ANALISA DAYA DUKUNG MINIPILE BERDASARKAN DATA CPT DAN PDA PADA TAXIWAY BANDARA APT PRANOTO SAMARINDA
Vebrian1, Niswatun Arifah2, Santi Yatnikasari3, Muhammad Noor Asnan4
1Jurusan Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur, Jl. Ir. H. Juanda. Samarinda Email: [email protected]
2Jurusan Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur, Jl. Ir. H. Juanda. Samarinda Email: [email protected]
3Jurusan Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur, Jl. Ir. H. Juanda. Samarinda Email: [email protected]
4Jurusan Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur, Jl. Ir. H. Juanda. Samarinda Email: [email protected]
ABSTRAK
Analisis daya dukung tanah sangat diperlukan untuk mengetahui kemampuan tanah untuk menahan beban bangunan yang disalurkan ke pondasi. Penelitian ini dilakukan pada proyek pembangunan paralel dan right angle taxiway bandar udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto. Kondisi tanah pada lokasi merupakan jenis tanah rawa sehingga diperlukan pondasi yang kuat dan sesuai dengan kondisi tanah tersebut. Pada perencanaan proyek ini didesain menggunakan mini pile dengan dimensi 20 x 20 cm. Daya dukung pondasi mini pile pada penelitian ini dilakukan dengan perhitungan menggunakan data Cone Penetration Test (CPT) metode meyerhof dan pengujian langsung terhadap tiang pancang dengan Pile Driving Analyzer (PDA). Berdasarkan hasil analisis, perhitungan daya dukung ijin mini pile menggunakan metode Meyerhof berdasarkan data Cone Penetration Test (CPT) diperoleh rata-rata dari 5 titik sondir yaitu Qult = 31,264 ton dan Qult material = 40 ton. Sedangkan daya dukung mini pile berdasarkan Pile Driving Analyzer (PDA) pada titik 7-3 diperoleh Qijin = 36 ton, 21-9 diperoleh Qijin = 38, dan titik 28-16 diperoleh Qijin = 35,2 ton. Adapun selisih dari perhitungan daya dukung berdasarkan data Cone Penetration Test (CPT) sebesar 4,736% lebih kecil dari Pile Driving Analyzer (PDA). Daya dukung mini pile dinyatakan memenuhi nilai perencanaan, hal itu karena pengujian Pile Driving Analyzer (PDA) test lebih besar dari hasil perhitungan Cone Penetration Test (CPT).
Kata kunci: Mini Pile, Cone Penetration Test (CPT), Pile Driving Analyzer Test (PDA)
1. PENDAHULUAN
Bandar udara sebagai prasarana penyelenggaraan penerbangan dalam menunjang aktivitas suatu wilyah perlu ditata secara terpadu guna mewujudkan penyediaan jasa kebandarudaraan sesuai dengan tingkat kebutuhannya. Agar penyelenggaraan layanan jasa bandar udara dapat terwujud dalam satu kesatuan tatanan kebandarudaraan secara nasional yang handal dan berkemampuan tinggi, maka dalam proses penyusunan penataan bandar udara perlu memperhatikan tata ruang, pertumbuhan ekonomi, kelestarian lingkungan, keamanan, dan keselamatan penerbangan secara nasional.
Bandar Udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto adalah sebuah bandar udara di Kota Samarinda, Kalimantan Timur. Bandara yang berlokasi di kawasan Sungai Siring ini beroperasi pada 24 Mei 2018 dan diresmikan oleh Gubernur Kaltim Awang Faroek Ishak menggantikan bandara sebelumnya, yakni Bandar Udara Temindung yang sudah tidak dapat dikembangkan (P. E. PUTRI, 2020). Nama bandara ini diambil dari Gubernur Kalimantan Timur yang pertama, APT Pranoto. Bandara APT Pranoto sendiri memiliki luas area 13 hektare, terdiri dari sarana berupa gedung administrasi, runway 2.250 x 45 meter, apron 300 x 123 meter, taxiway 173 kali 23 meter, hanggar luas 36.342,4 meter persegi, gedung ATC serta perumahan karyawan
bandara (Pemprov Kaltim, 2018). Bandara Udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto Samarinda atau Bandara APT. Pranoto, direncanakan untuk menggantikan Bandara Temindung Samarinda yang sudah tidak bisa dikembangkan lagi dengan panjang runway 1040 x 23 dan ditengah pemukiman warga dan sering tergenang banjir ketika hujan deras melanda (Kompas, 2018). Selain itu Bandara Temindung berada dilokasi padat penduduk sehingga rawan akan bahaya kemanan dan keselamatan penerbangan. Oleh karenanya diperlukan bandara pengganti yang lebih memenuhi standar keamanan dan keselamatan untuk melayani kebutuhan transportasi udara masyarakat samarinda dan sekitarnya pada khususnya dan Kalimantan Timur pada umumnya. Selain itu juga diharapkan dengan dibangunnya Bandara APT Pranoto Samarinda ini akan mempercepat perkembangan dan konsep pemerataan ekonomi di wilayah Kalimantan Timur dengan konsep multiply airport. Bandara APT. Pranoto Samarinda merupakan Bandar udara yang direncanakan melayani angkutan udara niaga dan non niaga, berjadwal dan tak berjadwal dengan rute penerbangan dalam negeri dan luar negeri.
Taxiway adalah jalan bagi pesawat yang masih atau sedang beroperasi di darat. Taxiway merupakan jalan yang menghubungkan tempat satu ke tempat yang lainnya di Bandar Udara, misalnya antara Runway dan Apron. Paralel taxiway adalah taxiway yang sejajar dengan runway dan menghubungkan taxiway biasa dengan apron, yang panjangnya sama maupun kurang dari panjang runway. Prirsipnya, pesawat harus sesingkat mungkin ada di runway, sehingga gunaan runway dapat di utamakan bagi keperluan tinggal-landas dan pendaratan pesawat, dan karena itu diperlukan taxiway yang memungkinkan pesawat segera meninggalkan runway sehabis melakukan pendaratan dan setelah mengurangi kecepatannya secukupnya.
Taxiway antara apron dan runway, sedapat mungkin harus dibuat sependek mungkin dan langsung, sehingga penerbang tidak memerlukan terlalu banyak instruksi dari control tower unfuk mengemudikan pesawatnya dari apron ke runway dan sebaliknya.
Dalam rangka perwujudan peningkatan pelayanan Bandar Udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto Samarinda, Provinsi Kalimantan Timur, dalam Tahun Anggaran 2020 ini telah dialokasikan anggaran untuk kegiatan pekerjaaan Pembuatan Paralel dan Right Angle Taxiway Bandar Udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto Samarinda. Perencanaan podasi pada proyek tersebut di desain menggunakan tipe pondasi tiang pancang yang termaksud jenis pondasi dalam. Hal ini berdasarkan hasil perencanaan, dimana hasil analisis tersebut diperoleh dari karakteristik tanah dilapangan serta efesiensi dari pelaksanaan.
Rumusan Masalah
Permasalahan yang dapat diperoleh dari penelitian ini mengacu pada uraian latar belakang yang telah dipaparkan di atas adalah :
1. Bagaimana cara mencari nilai daya dukung mini pile menggunakan data Cone Penetration Test (CPT) ? 2. Bagaimana nilai daya dukung mini pile dengan menggunakan data Pile Driving Analyzer (PDA) Test ?
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui metode perhitungan daya dukung pondasi tiang pancang berdasarkan data sondir yang paling mendekati daya dukung dukung Pile Driving Analyzer Test.
1. Untuk mengetahui daya dukung mini pile pada proyek pembangunan paralel dan right angle taxiway bandar udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto Samarinda
2. Melakukan perbandingan daya dukung mini pile menggunakan data Cone Penetration Test (CPT) dan Pile Driving Analyzer (PDA) Test.
Batasan Penelitian
1. Menghitung daya dukung mini pile pada proyek pembangunan paralel dan right angle taxiway bandar udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto Samarinda.
2. Perbandingan daya dukung mini pile menggunakan data Cone Penetration Test (CPT) dan Pile Driving Analyzer (PDA) Test.
2. TINJAUAN PUSTAKA Penyelidikan Tanah
Penyelidikan tanah di lapangan bertujuan untuk mengetahui kondisi tanah dan jenis lapisan agar bangunan dapat berdiri dengan stabil dan tidak timbul penurunan (settlement) yang terlalu besar, maka pondasi bangunan harus mencapai lapisan tanah yang cukup padat (tanah keras). Untuk mengetahui letak/kedalaman lapisan tanah padat dan kapasitas daya dukung tanah (bearing capacity) dan daya dukung pondasi yang diizinkan maka perlu dilakukan penyelidikan tanah. Hasil hitungan daya dukung tiang yang didasarkan pada teori mekanika tanah, sebaiknya perlu dicek dengan mengadakan pengujian tiang untuk meyakinkan hasilnya (Hardiyatmo, 2015).
Daya Dukung Mini Pile Berdasarkan Data CPT
Teknologi CPT menghasilkan pengujian yang cepat, data yang dapat dipercaya dan biaya yang tidak mahal jika dibandingkan dengan tradisional site characterization selain CPT serta cocok untuk soft soil investigation. Metode daya dukung tiang berdasarkan data CPT memberikan hasil perhitungan daya dukung ujung tiang dan daya dukung selimut tiang yang berbeda-beda. Karena itu diperlukan evaluasi terhadap metode tersebut sehingga didapat metoda yang memberikan nilai daya dukung tiang yang mendekati nilai sesungguhnya. Metode Mayerhof salah satu metode untuk mengetahui daya dukung mini pile berdasarkan data CPT adalah dengan menggunakan (Meyerhof, 1963).
a. Berdasarkan Data Cone Penetration Test (CPT)
Qp =
qc x Ap FK 1
Dimana :
Qp = Daya dukung tiang (ton) qc = Nilai Konus (Kg/cm2) Ap = Luas Penampang Tiang (cm2) FK1 = 3 (Faktor Keamanan)
Qs =
JHL x As FK 2
Dimana :
Qs = Daya dukung friksin tiang (ton) JHL = Jumlah Hambatan Lekat (Kg/cm2) As = Keliling Selimut Tiang (cm2) FK2 = 5 (Faktor Keamanan)
Qult = Qp + Qs Dimana :
Qp = Daya dukung tiang (ton) Qs = Daya dukung friksin tiang (ton)
b. Berdasarkan Kekuatan Material Qa = σ’b x Ap
σ’b = 0,25-0,33 x f’c Dimana :
Qa = Daya dukung ijin tekan tiang (ton) σ’b = Tegangan Ijin Beton (0,25-0,33) Ap = Luas Penampang Tiang (cm2)
Daya Dukung Pondasi Dengan PDA Test
PDA merupakan pengujian dinamis yang dilakukan untuk mengetahui besarnya daya dukung ultimit tiang dan dianalisis dengan case method (CAPWAP) berdasarkan teori gelombang satu dimensi (Rausche F &
Likins, 1985). Gelombang ini didapat dengan memberikan tumbukan (impact) pada tiang uji sehingga menghasilkan gelombang yang sesuai dengan kebutuhan pengujian. Metode pengujian PDA ini juga termaksud dalam standar ASTM-D4945-08 (ASTM-D4945-08, 2008).
Faktor Keamanan
Faktor keamanan ini perlu diberikan dengan maksud :
1. Untuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian metode hitungan yang digunakan.
2. Untuk meyakinkan bahwa bahan tiang cukup aman dalam mendukung beban yang bekerja.
3. Untuk meyakinkan bahwa penurunan total dan penurunan tidak seragam yang terjadi pada tiang masih dalam batas – batas toleransi.
4. Untuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam diantara tiang-tiang masih dalam batas-batas toleransi.
3. METODE PENELITIAN
Dalam melakukan analisis terhadap daya dukung tiang pancang pada proyek Pembuatan Paralel dan Right Angle Taxiway Bandar Udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto Samarinda dilakukan tahap-tahap sebagai berikut :
Tahap pertama, mencari studi pustaka dan mengutip isinya yang berhubungan dengan permasalahan yang ditinjau untuk melengkapi dan menyelesaikan permasalahan. Tahap kedua pengambilan data yang diambil meliputi gambar lokasi proyek, gambar lokasi pemancangan, dan data penyelidikan tanah yaitu data Cone Penetration Test (CPT) yang diperoleh langsung dari proyek. Tahapan terakhir menganalisa data, menganalisa hasil perhitungan dan menarik kesimpulan.
Data Cone Penetration Test (CPT) digunakan untuk menganalisa beberapa metode yang digunakan yaitu Data Sondir. Dalam penelitian ini, Penulis menggunakan data Sondir dan Pile Driving Analyzer (PDA) Test sebagai perbandingan.
Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian dilakukan di Bandar Udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto Samarinda, Provinsi Kalimantan Timur yang terlihat pada gambar 1
Gambar 1. Lokasi Proyek
Untuk rencana awal pekerjaan Pembuatan Paralel Dan Right Angle Taxiway Bandar Udara Aji Pangerang Tumenggung Pranoto Samarinda berikut merupakan gambar rencana pekerjaaan pemancangan dari perencana berupa layout denah pemancangan, potongan melintang dan potongan memanjang, yang terlihat pada gambar 2, 3 dan gambar 4.
Gambar 2. Denah Pemancangan
Gambar 3. Potongan Melintang
Zona 1 = 10 m Zona 2A = 15 m Zona 2B = 18 m Zona 3 = 12 m
Gambar 4. Potongan Memanjang
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Daya Dukung Mini Pile Dengan Data CPT
Analisis daya dukung mini pile dengan data CPT dapat dihitung dengan metode Meyerhof, perhitungan tersebut berdasarkan pada nilai CPT pada 5 titik yang bisa dilihat pada gambar 5 serta data CPT bisa dilihat pada tabel 1.
Gambar 5. Layout Titik Soil
Tabel 1. Data Cone Penetration Test (CPT) Titik Sondir Kedalaman Konus
(qc) Jumlah Hambatan Lekat (JHL)
(m) (Kg/cm2) (Kg/cm2)
S-01 9,60 247,215 268,786
S-02 17,80 247,215 314,677
S-03 4,40 247,215 159,961
S-04 25,00 37,577 635,909
S-05 3,80 197,772 249,119
Dalam perhitungan diambil salah satu data pemancangan sebagai berikut : Kedalaman Mini Pile = 18 m
Diameter Mini Pile = 20 cm
Ap = 20 x 20 = 400cm2
As = 4 x 20 = 80cm2
a. Berdasarkan Data Cone Penetration Test (CPT) Qp =
qc x Ap
FK 1
=
247,215 x 400 3
=
98.888 3
= 32.962 Kg/cm2
= 32,962 ton
Qs =
JHL x As FK 2
=
268,786 x 80 5
=
21.502,88 5
= 4.300,576 Kg/cm2
= 4,301 ton
Qult = Qp + Qs
= 32,962 ton + 4,301 ton
= 37,263
b. Berdasarkan Kekuatan Material
Tiang pancang Mini Pile 20 x 20 cm dengan mutu K-500 koversi ke f’c maka : f’c = 500 kg/cm2 x 0,83
= 415 kg/cm2 sehingga
σ’b = 0,25 x f’c
= 0,25 x 415
= 103,75 kg/cm2 Qult = σ’b x Ap
= 103,75 x 400
= 41.500 Kg/cm2
= 41,5 ton
Hasil perhitungan daya dukung Mini Pile berdasarkan data Cone Penetration Test (CPT) pada 5 titik menggunakan metode Mayerhof tersaji pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil Analisis perhitungan Daya Dukung Mini Pile Berdasarkan Cone Penetration Test (CPT) Titik
Sondir
Qp Qs Qult Qult
Material
(Ton) (Ton) (Ton) (Ton)
S-01 32,962 4,301 37,263
41,5
S-02 32,962 5,035 37,997
S-03 32,962 2,559 35,521
S-04 5,010 10,175 15,185
S-05 26,370 3,986 30,356
Rata - rata 31,264
Daya Dukung Mini Pile Berdasarkan Hasil Pile Driving Analyzer (PDA) Test
Pada PDA Test dilakukan percobaan kepada 3 tiang, menggunakan diesel hammer dengan berat kapasitas 1,8 ton sebagai beban yang diujikan pada tiang. Data serta hasil pengujian PDA Test yaitu pada tabel 3 di bawah ini.
Tabel 3. Hasil pengujian Pile Driving Analyzer (PDA) dan Analisa CAPWAP
No No.
Tiang PDA
Analisa CAPWAP
Final Set
(mm/blow) BTA Bearing (%)
Capacity (Ton)
Tahanan Selimut
(Ton)
Tahanan Ujung
(Ton)
1 7-3 90 90,2 75,8 14,4 0.10 100
2 21-9 95 95,2 65,6 29,7 0.10 100
3 28-16 88 88,1 62,2 25,8 0.10 100
Tabel 4. Perhitungan Daya Dukung Tiang dengan Pile Driving Analyzer (PDA) Test
No No.
Tiang Qult
(Ton) SF Qijin (Ton)
1 7-3 90 2,50 36
2 21-9 95 2,50 38
3 28-16 88 2,50 35,2
Rata-rata 91 2,50 36,4
5. KESIMPULAN
Perencanaan podasi pada proyek pembangunan paralel dan right angle taxiway bandar udara Aji Pangeran Tumenggung Pranoto Samarinda menggunakan pondasi tiang pancang mini pile dengan ukuran 20 x 20 cm.
Pengujian Sondir atau Cone Penetration Test (CPT) yang terdapat di lapangan ada 5 titik, yakni titik S-01, titik S-02, titik S-03, titik S-04 dan titik S-05. Berdasarkan hasil analisis, perhitungan daya dukung ijin mini pile menggunakan metode Meyerhof berdasarkan data Cone Penetration Test (CPT) diperoleh rata-rata dari 5 titik sondir yaitu Qult = 31,264 ton dan Qult material = 41,5 ton. Sedangkan daya dukung mini pile berdasarkan Pile Driving Analyzer (PDA) pada titik 7-3 diperoleh Qult = 36 ton, 21-9 diperoleh Qult = 38, dan titik 28-16 diperoleh Qult = 35,2 ton. Adapun selisih dari perhitungan daya dukung berdasarkan data Cone Penetration Test (CPT) sebesar 4,736 % lebih kecil dari Pile Driving Analyzer (PDA). Daya dukung
mini pile dinyatakan memenuhi nilai perencanaan, hal itu karena pengujian Pile Driving Analyzer (PDA) test lebih besar dari hasil perhitungan Cone Penetration Test (CPT).
Pengaruh dari kapasitas dukung ultimate (Qult) suatu tiang adalah tahanan ujung tiang (Qp) dan tahanan selimut tiang, agar kuat dalam menompang beban di atasnya. Dari hasil analisis dukung dengan data Cone Penetration Test (CPT), nilai Qp lebih besar daripada Qs dan berpengaruh terhadap nilai Qult, karena kapasitas dukung tiang ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang berada pada bawah ujung tiang.
Sedangkan hasil analisis dukung dengan pengujian Pile Driving Analyzer (PDA) test dengan metode analisa CAPWAP didapakan Qs lebih besar daripada Qp dan berpengaruh terhadap Qult karena dalam analisis CAPWAP, hasil PDA yang ada diproses lanjut dengan menggunakan Signal Matching Analisis (SMA) sehingga diperoleh hasil yang lebih detail dan akurat. Hal tersebut mengindikasikan bahwa daya dukung hasil data PDA dalam kondisi ultimate, dimana daya dukung sepenuhnya telah temobilisasi.
DAFTAR PUSTAKA
ASTM-D4945-08 (2008). Standard Tes Method for High-Strain Dynamic Testing of Piles. Philadelphia, PA, ASTM.
Hardiyatmo, C. H. (2015). Analisis dan Perancangan Fondasi II. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Kompas (2018). Bandara APT Pranoto Siap Gantikan Bandara Temindung Samarinda. Available at:
https://ekonomi.kompas.com/read/2018/04/10/204319126/bandara-apt-pranoto-siap-gantikan- bandara-temindung-samarinda?page=all (Accessed: 8 August 2021).
Meyerhof (1963). “Some Recent Research on the Bearing Capacity Of Fondations”, Canadian Geotechnical Journal, Vol 1, pp. 16–26.
P. E. PUTRI (2020). “PENGEMBANGAN TERMINAL PENUMPANG BANDAR UDARA AJI PANGERAN TUMENGGUNG PRANOTO SAMARINDA”, Jurnal Poster Pirata Syandana, volume 1, p. no. 02.
Pemprov Kaltim (2018). BANDARA APT PRANOTO RESMI BEROPERASI, Biro Humas Sekretariat Daerah Prov. Kaltim. Available at: https://kaltimprov.go.id/berita/bandara-apt-pranoto-resmi- beroperasi (Accessed: 8 August 2021).
Rausche F & Likins (1985). Dynamic Determination of Pile Capacity.
