commit to user
ANALISIS PENURUNAN DAN DAYA DUKUNG FONDASI
KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN
PERKUATAN TIANG PANCANG PADA TANAH LUNAK
Settlement and Bearing Capacity Analysis of
Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation with Pile Reinforcement at Soft Soil
LAPORAN SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
MUSTOFA AGUNG SANTOSO
NIM. I1114063
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
i
ANALISIS PENURUNAN DAN DAYA DUKUNG FONDASI
KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN
PERKUATAN TIANG PANCANG PADA TANAH LUNAK
Settlement and Bearing Capacity Analysis of
Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation with Pile Reinforcement at Soft Soil
LAPORAN SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
MUSTOFA AGUNG SANTOSO
NIM. I1114063
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
iv
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, dan
bimbingan. 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 P., S.T., M.T, Ph.D. selaku Dosen Pembimbing Akademik yang
selama ini telah memberikan bimbingannya.
5. Mamah, Alm. papah, dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan
serta arahan selama ini.
6. Tita Maya Bella dan Jermy Iwada S. G. selaku teman yang telah berjuang
bersama dan saling membantu.
7. Teman – teman satu kontrakan yang selalu saling mendukung satu sama lain.
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
commit to user
v
ANALISIS PENURUNAN DAN DAYA DUKUNG FONDASI
KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN PERKUATAN TIANG PANCANG PADA TANAH LUNAK
Mustofa Agung Santoso1)
1) Mahasiswa Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret
Jln Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email: mustoagung@gmail.com
ABSTRAK
Bangunan yang ada di atas tanah lunak tidak dapat didukung oleh fondasi, sehingga diperlukan perkuatan berupa tiang pancang. Ada beberapa jenis fondasi dangkal salah satunya Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL), saat ini juga sudah banyak fondasi yang diberi perkuatan berupa tiang pancang. Salah satu gedung perkantoran menggunakan fondasi KSLL yang berada di wilayah perkotaan yang rawan penurunan. Tujuan dari skripsi ini untuk menghitung daya dukung dan penurunan fondasi suatu bangunan yang menggunakan fondasi dengan maupun tanpa perkuatan tiang pancang pada tanah lempung. Penelitian ini digunakan untuk memberi pilihan dalam menangani daya dukung dan penurunan fondasi.
Metode untuk menghitung daya dukung fondasi sebelum perkuatan menggunakan metode Terzaghi (1943) sedangkan daya dukung fondasi setelah perkuatan menggunakan metode U.S Army Corps. Metode yang digunakan untuk menghitung penurunan segera sebelum perkuatan maupun setelah perkuatan adalah Janbu et al.
(1956) sedangkan metode yang digunakan untuk menghitung penurunan konsolidasi primer dihitung pada kondisi lempung terkonsolidasi normal (normally
consolidated). Tambahan tegangan tanah dihitung menggunakan persamaan
Boussinesq.
Hasil analisis daya dukung ultimit fondasi KSLL sebelum perkuatan menggunakan metode empiris sebesar 581,045 kN/m2 dan setelah perkuatan sebesar 7298,633 kN/m2. Penurunan fondasi sebelum perkuatan menggunakan metode empiris sebesar 45,233 cmdan setelah perkuatan sebesar 4,965 cm. Gedung tersebut lebih aman menggunakan fondasi yang diperkuat dengan tiang pancang.
commit to user
vi
Settlement and Bearing Capacity Analysis of
Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation with pile reinforcement at Soft Soil
Mustofa Agung Santoso1)
1) Students at Faculty of Engineering, Program Study Civil Engineering, Sebelas Maret University
36A Ir. Sutami Street, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email: mustoagung@gmail.com
ABSTRACT
Buildings on soft soil can not be supported by the foundation , so necessary reinforcement in the form of piles . There are several types of shallow foundation
are the Konstruksi Sarang Laba-Laba ( KSLL ), now also has a lot of foundation
with pile reinforcement. One of the office buildings using the foundation of the
which is located in the urban areas vulnerable to. The purpose of this bachelor theses to calculate the support of the foundation and a decline in a building that uses the foundation of KSLL with reinforcement the pole on the ground was formed upper. This research is used to provide an option in dealing with the bearing capacity and a sattlement the foundation .
The method to calculate the resources to support the foundation before reinforcement using Terzaghi method (1943) while carrying capacity foundation after reinforcement using the U.S Army Corps. The method used to calculate the decline immediately before or after reinforcement is Janbu et al. (1956) while the method used to calculate the decline of primary consolidation is calculated on the condition of the consolidated was formed upper normal (normally your consolidated). An additional ground voltage is calculated using the Boussinesq equation.
The results of the power analysis support ultimit foundation before reinforcement
using empirical method of 581,045 kN/m2 and after reinforcement
of 7298,633 kN/m2. The Settlement of foundation before reinforcement using the
empirical method of 45,233 cm and after reinforcement of 4,965 cm. The building
more be safe use KSLL reinforced with piles .
commit to user
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR NOTASI ... xii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Batasan Masalah... 2
1.4. Tujuan Penelitian ... 2
1.5. Manfaat Penelitian ... 3
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 4
2.1.1. Tinjauan pustaka ... 4
2.1.2. Road map penelitian ... 5
2.2. Dasar Teori ... 7
2.2.1. Pengertian fondasi ... 7
2.2.2. Klasifikasi fondasi ... 7
commit to user
viii
2.3 Perancangan Fondasi ... 15
2.3.1 Perencanaan tiang... 16
2.3.2 Daya Dukung fondasi dangkal ... 17
2.3.3 Daya dukung fondasi tiang pancang ... 19
2.3.4 Tegangan tanah ... 23
2.3.5 Penurunan ... 24
2.3.6 Pembebanan ... 28
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Data Sekunder ... 29
3.1.1 Lokasi penelitian ... 29
3.1.2.Studi pustaka ... 29
3.1.3 Pengumpulan data ... 29
3.1.4 Denah dan potongan bangunan ... 29
3.1.5 Lapisan tanah ... 30
3.1.6 Beban ... 32
3.2. Metode Uji ... 32
3.3. Alur Penelitian ... 33
BAB 4 PEMBAHASAN 4.1. Analisis Menggunakan Metode Empiris ... 35
4.1.1. Daya dukung fondasi sebelum perkuatan ... 35
4.1.2. Daya dukung fondasi setelah perkuatan ... 35
4.1.3. Tambahan tegngan ... 38
4.1.4. Tekanan tanah efektif ... 39
4.1.5. Penurunan sebelum perkuatan ... 40
4.1.6. Penurunan setelah perkuatan ... 40
4.2. Pembahasan ... 42
4.2.1. Daya dukung fondasi... 42
commit to user
ix BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 44
5.2. Saran ... 44
DAFTAR PUSTAKA ... 45
commit to user
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Fondasi dangkal... 8
Gambar 2.2 Fondasi tiang ... 9
Gambar 2.3 Keruntuhan geser umum pada fondasi dangkal ... 10
Gambar 2.4 Transfer beban kelompok tiang ... 10
Gambar 2.5 Perbandingan zona tanah tertekan ... 11
Gambar 2.6 Tumpang tindih tegangan ... 11
Gambar 2.7 Distribusi tekanan di sekeliling tiang ... 12
Gambar 2.8 Distribusi tekanan ujung tiang gesek ... 12
Gambar 2.9 Konstruksi sarang laba-laba tampak atas ... 13
Gambar 2.10 Potongan fondasi KSLL ... 14
Gambar 2.11 Contoh susunan tiang ... 17
Gambar 2.12 Definisi jarak, jumlah baris dan jumlah tiang dalam satu baris .... 21
Gambar 2.13 Faktor pengaruh I untuk tegangan vertikal di bawah sudut luasan beban terbagi rata berbentuk empat persegi panjang fleksibel (NAVFAC DM7. 1, 1982) ... 24
Gambar 2.14 Faktor koreksi Janbu et al. (1956) dalam Hardiyatmo ... 26
Gambar 3.1 Denah dan potongan bangunan ... 30
Gambar 3.2 Denah titik pengujian sondir mesin dan bor mesin ... 31
Gambar 3.3 Perbandinganborelog satu dan dua dan hasil pemodelan lapisan tanah dari borelog ... 33
Gambar 3.4 Flow chart penelitian ... 34
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Road Map Penelitian ... 6
Tabel 2.2 Nilai-nilai faktor kapasitas dukung ... 18
Tabel 2.3 Nilai Kd dan Kt ... 20
Tabel 2.4 Nilai-nilai δ ... 20
Tabel 2.5 Jarak minimum antar tiang ... 22
Tabel 2.6 Nilai perkiraan modulus elastisitas tanah... 25
Tabel 3.1 Rekapitulasi pembebanan kolom ... 32
Tabel 4.1 Jumlah tiang pancang ... 36
Tabel 4.2 Rekapitulasi tahanan gesek ultimit Qs ... 37
Tabel 4.3 Nilai efisiensi tiang ... 37
Tabel 4.4 Rekapitulasi Qg kelompok tiang ... 38
Tabel 4.5 Rekapitulasi tambahan tegangan (Δσz) ... 39
Tabel 4.6 Data berat volume tanah kedalaman 0-30 meter ... 39
Tabel 4.7 Rekapitulasi Tekanan Tenah Efektif (Po) ... 39
Tabel 4.8 Rekapitulasi penurunan konsolidasi primer sampai kedalaman 4,5-30 m ... 40
Tabel 4.9 Rekapitulasi penurunan segera... 40
Tabel 4.10 Rekapitulasi penurunan konsolidasi primer ... 41
commit to user
Cc = indeks pemampatan
Cr = indeks pemampatan kembali
dc, dq, dγ = faktor kedalaman fondasi
� = 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_x = permeabilitas arah x
k_y = permeabilitas arah y
Nc, Nq, Nγ = faktor kapasitas dukung
�′ = tekanan prakonsolidasi P0 = tekanan overbuden
′ = tekanan overburden efektif
� = beban ultimit
q = beban merata pada fondasi
� = kapasitas dukung ijin
commit to user
xiii Rinter = nilai interface
� = penurunan total
�� = penurunan konsolidasi primer sc, sq, sγ = faktor bentuk fondasi
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
* = indeks muai termodifikasi * = indeks kompresi termodifikasi
� = faktor koreksi untuk kedalaman fondasi Df
� = faktor koreksi untuk lapisan tanah dengan tebal terbatas H µ* = indeks rangkak termodifikasi
� = sudut geser dalam tanah
� = tahanan geser tanah
v = angka Poisson
� = tegangan normal
