BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Umum
Semua bangunan yang didesain bertumpu pada tanah harus didukung oleh suatu
pondasi. Pondasi adalah bagian dari suatu sistem desain yang bertugas untuk
meneruskan beban dari bangunan di atasnya ke struktur tanah dan batuan di bawah
bangunan tersebut. Tanah yang menopang pondasi bangunan akan mengalami
tegangan-tegangan yang menambah tegangan yang sudah ada pada tanah baik akibat
massa tanah maupun sejarah geologis tanah sebelumnya.
Desain pondasi harus memenuhi 2 kriteria, yaitu : daya dukung yang cukup dan
penurunan (settlement) yang masih dalam batas izin agar tidak membahayakan
bangunan yang dipikulnya.
Pemilihan jenis pondasi yang digunakan tergantung pada dua kriteria yang
disebutkan di atas. Namun mengingat bangunan yang dibangun umumnya bangunan
bertingkat tinggi, maka pada umumnya digunakan pondasi Tiang Tekan Hidrolis,
karena memiliki kapasitas daya dukung dan penurunan yang lebih baik daripada
Berbagai jenis pondasi Tiang Tekan Hidrolis yang digunakan di lapangan
biasanya disesuaikan dengan kondisi tanah dan situasi setempat, misalnya pondasi
bored pile kurang cocok digunakan pada tanah yang level air tanahnya dekat dengan
permukaan tanah, sedangkan pondasi Tiang Tekan Hidrolis lain dapat diaplikasikan
pada beberapa kondisi air tanah yang cukup dekat dengan permukaan tanah.
Pemilihan jenis pondasi Tiang Tekan Hidrolis biasanya juga dilihat dari aspek biaya
atau anggaran yang tersedia dari pemilik proyek.
Ditinjau dari cara pelaksanaan pondasi Tiang Tekan Hidrolis, pondasi Tiang
Tekan Hidrolis dapat dikelompokkan atas 2 jenis, yaitu:
Pondasi yang dimasukkan ke dalam tanah dengan menggunakan mesin
pemancang (pile driving machine). Mesin pemancang ini dahulu bertipe Jack
Hammer (dipukul), sedangkan sekarang ada mesin yang bertipe Hydraulic Jack
(ditekan dengan sebuah dongkrak hidrolik). Pondasi ini lebih banyak digunakan pada
zaman sekarang karena lebih mudah dalam pelaksanaan, tidak menimbulkan getaran
yang besar dan biayanya lebih murah. Pondasi ini disebut juga Pondasi Tiang Tekan
Hidrolis.
Pondasi yang dimasukkan dengan cara mengebor tanah terlebih dahulu,
kemudian dimasukkan besi tulangan dan beton hingga mengeras menjadi tiang.
Pondasi jenis ini disebut Pondasi Bored Pile. Pondasi ini jauh lebih sulit dalam
pengerjaannya sehingga biaya yang dibutuhkan juga jauh lebih mahal daripada
Daya dukung suatu pondasi Tiang Tekan Hidrolis ditentukan oleh besarnya
gaya tahanan ujung tiang (End Bearing force) dan gaya tahanan permukaan tiang
(skin friction force).
Salah satu cara yang teliti dalam memeriksa daya dukung dan penurunan Tiang
Tekan Hidrolis adalah dengan Uji Beban Vertikal atau biasa disebut Loading Test.
Biaya yang diperlukan untuk pengetesan ini relatif mahal, namun hasil yang
diperoleh dapat menunjukkan perilaku sesungguhnya dari pondasi Tiang Tekan
Hidrolis tunggal dalam hal daya dukung dan penurunan (settlement) nya.
1.2. Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi telah melahirkan berbagai ide
dan gagasan untuk kemajuan peradaban umat manusia. Zaman akan terus
berkembang mengikuti pesatnya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang
didorong oleh kemajuan dalam sumber daya manusia. Hal ini tampak dalam
berkembangnya bangunan-bangunan sebagai tempat beraktivitas manusia. Tidak
heran kebutuhan akan bangunan semakin meningkat dari waktu ke waktu. Fungsi
bangunan tidak lagi hanya sebagai tempat hunian, melainkan sudah berkembang
menjadi tempat bisnis dan rekreasi, khususnya bagi masyarakat perkotaan. Namun
disisi lain ketersediaan lahan untuk bangunan juga semakin terbatas, terutama di
kota-kota besar yang sering disebut sebagai kota-kota metropolitan atau kota-kota megapolitan.
Kota Medan sebagai kota terbesar ketiga di Indonesia atau kota yang paling
bangunan bertingkat tinggi. Terlebih sejak kepindahan Bandar Udara Polonia ke
Bandar Udara Kualanamu sejak bulan Agustus 2013 yang lalu. Banyak bangunan
bertingkat tinggi yang diizinkan untuk dibangun di kawasan kota Medan khususnya
di inti kota.
Salah satu alasan dibangunnya bangunan bertingkat tinggi adalah kebutuhan
akan tempat tinggal, lokasi bisnis dan hiburan. Banyak warga Kota Medan yang
memanfaatkan hari libur untuk mengunjungi pusat-pusat perbelanjaan dan hiburan
sehingga dibutuhkan lokasi untuk tempat parkir kendaraan yang memadai dan aman.
Beberapa pengembang (developer) besar di Indonesia mulai banyak yang melirik
Kota Medan sebagai tujuan investasi hunian yang cukup menjanjikan. Salah satunya
adalah Agung Podomoro Land. Agung Podomoro Land sudah kaya akan pengalaman
dan prestasi yang sudah dikenal baik di Indonesia maupun di luar negeri. Konsep
hunian yang ditawarkan oleh Agung Podomoro Land adalah One Stop Living,
Working and Shopping yang artinya membangun suatu hunian yang dipadukan
dengan pusat bisnis, hiburan, dan pendidikan dalam satu lokasi atau yang lebih
dikenal dengan istilah super blok. Sebagai orang Medan, kita seharusnya menyambut
baik maksud dan ide pembangunan gedung-gedung bertingkat tinggi namun tetap
ramah lingkungan. Sumber daya manusia di Kota Medan yang memiliki pengetahuan
dan keterampilan dalam mendesain dan melaksanakan pembangunan bangunan
bertingkat tinggi masih cukup terbatas. Loading Test sebagai suatu pengujian
pembebanan langsung pada pondasi semakin banyak diminati sebagai langkah awal
terjadi pada pondasi. Bangunan dengan beban tinggi membutuhkan kepastian
mengenai ketahanan pondasi dalam yang digunakan.
1.3. Tujuan Penelitian
Penelitian ini dimaksudkan untuk mengadakan studi parameter tanah yang
digunakan pada simulasi program metode elemen hingga sehingga didapatkan hasil
estimasi yang sedekat mungkin dengan hasil pengujian pembebanan di lapangan
(Loading Test). Tujuannya adalah untuk mengetahui sejauh mana pengaruh parameter
tanah di lokasi yang diuji mempengaruhi daya dukung dan penurunan Tiang Tekan
Hidrolis dengan cara membandingkan hasil daya dukung dan penurunan Tiang Tekan
Hidrolis yang didapat di lapangan dengan hasil dari pengoperasian Program Finite
Element Method.
Perhitungan besarnya daya dukung Tiang Tekan Hidrolis didasarkan atas
data-data yang diperoleh di lapangan berupa data-data SPT (Standard Penetration Test), data-data
Sondir, data Kalendering, data boring, dan data hasil uji pembebanan di lapangan
(Loading Test). Dari data yang diperoleh, analisis dilakukan untuk mendapatkan:
1. Memperoleh kapasitas daya dukung Ultimate tiang tekan hidrolis tunggal
berdasarkan hasil interpretasi Loading Test yang paling mendekati dengan
beban yang direncanakan.
2. Mengetahui kapasitas daya dukung Ultimate tiang tekan hidrolis tunggal
berdasarkan data-data yang tersedia, seperti data SPT, data laboratorium,
3. Mengetahui hasil analisis penurunan pondasi tiang tekan hidrolis tunggal
berdasarkan beberapa jenis metode dan program komputer agar dapat
memastikan penurunan yang terjadi masih dalam batas aman.
4. Membandingkan hasil penurunan maksimum yang terjadi di lapangan
dengan yang terjadi dalam program metode elemen hingga.
5. Mendapatkan hasil analisis daya dukung Ultimate kelompok tiang (pile
groups).
6. Mendapatkan hasil analisis penurunan elastis kelompok tiang secara empiris
dan program AllPile.
7. Memperoleh besar daya dukung lateral Ultimate tiang tekan hidrolis tunggal.
8. Menelaah alasan digunakannya Square Pile daripada Spun Pile pada Proyek
Podomoro City Deli Medan dari sisi karakteristik tiang tekan hidrolisnya.
9. Mengkaji pengaruh jaring elemen (Mesh) pada hasil analisis program Finite
Element Method.
1.4. Manfaat Penelitian
Secara ringkas manfaat penelitian dimaksudkan sebagai sumber referensi bagi
para perencana khususnya perencana pondasi (F oundation Engineer) dan perencana
geoteknik (Geotechnical Engineer) yang berkaitan dengan pengujian pembebanan
(Loading Test). Penelitian ini juga dapat memberikan informasi mengenai
aspek-aspek daya dukung dan penurunan pondasi Tiang Tekan Hidrolis dalam hubungannya
dengan parameter tanah sehingga dalam menganalisa kekuatan dan penurunan pada
menggunakan program metode elemen hingga, dapat diperoleh pendekatan yang
paling sesuai agar diperoleh hasil estimasi dan perhitungan yang sedekat mungkin
dengan hasil pengujian pembebanan aktual di lapangan. Dengan penelitian ini, dapat
diaplikasikan prinsip-prinsip ilmu Mekanika Tanah dalam pekerjaan pondasi dan
pemodelan metode elemen hingga yang paling sesuai dengan kondisi tanah dan jenis
pondasi yang digunakan dalam struktur bangunan, khususnya pondasi Tiang Tekan
Hidrolis.
1.5. Batasan Masalah
Mengingat terlalu luas dan begitu kompleksnya permasalahan pada pondasi
Tiang Tekan Hidrolis tunggal ataupun grup dan keterbatasan data yang ada, maka
dalam penulisan tesis ini masalah yang dibahas memiliki batasan-batasan sebagai
berikut:
1. Lokasi yang diteliti adalah lokasi Proyek Pembangunan Podomoro City Deli
Medan yang berlokasi di Jalan Putri Hijau, Medan.
2. Menggunakan 2 metode analisis, yaitu:
a. Metode analisis untuk mendapatkan estimasi daya dukung pondasi
tunggal dan penurunan (settlement) berdasarkan teori daya dukung
pondasi tiang tunggal dan penurunan (settlement).
b. Metode elemen hingga, dengan menggunakan program komputer yaitu
program Finite Element Method.
3. Model tanah yang digunakan adalah model tanah Mohr Coulomb dan model
4. Elemen yang digunakan dalam penelitian ini adalah axysimetris berbentuk
segitiga dengan 15 (lima belas) titik nodal.
5. Menganalisa besarnya daya dukung aksial pondasi Tiang Tekan Hidrolis
beton (prestressed concrete Square Pile) yang berukuran 45 cm × 45 cm dari
Wika Beton, dan penurunannya (settlement) berdasarkan rumusan dari
beberapa metode, kemudian hasilnya dibandingkan dengan perhitungan
menggunakan Program Finite Element Method.
6. Dalam menganalisis daya dukung pondasi kelompok Tiang Tekan Hidrolis,
yang ditinjau hanya efek geometrik tiang-tiang misalnya jarak dan sudut
yang dibentuk oleh tiang. Efek dari kondisi tanah dan sistem pembebanan
saat ini belum dapat diperoleh secara empiris.
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam penulisan tesis ini terdiri dari beberapa bab dan
diuraikan lagi menjadi sub-sub bab:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini membahas dan menerangkan pandangan umum, latar belakang, maksud dan
tujuan, manfaat penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang penjelasan teori-teori pondasi dan mekanika tanah dari
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini terdiri dari uraian lokasi pengambilan data, metode pengumpulan dan
pengolahan data, deskripsi proyek, data teknis pondasi Tiang Tekan Hidrolis,
diagram alir penelitian, dan denah lokasi penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menjelaskan tentang perhitungan daya dukung Tiang Tekan Hidrolis
berdasarkan data penyelidikan tanah serta uji pembebanan (Loading Test),
membandingkan daya dukung dan penurunan yang terjadi antara hasil uji Loading
Test dengan program Finite Element Method.
BAB V PEMODELAN ELEMEN HINGGA
Bab ini membahas tentang langkah-langkah pemodelan tanah, pembebanan, gambar
Mesh metode elemen hingga untuk model Tiang Tekan Hidrolis dan gambar kurva
hubungan beban dengan penurunan antara hasil Loading Test dengan metode elemen
hingga.
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan hasil analisis dikaitkan dengan tujuan penulisan
dan memberikan saran-saran terhadap hal-hal yang telah dilakukan dalam penelitian.
