EVALUASI EKONOMIK PEMAKAIAN PONDASI TIANG PANCANG DAN PONDASI SUMURAN PADA JEMBATAN JOLOSUTRO KABUPATEN MALANG.
Cholil Hasyim
Praktisi Jasa Kontruksi Teknik Sipil Kabupaten Jombang Email: cholilhasyim@undar.ac.id
ABSTRAK
Pada penelitihan ini, penulis melakukan pengamatan terhadap dua pilihan jenis pondasi yang relatif dalam yang paling efisien biaya dan efisien waktu pekerjaan yaitu pondasi tiang Pancang dan
Pondasi sumuran (caisson). Pondasi tiang pancang dan pondasi sumuran dipakai jika kedalaman tanah
keras ditemukan pada lapisan tanah yang relatif dalam sampai dalam, atau jika kedalaman pondasi (Df) berada pada kriteria sebagai berikut: 1B≤ Df ≤ 5B, sedangkan pondasi tiang pancang pada kriteria kedalaman (Df) ≥ 5B, dengan daya dukung memanfaatkan tegangan tanah dibawahnya dan tahanan gesek disekitar selimut pondasi tiang pancang.
Penelitihan dilakukan pada perencanaan Jembatan Jolosutro Kabupaten Malang, jembatan ini menggunakan struktur bangunan atas PCI Girder dengan bentang 25m dan 45m pada bentang terpanjangnya. Secara singkat deskripsi tanah adalah sebagai berikut: (1) Pada kedalaman 0-2m adalah tanah urugan (kerikil, pasir, lanau), (2) Lapisan pada kedalaman 2-3m adalah lempung kelanauan, (3) Lapisan tanah kedalaman 3-6m adalah lempung kelanauan dengan nilai SPT 7, (4) Lapisan tanah kedalaman 6-8m adalah lempung kepasiran dengan nilai SPT 5, (5) Lapisan tanah kedalaman 8-15m adalah pasir dengan nilai SPT antara 26-48.
Dari hasil penelitihan ini ditemukan penulis bahwa penggunaan pondasi tiang pancang pada abutment jembatan Jolosutro yang ditinjau membutuhkan biaya Rp 151.790.237,48 selesai dalam waktu empat minggu, sedangkan penggunaan pondasi sumuran membutuhkan biaya Rp. 192.789.952,24 selesai dalam tujuh minggu. Jadi penggunaan pondasi Tiang pancang lebih efisien biaya dan waktu daripada penggunaan pondasi sumuran, yaitu dengan koefisien perbandingan biaya 0,79 dan koefisien perbandingan waktu pekerjaan 0,57.
Kata Kunci: Pondasi, Tiang Pancang, Sumuran (caisson), Biaya, Waktu
PENDAHULUAN
Maju pesatnya perekonomian masyarakat secara global saat ini telah memicu perkembangan sektor pembangunan sarana prasarana berkembang dengan pesat pula guna mengimbangi dan memfasilitasi gerak dan laju aktifitas ekonomi masyrakat. Sebagai akibat dari perkembangan ekonomi yang pesat.
Guna pemenuhan kebutuhan tersebut perlu ditetapkan suatu cara atau pilihan-pilihan yang tepat terhadap metode pelaksanaan atu pemilihan jenis konstruksi bangunan hingga mendapatkan desain yang tepat guna dan keawetan daya layan, kecepatan waktu pelaksanaan serta efisiensi biaya pelaksanaan.
Pada studi kasus ini, penulis melakukan pengamatan terhadap pilihan yang efisien biaya dan biaya pelaksanaan pada dua jenis pondasi dalam sebagai bagian bangunan penopang struktur atas yaitu pondasi
tiang pancang dan pondasi sumuran (caisson). Dengan tujuan penelitihan ini adalah untuk mencari
pondasi yang sesuai ,yang paling dan efektip dan effisien dalam kemudahan proses percepatan pekerjaan dengan biaya yang paling ringan
KAJIAN PUSTAKA Pondasi Secara Umum
Menurut Hary Christady Hardiyatmo (dalam Gramedia, 1996:62) pondasi adalah bagian yang terendah dari bangunan yang meneruskan beban bangunan ke tanah atau bebatuan yang berada di bawahnya. Terdapat dua klasifikasi pondasi yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung bebannya secara langsung, dicontohkan dengan pondasi memanjang, pondasi telapak dan pondasi rakit. Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke
tanah keras atau bebatuan yang terletak jauhdari permukaan tanah, dicontohkan dengan pondasi tiang
pancang dan pondasi sumuran (caisson). Peck, dkk (1953) membedakan pondasi sumuran dengan pondasi
dangkal dari nilai kedalaman (Df)dibagi lebarnya (B). Untuk pondasi sumuran Df/B > 5. Sedangkan untuk pondasi dangkal Df/B ≤ 1.
Pemilihan tiang pancang beton baik precast ataupun prestress memiliki keuntungan lebih cepat
dalam pelaksanaan penerapan dilapangannya karena tiang pancang dengan tipe dan ukuran tertentu telah banyak diproduksi hingga mudah untuk didapatkan. Kemudahan pemesanan tertentu sesuai dengan kebutuhan adalah satu kelebihan dibandingkan dengan pondasi sumuran, dimana pelaksanaan pondasi sumuran harus disiapkan lubang sumuran terlebih dahulu dan baru bias dilaksanakan pengecoran. Mutu tiang pancang Sistim fabrikasi juga akan lebih terjamin dan seragam.
Daya Dukung Tanah
Daya dukung tanah adalah tahanan geser tanah untuk melawan penurunan akibat pembebanan, yaitu tahanan geser yang dikerahkan tanah sepanjang bidang gesernya (Hary Christady Hardiyatmo,
1996:66). Daya dukung tanah (qu) secara umum untuk pondasi menerus atau memanjang dihitung
menurut analisa Terzaghi adalah: qu = cb . Nc + Df.γ.Nq + 0,5.γ.B.Nγ
qu = daya dukung ultimit untuk pondasi memanjang
cb = kohesi tanah di bawah tiang
Df = kedalaman pondasi
γ = berat volume tanah
P0 = Df. γ = tekanan pada dasar pondasi
B = Lebar Pondasi
Nc , Nq , Nγ = factor daya dukung Terzaghi Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang
Menurut Hary Christady Hardiyatmo (dalam Beta Offset, 2002:76) Kapasitas ultimit netto tiang tunggal
(Qu)adalah jumlah tahanan ujung bawah tiang (Qh) dan tahanan gesek ultimit (Qs) antara dinding tiang
dan tanah di sekitarnya dikurangi dengan berat sendiri tiang, bila dinyatakan dengan persamaan adalah:
Qu = Qh + Qs - Wp
Qh = Ah (c . Nc + pb.Nq + 0,5.γ.D.Nγ)(persamaan pondasi dangkal)
Qs = Σ As (cd + Kd.Po.tg δ)…..untuk tanah lempung
Qs = Σ As (Kd.Po.tg δ)…..untuk tanah granuler (loose)
Qu = kapasitas ultimit netto tiang
Qh = tahanan ultimit ujung bawah tiang
Wp = berat sendiri tiang
Ah = luas ujung bawah tiang
c = kohesi tanah di sekitar tiang
pb = γ.z tekanan pada ujung tiang
Kd = koefisien tekanan tanah
As = luas selimut tiang
cd = adhesi antara dinding tiang dan tanah
Po = Σ γi.zi tekanan overburden rata-rata di sepanjang tiang
Δ = sudut gesek antara dinding dan tanah
Φ = sudut geser tanah (_o)
Daya Dukung Pondasi Sumuran
Untuk pondasi dalam yang berbentuk sumuran dengan Df > 5B Terzaghi menyarankan
persamaan daya dukung dengan nilai-nilai faktor daya dukung sama, hanya gaya lekat pada dinding
pondasi (friction) diperhitungkan (Hary Christady Hardiyatmo, 1996:76), persamaan daya dukungnya
adalah:
Pu’ = Pu + Ps = qu. Ap + π. D.fs. Df ;
qu = 1,3.c . Nc + Df.γ.Nq + 0,3.γ.B.Nγ
Pu’ = beban ultimit untuk pondasi dalam
Pu = beban ultimit untuk pondasi dangkal
Ps = perlawanan untuk dinding pondasi (friction) Atas pertimbangan keamanan Ps bisa diabaikan
γ = berat volume tanah
qu = 1,3.c . Nc + Df.γ.Nq + 0,3.γ.B.Nγ (jika berbentuk lingkaran)
Ap = luas dasar pondasi
D = B = diameter pondasi
fs = factor gesekan
Perencanaan Pembebanan Jembatan
Dalam perencanaan suatu jembatan jalan raya, muatan-muatan dan gaya-gaya yang harus diperhatikan untuk perhitungan tegangan-tegangan yang terjadi pada setiap bagian jembatan tersebut adalah sebagai berikut dibawah ini :
1. Muatan Primer
Muatan Primer adalah muatan yang selalu bekerja pada perencanaan bagian-bagian utama konstruksi jembatan (Agus Iqbal Manu, 1995:35).
Yang termasuk muatan primer adalah :
1. Muatan mati
2. Muatan hidup
3. Kejut.
2. Muatan Sekunder
Muatan Sekunder adalah muatan yang tidak selalu bekerja, tetapi perlu diperhitungkan pada perencanaan bagian-bagian utama konstruksi jembatan, muatan sekunder ini bias juga disebut sebagai muatan sementara (Agus Iqbal Manu, 1995:35).
Yang termasuk muatan sekunder adalah :
1. Muatan angin
2. Gaya akibat perbedaan suhu
3. Gaya akibat rangkak dan susut
4. Gaya rem dan traksi
3. Muatan Khusus
Muatan khusus adalah muatan yang diperhitungkan secara khusus dalam perencanaan jembatan (Agus Iqbal Manu, 1995:36). Muatan ini bersifat tidak selalu bekerja pada jembatan atau hanya berpengaruh pada bagian tertentu pada konstruksi jembatan
Yang termasuk muatan khusus adalah :
1. Gaya akibat Gempa bumi
2. Gaya akibat tekanan tanah
3. Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi.
4. Gaya sentrifugal
5. Gaya akibat gesekan pada tumpuan-tumpuan bergerak
6. Gaya tumbukan
7. Gaya dan muatan selama pelaksanaan
8. Gaya akibat aliran air dan benda-benda hanyutan
Kombinasi Muatan Atau Pembebanan
Bangunan jembatan beserta bagian-bagian yang ditinjau terhadap kombinasi akibat beberapa muatan dan atau gaya yang mungkin bekerja
Definisi Efisiensi
Dengan tidak mengabaikan factor-faktor lainnya yang ikut mempengaruhi suatu kerja, maka perbandingan terbaik antara usaha dan hasilnya dalam kerja itu terutama ditentukan oleh caranya melakukan aktifitas atau kegiatan tertentu. Menurut The Liang Gie menyatakan bahwa:
Cara kerja yang efisien merupan:
1. Cara yang paling mudah (tidak sulit akibat banyak memakai pikiran)
2. Cara yang paling ringan (tidak berat karena banyak memakai tenaga jasmani manusia)
3. Cara yang paling cepat (tidak memakai banyak waktu)
4. Cara yang paling dekat tidak jauh jaraknya dan menghamburkan uang kerja
5. Cara yang paling murah (tidak mahal akibat terlampau boros dengan penggunaan bendanya)
Sebagaimana telah disebutkan bahwa konsepsi efisiensi mencakup lima unsur atau sumber kerja yaitu: pikiran (tenaga rokhani), tenaga jasmani, waktu, ruang dan material (termasuk uang). Dengan demikian maka dapat dirumuskan lebih konkret bahwa suatu cara bekerja yang efisien adalah cara yang sedikitpun mengurangi hasil yang hendak dicapai.
Sejalan dengan adanya lima unsur usaha atau sumber kerja, maka pelaksanaan efisiensi pada macam-macam kerja dapat digolongkan menurut penggunaan masing-masing sumber tenaga kerja yaitu: 1) pemakaian pikiran, 2) Pemakaian tenaga, 3) Pemakaian waktu, 4) Pemakaian ruang, 5) Pemakaian benda (termasuk uang).
METODE PENELITIAN Urutan Pekerjaan Penelitian.
Study penelitihan ini pada akhirnya bertujuan untuk mengetahui tingkat efisiensi pemakaian
pondasi tiang pancang beton dan pondasi sumuran (caisson) pada kondisi tanah dan kondisi
pembebanan yang sama. Penelitihan ini merupakan jenis penelitihan komparasi kausal karena rancangan penelitihan yang dilakukan adalah membandingkan dua atau lebih obyek sebagai bahan uji coba untuk mendapatkan kesimpulan atau sifat sifat dari obyek uji coba tersebut.
Proses pekerjaan penelitihan yang dilakukan penulis lebih jelasnya bisa dilihat pada Gambar 3.1 Diagram Urutan Pekerjaan Penelitihan. .
Variabel-variabel perubah yang menggangu ketelitihan dari penelitihan ini adalah harga satuan upah pekerja, alat dan material yang berfluktuasi secara tidak linier, maka penulis meminimalkan ketidaktelitihan tersebut dengan membatasi data harga satuan upah, alat dan material setempat
Perhitungan Desain Pondasi Tiang Pancang 1. Perhitungan Pembebanan :
Perhitungan Pembebanan Jembatan dihitung mulai dari Struktur jembatan paling atas yaitu Plat Jembatan, dimana tebal plat dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus berdasarkan BMS pasal 6.1.12
2.Menghitung Daya Dukung Pondasi
Pondasi tiang pancang yang bersatu dalam kelompok tiang pancang dapat dihitung secara Individual
(Individual Pile)atau secara group (Group Pile).
3. Menghitung kuantitas dan biaya pondasi tiang pancang
Tabel 1 Kuantitas dan Biaya
TOTAL
Buah Pengujian Pembebanan Dinamis pada Tiang dg diameter s/d
600 mm 7.6.(17)
Buah Pengujian Pembebanan Statis pada Tiang dg diameter s/d 600
mm 7.6.(16)
M' Pemancangan Tiang Pancang Beton
Pratekan D 300 m 7.6.(15)
M' Pengadaan Tiang Pancang Beton Pratekan Ukuran D
300 mm 7.6.(9a)
PEKERJAAN PONDASI TIANG PANCANG I ( f = d x e ) ( e) ( d ) ( c ) ( b ) ( a ) BIAYAAN PEM- TOTAL HARGA (Rp) HARGA SATUAN (Rp) WAKTU DIBUTUHKAN (JAM) PEKIRAAN KWANTITAS SATUAN URAIAN MATA TOTAL Buah Pengujian Pembebanan Dinamis pada Tiang dg diameter s/d
600 mm 7.6.(17)
Buah Pengujian Pembebanan Statis pada Tiang dg diameter s/d 600
mm 7.6.(16)
M' Pemancangan Tiang Pancang Beton
Pratekan D 300 m 7.6.(15)
M' Pengadaan Tiang Pancang Beton Pratekan Ukuran D
300 mm 7.6.(9a)
PEKERJAAN PONDASI TIANG PANCANG I ( f = d x e ) ( e) ( d ) ( c ) ( b ) ( a ) BIAYAAN PEM- TOTAL HARGA (Rp) HARGA SATUAN (Rp) WAKTU DIBUTUHKAN (JAM) PEKIRAAN KWANTITAS SATUAN URAIAN MATA
Desain Pondasi Sumuran 1. Pembebanan :
Perhitung pembebanan Jembatan Pondasi Sumuran tidak berbeda dengan perhitungan pembebanan dengan pondasi tiang pancang
2. Menghitung Daya Dukung Pondasi
Menghitung kapasitas Pondasi sumuran Dasar dari hitungan dengan memakai pondasi dangkal yang berbentuk lingkaran.
Kuantitas pekerjaan pondasi sumuran disajikan dengan jelas seperti format seperti dibawah ini Tabel 2. Format hitungan kuantitas dan biaya pondasi sumuran.
TOTAL
Kg Baja tulangan ulir BJ 32 ulir
7.3.(3)
Kg Baja Tulangan BJ 24 Polos
7.3.(1)
M3 Beton siklop dengan fc’= 15 MPa
(K175) 7.1.(9)
M3 Beton mutu sedang dengan fc’= 20 MPa (K-250)
7.1.(7)
M3 Galian Struktur dengan
Kedalaman 6-- Meter 3.1.(5)
PEKERJAAN PONDASI SUMURAN (CAISSON) II ( f = d x e ) ( e) ( d ) ( c ) ( b ) ( a ) BIAYAAN PEM- TOTAL HARGA (Rp) HARGA SATUAN (Rp) WAKTU DIBUTUHKAN (JAM) PEKIRAA N KWANTIT AS SATUAN URAIAN MATA TOTAL Kg Baja tulangan ulir BJ 32 ulir
7.3.(3)
Kg Baja Tulangan BJ 24 Polos
7.3.(1)
M3 Beton siklop dengan fc’= 15 MPa
(K175) 7.1.(9)
M3 Beton mutu sedang dengan fc’= 20 MPa (K-250)
7.1.(7)
M3 Galian Struktur dengan
Kedalaman 6-- Meter 3.1.(5)
PEKERJAAN PONDASI SUMURAN (CAISSON) II ( f = d x e ) ( e) ( d ) ( c ) ( b ) ( a ) BIAYAAN PEM- TOTAL HARGA (Rp) HARGA SATUAN (Rp) WAKTU DIBUTUHKAN (JAM) PEKIRAA N KWANTIT AS SATUAN URAIAN MATA PEMBAHASAN
Tahapan Perencanaan awal
Tahapan perencanaan awal (prelimenary) yang digunakan untuk perhitungan pembebanan jembatan menggunakan acuan Gambar 2 denah Jembatan Gambar 3 potongan memanjang jembatan
Gambar 1 denah Jembatan
Gambar 2 Potongan Memanjang Jembatan
Gambar 3 Penulangan Jembatan
Perhitungan Kuantitas dan Biaya Pekerjaan Pondasi
Perhitungan volume pekerjaan pondasi dihitung berdasarkan gambar hasil perencanaan, sedangkan perkiraan biaya pekerjaan pondasi Jembatan Jolosutro dengan nilai ekonomik perbandingan dari dua macam pekerjaan pondasi tersebut memakai Analisa Teknik Standart Nasional Indonesia (SNI) dan
Tabel 5.2 Time schedule pekerjaan pondasi tiang pancang dan perhitungan bunga bank
MATA TOTAL
PEMBA- BIAYA M1 M2 M3 M4
YARAN (Rp) (%) 1 2 3 4
I PEKERJAAN PONDASI TIANG PANCANG
76,97 5,03 5,03 5,03 3,89 4,04 100,00 82,00 5,03 9,08 3,89 82,00 87,0 96,1 100,0 170.991.814,00 140.215.460,00 8.606.840,00 15.521.121,00 6.648.393,00 170.991.814,00
Diasumsikan Bunga bank (i) = 18 % per tahun = 1,5 % per bulan
Biaya per bulan + i = 173.556.691,21
Total biaya + i (S Mi) = 173.556.691,21 7.6.(9a) 7.6.(15) 7.6.(16) 7.6.(17) BOBOT BULAN I KETERANGAN 131.608.620,00 25.820.520,00 6.648.393,00 Pengujian Pembebanan Dinamis pada Tiang dg diameter s/d 600 mm
76,97 15,10 3,89 4,04 6.914.281,00 Pengadaan Tiang Pancang Beton Pratekan Ukuran D 300 mm
Pemancangan Tiang Pancang Beton Pratekan D 300 mm Pengujian Pembebanan Statis pada Tiang dg diameter s/d 600 mm
Bobot Bobot Komulatif Total Biaya Total Biaya/ bulan (M)
n i M 1 1 * MATA TOTAL PEMBA- BIAYA M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 YARAN (Rp) (%) 1 2 3 4 5 6 7 8
II PEKERJAAN PONDASI SUMURAN (CAISSON)
4.10 4.10 4.10 4.10 4.10 3.76 3.76 3.76 3.76 47.21 1.98 1.98 1.98 2.84 2.84 2.84 2.84 100.00 4.10 6.93 12.67 12.67 12.67 3.76 47.21 4.10 11.0 23.7 36.4 49.0 52.8 100.0 100.0 305,362,541.57 12,504,733.67 21,171,797.90 38,681,693.31 38,681,693.31 38,681,693.31 11,467,603.57 144,173,326.51
-Diasumsikan Bunga bank (i) = 18 % per tahun = 1.5 % per bulan
Biaya per bulan + i ; n=1 = 112,705,516.96
Biaya per bulan + i ; n=2 197,237,462.74
Total biaya + i (S Mi) = 309,942,979.70
Jadi koefisien ekonomik pondasi T. pancang terhadap pondasi sumuran = Rp173,556,691 Rp309,942,980 Koefisien lama waktu pekerjaan pondasi T. pancang terhadap pondasi sumuran = 4
7 = 0.57
111,039,918
194,322,623.38
= 0.56
3.1.(5) Galian Struktur dengan Kedalaman 6-- Meter 62,523,668.35 20.48
KETERANGAN
7.1.(7) Beton mutu sedang dengan fc’= 20 MPa (K-250) 45,870,414.27 15.02 7.3.(3) Beton siklop dengan fc’= 15 MPa (K-175) 144,173,326.51
5.94 34,668,256.94 11.35 BULAN II Bobot Bobot Komulatif 47.21 BOBOT BULAN I
7.1.(9) Baja Tulangan BJ 24 Polos 7.3.(3) Baja tulangan ulir BJ 32 ulir
Total Biaya/ bulan (M)
18,126,875.51 Total Biaya n i M 1 1 *
Harga Satuan baik upah, alat dan bahan dihitung berdasarkan hasil survey di wilayah Kabupaten Malang dan sekitarnya
KESIMPULAN DAN SARAN
Dari Perhitungan Kuantitas dan Biaya Pekerjaan Pondasi, Penulis mendapatkan kesimpulan seperti Tabel dibawah ini:
Tabel 4 Perbandingan ekonomik pondasi tiang pancang dan pondasi sumuran jembatan Jolosutro
DAFTAR PUSTAKA
AASHTO, Volume VII-Highway Drainage Guideunes, “Hydroulic Analisys For Location and Design of
Bridges, AASHTO Task Force on Hydrology and Hydroulic, 1982
Ashwort, A, Fifth generation quantity surveyors, Chartered Quantity Surveyor, Aug 1983
Brandon, P.S, Building Cost Techniques- New Direction, E & F.N Spon 1982
Building Contruction, W.B. Mckay Contruction Est and Cost,Pulver
Institute of Quantity Surveyors, International Survey of Research Into Building Economics and Quantity
Surveying (2nd edn) Institute of Quantity Surveyors 1976
Lansley, P, Research and Contruction, SERC 1983
