ANALISIS PERBANDINGAN PONDASI TIANG PANCANG DENGAN PONDASI SUMURAN PADA JEMBATAN PAGOTAN KECAMATAN
ARJOSARI KABUPATEN PACITAN DITINJAU DARI SEGI BIAYA, KEKUATAN, DAN METODE PELAKSANAANNYA
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
NUR ANNISA ZAHRO NIM : D 100 080 065
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
iv
MOTTO
MOTTO
×
≅
÷
ƒuρ
t⎦⎫
Ï
Ïe
s
Ü
ß
ϑ
ù
=
Ïj
9
∩⊇∪
“ Kecelakaan besarlah bagi orang-orang yang curang.”
(Q.S. Al-muthaffifin: 1)
þ
’
Î
Τρ
ã
ä
.
ø
Œ
$
$
s
ù
ö
Ν
ä
.
ö
ä
.
ø
Œ
r
&
(
#
ρ
ã
à
6
ô
©
$
#
uρ
’
Í
<
Ÿωuρ
È
βρ
ã
à
õ
3s
?
∩⊇∈⊄∪
“Karena itu, ingatlah kamu kepada-Ku niscaya aku ingat (pula) kepadamu, dan bersyukurlah kepada-Ku, dan janganlah kamu mengingkari (nikmat)-Ku.”
(Q.S. Al-Baqarah: 152)
$
yγ
•
ƒr
'
¯≈tƒ
z⎯ƒ
Ï
%
©
!
$
#
(
#
θ
ã
ΖtΒ
#
u™
(
#
θ
ã
Ψ‹
Ï
è
t
G
ó
™
$
#
Î
ö
9
¢
Á
9$
$
Î
/
Í
ο4θn=
¢
Á
9$
#
uρ
4
¨
β
Î
)
©
!
$
#
y
ì
tΒ
t⎦⎪
Î
É
9
≈
¢
Á
9$
#
∩⊇∈⊂∪
“Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu, Sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar.”
(Q.S. Al-Baqarah: 153)
v
PERSEMBAHAN
Teruntuk :
Bapakku: Hamid Arifin
Ibuku: Siti Nurkhanah
Masih tersimpan di dalam memoriku setiap nasehatmu.
Nasehatmu tidak hanya kudengar tetapi sebagai inspirasi serta motivasi buatku.
Bapak dan Ibu, setiap petuahmu akan kuingat selalu seiring detak jantungku.
Bapak dan Ibu, atas do’amulah ananda dapat menghadapi rintangan ini.
Maafkan ananda, ananda hanya bisa mengucapkan terima kasih.
Semoga anakmu ini bisa menjadi anak shalehah yang selalu berbakti pa
da kalian dan semoga bapak dan ibu selalu dalam lindungan-Nya.Amin..
Teruntuk : adikku, Wildan Putra Satria, terimakasih untuk do’a dan semangat yang selalu
kau berikan. Semoga kakakmu ini bisa membanggakan dan selalu bisa membantumu.
Teruntuk : Muhammad Hananda Taufik Akbar (calon Imamqu)
Terima kasih atas do’a dan motivasimu. Kamulah yang selalu ada diperjalananku menjadikan
semangat dan motivasi bagiku hingga terselelesaikannya Tugas Akhir ini.
Terima kasih atas keceriaanmu yang selalu menemaniku
Taukan??Dengan ini, hari yang kita nanti - nantikan itu semakin cepat datang.Amin.. :)
Teruntuk : Sahabat-sahabatku civil 2008 (cew: Annisa, Antha, Dita, Zisca, dan Tyan) dan
temen2 cow lainnya yang tidak bisa kusebutkan satu2.
Terima kasih atas persaudaraan yang telah kita jalani selama ini.
Walaupun singkat, tapi hari – hari itu pasti akan selalu aku ingat.
Teruntuk : Sahabat – sahabat kosku, Ulfa Mar’atus Shalehah , Endang Purwanti, Gea, Mbk
Shinta, Mbk Oena.
vi
Keanehan- keanehan yang telah kita lakukan, pasti akan terkenang hingga aku beranjak tua
nanti.
Sampai bertemu lagi, saat kita telah bertiga, berempat, atau berlima nanti :).
Special thanks to :
1. Allah SWT, puji syukur atas semua nikmat dan karuniaMu.
2. Nabi Muhammad SAW, shalawat dan salam selalu untukMu.
3. Bapak dan Ibu semoga ananda bisa menjadi anak yang berbakti dan membanggakan
vii PRAKATA
Assaalamu’alaikum Wr Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik, dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1). Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2). Bapak Ir. H. Suhendro Tri Nugroho, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3). Bapak Ir. H. M. Nursahid, M.M., M.T., selaku Pembimbing Utama sekaligus sebagai Ketua Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan.
4). Bapak Anto Budi L., S.T., MSc., selaku Pembimbing Pendamping sekaligus sebagai Sekretaris Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
5). Ibu Qunik Wiqoyah, S.T., M.T., selaku Dosen Penguji, yang telah memberikan masukan serta koreksi untuk kesempurnaan hasil Tugas Akhir ini.
6). Bapak Jaji Aburrochman, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik, yang telah memberi bimbingan selama menempuh pendidikan empat tahun ini. 7). Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.
viii
sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah S.W.T. membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas. 9). Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir
ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
ix DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
PRAKATA ... iii
MOTTO ... v
PERSEMBAHAN ...vi
PERNYATAAN ... viii
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
DAFTAR NOTASI ... xvii
ABSTRAKSI ... xviii
BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang . ... ...1
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Tujuan Penelitian ... 3
D. Manfaat Penelitian ... 4
E. Batasan Masalah ... 4
F. Keaslian Tugas Akhir ... 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A. Pondasi ... 6
B. Tanah ... 7
C. Penyelidikan Tanah ... 7
D. Uji Penetrasi Standar (SPT) ... 8
E. Jembatan ... 9
F. Biaya ... 9
G. Waktu ... 10
x BAB III LANDASAN TEORI
A. Pondasi Tiang Pancang ... 12
B. Metode Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang .. ... ...13
C. Pondasi Sumuran ... ... 14
D. Metode Pelaksanaan Pondasi Sumuran ... 16
E. Alat – alat Berat yang Digunakan pada Kedua Pelaksanaan ... 17
F. Daya Dukung Tanah ……..…….………...…..18
G. Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang ... 19
H. Daya Dukung Pondasi Sumuran ... 20
I. Perencanaan Dimensi Biaya ... 21
BAB IV METODE PENELITIAN A. Metode Penelitian ... 23
B. Pengumpulan Data.. ... ...23
C. Tahapan Penelitian ... ... 24
D. Diagram Alir Penelitian ... 25
E. Jadwal Pelaksanaan ... 26
BAB V PEMBAHASAN A. Kriteria Perencanaan………..……….…..27
1. Lingkup Perencanaan……….………….….27
2. Kelas Jembatan……….………....…27
3. Data Jembatan……….….…27
3a. Data Bangunan Atas……….…….…….…27
3b. Data Bangunan Bawah……….…….….…27
3c. Gambar jembatan….………..…...….……28
4. Peraturan dan Standar……….……….….37
5. Material………..……….…..37
5a. Beton………..…...…..37
5b. Baja Tulangan……….37
6. Perhitungan Struktur………,…………..….….37
6a. Analisa Struktur…………,……….37
xi
B. Perhitungan Beban/Aksi Rencana dari Bangunan Atas,……...38
1. Beban Berat Sendiri (PMS)……….…..…….38
2. Beban Mati Tambahan (PMA) untuk Girder….……...….39
3. Beban Lalu Lintas………..………….…..…39
3a. Beban Lajur D (PTD)……….………..39
3b. Gaya Rem (FTB)……….……….…39
3c. Beban Pejalan Kaki (PTP)……….………..……39
4. Beban Aksi Lingkungan………..……….……40
4a. Beban Angin (PTD)……….……….40
C. Pembebanan……….………..41
1. Abutment……….…..………....41
2. Pier 1……….41
3. Pier 2……….…41
D. Perhitungan Jumlah Pondasi………..…..…….….42
1. Tiang Pancang………..42
1a. Abutment……….….…….…..42
1b. Pier 1………..……….42
1c. Pier 2……….…..……43
2. Sumuran………44
2a. Abutment……….……….……….…..44
2b. Pier 1……….……….….45
2c. Pier 2………...……47
E. Perhitungan Penulangan Plat Poer……….……48
1. Tiang Pancang………..48
1a. Abutment……….………....49
1b. Pier 1………...49
1c. Pier 2……….……..50
2. Sumuran………50
2a. Abutment………...….………….50
2b. Pier 1………...56
xii
F. Analisis perbandingan kekuatan antara pondasi tiang pancang
dengan pondasi sumuran………..………….…..66
G. Analisis perbandingan metode pelaksanaan pondasi tiang pancang dengan pondasi sumuran………..…....69
Tiang Pancang……….……….…....69
1. Proses Pengangkatan Tiang Pancang dari Pabrik…….…..69
2. Pekerjaan Persiapan………..…..69
3. Proses Pengangkatan………..72
4. Proses Pemancangan……….….…….74
5. Pekerjaan Beton dan Tulangan……….……..…76
Sumuran………..…..69
1. Pekerjaan Persiapan………..….……...69
2. Proses Penggalian………..….……….72
3. Proses Pengecoran………..………....74
4. Proses Penulangan dan Pengecoran Poer…….….…...…..76
H. Analisis perbandingan alat-alat pada pondasi tiang pancang dan pondasi sumuran……….….……...77
I. Analisis perbandingan biaya pondasi tiang pancang dengan pondasi sumuran………..….….80
J. Gambar detail pondasi tiang pancang dan pondasi sumuran……….……….………....81
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN………...……...82
A. Kesimpulan……….…...87
B. Saran……….………….89
DAFTAR PUSTAKA……….………...………...90
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel III.1 Faktor daya dukung Terzaghi ...19 Tabel IV.1 Tabel pelaksanaan penelitian tugas akhir... 26 Tabel V.1. Tabel analisis perbandingan pondasi tiang pancang dengan pondasi
sumuran dari segi kekuatan ... ...67 Tabel V.2. Tabel analisis perbandingan pondasi tiang pancang dengan pondasi
sumuran dari segi metode pelaksanaannya ... 69 Tabel V.3. Tabel analisis perbandingan pondasi tiang pancang dengan pondasi
sumuran dari segi peralatan yang digunakan ... 77 Tabel V.4. Tabel analisis perbandingan pondasi tiang pancang dengan pondasi
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar III.1. Pondasi sumuran ... 14
Gambar III.2. Detail pondasi sumuran ... 14
Gambar IV.1. Diagram alir penelitian ... 25
Gambar V.1. Denah abutment tiang pancang ... 28
Gambar V.2. Potongan A-A abutment ... 29
Gambar V.3. Potongan B-B abutment ... 30
Gambar V.4. Denah pier 1 kanan = pier 1 kiri ... 31
Gambar V.5. Potongan A-A pier 1 ... 32
Gambar V.6. Potongan B-B pier 1 ... 33
Gambar V.7. Denah tiang pancang pier 2 ... 33
Gambar V.8. Potongan A-A pier 2 ... 34
Gambar V.9. Potongan B-B pier 2 ... 35
Gambar V.10. Potongan memanjang jembatan ... 25
Gambar V.11. Letak pondasi tiang pancang pada abutment kanan = abutment kiri ... ...42
Gambar V.12. Letak pondasi tiang pancang pada pier 1 kanan = pier 1 kiri….. ... 43
Gambar V.13. Letak pondasi tiang pancang pada pier 2 ... 43
Gambar V.14. Letak pondasi sumuran pada abutment kanan = abutment kiri ... 45
Gambar V.15. Letak pondasi sumuran pada pier 1 kanan = pier 1 kiri ... 47
Gambar V.16. Letak pondasi sumuran pada pier 2 (tengah) ... 48
Gambar V.17. Penulangan poer abutment ... 49
Gambar V.18. Penulangan poer pier 1 ... 49
Gambar V.19. Penulangan poer pier 2 ... 50
Gambar V.20. Jarak sumbu X dan Y pada abutment pondasi sumuran ... 50
Gambar V.21. Penulangan poer abutment pada pondasi sumuran ... 55
Gambar V.22. Jarak sumbu X dan sumbu Y pada pier 1 pondasi sumuran ... 56
xv
Gambar V.24. Jarak sumbu X dan sumbu Y pada pier 2 pondasi sumuran ... 61
Gambar V.25. Penulangan poer pier 2 pada pondasi sumuran ... 66
Gambar V.26. Pengangkatan tiang dengan satu tumpuan ... 73
Gambar V.27. Denah tiang pancang pada abutment ... 81
Gambar V.28. Penulangan poer pada abutment tiang pancang ... 81
Gambar V.29. Denah tiang pancang pada pier 1 ... 82
Gambar V.30. Penulangan poer pada pier 1 tiang pancang ... 82
Gambar V.31. Denah tiang pancang pada pier 2 ... 83
Gambar V.32. Penulangan poer pada pier 2 tiang pancang ... 83
Gambar V.33. Denah sumuran pada abutment ... 84
Gambar V.34. Penulangan poer pada abutment sumuran ... 84
Gambar V.35. Denah sumuran pada pier 1 ... 85
Gambar V.36. Penulangan poer pada pier 1 sumuran ... 85
Gambar V.37. Denah sumuran pada pier 2 ... 86
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I.1 Lembar Soal Tugas Akhir Lampiran II.1 Lembar Konsultasi
Lampiran V.1 Daftar upah pekerja, alat, dan bahan Lampiran V.2 Daftar analisa harga satuan
Lampiran V.3 Perhitungan volume pekerjaan pondasi tiang pancang Lampiran V.4 Rekap volume pekerjaan dan RAB pondasi tiang pancang Lampiran V.5 Perhitungan volume pekerjaan pondasi sumuran
Lampiran V.6 Rekap volume pekerjaan dan RAB pondasi sumuran Lampiran V.7 Data Sondir tanah
Lampiran V.8 Data NSPT tanah
xvii
DAFTAR NOTASI
Ab = luas permukaan tiang, m2. Ap = luas selimut, m2.
As,t = luas total tulangan tersedia, mm2 As,u = luas tulangan perlu, mm2
As, min = luas tulangan minimal sesuai persyaratan, mm2 As’ = luas tulangan tekan, mm2
As’,u = tulangan tekan yang diperlukan, mm2
Av = luas penampang begel per meter panjang struktur, mm2 Av,u = luas tulangan geser perlu, mm2
a = tinggi blok tegangan yang diperhitungkan, mm
amaks, leleh = nilai a maksimum agar semua tulangan tarik sudah leleh, mm amin, leleh = nilai a minimal agar semua tulangan tekan sudah leleh, mm B = lebar pondasi, m
cb = kohesi tanah di bawah tiang Df = kedalaman pondasi, m
D = diameter tulangan pokok, mm
fc’ = kuat tekan beton yang diisyaratkan, MPa fy = tegangan leleh baja tulangan, MPa h = ukuran tinggi penampang, mm K = faktor momen pikul, MPa
Kmaks = faktor momen pikul maksimal, MPa
Mr = momen rencana yang di perhitungkan sebesar. kN-m N = N-SPT
Nc, Nq, N = faktor daya dukung Terzaghi Vc = kuat geser beton, kN
P0 = tekanan tanah pada dasar pondasi, kN/m. Qb = tahanan ujung tiang, ton.
Qs = daya dukung selimut beton, ton.
xviii
ANALISIS PERBANDINGAN PONDASI TIANG PANCANG DENGAN PONDASI SUMURAN PADA JEMBATAN PAGOTAN KECAMATAN
ARJOSARI KABUPATEN PACITAN DITINJAU DARI SEGI BIAYA, KEKUATAN, DAN METODE PELAKSANAANNYA
ABSTRAKSI
Tugas akhir ini dimaksudkan untuk meneliti efisiensi antara penggunaan pondasi tiang pancang yang akan diganti dengan pondasi sumuran pada proyek Jembatan Pagotan, Kecamatan Arjosari, Kabupaten Pacitan. Penelitian ini akan membandingkan ke dua konstruksi dari segi biaya, metode pelaksanaan, alat yang digunakan, dan kesulitan yang dihadapi dalam pelaksanaan. Pondasi tiang pancang dan pondasi sumuran dipakai jika kedalaman tanah keras ditemukan pada lapisan tanah yang relatif dalam sampai dalam, atau jika kedalaman pondasi (Df) berada pada kriteria sebagai berikut: 1B≤ Df ≤ 5B, sedangkan pondasi tiang pancang pada kriteria kedalaman (Df) ≥ 5B. Struktur jembatan ini menggunakan struktur bangunan atas PCI Girder dengan bentang terpanjang 50 m. Dari hasil penelitian ini didapat : biaya pondasi tiang pancang Rp 3.578.851.154,- biaya pondasi sumuran Rp 3.648.184.104,- dengan selisih biaya Rp 69.332.950,-.. Kedalaman pondasi sumuran -8,5 m dicor dengan mutu beton K350. Jumlah pondasi sumuran : Abutment : 8 buah D 2 m, Pier 1 : 12 buah D 2 m, Pier 2 : 15 buah D 2 m. Dimensi poer : Abutment : 18x8x0,6 m, tulangan atas : pokok = 180 D25-100, bagi = 45 D25-400, tulangan bawah : pokok = 54 D25-150, bagi = 20 D25-400 ; Pier 1 : 18x13x0,6 m, tulangan atas : pokok = 180 D25-100, bagi = 52 D25-400, tulangan bawah : pokok = 130 D25-100, bagi = 33 D25-400 ; Pier 2 : 23x13x0,6 m, tulangan atas : pokok = 230 D25-100, bagi = 58 D25-400, tulangan bawah : pokok = 130 D25-100, bagi = 33 D25-400. Alat –alat yang digunakan dalam ke dua pelaksanaan hampir sama yaitu : Excavator, dump truck, roller, water pump, concrete mixer, concrete pump, vibrator, dan crane.
xix
COMPARATIVE ANALYSIS OF PILE FOUNDATION WITH CAISSON FOUNDATION OF THE PAGOTAN BRIDGE ARJOSARI SUBDISTRICT
PACITAN DISTRICT IN TERMS OF COST, POWER, AND METHODS OF IMPLEMENTATION
ABSTRACT
The final task is intended to examine the efficiency of the use of pile foundation will be replaced with a caisson foundation in Pagotan bridge project, District Arjosari, Pacitan. The study will compare the two constructions in terms of cost, method of implementation, the tools used, and the difficulties encountered in implementation. Pile foundation and caisson foundation are used if the depth of hard layer of soil found in relatively deep to deep, or if the depth of the foundation (Df) is located on the following criteria: 1B ≤ Df ≤ 5B, while the pile foundation on the criterion of depth (Df) ≥ 5B. This bridge structure using the PCI Girder structures with the longest span of 50 m. From these results obtained: the cost of pile foundation Rp 3,578,851,154, - the cost of the caisson foundation Rp 3,648,184,104, - with the difference in the cost of Rp 69,332,950, - .. -8.5 m depth of the caisson foundation with the quality of concrete casted K350. The number of caisson foundation: abutment: 8 pieces of D 2 m, Pier 1: 12 pieces D 2 m, Pier 2: 15-D 2 m. Poer Dimensions: abutment: 18x8x0, 6 m, reinforcement of: principal = 180 D25-100, for = 45 D25-400, bottom reinforcement: principal = 54 D25-150, for = 20 400; Pier 1: 18x13x0, 6 m, reinforcing the: principal = 180 D25-100, for = 52 D25-400, bottom reinforcement: principal = 130 D25-D25-100, for = 33 D25-400; Pier 2: 23x13x0, 6 m, reinforcement of: principal = 230 D25-100, for = 58 D25-400, bottom reinforcement: principal = 130 D25-100, for = 33 D25-400. The tools used in the second implementation is almost the same: excavators, dump trucks, rollers, water pump, concrete mixer, concrete pump, vibrator, and the crane.
