Analisis Penurunan dan Daya Dukung Fondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba pada Tanah Lunak Halaman Awal

(1)

ANALISIS PENURUNAN DAN DAYA DUKUNG FONDASI

KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA PADA TANAH LUNAK

Settlement and Bearing Capacity Analysis of Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation at Soft Soil

SKRIPSI

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

TITA MAYA BELLA

NIM. I1114081

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

i

ANALISIS PENURUNAN DAN DAYA DUKUNG FONDASI

KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA PADA TANAH LUNAK

Settlement and Bearing Capacity Analysis of Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation at Soft Soil

SKRIPSI

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

TITA MAYA BELLA

NIM. I1114081

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(3)

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT karena atas rahmat dan petunjuk-Nya penulis

dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya. Skripsi ini disusun guna

memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan

Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyusunan laporan ini, penyusun telah menerima bantuan, petunjuk,

bimbingan dan saran dari berbagai pihak. Untuk itu sudah sepantasnya penyusun

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Wibowo, S.T., D.E.A. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

2. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I Skripsi

yang telah memberikan arahan dan petunjuknya.

3. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II Skripsi yang

telah memberikan arahan dan petunjuknya.

4. Yusep Muslih Purwana, S.T., M.T., Ph.D. dan Ir. Noegroho Djarwanti, M.T.

selaku Dosen Penguji yang telah memberikan arahan dan petunjuknya.

5. Ir. Sunarmasto, M.T. selaku Dosen Validator dan Pembimbing Kerja Praktek

yang telah memberikan arahan dan petunjuknya.

6. Edy Purwanto, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik yang selama

ini telah memberikan bimbingannya.

7. Devi Oktaviana Latif, S.T., M.Eng., Muchyidin, S.T. dan Ika Fitri, S.T. selaku

Dosen dan Laboran di Laboratorium Mekanika Tanah SV UGM yang telah

membantu memberi data sekunder dan masukan.

8. Mustofa Agung S dan Jermy Iwada S. G. selaku teman yang telah berjuang

bersama dan saling membantu.

9. Mama, papa, adik, dan kakak selaku keluarga tercinta yang telah memberikan

(4)

v

10. Keluarga besar “Teknik Sipil Non-Reg 2014” yang telah menemani perjalanan

penulis selama kuliah ini.

Semoga Allah SWT memberikan balasan sepantasnya atas semua kebaikan yang

telah diberikan kepada penulis. Harapan penulis, semoga laporan ini berguna bagi

semua pihak. Kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi

kesempurnaan laporan ini. Terima kasih.

Surakarta, Juni 2016

(5)

ABSTRAK

Tita Maya Bella1)

1)_{Mahasiswa Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret}

Jln Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email: titabellay@gmail.com

Penurunan tanah merupakan fenomena yang sering terjadi di Indonesia akhir-akhir ini, terutama di kota-kota besar seperti Jakarta, Bandung, Semarang, Yogyakarta, dan lain-lain. Salah satu gedung yang berada di kota Semarang akan menjadi topik dalam penelitian ini. Tanah dasar dari lokasi bangunan berupa lapisan tanah lempung lunak dan fungsi bangunan sebagai gedung perkantoran. Gedung tersebut menggunakan fondasi konstruksi sarang laba-laba (KSLL). Tujuan dari skripsi ini untuk menghitung daya dukung fondasi dan penurunan menggunakan metode empiris.

Metode empiris untuk menghitung daya dukung menggunakan persamaan Meyerhof (1963), penurunan segera dihitung menggunakan persamaan Janbu et al. (1956) dan penurunan konsolidasi primer dihitung pada kondisi lempung terkonsolidasi normal. Tambahan tegangan tanah dihitung menggunakan persamaan Boussinesq.

Hasil analisis daya dukung ultimit menggunakan metode empiris sebesar 422,173 kN/m2_{dan penurunan sebesar 44,846 cm. Fondasi KSLL saja kurang cocok}

diterapkan pada tanah lunak karena penurunan masih jauh dari batas penurunan maksimum sebesar 65-100 mm.

(6)

vii

ABSTRACT

Tita Maya Bella1) 1)

Students at Faculty of Engineering, Program Study Civil Engineering, Sebelas Maret University 36A Ir. Sutami Street, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email: titabellay@gmail.com

Settlement is a phenomenon that often occurs in Indonesia these days, especially in some big cities such as Jakarta, Bandung, Semarang, Yogyakarta, and others, so settlement will be one of the important issues that must be faced. One of the building located in Semarang city will become the topic in this research. The subgrade, where the building is located, is a soft soil layer and the building has a function as an office building. The building is using KSLL foundation. The purpose of this research is to calculate the bearing capacity of foundation and the settlement using empirical method.

Empirical method to calculate bearing capacity using Meyerhof (1963) equation, immediately settlement calculated using Janbu et al. (1956) equation and primary consolidation settlement calculated on condition clay normally consolidated. Additional stress distribution in soil calculated using the Boussinesq equation. The results of bearing capacity using the empirical method is 422,173 kN/m2 and the settlement result is 44,846 cm. Using KSLL foundation is still inadequate to be applied for the soft soil subgrade because the settlement value is still far from the maximum settlement which is 65-100 mm.

(7)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

ABSTRAK ... vi

ABSTRACT ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR NOTASI ... xii

BAB 1 PENDAHULUAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Penelitian... 3

2.1.1. Pustaka penelitian... 3

2.1.2. Road map penelitian ... 4

2.2. Dasar Teori ... 6

2.2.1. Pengertian fondasi ... 6

2.2.2. Klasifikasi fondasi ... 7

2.2.3. Fondasi konstruksi sarang laba-laba ... 7

2.2.4. Perancangan fondasi... 9

(8)

ix

2.2.4.2. Daya dukung ijin ... 11

2.2.4.3. Tegangan tanah ... 12

2.2.4.4. Penurunan ... 13

2.2.5. Klasifikasi beban ... 17

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Data ... 19

3.1.1. Lokasi penelitian ... 19

3.1.2. Survey awal ... 19

3.1.3. Data sekunder ... 19

3.1.4. Denah dan potongan bangunan ... 19

3.1.5. Lapisan tanah ... 21

3.1.6. Parameter dalam analisis ... 22

3.1.7. Beban... 23

3.2. Metode Uji ... 24

3.3. Alur Penelitian ... 24

BAB 4 PEMBAHASAN 4.1. Analisis Menggunakan Metode Empiris ... 26

4.1.1. Daya dukung fondasi... 26

4.1.2. Penurunan ... 27

4.2. Rekapitulasi Hasil Analisis ... 31

4.3. Pembahasan ... 32

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 37

5.2. Saran ... 38

DAFTAR PUSTAKA ... 39

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fondasi terapung ... 7

Gambar 2.2 Tampak atas struktur dan potongan struktur ... 8

Gambar 2.3 Faktor pengaruh I untuk tegangan vertikal di bawah sudut luasan beban terbagi rata berbentuk empat persegi panjang ... 13

Gambar 2.4 Tiga cara untuk merancang fondasi rakit pada tanah lunak ... 14

Gambar 2.5 Faktor koreksi Janbu et al ... 15

Gambar 3.1 Sketsa tampak samping bangunan... 20

Gambar 3.2 Denah bangunan ... 20

Gambar 3.3 Potongan as D... 21

Gambar 3.4 Sketsa titik pengujian sondir mesin dan bor mesin ... 21

Gambar 3.5 Pemodelan lapisan tanah dari hasil bore log ... 22

Gambar 3.6 Flow chart penelitian ... 25

Gambar 4.1 Fondasi KSLL ... 26

Gambar 4.2 Denah fondasi KSLL ... 27

Gambar 4.3 Denah fondasi yang dianalisis ... 28

Gambar 4.4 Sketsa tambahan tegangan (Δσ) ... 28

Gambar 4.5 Perbandingan daya dukung ultimit fondasi KSLL ... 35

(10)

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Road map penelitian... 5

Tabel 2.2 Faktor kapasitas dukung Meyerhof ... 11

Tabel 2.3 Faktor bentuk fondasi Meyerhof ... 11

Tabel 2.4 Faktor kedalaman fondasi Meyerhof ... 11

Tabel 2.5 Faktor kemiringan beban Meyerhof ... 11

Tabel 2.6 Nilai perkiraan modulus elastisitas tanah... 15

Tabel 2.7 Batas penurunan maksimum ... 17

Tabel 3.1 Rekapitulasi pembebanan kolom ... 23

Tabel 4.1 Rekapitulasi tambahan tegangan (Δσ) ... 29

Tabel 4.2 Data berat volume tanah kedalaman 0-30 meter ... 29

Tabel 4.3 Rekapitulasi tekanan tenah efektif (Po) ... 30

Tabel 4.4 Data Cc dan eo ... 30

Tabel 4.5 Rekapitulasi penurunan konsolidasi primer kedalaman 4,5-30 m ... 31

Tabel 4.6 Hasil analisis daya dukung fondasi dan penurunan ... 31

Tabel 4.7 Hasil penelitian fondasi KSLL ... 34

(11)

DAFTAR NOTASI

� = luas fondasi B = lebar fondasi

� = kohesi tanah

Cc = indeks pemampatan

Cr = indeks pemampatan kembali

dc, dq, dγ = faktor kedalaman fondasi

Df = kedalaman fondasi

� = modulus elastisitas tanah

ex,ey = eksentrisitas searah sumbu x dan y � = angka pori awal

� = angka pori saat berakhimya konsolidasi

� = tebal lapisan tanah yang ditinjau

I = faktor pengaruh I untuk tegangan vertikal di bawah sudut luasan beban terbagi rata

ic, iq, iγ = faktor kemiringan beban

Ix,Iy = momen inersia terhadap sumbu x dan sumbu y

k = permeabilitas

Nc, Nq, Nγ = faktor kapasitas dukung

�′ = tekanan prakonsolidasi

P0 = tekanan overbuden

′ = tekanan overburden efektif

� = beban ultimit

q = beban merata pada fondasi

� = kapasitas dukung ijin

� = kapasitas dukung ultimit � = penurunan total

�� = penurunan konsolidasi primer

(12)

xiii SF = safety factor/angka aman

� = penurunan segera

�� = penurunan konsolidasi sekunder

� = saat waktu setelah konsolidasi primer berhenti

x,y = berturut-turut koordinat pada sembarang titik pada rakit arah x-y yang dibuat lewat pusat berat luasan fondasi

∆� = perubahan angka pori akibat pembebanan

∆ = selisih tekanan Δσz = tambahan tegangan

γ = berat volume tanah γsat = berat isi jenuh

γunsat = berat isi kering

� = faktor koreksi untuk kedalaman fondasi Df

� = faktor koreksi untuk lapisan tanah dengan tebal terbatas H

� = sudut geser dalam tanah

� = tahanan geser tanah v = angka Poisson

� = tegangan normal