TUGAS REKAYASA PONDASI
Pondasi
Sumuran
untuk
Lapisan
Batuan
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2015
OLEH :
Novia Damayanti 3113030104 Abdul Karim Yasin 3113030109
TUGAS REKAYASA PONDASI
Pondasi
Sumuran
untuk
Lapisan
Batuan
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2015
OLEH :
Novia Damayanti 3113030104 Abdul Karim Yasin 3113030109
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim Alhamdulillahirabbil 'alamin. Segala puji bagi Allah SWT. Hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah rekayasa pondasi yang berjudul “Pondasi sumuran untuk lapisan batuan”
Proposal ini mendiskripsikan apa saja yang kami kerjakan guna menjelaskan tentang pondasi sumuran yang termasuk dalam materi kuliah rekayasa pondasi. Penulis bermaksud mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang mendukung dan membantu atas terselesaikanya makalah rekayasa pondasi ini, yaitu:
1 Bapak Dr. Muntaha, S.T, M.T. selaku dosen pengajar yang telah memberikan masukan dan bimbingan selama proses pengerjaan makalah ini.
2 Orang tua kami yang telah memberikan dukungan dalam pelaksanaan penulisan makalah ini.
3 Teman-teman mahasiswa Teknik Sipil FTSP ITS yang telah memberikan motivasi kepada kami.
Dalam pembuatan Proposal makalah rekayasa pondasi ini, Kami menyadari bahwa Proposal makalah rekayasa pondasi yang kami buat masih sangat jauh dari kesempurnaan. Jadi dengan rasa hormat kami mohon petunjuk,saran,dan kritik terhadap makalah rekayasa pondasi ini , sehingga kedepanya diharapkan ada perbaikan terhadap makalah ini serta dapat menambah pengetahuan bagi kami
Penyusun DAFTAR ISI KATA PENGANTAR...ii DAFTAR ISI...iii DAFTAR GAMBAR...v BAB I PENDAHULUAN...1 1.1 Latar belakang...1 1.2 Permasalahan...1 1.3 Tujuan...2 1.4 Manfaat...2 BAB II PENDAHULUAN...3
2.1 Pengertian Pondasi Sumuran...3
2.2 Penggunaan Pondasi Sumuran pada Lapisan Batuan...3
2.2.1 Penggunaan Casing dan Lumpur Bor (Drilling Mud)...6
2.2.2 Ujung Pondasi-Sumuran yang Terletak pada Lapisan Batuan...7
2.3 Daya Dukung Lapisan Batuan Untuk Pondasi Sumuran...8
2.4 Daya dukung lapisan batuan untuk pondasi sumuran...9
Menentukan kedalaman pondasi sumuran pada lapisan batuan...11
BAB III CONTOH SOAL dan PENYELESAIAN...15
3.1 Contoh Soal 1 (Merencanakan kedalaman pondasi sumuran dan menentukan kekuatan tarik tiang)...15
3.2 Contoh Soal 2 (Merencanakan perkiraan harga daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan...17
BAB 4. PENUTUP...19
4.1 Kesimpulan...19
4.2 Saran...20
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Penggunaan Pondasi Sumuran pada Tanah dan Batuan . (a) Pondasi-Sumuran diatas batuan atau tanah keras, (b) & (c) Pondasi-Sumuran pada lapisan tanah dengan pembesaran pada ujung pondasi, (d) Pondasi
Sumuran pada batuan yang ujungnya masuk ke dalam batuan...4
Gambar 2. Pondasi Sumuran yang ujungnya terletak pada lapisan batuan dengan < 60 cmϕ ...8
Gambar 3. Pondasi Sumuran yang ujungnya terletak pada Lapisan Batuan...8
Gambar 4. Sistem pondasi sumuran pada lapisan batuan /kiri) dan Keruntuhan dari podi-pori batuan akibat ponsen/punching (kanan)...10
Gambar 5. Tegangan vertikal σy pada pondasi sumuran yang masuk kedalam lapisan batuan...11
Gambar 6. flowchart menentukan penggunaan pondasi sumuran...14
Gambar 7 Pondasi Sumuran...22
Gambar 8. Konstruksi Pondasi Sumuran...22
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang
Pondasi diatas lapisan batuan adalah satu sistem pondasi pada saat bagian telapak bawah dari pondasi dalam terletak diatas suatu lapisan batuan. Sistem pondasi ini secara garis besar tidak berbeda dengan pondasi pada tanah biasa, namun dalam realitasnya cara untuk melakukan perhitungan daya dukungnya memiliki banyak perbedaan khususnya terletak pada kondisi diskontinuitasnya atau kekar kekarnya. Perbedaan ini yang kemudian menyebabkan harga daya dukung dalam keadaan tertentu menjadi sangat berbeda pada tanah biasa.
Dari hasil perencanaan pondasi bangunan yang diletakkan diatas lapisan batuan, beberapa telah mengalami keruntuhan. Keruntuhan tersebut sebagian besar disebabkan oleh anggapan bahwa lapisan batuan adalah suatu lapisan yang cukup keras dan mampu mendukung beban konstruksi. Namun perencana sering kali lupa untuk memperhitungkan orientasi kekar dari lapisan batuannya yang memiliki dipping yang cukup besar, kemudian dapat terjadi keruntuhan karena kekuatan geser pada bidang diskontinuitasnya (bedding plane) sebagai bidang perlemahan terlampaui atau tidak mampu menahan beban pondasi.
Oleh karena itu muncul suatu pondasi yang berfungsi mendukung beban yang berat dan seringkali diikuti dengan adanya beban tarik seperti pada pembuatan tower diatas batuan. Pondasi ini juga dimaksudkan untuk menembus lapisan batuan dengan diameter lebih besar dari 60cm yaitu pondasi sumuran pada
lapisan batuan. 1.2 Permasalahan
1. Bagaimana cara merencanakan kedalaman pondasi sumuran dan menentukan kekuatan tarik tiang pondasi sumuran ?
2. Bagaimana menentukan harga daya dukung yang di ijinkan dari lapisan batuan yang akan digunakan sebagai pondasi sumuran ?
1.3 Tujuan
a. Untuk mengetahui perencanaan kedalaman pondasi sumuran dan menentukan kekuatan tarik tiang pondasi sumuran,
b. Untuk mengetahui dan menentukan harga daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan yang akan digunakan sebagai Pondasi Sumuran
1.4 Manfaat
a. Mahasiswa mampu mengetahui dan merencanakan kedalaman pondasi sumuran dan menentukan kekuatan tarik tiang pondasi sumuran,
b. Mahasiswa mampu mengetahui dan memahami penentuan harga daya dukung yang diijinkan dari lapisan yang akan digunakan sebagai pondasi Sumuran
BAB II PENDAHULUAN 2.1 Pengertian Pondasi Sumuran
Pondasi sumuran adalah suatu bentuk peralihan antara pondasi dangkal dan pondasi tiang digunakan apabila tanah dasar terletak pada kedalaman yang relative dalam.
Menurut Wesley (1977), di Indonesia pondasi sumuran sering dipakai bilamana lapisan tanah pendukung berada pada kedalaman 2 meter hingga 8 meter di bawah muka tanah. Pelaksanaan biasanya dilakukan dengan menggali lubang seperti sumuran sampai lapisan tanah keras, kemudian lubang ini diisi kembali dengan beton siklop atau dengan beton bertulang jika dianggap perlu. Penggalian sumuran dilakukan secara manual, cara ini tidak sukar pelaksanaanya asal tanah di atas lapisan keras cukup kuat dapat berdiri tegak tanpa adanya casing atau cara lain untuk menahannya.Pembuatan lubang bor sumuran dapat juga dengan menggunakan auger spiral yang diputar dengan mesin dan dapat menembus lapisan batuandari yang lunak sampai sedang. Lapisan batuan Diameter pondasi sumuran biasanya sebesar paling sedikit 80 cm, yaitu cukup besar sehingga pekerja-pekerja dapat melakukan penggalian di dalamnya.
Persyaratan Pondasi Sumuran
1. Daya dukung pondasi harus lebih besar dari pada beban yang dipikul oleh pondasi tersebut
2. Penurunan yang terjadi harus sesuaibatas yang diizinkan (toleransi) yaitu1” (2,54cm)
2.2 Penggunaan Pondasi Sumuran pada Lapisan Batuan
Pembangunan pondasi sumuran pada lapisan batuan seringnya dilakukan dengan meletakkan Ujung Tiang Sumuran masuk ke dalam Lapisan Batuan (socketed) sampai beberapa cm untuk mendapatkan
kekuatan gesekan antara beton tiang sumuran dengan batuannya sebagai daya dukung tekan maupun tariknya.
Gambar 1. Penggunaan Pondasi Sumuran pada Tanah dan Batuan . (a) Pondasi-Sumuran diatas batuan atau tanah keras, (b) & (c) Pondasi-Sumuran pada lapisan tanah dengan pembesaran pada ujung pondasi, (d) Pondasi Sumuran pada batuan yang ujungnya masuk ke
dalam batuan
Penggalian pada batuan dilakukan dengan menggunakan mesin bor dengan memasang mata bor pada ujung alat bor. Mata bor ini disebut ‘ Core Barrels’ yang pada ujungnya ditambahkan suatu gigi-gigi dari baja keras (Tungsten Carbride) agar mampu memotong batuannya.
Suatu mata bor yang memotong batuan dengan putaran dari mesin dan dengan pendingin air (Shot Barrel) sering pula digunakan pada batuan yang cukup keras. Pipa bor (Drill Steam) dipasang pada mata bor yang disambung pada platnya. Sedangkan, ujung dari mata bor yang memilki gigi-gigi dari baja akan memotong batuan karena adanya putaran dari pipa bor dengan mesin bor. Dari potongan dengan mata bor tersebut, maka akan didapat hasil berupa inti batuan yang disebut pula “Rock Core”. Rock core ini yang kemudian akan dievaluasi lagi apakah sudah sesuai dengan batuan yang didapat dari hasil penyelidikan sebelumnya ditest di laboratorium.
Keuntungan dalam penggunaan Pondasi Sumuran pada Lapisan Batuan :
1. Satu pondasi sumuran dengan diameter yang besar dapat menggantikan suatu grup tiang pancang dan kepala tiang /poernya (pile cap),
2. Pondasi sumuran pada batuan dapat menahan tekanan tarik dari bangunan dengan memasukkan tiang pondasi sumuran lebih dalam kelapisan batuan (Socketed),
3. Pondasi sumuran lebih mudah melewati lapisan pasir kerikil diatas suatu lapisan keras/batuan dibandingkan dengan penggunaan tiang pancang,
4. Pada lapisan limestone dimana adanya elevasi permukaan dari limestone yang sangat tidak beraturan, maka penggunaan pondasi sumuran sangat bermanfaat,
5. Pondasi sumuran dalam pelaksanaannya tidak menimbulkan suara maupun getaran sehingga sangat sesuai untuk penggunaan diarea yang padat bangunan,
6. Pada lapisan lempung diatas lapisan batuan, dalam penggunaan Pondasi Sumuran tidak akan menyebabkan timbulnya pengembangan pada permukaan tanah seperti pada penggunaan tiang pancang,
7. Pondasi sumuran dengan diameter besar, mampu menahan gaya horizontal lebih besar dibandingkan dengan pondasi tiang pancang.
Kekurangan / Hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan Pondasi Sumuran;
1. Keluarnya material tanah hasil pengeboran dalam pembuatan lubang bor seringkali sangat mengganggu lingkungan sekitarnya. Sehingga, perlu ada perhatian khusus dalam membuang tanah ini karena tanah ini pada umumnya tanah yang bercampur dengan air,
2. Pengecoran beton pada lubang bor harus dilakukan oleh tenaga yang berpengalaman dan pengawasan yang ketat agar pelaksanaan pembuatan tiang pondasi-sumuran tidak mengalami keropos,
3. Pembuatan lubang bor seringkali pula dapat menimbulkan adanya penurunan bangunan disekitarnya khususnya pada bangunan dengan pondasi langsung. Hal ini terjadi karena pengambilan tanah dari lubang bor/sumuran serta berikutnya air tanah, sehingga perlu adanya pengawasan yang ekstra,
4. Hujan dapat merupakan gabungan halangan yang serius dalam pembuatan sumuran maupun pada saat pengecoran beton. Adanya hujan ini sering menyebabkan lingkungan di areal menjadi sangat berlumpur (becek).
2.2.1 Penggunaan Casing dan Lumpur Bor (Drilling Mud)
Apabila lapisan lempung lunak terletak diatas lapisan batuan keras dimana pembuatan tiang sumur bor harus melewati lapisan lempung lunak tersebut untuk mencapai lapisan batuan kerasnya, maka pembuatan lubang bor harus menggunakan pipa penahan tanah atau yang sering disebut dengan Casing.
Casing ini digunakan untuk menahan longsornya tanah luank
disekitar lubng bor setelah pembuatan lubang bor. Kelongsoran itu terjadi karena tanah lunak tersebut akan mengembang menutupi lubang bornya akibat tekanan samping dan tanah lunak ini tidak memiliki kekuatan untuk menahan longsor. Casing ini akan menahan lubang bor agar tetap terbuka dan berlubang.
Selain Casing, dapat pula digunakan Lumpur Bor yang terbuat dari clay yang berupa serbuk kering atau yang dijual dalam bentuk Serbuk Bentonite. Dalam penggunannya, Bentonite ini dicampur dengan air dan akan menjadi lumpur bor dan dimasukkan ke dalam lubang bor untuk menahan kelongsoran. Lumpur bor ini digunakan juga pada waktu pengeboran untuk penyelidikan tanah dan mengambil contoh tanah.
Pada saat pengecoran beton pada lubang bor, setelah tulangan dipasang di dalam lubang bor, maka pelaksanaan pengecoran dilakukan dengan menggunakan pipa Tremi agar spesi beton dapat sampai pada ujung bawah lubang bor tanpa mengalami degradasi. Dengan melakukan pengecoran yang dimulai dari ujung bawah lubang bor secara hati-hati dan perlahan – lahan, maka cairan betonite akan terdorong keluar keatas permukaan tanah dan bisa ditampung kembali untuk digunakan pada lubang bor lainnya.
Pemasangan casing untuk Pondasi-Sumuran pada lapisan batuan hanya dilakukan sampai pada permukaan lapisan batuannya saja, sedang pada lapisan batuannya sendiri pada umumnya sudah tidak dibutuhkan casing lagi.
2.2.2 Ujung Pondasi-Sumuran yang Terletak pada Lapisan Batuan
Untuk menentukan daya dukung pondasi sumuran terhadap lapisan batuan dapat digunakan dengan cara ; a) Pondasi Sumuran dengan diameter kecil, b) Pondasi sumuran dengan diameter besar.
a. Pondasi Sumuran dengan diameter kecil
Yang dimaksud dengan Pondasi sumuran dengan diameter kecil adalah system pondasi yang biasa disebut Bor Pile atau Strauss yaitu pondasi sumuran dengan diameter lebih kecil dari 60 cm. pondasi seperti ini sering dilakukan karena relative murah harganya dan terkadang dapat dikerjakan dengan tangan.
Perhitungan untuk Daya Dukung di Ujung Tiang Pondasi yang terletak pada Lapisan Batuan (Point Bearing) dapat digunakan untuk daya dukungtiang pancang.
b. Pondasi Sumuran dengan Diameter Besar
Yang dimaksud dengan Pondasi-Sumuran dengan diameter besar, adalah pondasi sumuran yang memiliki diameter lebih besar dari 60cm. pada umumnya pembuatan pembuatan diameter besar ini dilakukan dengan peralatan mesin bor dengan mata bor khusus seperti Auger atau mata bor lainnya yang dapat memecahkan batuan seperti Tungsten atau Ruller Bit atau mata bor intan.
Gambar 2. Pondasi Sumuran yang ujungnya terletak pada lapisan batuan dengan < 60 cmϕ
Gambar 3. Pondasi Sumuran yang ujungnya terletak pada Lapisan Batuan
2.3 Daya Dukung Lapisan Batuan Untuk Pondasi Sumuran
Pondasi sumuran yang ujungnya diletakkan pada lapisan batuan,seperti diketahui adalah ditujukan untuk mendapatkan daya dukung yang lebih besar secara ekonomis karena tanah diatas lapisan batuan adalah tabah lunak yang daya dukungnya kecil.
Apabila lubang bor dilakukan sampai menembus batuanya, maka setelah dilakukan pengecoran beton akan terjadi lengketan antara batuan dengan
pondasi. Lengketan ini akan memberikan Tegangan Geser yang dapat
mendukung beban pondasi. Tegangan geser ini akan mencapai tegangan geser dari batuanya atau tegangan geser dari betonnya sendiri mana yang akan dicapai terlebih dahulu.
Untuk merencanakan suatu pondasi dibutuhkan pertimbangan bagaimana beban piondasi akan disebarkan melalui ikatan antara beton dengan batuanya dan tahanan pada ujung pondasi nya. Dari sini ditentukan keseimbangan antara
diameter tiang sumuran dengan kedalaman sumuran yang masuk dalam batuan
terhadap beban pondasi. Dalam hal ini maka tidak boleh ada tegangan maka tidak boleh ada tegangan yang dilampaui baik tegangan akibat ikatan antar beton dengan batuan maupun tegangan pada batuan akibat tekanan ujung pondasi.
Daya dukung suatu pondasi akan meningkat apabila pondasi diletakkan pada kedalaman yang lebih dalam, hal ini juga berlaku pada pondasi pada lapisan batuan kecuali apabila terjadi pada lapisan batuan yang mengalami keruntuhan
2.4 Daya dukung lapisan batuan untuk pondasi sumuran
Pondasi sumuran yang ujungnya diletakkan pada lapisan batuan,seperti diketahui adalah ditujukan untuk mendapatkan daya dukung yang lebih besar secara ekonomis karena tanah diatas lapisan batuan adalah tabah lunak yang daya dukungnya kecil.
Apabila lubang bor dilakukan sampai menembus batuanya, maka setelah dilakukan pengecoran beton akan terjadi lengketan antara batuan dengan
pondasi. Lengketan ini akan memberikan Tegangan Geser yang dapat
mendukung beban pondasi. Tegangan geser ini akan mencapai tegangan geser dari batuanya atau tegangan geser dari betonnya sendiri mana yang akan dicapai terlebih dahulu.
Untuk merencanakan suatu pondasi dibutuhkan pertimbangan bagaimana beban piondasi akan disebarkan melalui ikatan antara beton dengan batuanya dan tahanan pada ujung pondasi nya. Dari sini ditentukan keseimbangan antara
diameter tiang sumuran dengan kedalaman sumuran yang masuk dalam batuan
terhadap beban pondasi. Dalam hal ini maka tidak boleh ada tegangan maka tidak boleh ada tegangan yang dilampaui baik tegangan akibat ikatan antar beton dengan batuan maupun tegangan pada batuan akibat tekanan ujung pondasi.
Daya dukung suatu pondasi akan meningkat apabila pondasi diletakkan pada kedalaman yang lebih dalam, hal ini juga berlaku pada pondasi pada lapisan batuan kecuali apabila terjadi pada lapisan batuan yang mengalami keruntuhan
Gambar 4. Sistem pondasi sumuran pada lapisan batuan /kiri) dan Keruntuhan dari podi-pori batuan akibat ponsen/punching (kanan)
Menentukan kedalaman pondasi sumuran pada lapisan batuan
Asumsi yang digunakan dalam melakukan analisa terhadap tegangan dalam melakukan analisa terhadap tegangan yang timbul pada lapisan batuan adalah bahwa tidak ada gesekan antara tiang pondasi sumuran yang berada di lapisan tanah diatas lapisan batuan. Sedangkan harga koefisien gesek (μ) antara lapisan batuan dengan beton pondasi adalah konstan.
Gambar 5. Tegangan vertikal σy pada pondasi sumuran yang masuk kedalam lapisan batuan Tegangan
σ
y adalah tegangan dari tiang pondasi sumuran pada kedalaman y dari permukaan lapisan batuan. Tegangan ini dibutuhkan untuk menentukan panajang l agar tegangan di ujung pondasi yaitu bila y = l tidak melebihi daya dukung dari batuanya. Rumusan dariσ
y dapat ditulis sebagaiberikut : σy=
{
p total 0,25 Π D2}
exp[
2 Vcμ 1−Vc+(
1+Vr)
Ec Er y a]
……….. (Pers 1.)Dimana harga μ adalah harga koefisien gesek antara batuan dengan beton pondasi atau dapat ditulis μ = tan ørc ( ørc sudut geser dalam antara beton dengan batuan ).
Prosedur untuk menentukan panjang l dimana tiang pondasi-sumuran seharusnya diletakjan di kedalaman lapisan batuan. Prosedur tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Tentukkan diameter dari sumuran (ø = 2a ), beban P total dan kekuatan hancur beton.
2. Diasumsikan bahwa beban yang didukung oleh pondasi samapi di ujung bawah pondasi adalah nol (P end = 0). Kemudian tentukan panjang maksimum dari tiang sumuran yang masuk kedalaman lapisan batuan (l max) dengan rumusan :
¿l1=P total /¿2 a τall
l max¿ …..………. (Pers. 2)
3. Sekarang menggunakan asumsi lagi untuk panjang l 2 < l 1, gunakan rumus persamaan 1 untuk menghitung harga σy untuk
harga l 2, harga ini menjadi unit titik diujung bawah pondasi-sumuran.
4. Bandingkan harga dari σy = l 2 ini dengan daya dukung yang di
ijinkan yaitu batuan qp(all). Apabila harga σy = l2 > qp(all), maka
kembali ke langkah no.3 dengan cara membuat asumsi baru untuk harga l2.
5. Apabila harga σy = l 2 < qp(all) pada langkah 4 , maka hitung harga
kekuatan geser τ yang terjadi sepanjang selubung tiang pondasi sumuran yang masuk dalam lapisan batuan tersebut dalam perhitungan terakhir. Harga tersebut dapat digunakan perumusan sebagai berikut :
τ =
[
(
1−σ y=l 2σ max
)
P total]
1
Π 2 a l2 ……… (pers. 3)
7. Ulangi langkah dari langkah 3 sampai dengan 6 diatas untuk
mendapatkan harga panjang l yang memenuhi syarat dengan σy = l2 < qp(all) dan
τ
<τ
all.L Rock
Soil 10Mn
Gambar 6. flowchart menentukan penggunaan pondasi sumuran
BAB III
CONTOH SOAL dan PENYELESAIAN
3.1 Contoh Soal 1 (Merencanakan kedalaman pondasi sumuran dan menentukan kekuatan tarik tiang)
Suatu pier (sumuran) yang menerima beban sebesar 100 ton dimasukkan dan dicepit (socket) kedalaman batuan (rock) seperti gambar.
Lapisan tanah (soil) sangat lunak (geseran = 0), Apabila diketahui : 1. Er/Ec = 0,5
2. Poisson ratio rock = soil = 0,25 3. Q allowable (rock) =200 kg/cm2 4. δ allowable = 4 kg/cm2
6. Sudut geser batu dengan beton = 270
Rencanakan kedalaman (L) sumuran (pier) tersebut diatas dan tentukkan pula besarnya kekuatan tarik tiang pada kedalaman tersebut apabila menerima beban tarik akibat socket.
Penyelesaian :
Langkah 1. Menentukan perkiraan diameter pondasi
D=
√
Q(
Π 4)
(0,25) fc =√
100000 Kg(
Π 4)
(0,25)350 Kg/cm 2 =38,146 cm Diameter pondasi (D) = 38,146 cm Langkah 2. Menghitung panajang L1
Diasumsikan tegangan diujung tiang pondasi = 0
Dimana L1 = l1 & D = 2a, sehingga lmax = l1 = Ptotal/ Π 2a τall Dapat ditulis, L1 = 100000 Kg/ Π 38, 146 cm 4Kg/cm2
= 208,612 cm ≈ 209 cm
Langkah 2. Menghitung panajng L
Diasumsukan dahulu panjang tiang pancang yang masuk dalam lapisan batuan adalah = L2 = 80 cm. (y = 80 cm)
Menghitung tegangan lapisan batuan dikedalaman y = 80 cm.
σ =
{
p total 0,25 Π D2}
exp[
2 Vcμ 1−Vc+(
1+Vr)
Ec Er y a]
σy={
100000 Kg 0,25 Π (38,146 cm)2}
exp[
(2) (0,25)(tan270) 1−0,25+(1+0,25) 1 0,5 80 cm 38,146 cm/2]
σy=87,5 x 0,77=62,982 Kg/cm 2 < 200 kg/cm2 (Q allowable rock).. (OK) Langkah 3. Melakukan cek terhadap tegangan geser antara batuan
dengan beton
τ =
[
(
1−σ y=l 2σ max
)
P total]
1
Π 2 a l2
Dimana harga σmax = Ptotal/0,25ΠD2
Sedangkan σy= l/2 adalah = σy ; dan harga 2a = D, sehingga harga tegangan
gesernya dapat dihitung sebagai berikut :
τ =
[
(
1−62,982 Kg/cm 287,5 Kg/cm 2
)
100000 Kg]
1
Π 38,146 cm 80 cm
τ =2,92 Kg/cm 2 < 4 Kg/cm2 (δ allowable ) …….(OK)
Jadi panjang L = L2 yaitu panjang tiang pondasi – sumuran yang masuk kedalam lapisan batuan dapat diambil = 80 cm.
3.2 Contoh Soal 2 (Merencanakan perkiraan harga daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan
Suatu batuan sanstone yang akan tersementasi, dilakukan test dengan Unconfined Compression Test memberikan hasil qu = 180 kg/cm2. Tentukan perkiraan harga
daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan tersebut apabila akan digunakan untuk pondasi sumuran dengan diameter 2.0 mt. Lapisan batuan tersebut adalah batuan yang tidak melapuk (derajat 1) dan memiliki tiga joint set yang berjarak 30 cm.
Jawab :
1. Kekuatan lengket antara batuan dengan pondasi (� bond) = 20 . . . .. . . .. .qu (pers.4) � bond max = 180 cmkg2 / 20 = 9 kg/cm2 all � = � max / FS . . . .. . . . (pers.5) = 9 kg/cm2 / 3 = 3
2. Persamaan kapasitas dukung ultimate fondasi lapisan batuan
Qult = c ∙ Nc+γDNq+0.5 γ BγNγ .. . . . . . .. . . . .(pers.6)
Dengan : q ult = daya dukung ultimate
γ = berat isi efektif dari massa batuan, = 1000 kg/m3
B = lebar pondasi = 2 m,
D = kedalaman pondasi pada dibawah muka tanah= 90 cm(3x 30cm)
C = kohesi dari massa batuan = 0
Nq, Nc, N γ = factor dari daya dukung
θ = 1o , factor koreksi C = 1.25
Jadi,
qult = 0 ∙ 5.38 ∙ 1.25+ 1000 kg/m3 ∙ 0.9 m ∙ 1.09 + 0.5 ∙ 1000
kg/m3 ∙ 2 m ∙ 0.07
Qult = 1051 kg/m2
Jadi, daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan tersebut sebesar 1051 kg/m2
BAB 4. PENUTUP 4.1 Kesimpulan
1. Pondasi sumuran adalah suatu bentuk peralihan antara pondasi dangkal dan pondasi tiang digunakan apabila tanah dasar terletak pada kedalaman yang relative dalam. Pondasi sumuran sering dipakai bilamana lapisan tanah pendukung berada pada kedalaman 2 meter hingga 8 meter di bawah muka tanah. Pelaksanaan biasanya dilakukan dengan menggali lubang seperti sumuran sampai lapisan tanah keras.
2. Pondasi sumuran yang ujungnya diletakkan pada lapisan batuan,seperti diketahui adalah ditujukan untuk mendapatkan daya dukung yang lebih besar. dalam melakukan analisa terhadap tegangan yang timbul pada lapisan batuan adalah bahwa tidak ada gesekan antara tiang pondasi sumuran yang berada di lapisan tanah diatas lapisan batuan. Sedangkan harga koefisien gesek (μ) antara lapisan batuan dengan beton pondasi adalah konstan.
3. Pada permasalahan no1. Yang membahas tentang penentuan diameter pondasi sumuran dan kedalaman pondasi sumuran yang masuk pada lapisan batuan didapatkan diameter pondasi yang memenuhi syarat yaitu 38,146 ≈ 39 cm dan kedalaman tiang pondasi yang masuk ke lapisan batuan sebesar 80cm.
4. Pada permasalahan nomor 2. Yang membahas mengenai penentuan harga daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan didapatkan perhitungan hasil daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan tersebut sebesar
1051 kg/m2. Artinya kemampuan dari lapisan batuan terrsebut untuk
menahan beban pondasi diatasnya adalah sebesar 1051 kg/m2
4.2 Saran
1. Sebaiknya dalam pengeboran lubang bor perlu ada perhatian khusus dalam membuang tanah hasil sisa pengeboran ini karena tanah ini pada umumnya tanah yang bercampur dengan air, agar tidak mengganggu lingkungan sekitar
2. Sebaiknya adanya pengawasan ekstra dan perhitungan yang lebih cermat mengenai pengeboran yang dapat mempengaruhi adaya kemungkinan penurunan tanah di daerah sekitarnya.
3. Sebaiknya pengecoran dilakukan oleh dan dalam pengawasan tenaga ahli, agar tidak terjadi kerusakan pondasi lebih awal
DAFTAR PUSTAKA
Braja M. Das, Noor Endah, Indasurya B. Mochtar. Mekanika Tanah
(Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknik) Jilid 2. Surabaya: Penerbit Erlangga, 1993.
Soetojo, Moesdarjono. Teknik Pondasi pada Lapisan Batuan. Surabaya: ITS Press, 2009.
LAMPIRAN
Gambar 7 Pondasi Sumuran
