dengan metode
statis dan metode dinamis. Jika pengujian tersebut dilakukan sebelum
pelaksanaan konstruksi dan data yang didapatkannya adalah karakteristik
tanah maka pengujian ini disebut pengujian statis, sedangkan pengujian
didapatkan oleh pengujian tersebut berupa parameter pemancangan maka
pengujian ini digolongkan pengujian dinamis (Hardiyatmo, H.C, 2011).
Daerah penelitian yang dipilih oleh penulis terletak pada proyek
pembangunan jalan bebas hambatan Medan – Kualanamu, tepatnya pada
borhole II Sei Batu Gingging STA. 41+ 630. Daerah penelitian merupakan
daerah yang akan dibangun jembatan dengan kondisi tanah yang
mempunyai jenis dan sifat tanah yang berbeda-beda pada kedalaman
tertentu dengan kadar air yang tinggi. Dengan demikian pondasi tiang
pancang sangat sesuai digunakan pada tanah lunak dimana lapisan tanah
keras letaknya jauh berada dari permukaan tanah.
Tes SPT (Standard Penetration Test), tes kalendering, dan tes PDA
(Pile Driving Analyzer) telah dilakukan pada tiang pancang Sei Batu
Gingging STA. 41+ 630 yang memberikan analisis perbandingan
perhitungan dari masing-masing metode yang dipakai dalam mencari
kapasitas daya dukung dan penurunan elastis. Dan juga digunakan Metode
Elemen Hingga untuk mengetahui besarnya kapasitas daya dukung dan
penurunan elastis tiang pancang tunggal. Oleh karena itu dengan melihat
perbandingan perhitungan dari hasil masing-masing metode yang akan
disajikan dapat memberikan informasi yang akurat tentang kapasitas daya
dukung sehingga diperoleh perencanaan pondasi yang aman.
1.2. Identifikasi Masalah
Dalam perencanaan suatu konstruksi khususnya pondasi tiang
pancang penting diketahui kapasitas daya dukung dan penurunan elastis
elemen hingga dan membandingkannya dengan perhitungan yang
dilakukan secara empiris.
1.3. Tujuan Penelitian
Secara ringkas tujuan yang diharapkan dari penulisan Tugas Akhir
ini adalah sebagai berikut :
1. Menghitung besarnya kapasitas daya dukung aksial tiang pancang
tunggal secara analitis dan numeris. Secara analitis dihitung
berdasarkan data-data lapangan yang didapat yaitu SPT, Kalendering,
dan PDA, sedangkan secara numeris dihitung menggunakan Metode
Elemen Hingga.
2. Menghitung besarnya kapasitas daya dukung lateral pada pondasi tiang
tunggal dengan rumus empiris yaitu menggunakan metode Broms.
3. Menghitung penurunan elastis tiang tunggal secara analitis dan dengan
Metode Elemen Hingga.
4. Membandingkan besarnya kapasitas daya dukung dan penurunan
elastis tiang tunggal yang terjadi secara analitis dan numeris.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk :
1. Memperoleh daya dukung ultimit tiang pancang tunggal dengan
menggunakan SPT, kalendering, dan PDA serta dapat membandingkan
hasil yang diperoleh dengan perhitungan Metode Elemen Hingga.
2. Sebagai referensi untuk pembaca yang menghadapi masalah yang
sama.
1.5. Batasan Masalah
Penelitian yang penulis lakukan hanya berfokus pada :
1. Daerah penelitian terletak pada proyek pembangunan jalan bebas
hambatan Medan – Kualanamu borhole II Sei Batu Gingging STA.
41+630.
2. Pondasi yang digunakan dalam perhitungan adalah pondasi tiang
pancang tunggal.
3. Tiang pancang yang digunakan berdiameter 60 cm produksi WIKA
Beton.
4. Hanya meninjau pondasi tiang tegak lurus.
5. Tidak menghitung beban kerja pada pondasi.
6. Pekerjaan penyelidikan, baik penyelidikan lapangan maupun
penyelidikan laboratorium (data tanah) dilakukan oleh pihak Joint
Operasional(JO) Proyek Pembangunan Jalan Bebas Hambatan Medan
– Kualanamu.
7. Menghitung daya dukung aksial tiang pancang tunggal secara analitis
dari data Standard Penetration Test (SPT) dengan metode Mayerhof,
data Kalendering memakai metode Engineering News Record (ENR)
dan metodeDanish, dan Pile Driving Analyzer (PDA).
8. Menghitung daya dukung pondasi tiang pancang tunggal secara
numeris yaitu menggunakan Metode Elemen Hingga dengan
pemodelan Mohr - Coulombtanpa menghitung daya dukung lateral.
9. Menghitung daya dukung lateral tiang pancang tunggal menggunakan
metode Broms.
1.6. Metode dan Tahapan Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah studi
pustaka, tinjauan lapangan (survey), dan analisis data. Dalam metode
penelitian ini memiliki 5 tahap, yaitu : tahapan pendahuluan/pustaka,
tahapan meninjau langsung ke lokasi, tahapan pengumpulan data, tahapan
analisis data, dan tahapan penyusunan laporan.
Kegiatan penelitian yang dilakukan dengan beberapa tahap adalah
sebagai berikut :
Tahapan pendahuluan, merupakan tahapan studi pustaka, yakni dengan
cara mengumpulkan dan mempelajari literatur-literatur yang terkait
dengan penelitian ini. Hasil dari tahapan ini berupa sketsa dan
penafsiran sementara tentang keadaan geologi daerah tersebut yang
akan digunakan pada tahap pengambilan data.
Tahapan meninjau langsung ke lokasi proyek dan menentukan lokasi
pengambilan data yang dianggap perlu.
Tahapan pengumpulan data, data yang diperoleh adalah :
1. Data hasil SPT
2. Data hasil kalendering
3. Data uji laboratorium
4. Data tes PDA
Tahapan analisis dan interpretasi data, melakukan pengolahan data dari
data tanah hasil uji laboratorium untuk mendapatkan
parameter-parameter yang akan digunakan dalam perhitungan daya dukung tiang.
menghitung daya dukung aksial tiang pancang menggunakan bantuan
Metode Elemen Hingga, sedangkan secara lateral menggunakan rumus
empiris yaitu dengan metode Broms. Dan menghitung penurunan elastis
tiang pancang tunggal.
Tahapan penyusunan laporan, merupakan tahapan akhir dari tahap
penelitian dimana pada tahap ini disusun data-data dari tahap awal
hingga akhir yang selanjutnya akan dirangkum menjadi sebuah laporan
penelitian.
1.7. Lokasi Penelitian
Lokasi perkerjaan penyelidikan tanah (soil investigation) berlokasi
di rencana Jalan Tol (Toll Road) Medan – Kualanamu, borhole II Sei Batu
Gingging STA. 41+630, Propinsi Sumatera Utara.
1.8 Sistematika Penulisan
Rencana sistematika penulisan Tugas Akhir ini terdiri dari 5 (lima)
bab, yang diuraikan sebagai berikut :
Bab I : Pendahuluan
Berisi latar belakang penulisan, identifikasi masalah, tujuan dan
manfaat, pembatasan masalah, metode dan tahapan penelitian.
Bab II : Tinjau Pustaka
Berisi dasar teori, rumus, dan segala sesuatu yang digunakan untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini, yang diperoleh dari buku literatur, tulisan
ilmiah, website/search engine, dan hasil penulisan sebelumnya.
Bab III : Metodologi
Berisi metodologi penulisan Tugas Akhir berupa pengumpulan
Bab IV : Analisis dan Perhitungan
Berisi perhitungan kapasitas daya dukung aksial dan lateral serta
perhitungan penurunan elastis tiang pancang tunggal dengan mengolah
data-data yang diperoleh.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Berisi kesimpulan dari hasil analisa dan saran berdasarkan kajian
1.9. Bagan Alir Penelitian
Pengolahan Data Dengan Metode Analitis dan Numeris MULAI
Judul : Analisis Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal dengan Panjang Tiang 21 meter dan
Diameter 0,6 meter Secara Analitis dan Metode Elemen Hingga
Studi Literatur
Identifikasi Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Pengumpulan Data
Data Pengujian SPT Data Pengujian Kalendering Data Pengujian PDA
Analitis dengan menggunakan tes SPT, Kalendering, dan PDA
Numeris dengan Metode Elemen Hingga
Gambar 1.1. Bagan Alir Penelitian Perhitungan Daya Dukung Aksial
Menggunakan:
-SPT metode Mayerhof
-Kalendering metode Engineering News Record (ENR) dan metodeDanish -PDA
- Metode Elemen Hingga
Perhitungan Daya Dukung Lateral Menggunakan:
-Metode Broms
A
Perhitungan Penurunan Elastis Tiang Pancang Tunggal Secara Analitis dan Numeris
Analisis dan Hasil
Perbandingan Daya Dukung aksial Secara Metode Analitis dan Numeris
Kesimpulan dan Saran
Selesai Analisis dan Hasil
