Fondasi dari suatu gedung/struktur harus direncanakan dan dibangun agar aman dalam memikul beban-beban yang bekerja padanya tanpa mengurangi kestabilan ataupun menyebabkan deformasi yang besar pada bangunan tersebut, atau bangunan lain di sekitarnya, jalan, ataupun lereng yang ada.
Untuk mengatasi kedua hal tersebut, maka perancangan fondasi harus:
a) Memenuhi persyaratan kekuatan, baik untuk struktur fondasinya maupun untuk lapisan tanah pendukung fondasi tersebut (strength requirement);
b) Memenuhi peryaratan penurunan yang ditentukan (serviceability requirement).
9.2.2 Karakteristik tanah
Perancangan fondasi membutuhkan pengetahuan mengenai perilaku teknis lapisan tanah di bawahnya, kondisi air tanah, kondisi geologi, dan sejarah terbentuknya tanah pada lokasi.
Karakteristik tanah yang digunakan merujuk ke Pasal 5 dari SNI ini.
9.2.3 Daya dukung izin
Daya dukung izin tanah, dimana fondasi tersebut akan dibangun, akibat beban kerja harus diambil yang terkecil dari:
ndardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub Komite Teknis 91-01-S2 Rekayasa Jalan dan Jembatan, a) kapasitas ultimit tanah dengan faktor keamanan yang cukup terhadap kemungkinan
terjadinya keruntuhan, atau
b) suatu nilai yang memberikan deformasi fondasi akibat beban yang bekerja masih dalam batas-batas yang diizinkan oleh bangunan tersebut, atau bangunan di sekitarnya.
Metode untuk mendapatkan daya dukung izin lapisan tanah fondasi dapat dilihat pada 9.2.3.1 dan 9.2.3.2.
9.2.3.1 Metode rasional
Metode rasional yang digunakan untuk menghitung kapasitas ultimit fondasi harus dilakukan berdasarkan data-data tanah yang diperoleh dari penyelidikan lapangan maupun laboratorium pada lokasi pekerjaan menggunakan:
a) Metode analitik yang sudah baku (misalnya Terzaghi, Meyerhoff, Hansen, Vesic, Reese) yang memperhitungkan kondisi lapisan tanah yang ada serta geometri dari fondasi, b) Metode empiris yang sudah baku (terbukti).
Daya dukung izin fondasi diperoleh dari daya dukung ultimit fondasi tersebut dibagi dengan suatu faktor keamanan yang besarnya minimum 3 untuk fondasi dangkal atau minimum 2,5 untuk fondasi dalam.
9.2.3.2 Metode pengujian pembebanan
Daya dukung izin fondasi dapat juga diperoleh dari hasil uji pembebanan fondasi pada lokasi pekerjaan. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menggunakan metode ini adalah sebagai berikut:
a) efek penskalaan dari uji pembebanan terhadap dimensi fondasi yang sebenarnya;
b) variasi lapisan tanah tempat dilakukannya uji pembebanan terhadap lokasi fondasi yang sebenarnya;
c) durasi pembebanan pada uji pembebanan dibandingkan dengan umur fondasi.
Uji pembebanan yang dilaksanakan pada suatu pelat uji (individual test plate) ataupun tiang tunggal hanya akan memberikan gambaran mengenai daya dukung ultimit (ultimate bearing capacity) tanah pada lokasi pengujian tersebut akibat beban uji yang diberikan. Dengan demikian hasil yang diperoleh dari uji pembebanan ini belum tentu menggambarkan karakteristik daya dukung (bearing capacity) fondasi yang sebenarnya atau kondisi daya dukung di lapangan secara keseluruhan.
Penambahan penurunan ataupun kemungkinan terjadi keruntuhan geser sebagai akibat kombinasi pembebanan pada fondasi mungkin saja akan terjadi, dan hal ini harus dicek. Uji beban langsung pada pelat berukuran kecil umumnya hanya akan memberikan informasi
ndardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub Komite Teknis 91-01-S2 Rekayasa Jalan dan Jembatan, dan tidak untuk dikomersialk maka daya dukung izin fondasi adalah sebesar qu/SF; namun mengingat besarnya penurunan yang terjadi S’ lebih besar dari penurunan yang diizinkan, Sall, maka untuk kondisi ini daya dukung izin fondasi yang betul adalah sebesar qall(s). Dengan kata lain daya dukung izin ditentukan berdasarkan kriteria penurunan yang diizinkan. Metode untuk menentukan besarnya penurunan fondasi dapat dilihat pada 9.2.4.
Gambar 34 - Kurva penurunan-pembebanan untuk fondasi dangkal 9.2.4 Penurunan
Perkiraan besarnya penurunan total maupun beda penurunan merupakan hal yang penting dalam perancangan fondasi untuk menjamin stabilitas dan kemampulayanan dari bangunan di atasnya.
9.2.4.1 Penurunan total
Penurunan total terdiri atas penurunan langsung (seketika) dan penurunan konsolidasi.
Penurunan langsung (immediated settlement) akan terjadi saat beban diberikan; dan penurunan jangka panjang (long-term settlement) mulai terjadi beberapa saat setelah pemberian beban.
Penurunan terjadi antara lain akibat:
a) Pemberian beban pada fondasi;
b) Berubahnya elevasi muka air tanah;
c) Getaran akibat beban mesin, kereta api, termasuk akibat gempa; dan
d) Perubahan tegangan yang bekerja pada lapisan tanah fondasi sebagai akbat antara lain adanya galian atau pekerjaan konstruksi di sekitarnya.
9.2.4.2 Perkiraan penurunan
Besar dan kecepatan penurunan fondasi dapat diperkirakan antara lain:
a) Berdasarkan data pengukuran penurunan (settlement record) dari struktur dan fondasi sejenis yang ada di lokasi sekitarnya;
b) Berdasarkan metode analitis penurunan yang sudah baku yang dilakukan berdasarkan data tanah yang diperoleh dari uji lapangan dan uji laboratorium dan muka air tanah yang ada dan beban yang bekerja pada fondasi;
ndardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub Komite Teknis 91-01-S2 Rekayasa Jalan dan Jembatan, c) Berdasarkan metode empiris yang sudah baku dan sesuai dengan kondisi tanah di
Indonesia serta sesuai dengan kasus-kasus yang telah dilakukan di Indonesia.
9.2.4.3 Penurunan izin
Besarnya penurunan total dan beda penurunan yang diizinkan ditentukan berdasarkan toleransi struktur atas dan bangunan sekitar yang harus ditinjau berdasarkan masing-masing kasus tersendiri dengan mengacu pada integritas, stabilitas dan fungsi dari struktur di atasnya.
Penurunan izin < 15 cm + b/600 (b dalam satuan cm) untuk bangunan tinggi dan bisa dibuktikan struktur atas masih aman.
Beda penurunan (differential settlement) yang diperkirakan akan terjadi harus ditentukan secara saksama dan konservatif, serta pengaruhnya terhadap bangunan gedung tinggi di atasnya harus dicek untuk menjamin bahwa beda penurunan tersebut masih memenuhi kriteria kekuatan dan kemampulayanan sebesar 1/300.