ANALISIS SISTEM PONDASI PILE-RAFT
PADA PEMBANGUNAN PROYEK SILOAM HOSPITAL MEDAN
Muhammad Nurdin Tanjung1 dan Rudi Iskandar2 1
Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus Usu Medan Email: muhammadnurdint@yahoo.com
2
Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus Usu Medan
Email: Sipil_S2_USU@yahoo.com
ABSTRAK
Pondasi pile-raft atau disebut juga pondasi gabungan berfungsi untuk memikul dan menahan beban yang bekerja di atasnya yaitu beban konstruksi atas ke lapisan tanah yang keras. Dalam perencanaan pondasi pile-raft harus dilakukan dengan teliti dan sebaik mungkin. Setiap pondasi harus mampu mendukung beban sampai batas keamanan yang telah ditentukan, termasuk mendukung beban maksimum yang mungkin terjadi.
Tujuan dari studi ini untuk menganalisis dan membandingkan daya dukung tiang bor dari data sondir memakai metode Meyerhof, data SPT memakai metode Reese dan Wright, analisis penurunan pondasi memakai metode Steinbrenner dan Poulus Davis. Metode analitis memakai data parameter tanah dan laboratorium. Metodologi pengumpulan data adalah dengan metode observasi, pengambilan data dari kontraktor pelaksana dan melakukan studi kepustakaan.
Hasil analisis perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode analisis perhitungan maupun lokasi titik yang ditinjau. Berdasarkan hasil perhitungan daya dukung ultimit bored pile, untuk data sondir sebesar 1721,59 ton dan 1702,74 ton. Berdasarkan data SPT sebesar 911,64 ton dan
408,14 ton. Daya dukung ultimit rakit sebesar 154,95 ton/m2, serta penurunan yang terjadi sebesar S = 60,46 mm.
Berdasarkan hasil analisis sistem pondasi pile-raft yang telah dilakukan, proporsi pembagian pembeban terhadap pile-raft yaitu 20% pada raft dan 80% pada bored pile.
Kata Kunci: sistem pondasi pile-raft, daya dukung, penurunan
ABSTRACT
Pile-raft foundation or also called combined serves to carry and hold the load acting on it is the burden of construction on to the hard ground layer. In planning the pile-raft foundation should be done carefully and as best as possible. Each foundation must be capable of supporting loads up to a predetermined safety limits, including supporting the maximum load that may occur.
The purpose of this study to analyze and compare the pile bearing capacity of the file using the method sondir Meyerhof, SPT file using methods Reese and Wright, foundation wear settlement analysis method and Poulus Steinbrenner Davis. Using analytical methods and laboratory soil parameter file. File collection methodology is the method of observation, collection of file from contractors and do library research.
Analysis of the calculation results of the foundation bearing capacity value differences, both seen from the use of analytical methods and the location of the point of the calculation is reviewed. Based on the results of the calculation of bored pile ultimate bearing capacity, for the file sondir at 1721.59 ton and 1702.74 ton. Based on the SPT file at 911.64 ton and 408.14 ton. Ultimate bearing capacity rafts of 154.95 ton/m2, as well as the settlement amount S = 60.46 mm.
Based on the analysis of pile-raft foundation system that has been carried out, the proportion load division the pile-raft to raft 20% and 80% on bored pile.
1. Pendahuluan
Pada perencanaan pembangunan gedung bertingkat tinggi harusdiperhatikan beberapa aspek penting, seperti
lingkungan, sosial, ekonomi, serta aspekkeamanan. Struktur bangunan yang ada di atas tanah didukung oleh sistem
pondasi pada permukaan tanah. Pondasi merupakan bagian dari suatu sistemrekayasa yang meneruskan beban yang
ditopang serta beratnya sendiri ke dalam tanah dan batuan yang terletak di bawahnya (Bowles : 1988).
Pemilihan sistem pondasi yangdigunakan pada dasarnya merupakan studi alternatif ekonomis. Hal-hal yang
ikutdipertimbangkan tidak hanya material dan tenaga kerja, tetapi juga biaya-biaya lainseperti mengendalikan air
tanah, cara-cara mengatasi agar seminimal mungkin kerusakan pada bangunan didekatnya dan waktu yang
digunakan untuk membangun.
Proyek Siloam Hospital yang berlokasi di simpang jalan Imam Bonjol dengan jalan Kejaksaan adalah
pembangunan rumah sakit dengan tinggi 60 meter dari atas permukaan tanah yang terdiri dari 13 lantai (Coorporate
Plan Siloam Hospital Tahun 2012-2013). Basement dengan kedalaman 12,00 meter yang terdiri dari 3 lantai, dan terletak di bawah permukaan muka tanah. Adapun tujuan penelitian dari Tugas Akhir ini adalah untuk mengetahui
besarnya kapasitas daya dukung dan penurunan pada sistem pondasi pile-raft.
Adapun rumus yang dipakai dalam analisis ini adalah:
Tahanan ujung tiang bor (Qb) dapat dinyatakan oleh persamaan (Hardiyatmo : 2003)
Qb .Ab.Nc.cb……...……....…….……..……….……...……..….(1)
Kapasitas Daya Dukung Bored Pile Dari Data Sondir
Untuk menghitung daya dukung tiang berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan
menggunakan metode Meyerhof.
Daya dukung ultimit pondasi tiang dinyatakan dengan rumus:
Daya Dukung ijin pondasi dinyatakan dengan rumus:
Kapasitas Daya Dukung Bored Pile Dari Data SPT
daya dukung ultimit pada ujung tiang bor dinyatakan sebagai berikut:
dimana : Qp = Daya dukung ultimit pada ujung tiang (ton)
tanah, sedangkan untuk tanah non-kohesif, Reese mengusulkan kolerasi antara qp dengan NSPT .
Kapasitas Kelompok dan Efisiensi Tiang
Berikut adalah metode-metode untuk perhitungan efisiensi:
1. Converse-Labarre Formula, sebagai berikut:
2. Metode Los Angeles Group
Daya Dukung Pondasi Rakit
Persamaan daya dukung untuk menghitung kapasitas tanah menurut bowles adalah sebagai berikut:
5,14. .(1 . )
dimana : B = Dimensi Pondasi telapak yang paling kecil Df = Kedalaman pondasi telapak
Penurunan (Settlement)
Persamaan untuk menghitung Penurunan (Settlement) menurut metode steinbrenner adalah sebagai berikut:
dimana : = Tambahan tegangan vertikal pada kedalaman z (kN/m2)
P = Beban total(kN)
Persamaan untuk menghitung Penurunan (Settlement) menurut metode Poulus Davis (1980)adalah sebagai berikut:
Perkiraan Penurunan Tiang Tunggal a. Untuk tiang apung atau tiang friksi
E D
Rh = Faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah keras. Rµ = Faktor koreksi angka Poisson µ.
Rb = Faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung.
h = Kedalaman total lapisan tanah dari ujung tiang ke muka tanah. D = Diameter tiang.
Perkiraan Penurunan Tiang kelompok
2. Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan bulan Januari 2013 di kawasan Proyek Pembangunan Siloam Hospital yang berada
di jalan Imam Bonjol – Sumatera Utara.
Rancangan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah berupa studi literatur yaitu mencari dan
mempelajari pustaka yang berhubungan dengan Analisis perhitungan daya dukung dan penurunan analisis
perhitungan berdasarkan metode meyerhof serta Reese dan Wright, penurunan (settlement) yang berdasarkan pada
metode Steinbrenner dan Poulus Davis.
Tahap pengumpulan data adalah sebagai berikut:
a. Data Primer
Data primer merupakan data yang diperoleh dengan mengadakan kunjungan langsung di daerah studi sehingga diperoleh kondisi eksisting pondasi pile-raft. Daerah yang ditinjau yaitu pembangunan proyek siloam hospital.
b. Data Sekunder
Data tersebut yaitu:
Data Gambar Proyek;
Data Struktur;
Sondir;
SPT;
Desain Pondasi Pile-Raft;
Spesifikasi Pondasi Pile–Raft;
Berdasarkan alir penelitian dari penyusunan laporan tugas akhir ini dapat dijelaskan seperti gambar di bawah ini:
Gambar 1. Diagram Alir Metodologi Penelitian
3. Hasil Dan Pembahasan
Secara umum jenis tanah yang terdapat pada lokasi pekerjaan bore pile yang diperoleh dari data driling log
terdiri dari:
Menghitung Daya Dukung Tiang dari Data Sondir
Perhitungan kapasitas daya dukung tiang dengan metode Meyerhof
kapasitas daya dukung pondasi tiang tunggal (Qult):
Qult = (qc . Ap) + (JHL . K11)
= (10 . 7853,98) + (15 . 314,16) = 78539,8 + 4712,4
= 83252,20 kg = 83,25220 ton
kapasitas daya dukung ijin pondasi (Qijin):
Qijin =
Tabel 2. Perhitungan daya dukung ultimit dan ijin pondasi tiang (CPT-01)
Kedalaman PPK Ap JLH K11 Qult Qijin
Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Dari Data SPT
Perhitungan kapasitas daya dukung tiang bor per lapisan dari data SPT memakai metode Reese dan Wright dan data diambil pada titik BH-1.
2. Daya dukung selimut pondasi tiang bor pada tanah non kohesif adalah: Qs = qs . Li . p
N N
qs 0,32 34
(ton/ m²)
qs0,32.NSPT
qs = 0,32 x 30 = 9,6 ton/m 2
Keliling Tiang bor = π . 100 cm
= 314 cm = 3,14 m Qs = 9,6 x 1,00 x 3,14
= 30,14 ton
3. Daya dukung ujung pondasi tiang bor pada tanah kohesif adalah :
Untuk lapisan tanah kedalaman (16.00 m) qp = 9 x cu
cu = (N-SPT x 2/3 x 10)
= (32 x 2/3 x 10)
= 213,33 KN/m2 = 21,33 ton/m2 Maka:
qp = 9 x cu
= 9 x 21,33 = 191,97 ton/m2 Luas tiang bor (Ap) :
2 4
1
.
.
1
= 0,785 m2Qp = qp . Ap
= 191,97 x 0,785 = 150,72 ton
4. Daya dukung selimut pondasi tiang bor pada tanah kohesif adalah:
Untuk lapisan tanah kedalaman (16.00 m) f = α x cu
α = 0,55 maka:
f = 0,55 x 21,33 = 11,7315 ton/m2 Keliling tiang bor (p) = π . 1 m = 3,14 m Qs = f x L x p
= 11,7315 x 1.00 x 3,14 = 36,84 ton
Tabel 3. perhitungan daya dukung tiang berdasarkan data SPT (BH-1)
Depth Layer
N-SPT cu Α
Skin Friction
End Qult
(m) (ton/m2) local Cumm Bearing (ton)
12.00 3 30 - - 30.14 30.14 164.85 194.99
14.00 3 35 - - 35.17 65.31 192.33 257.63
16.00 4 32 21.33 0.55 36.84 102.15 150.72 252.87
18.00 4 36 24.00 0.55 41.45 143.60 169.56 313.16
20.00 5 65 - - 65.31 208.91 357.18 566.09
22.00 5 70 - - 70.34 279.25 384.65 663.90
24.00 5 39 - - 39.19 318.43 214.31 532.74
26.00 5 47 - - 47.23 365.66 258.27 623.92
27.00 5 84 - - 84.40 450.06 461.58 911.64
30.00 5 78 - - 156.75 606.81 428.61 1035.42
32.00 6 70 - - 70.34 677.15 384.65 1061.80
34.00 6 47 - - 47.23 724.37 258.27 982.64
36.00 6 55 - - 55.26 779.64 302.23 1081.86
38.00 6 48 - - 48.23 827.87 263.76 1091.63
Menghitung Kapasitas Kelompok Tiang Berdasarkan Effisiensi
Tabel 4. Kapasitas daya dukung ijin tiang tunggal dengan FS = 2
NO Data CPT 01
Metode Meyerhof (ton)
Data CPT 02 Metode Meyerhof
(ton)
Data SPT BH-1
(ton)
Data SPT BH-2
(ton)
1 564,22 558,36 455,82 204,07
Metode Converse-Labarre Eg = 0,72 dengan 7 tiang
Tabel 5. Kapasitas daya dukung ijin kelompok tiang bor
NO Data CPT 01
Metode Meyerhof (ton)
Data CPT 02 Metode Meyerhof
(ton)
Data SPT BH-1
(ton)
Data SPT BH-2
(ton)
1 2843,66 2814,13 2297,33 1028,51
Metode Los Angeles Group Eg = 0,67 dengan 7 tiang
Tabel 6. Kapasitas daya dukung ijin kelompok tiang bor
NO Data CPT 01
Metode Meyerhof (ton)
Data CPT 02 Metode Meyerhof
(ton)
Data SPT BH-1
(ton)
Data SPT BH-2
(ton)
1 2646,19 2618,70 2137,79 957,08
Penurunan Pondasi Pile-Raft
Gambar 2. Pondasi Rakit dan Bored Pile
Menggunakan Metode Steinbrenner, penurunan segera total :
Si = 0,21 mm + 0,12 mm + 0,13 mm
Si = 0,46 mm
penurunan konsolidasi total (Sc)
Sc = 0,06 mm
Sc = 6,00 cm
Sehingga penurunan total (S) S = Si + Sc
Menggunakan Metode Poulus Davis
1. Hasil perhitungan daya dukung ultimit yang diperoleh dari tiang bor dengan diameter 100 cm berdasarkan data
sondir dan data SPT adalah sebagai berikut :
Data CPT - 01 pada kedalaman 13,60 m
2. Hasil perhitungan efisiensi tiang :
Metode Converse Labbare diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang (Eg = 0,72).
Metode Los Angles Group diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang (Eg = 0,67)
Hasil perhitungan daya dukung kapasitas ijin kelompok tiang (pile group) berdasarkan efisiensi dengan
menggunakan 7 tiang/kelompok:
3. Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan metode effisiensi maka kapasitas daya dukung kelompok tiang
sebesar Qg = 957,08 ton > Pt = 917 ton (pada AS 5 – AS 7) (Coorporate Plan Siloam Hospital Tahun
2012-2013), sehingga struktur bangunan pada Proyek Pembangunan Siloam Hospital dapat dinyatakan aman.
4. Daya dukung ultimit yang diperoleh dari pondasi rakit, pada kedalaman 12.00 meter sebesar Qult = 154,95 ton/m2
> Pt = 131 ton/m 2
(pada AS 5 – AS 7) (Coorporate Plan Siloam Hospital Tahun 2012-2013), sehingga struktur
5. Penurunan (settlement) terjadi jika suatu lapisan tanah mengalami pembebanan. Hasil analisis penurunan yaitu :
Metode Steinbrenner, Si = 0,46 mm dan Sc = 60,00 mm
Metode Poulus Davis, S = 0,25 mm dan Sg = 28,84 mm
6. Berdasarkan hasil analisis perhitungan, dengan pembagian proporsi beban yang terjadi akibat beban yang bekerja
yaitu 20% pada raft dan 80%, Kapasitas daya dukung kelompok tiang sebesar Qg = 957,08 ton > Pt = 917 ton dan
penurunan yang terjadi masih dalam batas yang diijinkan sesuai dengan batas maksimum (Tabel 2.10) dimana
penurunan total (S) = 60,46 mm < 100 mm (penurunan izin), maka pile-raft aman dan memenuhi syarat-syarat
yang diijinkan.
5. Saran
1. Penyelidikan di lapangan dengan sondir dan SPT untuk perencanaan daya dukung pondasi pile-raft masih
kurang akurat, sehingga masih perlu dipergunakan alat uji yang lain.
2. Perhitungan secara metode analitis sangat memiliki keterbatasan dalam hal penganalisaan sehingga diperlukan
suatu program dengan metode elemen hingga agar output yang dihasilkan lebih akurat.
Daftar Pustaka
Aratua, L, 2004, Bahan Kuliah Mekanika Tanah, Penerbit UNIMED, Medan.
Bowles, Joseph E, 1988, Analisis Dan Desain Pondasi, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Coorporate Plan Siloam Hospital Medan, Tahun 2012-2013.
Das, Braja M, 1988, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) jilid I, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Girsang, Prisilia, Analisa Daya Dukung Pondasi Bore Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal
Square Jalan Imam Bonjol No.6 Medan, 2009.
Hardiyatmo, H. C, 1992, Mekanika Tanah I, Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Hardiyatmo, H. C, 2002, Teknik Pondasi I, Penerbit PT. Beta Offset, Yogyakarta.
Hardiyatmo, H. C, 2003, Teknik Pondasi II, Penerbit PT. Beta Offset, Yogyakarta.
Irsyam, Masyhur, Catatan Kuliah SI-3221 Rekayasa Pondasi, Penerbit ITB, Bandung.
Natasya, Bianca, Studi Pemakaian Pondasi Tiang-Rakit Pada Sebuah Proyek Apartemen Di Jakarta Dengan
Menggunakan Metode Konvensional Poulos Dan Plaxis Dua Dimensi, 2011.
Surjandari, Niken Silmi, 2007, Analisa Penurunan Pondasi Rakit Pada Tanah Lunak, Jurnal Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret: Gema Teknik-Nomor 2, 17-21.
S, Mawardi, 2005, Kendala Perencanaan Pondasi Rakit-Tiang Pancang, Jurnal Sistem Teknik Industri Volume 6,
No.4, 85-89.
Tua, Pintor, 2004, Rekayasa Pondasi I, Jakarta.
