REKAYASA PONDASI - 1 DINDING PENAHAN TANAH

Disusun oleh:

Tim KBK Geoteknik Prodi Teknik Sipil FT UNS

Lab. Mekanika Tanah FT UNS, Jl Ir Sutami 36 a Surakarta

REKAYASA PONDASI - 1

DINDING PENAHAN TANAH

2

• sub topik -1 … pengantar karakteristik tanah & penyelidikan tanah

• sub topik -2 … kapasitas dukung Terzaghi & Meyerhof

• sub topik -3 … kapasitas dukung pada tanah berlapis & variasi m.a.t

• sub topik -4 … kapasitas dukung beban miring

• sub topik -5 … kapasitas dukung berdasar uji lapangan (SPT & Sondir)

• sub topik -6 … pondasi rakit

• sub topik -7 … pondasi rakit metode fleksibel

• Ujian Tengah Semester (UTS)

REKAYASA PONDASI - 1

PONDASI

DANGKAL

sub topik …1 pengantar karakteristik tanah & penyelidikan tanah

REKAYASA PONDASI - 1

PONDASI DANGKAL

PONDASI TELAPAK /

4

Struktur bangunan

struktur bangunan atas

• upper structure

• dinyatakan sec. visual

struktur bangunan bawah

• sub structure

• tak dpt dinyatakan sec. visual sumber beban

penerus beban

T a n a h

Pengantar………..

Pondasi merupakan konstruksi yang berfungsi meneruskan beban struktur atas ke tanah dengan daya dukung dan penurunan yang memadai.

M M M

H H H

V V V

Pengantar………..

Tanah adalah himpunan mineral, bahan organik dan endapan yang relatif lepas (loose) yang terletak di atas batuan dasar (bed rock) . Bagi suatu bangunan, tanah dapat berfungsi sebagai :

• Media pendukung bangunan bagi semua bangunan.

• Bahan konstruksi bangunan, misal pada bangunan tanggul dan bendungan.

• Sumber gaya luar bagi bangunan, misal pada bangunan dinding penahan tanah dan turap.

Tanah pendukung sangat beragam kondisi strukturnya baik secara vertikal (lapis perlapis) maupun horisontal (adanya patahan2), yang semua itu tergantung lokasi dan sejarah bentukan.

Sehingga diperlukan “Penyelidikan Tanah” secara lengkap sebelum perencanaan dimulai, yaitu agar aman secara teknis dan ekonomis serta lancar saat pelaksanaannya. (SNI Geoteknik Ps.9.1) :

6

Fungsi tanah………..

“PENYELIDIKAN TANAH”…..

meliputi 4 aspek (SNI Geoteknik Ps.9.1) :

1. Persyaratan dasar (Ps. 9.2.1)

• Memenuhi persyaratan kekuatan, baik untuk struktur fondasinya maupun untuk lapisan tanah pendukung fondasi tersebut (strength requirement);

• Memenuhi peryaratan penurunan yang ditentukan (serviceability requirement).

2. Mengetahui karakteristik tanah (Ps. 9.2.2)

Karakteristik tanah merujuk ke Pasal 5 dari SNI.

Penyelidikan tanah………..

“PENYELIDIKAN TANAH”…..

meliputi 4 aspek (SNI Geoteknik Ps.9.1) :

3. Daya dukung ijin (Ps. 9.1.3)

• Kapasitas ultimit tanah dengan faktor keamanan yang cukup terhadap kemungkinan terjadinya keruntuhan, atau

• Suatu nilai yang memberikan deformasi fondasi akibat beban yang bekerja masih dalam batas-batas yang diizinkan oleh bangunan tersebut, atau bangunan di sekitarnya.

• Metode analitik yang sudah baku (misalnya: Terzaghi, Meyerhoff, Hansen, Vesic, Reese) yang memperhitungkan kondisi lapisan tanah yang ada serta geometri dari fondasi,

• Metode empiris yang sudah baku (terbukti).

• Faktor keamanan yang besarnya minimum 3 untuk fondasi dangkal atau minimum 2,5 untuk fondasi dalam

• Penggunaan faktor keamanan tidak otomatis menjamin bahwa penurunan fondasi akan menjadi kecil atau memenuhi syarat deformasi yang ditentukan

• Daya dukung izin ditentukan berdasarkan kriteria penurunan yang

diizinkan ⁸

Penyelidikan tanah………..

“PENYELIDIKAN TANAH”…..

meliputi 4 aspek (SNI Geoteknik Ps.9.1) :

4. Penurunan (Ps. 9.1.4)

a. Penurunan total: penurunan langsung (immediate settlement) dan penurunan (long-term settlement).

• Pemberian beban pada fondasi;

• Berubahnya elevasi muka air tanah;

• Getaran akibat beban mesin, kereta api, termasuk akibat gempa;

• Perubahan tegangan yang bekerja pada lapisan tanah fondasidan sebagai akbat antara lain adanya galian atau pekerjaan konstruksi di sekitarnya.

b. Berdasarkan data pengukuran penurunan (settlement record) dari struktur dan fondasi sejenis yang ada di lokasi sekitarnya;

c. Berdasarkan metode analitis penurunan yang sudah baku yang dilakukan berdasarkan data tanah yang diperoleh dari uji lapangan dan uji laboratorium dan muka air tanah yang ada dan beban yang bekerja pada fondasi;

Penyelidikan tanah………..

“PENYELIDIKAN TANAH”…..

meliputi 4 aspek (SNI Geoteknik Ps.9.1) :

4. Penurunan (Ps. 9.1.4)

d. Berdasarkan metode empiris yang sudah baku dan sesuai dengan kondisi tanah di Indonesia serta sesuai dengan kasus-kasus yang telah dilakukan di Indonesia.

e. Penurunan total dan beda penurunan yang diizinkan ditentukan

berdasarkan toleransi struktur atas dan bangunan sekitar yang harus ditinjau berdasarkan masing-masing kasus tersendiri dengan

mengacu pada integritas, stabilitas dan fungsi dari struktur di atasnya.

f. Penurunan izin < 15 cm + b/600 (b dalam satuan cm) untuk bangunan tinggi dan bisa dibuktikan struktur atas masih aman.

g. Beda penurunan (differential settlement) diperkirakan secara saksama dan konservatif, serta pengaruhnya terhadap bangunan gedung tinggi di atasnya. Beda penurunan memenuhi kriteria kekuatan dan kemampulayanan sebesar 1/300.

10

Penyelidikan tanah………..

“Persyaratan Struktur Pondasi”….. meliputi 4 aspek (SNI Geoteknik Ps.9.2) :

1. Beban pada pondasi (Ps. 9.2.1)

• SNI 1727:2013 yang mengatur mengenai beban minimum untuk bangunan gedung dan struktur lain,

• SNI 03- 1725-1989 yang mengatur pembebanan untuk jembatan jalan raya.

• Beban gempa: bangunan gedung SNI 1726:2012, jembatan konvensional SNI 2833:2008.

• Gaya bouyancy & tekanan tanah harus diperoleh dari metode geoteknik yang sudah baku.

Persyaratan struktur pondasi………..

“Persyaratan Struktur Pondasi”….. meliputi 4 aspek (SNI Geoteknik Ps.9.2) :

2. Kekuatan Struktur Dan Kemampulayanan (Ps. 9.2.2)

• Persyaratan kekuatan struktural: Fondasi harus kuat menerima beban yang bekerja padanya. Fondasi yang

dibebani melebihi kapasitas strukturnya secara prinsip akan mengalami keruntuhan katastropik.

• Persyaratan kemampulayanan: Di samping harus kuat memikul beban di atasnya, fondasi juga harus dapat

berfungsi dengan baik akibat beban layan (service loads) yang bekerja padanya. Persyaratan yang harus dipenuhi mencakup antara lain: penurunan (total dan diferensial), heave, tilt, pergerakan lateral, getaran, dan durabilitas.

12

Persyaratan struktur pondasi………..

“Persyaratan Struktur Pondasi”….. meliputi 4 aspek (SNI Geoteknik Ps.9.2) :

3. Ketahanan Terhadap Geser, Pengangkatan, Dan Guling (Ps.

9.2.3)

• Ketahanan terhadap geser (sliding resistance) >= 1,5 kali lebih besar (statik) & 1,1 (seismik) akibat gaya geser yang disebabkan oleh beban rencana. Tahanan geser: base shear + tahanan pasif.

• Ketahanan terhadap pengangkatan (uplift resistance) >=

1,5 kali lebih besar dari gaya angkat akibat beban.

Ketahanan: beban mati + sistem angkur.

• Ketahanan akibat guling (overturning resistance) >= 2 kali lebih besar dari momen guling. Ketahanan: jumlah momen stabilizing akibat beban mati minimum + sistem angkur.

Persyaratan struktur pondasi………..

“Persyaratan Struktur Pondasi”….. meliputi 4 aspek (SNI Geoteknik Ps.9.2) :

4. Ketahanan Terhadap Buoyancy (Ps. 9.2.4)

• Faktor keamanan minimum 1,5 terhadap bahaya floatation yang disebabkan oleh elevasi muka air tanah tertinggi.

Ketahanan: beban mati + tahanan izin pengangkuran;

• Faktor keamanan minimum 1,1 terhadap bahaya floatation dimana buoyancy disebabkan oleh elevasi tertinggi dari

muka air tanah. Ketahanan: beban mati minimum saja.

• Elevasi muka air tertinggi: berdasarkan pada semua kasus ekstrem (curah hujan yang besar, banjir dan lainnya). Tidak ada data: MAT tertinggi @ permukaan tanah; area

reklamasi, MAT tertinggi dapat lebih tinggi dari permukaan tanah.

14

Persyaratan struktur pondasi………..

• Harus cukup kuat memikul seluruh beban yang bekerja padanya dan mampu mentransfer beban-beban tersebut ke lapisan tanah di bawahnya dengan tanpa menyebabkan penurunan yang

berlebihan.

• Tidak boleh menyebabkan pertambahan beban yang berlebihan pada fondasi atau bangunan di sekitarnya ataupun pada lapisan tanah pendukung bangunan tersebut ataupun menyebabkan ketidakstabilan pada lereng yang ada.

Syarat keamanan pondasi………..

Jenis² struktur pondasi berdasarkan daya dukung & kedalaman tanah kerasnya, dibedakan dalam 2 kategori :

a) Pondasi Dangkal:

i. Pondasi telapak/ setempat

(bujur sangkar, persegi panjang, lingkaran) ii. Pondasi menerus

iii. Pondasi gabungan Digunakan pada kondisi:

• Tanah dasar memp. kuat dukung tinggi

• Kedalaman tanah baik < 2.00 m.

• Untuk bangunan sederhana (berlantai < 3)

• D_f: B < 4 dimana:

Df :kedalaman dasar pondasi 0.80 – 2.00 m B :lebar tersempit/diameter dasar pondasi L > B

16

Jenis struktur pondasi………..

B D_f

L P

Jenis² struktur pondasi berdasarkan daya dukung & kedalaman tanah kerasnya, dibedakan dalam 2 kategori :

b) Pondasi Dalam:

i. Pondasi sumuran ii. Pondasi tiang Digunakan pada kondisi:

• Tanah dasar memp. kuat dukung rendah

• Kedalaman tanah baik > 5.00 m.

• Untuk bangunan berat (berlantai > 3)

• 4 < D_f: B < 10 pondasi sumuran

diameter sumuran minimum 0.80 m jumlah sumuran tgt. beban

Jenis struktur pondasi………..

sumuran/tiang

B D_f

kolom

tanah baik

P

poer

Jenis² struktur pondasi berdasarkan daya dukung & kedalaman tanah kerasnya, dibedakan dalam 2 kategori :

b) Pondasi Dalam:

i. Pondasi sumuran ii. Pondasi tiang Digunakan pada kondisi:

• Tanah dasar memp. kuat dukung rendah

• Kedalaman tanah baik > 5.00 m.

• Untuk bangunan berat (berlantai > 3)

• Df : B > 10 pondasi tiang

diameter tiang minimum 0.80 m jumlah tiang tergantung beban

struktur tiang hrs mampu menerima gaya lentur dan tarik

18

Jenis struktur pondasi………..

sumuran/tiang

B D_f

kolom

tanah baik

P

poer

DAFTAR PUSTAKA

SNI 8460:2017. 2017. Persyaratan perancangan

geoteknik. Bandung: Badan Standarisasi Nasional.