e-ISSN: 2622-870X p-ISSN: 2622-8084
Analisis Perbandingan Kapasitas Dukung Tiang Pancang Tunggal Berdasarkan Data SPT dan PDA
Reny Pradista 1*, Laily Endah Fatmawati 1
1 Teknik Sipil, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Surabaya, Indonesia
* Corresponding author: [email protected]
Abstrak – Perhitungan perencanan kapasitas dukung pondasi tiang pancang tunggal pada proyek pembangunan RS.
Siti Khodijah Muhammadiyah Cabang Sepanjang tahap 3 menghasilkan nilai yang signifikan lebih kecil dari hasil uji PDA (Pile Driving Analyzer). Perhitungan dilakukan dengan menggunakan satu metode saja pada masing-masing titik penyelidikan tanah. Tujuan dari penelitian ini ialah untuk mengetahui besaran nilai dan metode manakah yang paling mendekati hasil uji PDA (Pile Driving Analyzer). Metode penelitian menggunakan studi kasus perhitungan kapasitas dukung ultimit secara empiris berdasarkan SPT (Standard Penetration Test) dengan mempertimbangkan stratigrafi tanah (penggolongan dari 2 titik penyelidikan tanah) dan juga faktor adhesi (α). Kapasitas dukung ultimit diperhitungan menggunakan metode Meyerhof (1976) + 𝜶Tomlinson, Meyerhof (1976) + 𝜶 U.S. Army Corps, Vesic (1977) + 𝜶Tomlinson, dan Vesic (1977) + 𝜶 U.S. Army Corps. Kemudian dari hasil perhitungan tersebut akan dibandingkan dengan hasil perhitungan perencana (Luciano Decourt (1982)) dan hasil uji PDA (Pile Driving Analyzer). Berdasarkan analisis perhitungan didapat hasil dari metode kombinasi Meyerhof 1976 + α Tomlinson sebesar 506,20 ton, metode kombinasi Meyerhof 1976 + α U.S Army Corps sebesar 370,84 untuk metode Vesic 1977 + α Tomlinson sebesar 450,52 ton, dan untuk metode Vesic 1977 + α U.S Army Corps sebesar 315,16 ton. Berdasarkan hasil analisis perbandingan, maka didapat hasil penelitan bahwa metode yang paling mendekati hasil uji PDA (Pile Driving Analyzer ) ialah metode Vesic 1977 + α U.S Army dengan nilai kapasitas dukung ultimit yaitu 315,16 ton.
Kata kunci: Kapasitas dukung, SPT, PDA, faktor Adhesi Abstract – Calculation of planning the carrying capacity of a single pile foundation in a hospital construction project. Siti Khodijah Muhammadiyah Branch Throughout phase 3 produced significantly smaller values than the PDA (Pile Driving Analyzer) test results. The calculation is carried out using one method only at each point of soil investigation. The purpose of this study is to find out the amount of value and which method is closest to the results of the PDA (Pile Driving Analyzer) test. The research method uses a case study of empirical calculation of ultimate carrying capacity based on SPT (Standard Penetration Test) by considering soil stratigraphy (classification of 2 soil investigation points) and also adhesion factors (α). The ultimate carrying capacity was calculated using the methods of Meyerhof (1976) + αTomlinson, Meyerhof (1976) + α U.S. Army Corps, Vesic (1977) + αTomlinson, and Vesic (1977) + α U.S. Army Corps. Then the calculation results will be compared with the results of the planner's calculations
(Luciano Decourt (1982)) and the results of the PDA test (Pile Driving Analyzer). Based on the calculation analysis, the results of the Meyerhof 1976 + α Tomlinson combination method amounted to 506.20 tons, the Meyerhof 1976 + α U.S. Army Corps amounted to 370.84 for the Vesic 1977 + α Tomlinson amounted to 450.52 tons, and for the Vesic 1977 + α U.S. Army Corps amounted to 315.16 tons. Based on the results of the comparative analysis, it was obtained that the method closest to the PDA (Pile Driving Analyzer) test results was the Vesic 1977 + α U.S Army method with an ultimate carrying capacity value of 315.16 tons.
Keywords: Bearing Capacity, SPT, PDA, Adhesion factor 1. PENDAHULUAN
Pondasi tiang pancang merupakan pondasi dalam yang bagian-bagian konstruksinya terbuat dari kayu, beton, dan/atau baja, yang berfungsi sebagai struktur pentransfer beban-beban di atasnya ke permukaan yang lebih rendah dalam massa tanah [1]. Persyaratan perencaanaan yang harus ditempuh dalam merencanakan suatu pondasi beberapa diantaranya ialah kapasitas dukung tanah yang akan dipondasi harus mampu menopang beban yang direncanakan, pondasi harus dirancang kuat untuk pencegahan penurunan dan rotasi yang berlebihan, dan penurunan setempat tidak lebih besar dari penurunan pondasi didekatnya [2]. Satu hal yang dapat dievaluasi dari persayaratan tersebut ketika proses pelaksanaan maupun setelah pelaksanaan pekerjaan pondasi, khususnya pondasi tiang pancang ialah pengujian kapasitas dukung pada pondasi berdasarkan hasil uji tanah dan PDA (Pile Driving Analyzer)[3].
Dalam merencanakan perencanaan pondasi, dibutuhkan data tanah untuk mengetahui kapasitas dukung tanah berdasarkan sifat fisik dan mekanika tanah. Pada kasus kali ini, memiliki 2 titik penyelidikan tanah menggunakan SPT (Standard Penetration Test) dan dan 2 titik penyelidikan tanah menggunakan CPT (Cone Penetration Test). Akan tetapi pengujian tanah dengan CPT memiliki keterbatasan dalam menembus tanah keras, sehingga pengujian CPT tidak mencapai kedalaman sesuai dengan kedalaman rencana pondasi yakni 30m, dimana pada kedalaman tersebut merupakan jenis tanah lempung berlanau. Sebaliknya, pengujian SPT dapat menembus lapisan tanah keras dan dapat menyajikan data klasifikasi tanah yang lebih lengkap[4]. Oleh
karena itu, perencanaan pondasi berdasarkan data SPT (Standard Penetration Test).
Terdapat beberapa faktor akan pentingnya dilakukan analisis perbandingan kapasitas dukung tiang pancang, diantaranya : Pertama, dalam menghitung kapasitas dukung tiang, perencana menggunakan kedua titik penyelidikan tanah utuk menghitung kapasitas dukung pondasi tiang tunggal tanpa melakukan stratigrafi tanah dari kedua titik tersebut.
Stratigrafi (penggolongan) merupakan salah satu cara untuk representasi penyelidikan tanah pada 2 titik atau lebih menggunakan data hasil suatu pengujian tanah sehingga data- data tersebut menjadi satu kesatuan data yang dapat digunakan sebagai perencanaan desain pondasi berdasarkan kapasitas dukung maupun sifat dan karakteristik tanah [5]. Faktor kedua, nilai kapasitas dukung pondasi yang dihasilkan tersebut memiliki rentang yang jauh lebih kecil dari hasil pengujian PDA (Pile Driving Analyzer). Diketahui bangunan menggunakan pondasi kelompok tiang, salah satu faktor dalam menentukan jumlah tiang dalam satu kelompok tiang ialah dengan mempertimbangkan kapasitas dukung pondasi tiang tunggal. Semakin kecil nilai kapasitas dukung tiang pancang tunggal, akan semakin banyak jumlah tiang yang dibutuhkan dalam satu kelompok tiang. Begitu juga sebaliknya, dan semakin kecil nilai kapasitas dukung tiang pancang pondasi akan semakin besar nilai penurunanya [6].
Ketiga, perhitungan perencana hanya dihitung dan disajikan menggunakan satu metode yaitu Luciano Decourt (1982), dimana pada metode tersebut untuk faktor adhesi (faktor gesekan tanah dengan tiang) pondasi tiang pancang dengan kondisi tanah lempung ialah 1,0 [7]. Sehingga faktor adhesi dalam metode Luciano decourt (1982) kurang berpengaruh.
Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan perbandingan kapasitas dukung pondasi tiang pancang tunggal pada proyek pembangunan RS. Siti Khodijah Muhammadiyah Cabang Sepanjang tahap 3 dengan berdasarkan hasil uji SPT menggunakan Metode Meyerhof (1976) dan metode Vesic (1977) menghitung kapasitas dukung ujung (Qp) , sedangkan kapasitas dukung selimut (Qs) dihitung menggunakan metode 𝛼Tomlinson dan metode 𝛼 U.S. Army Corps. Metode-metode tersebut kemudian akan dikomparasikan menjadi empat metode kombinasi yang menghasilkan kapasitas dukung ultimit (Qu). Ke-empat metode kombinasi tersebut yakni, Meyerhof (1976) + 𝛼Tomlinson, Meyerhof (1976) + 𝛼 U.S. Army Corps, Vesic (1977) + 𝛼Tomlinson, dan Vesic (1977) + 𝛼 U.S. Army Corps.
Pada penelitian ini mempertimbangkan faktor adhesi dengan dua metode yang memang dikhususkan sebagai metode dalam menghitung kapasitas dukung selimut (Qs).
Pentingnya akan faktor adhesi karena pondasi merupakan pondasi tiang pancang beton precast sehingga perilaku gesekan pondasi tiang dengan tanah sangat mungkin terjadi disepanjang tiang yang tertanam [8]. Dilakukan juga stratigrafi tanah untuk menginterpretasikan perbedaan kondisi fisik dan mekanis tanah pada kedua titik, sehingga dapat digolongkan dan ditentukan dalam satu kesatuan mengenai besaran nilai tiap parameter yang terkandung.
Setelah didapatkan hasil kapasitas dukung tiang ultimit (Qu) pada tiap-tiap metode kombinasi, kemudian dibandingkan dan dianalisis besaran nilai Qu dan metode mana yang paling mendekati hasil uji PDA yang efektif dan efisien.
2. METODE PENELITIAN 2.1. Alur Penelitian
Penelitian dilakukan dengan memulai studi literatur guna mendapatkan informasi metode-metode apa yang akan digunakan, juga parameter yang dibutuhkan. Dilanjut dengan pengambilan data sekunder yang dibutuhkan. Data-data sekunder yang penulis dapatkan diantaranya:
• Data penyelidikan tanah, untuk mengetahui karakteristik tanahnya juga untuk menghitung kapasitas dukung tiang pancang dan penurunannya berdasarkan parameter-parameter yang ada [9].
• Data hasil uji PDA, digunakan sebagai pembanding atau pengontrol kapasitas dukung tiang dan penurunan yang terealisasi.
• Gambar layout denah pondasi, digunakan untuk mengetahui letak titik uji PDA, sehingga dapat diperkirakan jarak ke titik penyelidikan tanah.
Kemudian dari data-data yang telah didapatkan, dianalisis sebagai berikut :
a. Data tanah dilakukan stratigrafi
Hal tersebut karena terdapat lebih dari 1 data tanah.
Sebagai pelengkap proses stratigrafi, maka digunakan korelasi nilai N-SPT dengan beberapa parameter sebagai berikut:
Tabel 1. Hubungan SPT dengan konsistensi untuk tanah lempung
Standard Penetration Test Number, N60
Consistency
<2 Very Soft
2-8 Soft to medium
8-15 Stiff
15-30 Very Stiff
>30 Hard
Sumber : Das & Sivakugan, 2017 [10]
Tabel 2. Hubungan SPT dengan konsistensi untuk tanah pasir
Standard Penetration Test Number, N60
Consistency
0-4 Very Loose
4-10 Loose
10-30 Medium Dense
30-50 Dense
>50 Very Dense
Sumber : Das & Sivakugan, 2017 [10]
Sumber : Warman, 2019) [11]
Gambar 1.Korelasi Kohesi dengan N-SPT
b. Perhitungan kapasitas dukung tiang pancang tunggal.
• Metode Meyerhof (1976)
𝑄𝑝= 𝐴𝑏(38𝑁̅)(𝐿𝑏⁄ ) ≤ 380𝑁𝑑 ̅(𝐴𝑏) (1) Keterangan :
𝑄𝑝 = Tahanan ujung ultimit 𝐴𝑏 = Luas ujung bawah tiang (m2)
𝑁̅ = Nilai N rata-rata (dari 8D di atas dasar tiang- 4D di bawah dasar tiang) 𝐿𝑏 = Panjang lapisan tanah keras dari ujung
tiang (m)
d = diameter tiang (m)
𝐿𝑏⁄𝑑 = Rasio kedalaman yang nilainya dapat
kurang dari L/d jika tanahnya berlapis-lapis [12]
• Metode Vesic (1977)
𝑄𝑝= 𝑞𝑝 . 𝐴𝑝. (2) 𝑞𝑝= 𝑐𝑁𝑐∗+ 𝑞′(1+2 𝐾0
3 ) 𝑁𝑞∗ (3)
𝑞′= 𝛾′. 𝐿 (4)
Dengan faktor kapasitas dukung 𝑁𝑞∗= 3
3−sin 𝜙[𝑒(
𝜋
2−𝜙)tan 𝜙]tan2(45 +ϕ
2)Irr(
4 sin 𝜙 3+3 sin 𝜙)
(5) Untuk tanah lempung kondisi undrained (𝜙 = 0)
𝑁𝑐∗ = 1 +4
3[ln Irr+ 1]+ 𝜋
2 (6)
Irr= Ir
1+𝜀𝑣Ir (7)
Ir= G′
𝑐+q′tan 𝜙 (8)
Ko= 1 − sin 𝜙 (9)
Keterangan :
𝑄𝑝 = Tahanan ujung ultimit (Ton) 𝑞𝑝 = Tahan ujung ultimit per satuan luas
(ton/m2) C = Kohesi (t/m2)
𝑁𝑐∗ = faktor kapasitas kapasitas dukung (berdasarkan Irr teori Vesic) 𝑁𝑞∗ = Faktor kapasitas kapasitas dukung
(berdasarkan Irr teori Vesic atau dapat dilihat pada Tabel 2.3)
Φ = Sudut geser dalam (o)
Ko = Koefisien tekanan tanah saat istirahat 𝑞′ = Tegangan efektif pada kedalaman
yang ditinjau
𝛾’ = Berat volume tanah efektif (t/m3) L = Kedalaman tiang (m)
Irr = Incremental Rigidity Ratio (Rasio Kekakuan Bertambah) Ir = Incremental Rigidity (Kekuan Bertambah) 𝑒 = Konstanta (2,71828) G′ = Modulus geser
𝜀𝑣 = Regangan volumetrik (volumetric strain) dari tanah di bawah dasar tiang.
• Kapasitas dukung selimut (Qs) dengan 𝛼 Tomlinson
𝑄𝑠 = 𝛴 𝛼 𝐶𝑢 𝑝 ∆𝐿
(1 0)
Keterangan : 𝑄𝑠 = Tahanan gesek 𝛼 = nilai adhesi Tomlinson
𝐶𝑢 = kohesi undrained pada tanah di ujung pondasi (kN/m2)
𝑝 = keliling tiang
∆𝐿 = tebal lapisan tanah
• Penentuan faktor adhesi dapat dilihat pada gambar 2. [13] dengan 𝛼 U.S.Army Corps
𝑄𝑠 = 𝐴𝑠 . 𝑓𝑠
(1 1)
𝑓𝑠 = 𝑐𝑑 = 𝛼 𝐶𝑢
(1 2)
Keterangan : 𝑄𝑠 = Tahanan gesek
𝐴𝑠 = luas selimut tiang (cm2) 𝑓𝑠 = Tahanan ujung satuan (kg/cm2)
𝑐𝑑 = adhesi antara tiang dan tanah di sekitarnya (kN/m2)
𝛼 = faktor adhesi
𝐶𝑢 = kohesi undrainade (kN/m2)
Gambar 2. Nilai faktor adhesi U.S. Army Corps (1t/ft2 = 105,6 kPa)
Adapun diagram alir penelitian dapat dilihat sebagai berikut:
Gambar 3. Bagan alir penelitian 2.2. Uji SPT (Standard Pentration Test)
Standard Penetration Test (SPT) merupakan salah satu metode penyelidikan tanah yang digunakan untuk mendapatkan parameter perlawanan penetrasi lapisan tanah di lapangan untuk digunakan sebagai perencanaan desain pondasi. Nilai parameter diperoleh dari jumlah pukulan terhadap penetrasi konus [14].
Dalam data penyelidikan tanah didapatkan data perencanaan pondasi tiang pancang menggunakan metode Luciano Decourt 1982 sebagai berikut :
Tabel 3. Data perencanaan kapasitas dukung berdasarkan SPT titik 1
Data Perencanaan Tiang Pancang D50 cm – DB1 Depth
(m) SPT (Blow/ft)
Soil Type
fs (t/m2)
ΣQs (ton)
𝒒𝒑
(ton) Qp (ton)
Qult (ton)
Qall- tension (0,7 Qs/Sf,
ton)
Qall-comp (Qult/sf, ton)
29 16 Silt
Clay
5,21 237,11 172 33,7 270,88 55,33 90,29
31 11 Silt
Clay
5,29 257,39 164 32,20 289,59 60,06 96,53
Tabel 4 Data perencanaan kapasitas dukung berdasarkan SPT Titik 2
Data Perencanaan Tiang Pancang D50 cm – DB2 Depth
(m) SPT (Blow/ft)
Soil Type fs
(t/m2) ΣQs (ton)
𝒒𝒑
(ton) Qp (ton)
Qult (ton)
Qall- tension (0,7 Qs/Sf,
ton)
Qall-comp (Qult/sf,
ton)
29 16 Silt
Clay
4,44 202,07 188 36,91 238,98 47,15 79,66
31 15 Silt
Clay
4,57 222,60 204 40,06 262,66 51,94 87,55
2.3. Uji PDA (Pile Driving Analyzer)
Pengujian PDA digunakan untuk mengetahui kapasitas dukung tiang yang dihasilkan secara dinamis melalui pantulan gelombang yang dapat dibaca oleh komputer pembaca.
Mekanisme pengujian PDA ialah dengan mengandalkan analisis gelombang suatu dimensi yang terjadi pada saat tiang dipukul oleh palu [15]. Umumnya uji PDA digunakan untuk mengetahui kapasitas dukung tiang aktual dan penurunannya.
Tabel 5. Data Tiang Uji
Data Tiang Uji Id Pile Tipe
Material dan Jenis Tiang
Dimensi (mm)
AP (cm2)
Panjang di Bawah Instrumen
(m)
Panjang Tertanam
(m)
Tanggal Test
64 Beton, Prestressed square pile
500x500 2500 29,2 28,7 01/04/2023
145 500x500 2500 29,2 28,7 01/04/2023
163 500x500 2500 29,2 30,0 03/04/2023
Tabel 6. Hasil Uji PDA
Hasil Uji PDA Id Pile RSU
(Ton)
EMX (T.m)
DMX (mm)
DFN (mm)
BTA (%)
64 418 2,9 10 5 73
145 267 2,6 11 4 84
163 414 1,9 10 5 75
Keterangan :
RSU = Daya dukung ultimit
EMX = Energi maksimum yang ditransfer DMX = Penurunan maksimum
DFN = Penurunan permanen BTA = Nilai keutuhan tiang
2.4. Lokasi Penelitian
Gambar 4. Lokasi penelitian berada pada daerah Surabaya bagian barat.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Stratigrafi Tanah
Adapun nilai Stratigrafi Tanah dapat dilihat berdasarkan tabel berikut:
Tabel 7 Stratigrafi Tanah
Stratigrafi Tanah Kedal
aman (m)
Jenis
Tanah N-SPT Cu (kg/cm2) 𝜸
(t/m3) ϕ
(°) Gs eo Kepadatan/Kon sistensi
0 - - - - - - - Sangat Lunak
1
Lempung Berlanau, Coklat
3 0,3 - - - - Sangat Lunak 2
Pasir, Abu-abu
5,25 0,07 1,80 36 2,79 0,94 Lepas
3 8,5 - - - - Lepas
4 11 - - - - Lepas
5 12 - - - - Sedang
6 11 0,07 1,86 34 2,75 0,82 Sedang
7
Lempung Berlanau, Abu-abu
8,5 - - - - - Kaku
8 9 0,54 1,74 9 2,55 1,10 Kaku
9 9 - - - - - Kaku
10 10 0,55 1,75 18 2,53 1,04 Kaku
11 11 0,7 - - - - Kaku
12 12 0,57 1,77 6 2,53 0,99 Kaku
13 13 0,9 - - - - Kaku
14 13 0,9 - - - - Kaku
15 12 0,85 - - - - Kaku
16 13 0,9 - - - - Kaku
17 14 0,98 - - - - Kaku
18 13 0,60 1,78 4,00 2,51 0,93 Kaku
19 13 0,85 - - - - Kaku
20 14 0,90 - - - - Kaku
21 15 0,98 - - - - Kaku
22 15 0,98 - - - - Kaku
23 15 0,98 - - - - Kaku
24 14 0,92 - - - - Kaku
25 13 0,84 - - - - Kaku
26 15 0,96 - - - - Kaku
27 16 1,02 - - - - Sangat Kaku
28 16 1,02 - - - - Sangat Kaku
29 16 1,02 - - - - Sangat Kaku
30 15 0,96 - - - - Kaku
31 13 0,84 - - - - Kaku
32 15,5 1,00 - - - - Sangat Kaku
33 17 1,10 - - - - Sangat Kaku
34 15,5 1,00 - - - - Sangat Kaku
35 14,5 0,94 - - - - Kaku
36 15 0,96 - - - - Kaku
37 15 0,96 - - - - Kaku
38 13,5 0,89 - - - - Kaku
39 12 0,78 - - - - Kaku
40 Lempung 11 0,70 - - - - Kaku
41 Berlanau, 12 0,80 - - - - Kaku
42 Abu-abu 13 0,85 - - - - Kaku
43 14 0,90 - - - - Kaku
Stratigrafi Tanah Kedal
aman (m)
Jenis
Tanah N-SPT Cu (kg/cm2)
𝜸 (t/m3)
ϕ
(°) Gs eo Kepadatan/Kon sistensi
44 15 0,98 - - - - Kaku
45 16 1,02 - - - - Sangat Kaku
Keterangan :
= Nilai kohesi hasil plot menggunakan gambar 1
Diketahui panjang tiang di bawah instrumen dari hasil uji PDA ialah 29,2 m dengan diameter tiang 0,5m, Sehingga di dapatkan hasil kapasitas dukung sebagai berikut:
a. Meyerhof 1976
𝑄𝑝= 𝐴𝑏(38𝑁̅)(𝐿𝑏⁄ ) ≤ 380𝑁𝑑 ̅(𝐴𝑏) 𝑄𝑝= 0,25 𝑚2 (38 (14,60))
(46,4) ≤ 380(14,60)(0,25 𝑚2 ) = 435,680𝑘𝑁 ≤ 1387,00 𝑘𝑁
= 1387,00 kN ≈ 138,700 ton (diambil yang terkecil/ yang paling kritis)
b. Vesic 1977 𝑞𝑝 = 𝑐𝑁𝑐∗+ 𝑞′(1 + 2 𝐾0
3 ) 𝑁𝑞∗
= 10,2 𝑡 𝑚⁄ 2(10,584) + 224, 115 𝑡 𝑚⁄ 2 (1 + 2 (1) 3 ) 1
= 332,074 𝑡 𝑚⁄ 2
𝑄𝑝= 𝐴𝑝. 𝑞𝑝
= 0,25 𝑚2 . 332,074 𝑡/𝑚2 = 𝟖𝟑, 𝟎𝟐 𝑻𝒐𝒏
c. α Tomlinson
Tabel 8 Hasil Kapasitas Dukung Selimut α Tomlinson Metode α Tomlinson
Kedala man (m)
N-SPT Konsistensi Tanah
Tebal (m)
Cu
(kN/m²) α p (m)
Qs (kN)
Qs (Ton)
ΣQs (Ton)
0 0 Sangat
Lunak 0 - - - - -
8 9 Kaku 8 52,96 1 2 847,29 84,73 84,73 10 10 Kaku 2 53,94 1 2 215,75 21,57 106,30 27 16 Sangat
Kaku 17 100,03 0,68 2 231,26 23,12 337,57 29,2 16 Sangat
Kaku 2,2 100,03 0,68 2 299,28 29,93 367,50 31 13 Kaku 2 82,38 0,73 2 240,54 24,05 391,55
Berdasarkan tabel maka diambil untuk kapasitas dukung selimut tiang pancang tunggal metode α
Tomlinson sebesar 367,50 ton.
𝛾 = Berat isi tanah ϕ = Sudut geser dalam
Gs = Specific Gravity (rasio antara berat isi tanah dengan berat isi air)
e = Angka pori
d. α U.S. Army Corps
Tabel 9 Hasil Kapasitas Dukung Selimut α U.S Army Corps
Metode α U.S Army Corps Kedala
man (m)
N-SPT Konsistensi Tebal (m)
Cu
(kN/m²) Α fs (kN/m²)
As (m²)
Qs (Ton)
ΣQs (Ton)
0 - Sangat
Lunak 0 - - - - - -
2 5 Sangat
Lunak 2 6,86 1 6,86 4 2,75 2,75 6 11 Sedang 4 6,86 1 6,86 8 5,49 8,24 8 9 Sedang 2 52,96 0,75 39,72 4 15,89 24,12 10 10 Kaku 2 52,96 0,74 39,93 4 15,97 40,09 27 16 Sangat
Kaku 17 53,94 0,5 50,01 34 170,05 210,14 29,2 16 Sangat
Kaku 2,2 100,03 0,5 50,01 4,4 22,01 232,14 31 13 Kaku 2 100,03 0,5 41,19 4 16,48 248,62
Berdasarkan tabel 9 maka diambil untuk kapasitas dukung selimut tiang pancang tunggal metode α U.S Army Corps sebesar 232,14 ton.
Tabel 10 Hasil Perhitungan Kapasitas Dukung Tiang
Rekapitulasi Perhitungan Kapasitas Dukung Tiang Pancang Tunggal
Kombinasi Metode Qp
(Ton)
Qs (Ton)
Qu (Ton) Meyerhof 1976 + α Tomlinson 138,7 367,50 506,20 Meyerhof 1976 + α U.S Army
Corps
138,7 232,14 370,84
Vesic 1977 + α Tomlinson 83,02 367,50 450,52 Vesic 1977 + α US Army Corps 83,02 232,14 315,16
Berdasarkan hasil perhitungan kapasitas dukung ujung maupun gesek pada tabel 10, metode yang memiliki nilai kapasitas dukung paling besar yakni metode Meyerhof 1977 + α Tomlinson dengan nilai kapasitas dukung ultimit 506,20 ton.
Sedangkan metode yang memiliki nilai kapasitas dukung terkecil ialah metode Vesic 1977 + α U.S Army Corps dengan nilai kapasitas dukung ultimit 315,16 ton
3.2 Perbandingan Kapasitas Dukung Tiang
Tabel 11 Perbandingan Kapasitas Dukung Ultimit
Rekapitulasi Perbandingan Kapasitas Dukung Tiang Pancang Tunggal
Kombinasi Metode Qu (Ton)
RSU (PDA, 64)
(Ton) RSU (PDA, 145)
(Ton) RSU (PDA,63)
(Ton) Rerata
PDA (Ton) Meyerhof 1976 + α
Tomlinson
506,20
418 267 414 366
Meyerhof 1976 + α U.S Army Corps
370,84 Vesic 1977 + α Tomlinson 450,52 Vesic 1977 + α U.S Army Corps
315,16 L.Decourt 1982 (Data
Perencanaan DB-1)
270,88 L.Decourt 1982 (Data
Perencanaan DB-2)
238,98
Berdasarkan tabel 11s, nilai kapasitas dukung ultimit (Qu) yang terbesar Qu yang diperoleh dari metode Meyerhof 1976 + α Tomlinson dengan Qu senilai 506,20 ton. Nilai tersebut melampaui hasil uji PDA (Pile Driving Analyzer)
Sedangkan nilai kapasitas dukung ultimit (Qu) yang paling kecil terdapat pada data perencanaan dengan nilai 238,98 ton. Nilai tersebut didapat menggunakan metode Luciano Decourt 1982 berdasarkan titik DB-2. Nilai tersebut aman, karen jauh lebih kecil dari hasil uji PDA
Kemudian untuk nilai kapasitas dukung yang paling mendekati PDA, terdapat 2 nilai, yakni 315,16 ton yang diperoleh dari metode Vesic 1977 + α U.S Army Corps, dan 370,84 ton yang diperoleh dari metode Meyerhof 1976 + α U.S Army Corps. Jika berdasarkan hasil rata-rat uji PDA yaitu senilai 366 ton, maka metode yang paling mendekati PDA dan dikatakan aman, ialah metode Vesic 1977 + α U.S Army Corps dengan kapasitas dukung ultimit yang dihasilkan yakni 315,16 ton. Metode tersebut juga dapat dikatakan paling efisien dari metode pembanding lainnya, karena untuk daya dukung yang besar dapat mengurangi jumlah penggunaan tiang pancang tunggal dalam satu konfigurasi kelompok, dibandingkan dengan daya dukung yang lebih kecil.
Untuk memperjelas gambaran perbandingan kapasitas dukung ultimit, berikut merupakan diagram interpretasi perbandingan kapasitas dukung ultimit tiang pancang tunggal.
Gambar 5. Interpretasi diagram perbandingan kapasitas dukung ultimit
Keterangan :
= Rata-rata hasil uji PDA A = Meyerhof 1976 + α Tomlinson B = Meyerhof 1976 + α U.S Army Corps C = Vesic 1977 + α Tomlinson
D = Meyerhof 1976 + α U.S Army Corps E = Luciano Decourt 1982 (Data perencanaan
DB-1)
F = Luciano Decourt 1982 (Data perencanaan DB-2)
Berdasarkan gambar 5 yang merupakan interpretasi dari hasil kapasitas dukung ultimit tiang pancang tunggal berdasarkan hitungan, data perencanaan dan juga berdasarkan hasil uji PDA, didapat hasil yang paling mendekati rata-rata hasil uji PDA ialah kapasitas dukung ultimit hasil perhitungan dari metode Meyerhof 1976 + α U.S Army Corps yang diinterpretasikan dengan diagram D.
4. KESIMPULAN
Nilai kapasitas dukung pondasi tiang pancang tunggal yang dihasilkan menggunakan metode kombinasi Meyerhof 1976 + α Tomlinson sebesar 506,20 ton, metode kombinasi Meyerhof 1976 + α U.S Army Corps sebesar 370,84 untuk metode Vesic 1977 + α Tomlinson sebesar 450,52 ton, dan untuk metode Vesic 1977 + α U.S Army Corps sebesar 315,16 ton.
Perbandingan hasil perhitungan kapasitas dukung tiang pancang berdasarkan data hasil uji SPT (Standard Penetration Test) yang paling mendekati dan paling ekonomis juga aman terhadap rata-rata hasil uji PDA (Pile Driving Analyzer) ialah sebesar 315, 16 ton yang didapat dari hasil perhitungan menggunakan kombinasi metode Vesic 1977 + α U.S Army Corps. Dengan nilai rata-rata hasil uji PDA yakni 366 ton.
REFERENSI
[1] J. E. Bowles, “Analisis Dan Desain Pondasi,” 4th ed., Erlangga, 1993, pp. 1–461.
[2] A. Azizi, M. A. Salim, and G. Ramadhon, “Analisis Daya Dukung Dan Penurunan Pondasi Tiang Pancang Proyek Gedung DPRD Kabupaten Pemalang,” J. Tek.
Sipil Ranc. Bangun, 2020, doi:
10.33506/rb.v6i2.1148.
[3] E. Budianto, A. B. Muhidin, and A. Arsyad, “Daya Dukung Tiang Helix Rakit Pada Tanah Gambut Dengan Menggunakan Metode FEM,” Musamus J.
Civ. Eng., vol. 1, no. 2, pp. 22–26, 2019.
[4] D. P. Solin, “Analisis Perbandingan Daya Dukung Tiang Pancang pada Tanah Berlempung Berdasarkan Data Penyelidikan Tanah,” Agregat, vol. 7, no. 1, pp.
655–662, 2022, doi: 10.30651/ag.v7i1.13319.
[5] D. L. Pamuttu, E. Budianto, H. Hairulla, and P. T.
Simbolon, “Pengujian Nilai CBR Campuran Material Lokal Dan Semen Sebagai Lapisan Pondasi Bawah,”
Musamus J. Civ. Eng., vol. 4, no. 02, pp. 70–75, 2022.
[6] A. K. Djou, I. M. Patuti, and F. Achmad, “Analisis Kapasitas Dukung Fondasi Berdasarkan In Situ Test Pada Rehabilitasi Sentral Kota Gorontalo,” vol. 2, no.
1, pp. 1–9, 2022.
[7] Y. Farnetta, B.A.V., & Risdianto, “Analisis Daya Dukung Spun Pile pada Proyek Pembangunan Jalan Lingkar Luar Barat (JLLB) Surabaya,” J. Rekayasa Tek. Sipil, vol. 4, no. 2, pp. 1–14, 2022.
[8] H. Sutanto, “Perbandingan Hasil Analisis Kapasitas Dukung Fondasi Tiang Tunggal Dengan Beberapa Metode Berdasarkan Data CPT dan SPT Terhadap Hasil Pengujian PDA,” vol. 2, pp. 18–27, 2018.
[9] D. L. Pamuttu, Y. Kakerissa, and D. A. Mamoribo,
“Pengaruh Daya Dukung Tanah Yang Diperkuat Dengan Menggunakan Anyaman Karet Ban (Studi Kasus: Jalan Bokem Kelurahan Rimba Jaya Kabupaten Merauke),” Musamus J. Civ. Eng., vol. 5, no. 02, pp. 67–73, 2023.
[10] B. M. Das and N. Sivakugan, Principles Of Foundation Engineering, Nint. Boston, Cengage Learning, 2017.
[11] R. S. Warman, “Kumpulan Korelasi Parameter Geoteknik Dan Pondasi,” pp. 1–94, 2019.
[12] J. E. Bowles, Analisis dan Desain Pondasi Jilid 1, 3rd ed. Jakarta: Penerbit Erlangga, 1986.
[13] H. C. Hardiyatmo, “Analisis dan Perancangan Fondasi II,” 3rd ed., Gadjah Mada University Press, 2015, pp. 1–531.
[14] Badan Standardisasi Nasional, “Cara uji penetrasi lapangan dengan SPT,” SNI, no. 4153, 2008.
[15] M. Ihsan, Analisis Daya Dukung Aksial Dan Horizontal Tiang Pancang Dengan Metode Analitis, Dengan Aplikasi Pada Rumah Susun Universitas Negeri Medan. 2021.
