ANALISIS KAPASITAS DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN PERKUATAN GEOTEXTILE WOVEN PADA TANAH LUNAK SKRIPSI

(1)

commit to user

ANALISIS KAPASITAS DUKUNG DAN PENURUNAN

PONDASI KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN

PERKUATAN GEOTEXTILE WOVEN PADA TANAH LUNAK

Bearing Capacity and Settlement Analysis of

Spider Web Foundation Structure with Woven Geotextile Reinforcement at Soft Soil

SKRIPSI

Disusun Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

JERMY IWADA SAWATO GEA NIM. I 1114 047

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2016

(2)

(3)

(4)

commit to user

HALAMAN PERSEMBAHAN

“Janganlah hendaknya kamu kuatir tentang apapun

juga, tetapi nyatakanlah dalam segala hal keinginanmu

kepada Allah dalam doa dan permohonan dengan ucapan

syukur”.

( Filipi 4 : 6 )

Skripsi ini,

Saya persembahkan kepada Alm. Mama yang sudah

selesai berjuang,

Kepada Papa yang masih terus berjuang,

Kepada setiap orang yang telah berkorban bagi saya.

TERIMA KASIH.

(5)

commit to user

v

ANALISIS KAPASITAS DAN PENURUNAN FONDASI KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN PERKUATAN GEOTEXTILE WOVEN

PADA TANAH LUNAK Jermy Iwada Sawato Gea1)

1)_{Mahasiswa Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret} Jln Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email:jermy.iwada@gmail.com

ABSTRAK

Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL) adalah Pondasi dangkal yang biasa digunakan untuk bangunan yang berada pada lokasi tanah lempung. Penelitian ini mensimulasikan suatu gedung perkantoran 5 lantai yang menggunakan KSLL dengan variasi jumlah lembar perkuatan geotekstil woven. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh perkuatan terhadap kapasitas dukung dan penururnan pondasi tersebut.

Penelitian ini menganalisis pada 2 kondisi, yaitu kondisi sebelum perkuatan dan setelah penambahan perkuatan. Kondisi sebelum perkuatan menggunakan 2 metode, metode elemen hingga (Plaxis 2D) dan rumus empiris. Kondisi setelah penambahan perkuatan hanya menggunakan metode elemen hingga. Rumus empiris yang digunakan adalah rumus pendekatan pondasi rakit yang telah banyak digumakan pada penelitian sebelumnya. Metode elemen hingga yang digunakan untuk menganalisis parameter tanah menggunakan tipe model analisis soft soil

creep dan mohr coloumb.

Hasil analisis dari penelitisn ini adalah kapasitas dukung dan penurunan segera yang terjadi pada pondasi. Kapasitas dukung adalah 635,96 kN/m2 _dan penurunan 13,43 cm pada kondisi sebelum perkuatan. Kondisi setelah perkuatan dengan 1 lembar perkuatan dengan jarak 1 meter dari dasar pondasi dmemiliki kapasitas dukung 1474,412 kN/m2 _{dan penurunan segera 2,788 cm. Pada} perkuatan 2 lembar dengan jarak 1 meter dan 0,75 meter dari dasar pondasi menghasilkan kapasitas dukung 1698,278 kN/m2_{dan nilai penurunan segera 1,961} cm. Simulasi ini menunjukan pengaruh besar penggunaan perkuatan pada pondasi KSLL di tanah lunak.

Kata Kunci: Pondasi konstruksi sarang laba-laba, Kapasitas dukung, Penurunan,

(6)

commit to user

Bearing Capacity and Settlementv Analysis of

Spider Web Foundation Structure with Woven Geotextile Reinforcement at Soft Soil

Jermy Iwada Sawato Gea1)

1)_{Students at Faculty of Engineering, Program Study Civil Engineering, Sebelas Maret University} 36A Ir. Sutami Street, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email:jermy.iwada@gmail.com

ABSTRACT

Spider web construction (KSLL) is shallow foundation which very effective to use for a building at soft soil. This research simulate an office building with 5 floors which using KSLL and additional reinforcement of woven geotextile layer varians. The purpose of this research is to know the influence of reinforcement at bearing capacity and immediate settlement foundation.

This research simulate 2 conditions , there are the condition before the reinforcement addicted and after it addicted. The condition before reinforcement use 2methods, there are finite element method (Plaxis 2D) and empirirc equation. The condition after reinforcement only use the finite element method. The empiric equation which used is an equation which approach to the raft foundation, this equation have used in the order research before. The finite element method which used to calculate the soil parameters use soft soil creep dan mohr coloumb modeling type.

The result of this research are ultimate bearing capacity and immediate settlement which happening at the foundation. Bearing capacity is 593,06 kN/m2_{and the settlement is 13,43 cm at the condition before adding reinforcement.}

Condition after adding 1 layer reinforcement with 1 meter distance from the base of foundation has 1431,512 kN/m2 _{of bearing capacity and 2,788 cm immediate}

settlement. At 2 layers reinforcement with 1 meter and 0,75 meter of distances from base of foundation, has 1655,378 kN/m2_{of bearing capacity and 1,961cm of}

immediate settlement. The simulation show the big influence of reinforcement in spider web foundation at soft soil.

Key Words: spider web foundation, Bearing capacity, Settlement, Woven geotextile

(7)

commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas rahmat dan karunia Tuhan Yang Maha Esa, sehingga penyusunan Laporan Skripsi ini dapat diselesaikan, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Kapasitas Dukung dan Penurunan Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba dengan Perkuatan Geotextile Woven pada Tanah Lunak”

Penulisan Laporan Skripsi ini ditulis untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dan memperoleh gelar sarjana dari Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulisan Laporan Skripsi ini telah mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,

2. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I 3. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II,

5. Ayahanda Beritani Gea, S.Si., Apt. dan Ibunda Alm. Asalniati Zega beserta seluruh keluarga penulis yang telah memberi semangat dan doa untuk mendukung penyelesaian laporan ini.

6. Mustofa Agung dan Tita Maya Bella, selaku teman seperjuangan di dalam pengerjan skripsi,

(8)

commit to user

viii

masih jauh dari sempurna, oleh karena itu, kritik dan saran sangat diharapkan demi sempurnanya laporan ini. Semoga dapat bermanfaat bagi orang lain khususnya bagi para pembaca.

Surakarta, Agustus 2016 Penyusun,

(9)

commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ...ii

LEMBAR PENGESAHAN ...iii

LEMBAR PERSEMBAHAN ...iv

ABSTRAK ...v

ABSTRACT ...vi

KATA PENGANTAR...vii

DAFTAR ISI ...viii

DAFTAR GAMBAR ...xii

DAFTAR TABEL ...xiv

DAFTAR NOTASI...xv

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ... 1

1.2. Rumusan Masalah... 1

1.3. Batasan Masalah ... 2

1.4. Tujuan Penelitian... 2

1.5. Manfaat Penelitian... 2

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka... 4 2.2. Dasar Teori ... 8 2.2.1. Pondasi ... 8 2.2.1.1. Klasifikasi pondasi... 8 2.2.1.2. Pemilihan pondasi ... 10 2.2.1.3. Perancangan pondasi... 12

(10)

commit to user

2.2.3. Tanah dasar pondasi ... 18

2.2.4. Penurunan ... 19

2.2.5. Geosintetik... 22

2.2.5.1. Fungsi penggunaan geosintetik... 23

2.2.5.2. Klasifikasi jenis geosintetik... 24

2.2.5.3. Perencanaan geotextile ... 26

2.2.5.4. Pemodelan analisis... 29

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Data penelitian... 31

3.1.1. Parameter pondasi KSLL... 31

3.1.2. Parameter tanah ... 31

3.1.3. Parameter perkuatan (Geotextile woven) ... 32

3.2. Alur penelitian ... 33

3.2.1. Alur penelitian pada kondsi sebelum perkuatan... 33

3.2.2. Alur penelitian pada kondsi setelah perkuatan ... 33

BAB 4 PEMBAHASAN DAN HASIL PENELITIAN 4.1. Analisis sebelum perkuatan ... 49

4.1.1. Analisis kapasitas dukung pondasi dengan metode empiris ... 49

4.1.2. Analisis penurunan segera (Si)... 50

4.1.3. Analisis kapasitas dukung dan penurunan pondasi dengan software Plaxis v.8.2. ... 50

4.1.3.1. Hasil analisis kapasitas dukung dan penurunan sebelum perkuatan... 50

4.2. Analisis sesudah perkuatan ... 52

4.2.1. Perencanaan perkuatan geotekxtile woven... 52

4.2.1.1. Analisis sudut friksi geotextile (δreq)... 52

4.2.1.2. Analisis panjang penyaluran geotextile (Lreq) ... 52

(11)

commit to user

xi

4.2.2. Analisis kapasitas dukung dan penurunan sesudah perkuatan dengan plaxis

v.8.2 ... 54

4.2.2.1. Analisis kapasitas dukung dan penurunan dengan 1 lembar geotextile . 55 4.2.2.2. Analisis kapasitas dukung dan penurunan dengan 2 lembar geotextile . 55 4.3. Pembahasan... 55

4.3.1. Analisis sebelum perkuatan... 55

4.3.2. Analisis setelah perkuatan... 57

4.3.3 Pengaruh perkuatan geotekxtile woven... 59

4.3.3.1. Kapasitas dukung pondasi... 59

4.3.3.2. Penurunan... 59

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 61

5.2. Saran... 61

DAFTAR PUSTAKA ... xvi LAMPIRAN

(12)

commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pondasi dangkal... 8

Gambar 2.2 Pondasi dalam ... 9

Gambar 2.3 Tampak struktur dan pot. struktur... 16

Gambar 2.4 Geotextile woven ... 26

Gambar 2.5 Sketsa pemodelan penelitian ... 29

Gambar 3.1 Sketsa lapisan tanah dan M.A.T... 32

Gambar 3.2 Bagan alur langkah pengerjaan Plaxis 2D... 34

Gambar 3.3 Tab project general setting ... 35

Gambar 3.4 Sketsa plane straine ... 35

Gambar 3.5 Toolbar penggambaran ... 36

Gambar 3.6 Geometry contour... 36

Gambar 3.7 Koordinat penggambaran ... 36

Gambar 3.8 Overlap geotextile ... 37

Gambar 3.9 Idealisasi pemodelan penelitian ... 38

Gambar 3.10 Tab general material soil and interface... 38

Gambar 3.11 Aplikasi parameter tanah pada lembar kerja... 39

Gambar 3.12 Tab properties rib dan plat KSLL... 39

Gambar 3.13 Tab properties perkuatan geotextile... 40

Gambar 3.14 Area yang di-standart fixities... 40

Gambar 3.15 Kotak dialog isian nilai pembebanan ... 41

Gambar 3.16 Aplikasi pembebanan pada struktur KSLL ... 41

Gambar 3.17 Tampilan analisis yang di-Mesh... 42

Gambar 3.18 Tampilan initial stress generation (Ko-procedure) ... 42

Gambar 3.19 Tampilan penggambaran M.A.T -4,5 meter... 43

Gambar 3.20 Tampilan besar tekanan air yang bekerja ... 43

Gambar 3.21 Tampilan initial soil stress... 44

Gambar 3.22 Kotak dialog calculating process... 44

Gambar 3.23 Kurva ∑-Mloadterhadap penurunan... 46

(13)

commit to user

xiii

Gambar 3.25 Bagan alur penelitian... 48

Gambar 4.1 Penurunan segera as D sebelum perkuatan ... 51

Gambar 4.2 Hasil analisis penurunan 1 lembar geotekxtile ... 54

Gambar 4.3 Hasil analisis penurunan 2 lembar geotekxtile ... 55

Gambar 4.4 Grafik perbandingan hasil analisis dan perhitungan kapasitas dukung... 58

(14)

commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Road map penelitian... 6

Tabel 2.2 Pemakaian dan penerapan jenis – jenis pondasi ... 11

Tabel 2.3 Faktor kapasitas dukung terzaghi... 15

Tabel 2.4 Angka poisson ratio (µ) menurut jenis tanah... 20

Tabel 2.5 Nilai sifat elastisitas tanah (es) menurut jenis tanah ... 20

Tabel 2.6 Faktor pengaruh yang tergantung dari bentuk pondasi dan kekakuan pondasi (Iw)... 21

Tabel 2.7 Penurunan batas maksimum... 22

Tabel 2.8 Identifikasi fungsi primer geosintetik ... 26

Tabel 2.9 Rentang umum sifat-sifat geosintetik ... 27

Tabel 3.1 Properties pelat dan rib KSLL ... 30

Tabel 3.2 Properties tanah soft soil creep... 31

Tabel 3.3 Properties tanah mohr-coulomb... 32

Tabel 3.4 Stage phase analisis... 45

Tabel 4.1 Parameter analisis kapasitas dukung pondasi ... 49

Tabel4.2 Rekapitulasi hasil perhitungan kapasitas dukung dan penurunan pondasi ksll sebelum perkuatan... 51

Tabel 4.3 Parameter analisis sudut friksi geotekxtile... 52

Tabel 4.4 Parameter analisis panjang penyaluran geotekxtile... 53

Tabel 4.5 Parameter analisis axial elastis geotekxtile ... 53

(15)

commit to user xv DAFTAR NOTASI = luas pondasi B = lebar pondasi = kohesi tanah Df = kedalaman pondasi

= modulus elastisitas tanah EA = axial elastis geotekstil

= 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

k_x = permeabilitas arah x k_y = permeabilitas arah y

Nc, Nq, Nγ = faktor kapasitas dukung Terzaghi ′ = tekanan prakonsolidasi

P0 = tekanan overburden Pmax = beban terbesar

= beban ultimit

q = beban merata pada fondasi = kapasitas dukung ijin = kapasitas dukung ultimit Rinter = nilai interface

= penurunan total = penurunan segera

(16)

commit to user = penurunan konsolidasi primer

SF = safety factor/angka aman

TS = tensile strength (kuat tarik geotextile)

= 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 ∆ = tambahan tegangan akibat beban struktur

∑-Msf = kekuatan geser saat mengalami keruntuhan / safety factor dalam Plaxis v.8.2

ε = elongation geotekstile δreq = sudut friksi geotekstil

Lreq = panjang penyaluran geotekstil γ = berat volume tanah

γsat = berat isi jenuh γunsat = berat isi kering

κ* = indeks muai termodifikasi λ* = indeks kompresi termodifikasi µ* = indeks rangkak termodifikasi

= sudut geser dalam tanah = tahanan geser tanah

v = angka Poisson

= tegangan normal