HITUNG BALIK NILAI KEKAKUAN TANAH DARI
HASIL PILE LOADING TEST DENGAN
MENGGUNAKAN PROGRAM PLAXIS
Krisandi Saptyanto
1, Gouw Tjie Liong
21
Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Universitas Bina Nusantara, Kampus Syahdan, Jl.K.H. Syahdan No9, Kemanggisan, Palmerah, Jakarta Barat, Telp 08176443686, email: krisandi89@gmail.com
2
Dosen Jurusan Teknik Sipil, Universitas Bina Nusantara, Kampus Syahdan, Jl.K.H. Syahdan No9, Kemanggisan, Palmerah, Jakarta Barat, Telp 021-5345830, email: limara65@yahoo.com
ABSTRAK
Kekakuan tanah merupakan parameter tanah yang sulit untuk didapatkan. Hitung balik untuk parameter tanah ini adalah salah satu cara untuk mendapatkan nilai kekakuan tanah itu sendiri. Kekakuan tanah yang di dapatkan dikorelasikan dengan nilai N SPT dengan membuat grafik korelasi E dengan N SPT. Dengan menggunakan program Plaxis 2D, grafik beban dengan penurunan dari uji beban statis dicocokan, dengan memodelkannya ke dalam program Plaxis dengan memainkan parameter kekakuannya hingga hasil perhitungan cocok dengan hasil uji beban statis doi lapangan, kemudian hasil E yang didapatkan dikorelasikan dengan nilai N SPT.
Hasil yang didapatkan dari penelitian ini berupa grafik dari nilai N SPT yang telah dikoreksi yaitu N160 dengan nilai kekakuan tanah (E). Hasil yang didapatkan dalam penelitian ini untuk satuan MPa adalah untuk jenis tanah lempung sebesar E50 = 1,3 N160 dan E50 = 4 N160 sedangkan untuk tanah pasir sebesar
E50 = 2 N160 dan E50 = 7,5 N160.
Kata Kunci: Kekakuan tanah, Loading test, Plaxis, N SPT
ABSTRACT
Stiffness of soil is soil parameters that difficult to obtain Back.cCalculate the parameter to this soil are one way to get the value of the soil stiffness. Soil stiffness in getting correlated with SPT N values by plotting E by N SPT correlation.
By using the Plaxis program 2D, graphics load displacements of static load test is matched, with Plaxis model it into the program by playing the stiffness parameters to match the results of the calculation of static load test on field, then E results obtained correlated with SPT N values.
The Results achieved from this study in the form of graphs of the corrected N SPT value, N160 with soil
stiffness value (E). The results obtained in this study for the Mpa unit clay soils are E50 = 1.3 N160 and
E50 = 4 N160, while for the sandy soil are E50 = 2 N160 and E50 = 7.5 N160.
PENDAHULUAN
Struktur pondasi berdiri harus dapat menahan beban-beban yang akan yang terjadi, juga pergerakan pondasi harus dalam batasan tertentu. Salah satu beban utama dalam perencanaan pondasi gedung adalah beban aksial pondasi dan penurunan pondasi tersebut. Beban aksial yang terjadi pada suatu pondasi adalah akibat dari beban bangunan diatasnya, beban sendiri dari pondasi tersebut. Oleh karena itu, kapasitas aksial dan penurunan pondasi yang terjadi perlu diperhitungkan agar dapat mendukung struktur dengan baik. Untuk mengetahui kekuatan pondasi yang sudah tertanam, harus dilakukan beberapa pengetesan di lapangan sesuai dengan kebutuhan untuk mengambil data yang diperlukan dan mengetahui ketepatan perhitungan perencana dengan pelaksanaan di lapangan, seperti static loading test,
dynamic loading test, Pile Driving Analysis. Untuk hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan Tugas
Akhir ini kepada permasalahan penurunan tiang, terutama sekali dalam mencari parameter kekakuan tanah (E) yang sangat menentukan pada penurunan pondasi.
Untuk memperoleh nilai parameter kekakuan tanah (E) yang lebih akurat perlu dilakukan analisa balik dengan mengevaluasi parameter-parameter desain tanah yang digunakan berdasarkan hasil pengetesan di lapangan (back analysis method). Analisa balik tersebut dapat lakukan dengan cara mencocokkan kurva beban dengan penurunan dari uji beban statis (static loading test) terhadap hasil hitung balik dengan menggunakan program finite element.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan parameter kekakuan tanah (E) melalui hitung balik dari pile loading test, yang kemudian dikorelasikan dengan nilai N-SPT. Manfaat dari penelitian ini adalah mendapatkan korelasi antara nilai E dengan N-SPT yang kemudian diharapkan dapat digunakan sebagai referensi dalam proses desain pondasi dalam.
METODE PENELITIAN
Adapun rencana tahap penelitian ini adalah dimulai dari identifikasi masalah dan studi leteratur, kemudian melakukan prumusan masalah dan dilanjutkan dengan mencari data-data yang diperlukan untuk penelitian, data yang dibutuhkan seperti data tanah, dan data hasil loading test di lapangan. Kemudian melakukan evaluasi dan pembahasan dari parameter tanah yang digunakan berdasarkan data tanah dan hasil tes pembebanan statis tiang yang ada dan melakukan perhitungan penurunan yang terjadi berdasarkan data yang didapat dengan menggunakan metode hasil loading test dan Program Plaxis. Setelah membandingkan hasil loading test dan dengan Program Plaxis, kemudian melakukan hitung balik untuk mendapatkan nilai E yang sesuai dengan jalan mencocokkan kurva beban dengan penurunan dan data aktual dengan program Plaxis .
Teknik pengumpulan data yang dapat dilakukan untuk memperoleh data tanah yang diperlukan antara lain penyelidikan di lapangan, pengujian tanah di laboratorium serta dengan menggunakan korelasi antar parameter tanah. Korelasi antar parameter tanah dilakukan jika parameter tanah yang diperlukan tidak didapatkan baik dari penyelidikan tanah di lapangan maupun hasil pengujian tanah di laboratorium Pada penelitian ini, parameter tanah yang digunakan diperoleh dari analisa data penyelidikan tanah di lapangan dan hasil pengujian tanah di laboratorium. Dibawah ini adalah diagram alir pada penelitian ini.
Gambar 1 Flow Chart Metodologi Penelitian
HASIL DAN BAHASAN
Setiap tiang pondasi yang diselidiki tertanam pada tanah yang terdiri dari beberapa lapisan, dimana jenis dan parameter-parameter tanahnya juga berbeda. Pada penelitian kali ini, dilakukan idealisasi pada parameter tanah yang di dapatkan dari pengeboran dalam mencari nilai N SPT. Dan dari beberapa proyek, untuk data tanah menjadi parameter yang diidealisasi yang kemudian akan di korelasikan dengan parameter tanah yang telah di uji, yaitu titik bore hole terdekat dari titik tiang pondasi.
Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu disajikan data-data masukan yang diperlukan program Plaxis, yaitu data : siklus pembebanan loading test, tiang pancang dan deskripsi dan parameter tanah hasil pengujian laboratorium setiap lapisan pada proyek di lapangan. Deskripsi dan parameter tanah hasil N SPT dan pengujian dari laboratorium ini didapatkan dari penyelidikan maupun penelitian tanah yang dilaksanakan oleh konsultan tanah. Untuk mendapatkan parameter tanah yang tidak diujikan oleh konsultan tanah sebagai data masukan pada program Plaxis maka dilakukan korelasi antara parameter tanah lainnya yang diambil dari buku referensi teori mekanika tanah, di bawah ini, adalah proyek Tangerang City dengan kode Pile TC TP-2 sebagai contoh dari metode yang dilakukan untuk mendapatkan nilai dari Kekakuan Tanah yang akan di korelasikan dengan nilai N SPT yang telah dikoreksi :
Gambar 2 Grafik N SPT vs Kedalaman dengan Idealisasi Lapisan tanah dan Data Bored Pile
Untuk mendapatkan nilai kohesi, dapat dilakukan dengan mengambil data pada data tanah yang telah diuji di laboratorium, tetapi karena uji labratorium tidak menunjukkan hasil pada laporan penyelidikan tanah tersebut, maka dilakukan koreksi nilai kohesi (c) dengan nilai N SPT, yang di dapatkan dari tabel Bowles, sedangkan untuk mendapatkan nilai kuat geser dalam tanah lempung maupun tanah pasir, dilakukan dengan koreksi nilai N SPT dengan gambar dibawah ini
Gambar 3 Hubungan sudut geser dalam dengan N-SPT
Langkah selanjunya adalah menentukan berat jenis tanah yang didapatkan dari nilai uji laboratorium. Kemudian untuk Kekakuan tanah yang digunakan sebagai data masukkan pada program Plaxis, dilakukan dengan cara coba-coba, yaitu dengan perkalian terhadap nilai N SPT, sebagai contoh,
untuk nilai E50 pada proyek Tangerang City pada tiang TP-2 dilakukan dengan memberikan perkalian
sebesar 2250 x N SPT. Untuk nilai Eoed dan E ur mengikuti manual Plaxis v8, yaitu untuk Eoed dapat
dikalikan dengan E50 dengan rasio sebesar 1-1,3 E50, sedangkan untuk Eur dapat dikalikan dengan E50
dengan rasio sebesar 3-5 atau dapat dimasukkan data input sesuai dengan hasil konsolidasi, yaitu Cc dan Cs pada program Plaxis.
Setelah data masukkan sudah tersedia, maka proses selanjutnya adalah melakukan pemodelan dan perhitungan dalam program Plaxis, pemodelan pada program Plaxis dapat di lihat pada gambar di bawah ini :
Gambar 4 Geometri dan Material pada Pemodelan Plaxis
Setelah pemodelan dibuat, kemudian dilakukan perhitungan, Pada perhitungan di dalam program Plaxis, tahap-tahap yang di berikan pada pondasi tiang bor disesuaikan dengan konsdisi di lapangan. Berikut ini gambar dari tahapan yang telah di sesuaikan dengan kondisi lapangan.
Gambar 5 Tahapan Perhitungan Pada Program Plaxis
Setelah proses perhitungan selesai, maka didapatkan hasil kurva dari beban dengan penuunan seperti pada gambar di bawah.
Gambar 6 Grafik Beban dengan Penurunan Hasil Perhitungan Program Plaxis
Setelah didapatkan hasil dari beban dan penurunan dari program Plaxis, maka akan di bandingakan dengan beban dengan penurunan pada tes beban di lapangan.
Gambar 7 Grafik Perbandingan antara Tes Beban di lapangan dengan Hasil Perhitungan Program Plaxis
Setelah mendapatkan hasil perbandingan antara grafik hasil program Plaxis dengan Loading test di lapangan maka langkah selanjutnya adalah mengkorelasikan antara nilai E50 dengan nilai N160 yang
dapat di lihat seperti grafik dibawah ini.
Gambar 8 Grafik Korelasi nilai E50 dengan N160 Pada TP-2 Proyek Tangerang City
Pada penelitian kali ini, terdapat 15 data yang telah di proses untuk mendapatkan grafik perbandingan antara nilai kekakuan tanah (E50) dengan N160 yang baik, di bawah ini hasil dari grafik
Gambar 9 Grafik hubungan antara E50 dengan N160 dari seluruh tiang pondasi yang dianalisa
Setelah di klasifikasikan kedalam jenis tanah, maka dapat di lihat grafik E50 dengan N160 untuk
tanah lempung adalah seperti gambar berikut.
Sedangkan untuk tanah pasir dapat dilihat pada gambar berikut ini
Gambar 11 Grafik hubungan antara E50 dengan N160 pada tanah Pasir
SIMPULAN DAN SARAN
Dengan melihat hasil yang diperoleh pada penelitian ini, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
• Pada jenis tanah lempung dengan symbol ML, MH, dan CH terdapat hubungan antara nilai E50
dengan N160 dengan satuan MPa yaitu sebesar E50 = 1,3 N160 dan E50 = 4 N160,
• Padajenis tanah pasir dengan simbol SP dan SM terdapat hubungan antara nilai E50 dengan N160
dengan satuan MPa yaitu sebesar sebesar E50= 2 N160 dan E50 = 7,5 N160.
Saran dalam penelitian iniadalah sebagai berikut :
• Sebaiknya dilakukan dengan data yang lebih banyak khususnya pada tanah pasir untuk dapat memperhalus dari grafik hubungan nilai E50 dan N160 dan dapat menjadi referensi yang lebih baik. • Untuk penelitian lebih lanjut, dapat dilakukan korelasi nilai E dengan parameter tanah lainnya,
REFERENSI
Atkinson. (2000). Non-Linier Soil Stiffness in Routine Design. Geotechnique 50, 487-508. Bowles, J.E. (1997). Foundation Analysis and Design, 5th edition. Singapore: McGraw-Hill.
New York
British Standard. (2004). Code Of Practice For Foundation. England: Formerly. Das, B. M. (2007). Principles of Foundation Engineering (Seven ed.). Stamford: Global
Engineering.
Departement Of Transportation. (2007). Static Pile Load Test Manual. New York: Geotechnical Engineering Bureau.
Gouw, Tjie Liong. (1995). Sudah Standardkah Standard Penetration Test Kita. Jakarta Handley, B., Ball, J., & Bell, A. (2006). Handbook on Pile Load Testing. Beckenham:
Federation of Piling Specialists.
PLAXIS b.v. (2002), PLAXIS Version 8 Manual, A.A. Balkema Publishers; Netherlands. Prakash, S., & D.Sharma, H. (1990). Pile Foundation In Engineering Practice. New York: John
Wiley & Sons, Inc.
Skempton, A.W (1986). Standard Penetration Test Prosedures and The Effect in Sand of
Overburden Pressure, Relative density, Particle Size, Ageing and Overconsolidation. Goetechnique 36, 425-447.
Tomlimson. (2001). Foundation Design And Construction (7th ed.). Edinburgh Gate: Prentice Hall.
RIWAYAT PENULIS
Krisandi Saptyanto lahir di kota Tangerang pada 3 Mei 1989. Penulis menamatkan pendidikan S1 di
