6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Tanah
Tanah adalah material yang terdiri dari butiran mineral – mineral padat yang tidak terikat secara kimia satu sama lain dan dari bahan – bahan organik yang telah melapuk disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang – ruang kosong diantara partikel – partikel padat tersebut (Das, 1988). Selain itu dalam arti lain tanah merupakan akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan antar partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan (Craig, 1991).
Tanah merupakan bahan bangunan yang paling berlimpah di dunia dan di beberapa tanah tersebut merupakan bahan bangunan pokok yang dapat diperoleh di daerah setempat (Canonica,1991).
Tanah juga merupakan kumpulan – kumpulan dari bagian – bagian yang padat dan tidak terikat anatara satu dengan yang lain, diantaranya material organik rongga – rongga diantara material tersebut berisi udara dan air (Verhoef, 1994).
Sedangkan tanah (soil) menurut teknik sipil dapat didefiniskan sebagai sisa atau produk yang dibawa dari pelapukan batuan dalam proses geologi yang dapat digali tanpa peledakan dan dapat ditembus dengan peralatan pengambilan contoh (sampling) pada saat pemboran (Hendarsin, 2000).
Tanah menurut Bowles (1989) adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis berikut :
7 1. Berangkal (boulders), merupakan potongan batu yang besar, biasanya lebih besar dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran antara 150 mm sampai 250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles).
2. Kerikil (gravel), partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.
3. Pasir (sand), partikel batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm, berkisar dari kasar (3-5 mm) sampai halus (kurang dari 1 mm).
4. Lanau (silt), partikel batuan berukuran dari 0,002 mm sampai 0,074 mm.
Lanau dan lempung dalam jumlah besar ditemukan dalam deposit yang disedimentasikan ke dalam danau atau di dekat garis pantai pada muara sungai.
5. Lempung (clay), partikel mineral berukuran lebih kecil dari 0,002 mm.
Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi pada tanah yang kohesif.
6. Koloid (colloids), partikel mineral yang “diam” yang berukuran lebih kecil dari 0,001 mm.
2.2 Kuat Geser Tanah
Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi pada saat terbebani. Keruntuhan geser (shear failure) tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya butir – butir tanah tersebut.
Kekuatan geser yang dimiliki oleh suatu tanah disebabkan oleh :
8 1. Pada tanah berbutir halus (kohesif), misalnya lempung. Kekuatan geser yang dimiliki tanah disebabkan karena adanya kohesi atau lekatan antara butir – butir tanah (c soil).
2. Pada tanah berbutir kasar (non kohesif), kekuatan geser disebabkan karena adanya gesekan antara butir – butir tanah sehingga sering disebut sudut gesek dalam ( soil).
3. Pada tanah yang merupakan campuran antara tanah halus dan tanah kasar (c dan φ soil), kekuatan geser disebabkan karena adanya lekatan (karena kohesi) dan gesekan antara butir – butir tanah (karena φ).
Adapun kondisi tanah pada lokasi pekerjaan Pembangunan Kantor KSP Puskop Credit Union Indonesia, Jl. Perdana Kota Pontianak Kalimantan Barat adalah dari sangat lunak hingga setengah kaku.
2.3 Tanah Lunak
Tanah lunak adalah tanah yang mempunyai nilai kompresibilitas tinggi, umumnya terdiri dari lempung yang berumur Holosen (<10.000 tahun) secara alamiah terbentuk dari proses pengendapan di dataran alluvial pantai, sungai, danau dan rawa. Sifat-sifat tanah lunak, antara lain konsistensi lunak-sangat lunak, kadar air tinggi, gaya geser kecil, kemampatan besar, daya dukung rendah dan tingkat penurunan tinggi. Tanah lunak merupakan salah satu kendala geologi teknik yang dapat menimbulkan permasalahan dalam pembangunan infrastruktur dan penataan ruang. Tanah lunak sering kali menimbulkan permasalahan dalam konstruksi akibat rendahnya daya dukung sehingga berpotensi terjadi perosokan (settlement).
9 Klasifikasi Tanah Lunak
Tanah lempung lunak dibagi menjadi dua jenis (PU.2001), yaitu :
a. Lempung lunak berbutir halus, umumnya berupa lempung dan lanau dengan sifat fisik lunak – sangat lunak, kompresibilitas tinggi - sangat tinggi b. Gambut dan tanah organik, umumnya berserat - tidak berserat, sifat fisiknya
sangat lunak, kompresibilitas sangat tinggi
2.4 Penyelidikan Tanah (Soil Investigation)
Penyelidikan tanah merupakan suatu proses pengambilan contoh (sample) tanah yang bertujuan untuk menyelidiki karakteristik dari tanah tersebut. Dalam menentukan kualitas pondasi, perlu adanya dilakukan penyelidikan tanah untuk mengetahui sifat-sifat dari setiap lapisan tanah (baik itu berat isi tanah, daya dukung ataupun kepadatan tanah), dan juga ketinggian muka air tanah. Oleh sebab itulah pekerjaan awal yang harus dilakukan sebelum memutuskan untuk menggunakan jenis fondasi dangkal ataupun fondasi dalam alalah dengan melakukan soil investigation.
Adapun tujuan dari penyelidikan tanah sebagai berikut:
1. Menentukan sifat-sifat tanah yang terkait dengan perencanaan struktur yang akan dibangun diatasnya
2. Menentukan kapasitas daya dukung ultimit tanah menurut tipe fondasi yang dipilih
3. Menentukan tipe dan kedalaman fondasi 4. Untuk mengetahui posisi muka air tanah
10 5. Untuk memprediksi besarnya penurunan
6. Untuk menentukan besarnya tekanan tanah
7. Menyelidiki keamanan suatu struktur bila penyelidikan dilakukan pada bangunan yang telah ada sebelumnya
Penyelidikan tanah ada dua jenis, yaitu penyelidikan di lapangan (in situ) dan penyelidikan di laboratorium (laboratory test) yang digunakan dalam perencanaan pondasi. Penyelidikan tanah tersebut antara lain :
a). Penyelidikan lapangan ( in situ).
Penyelidikan lapangan tediri dari : 1. Standart Penetration Test ( SPT ) 2. Cone Penetration Test ( Sondir )
3. Dynamic Cone Penetration Test ( DCP ) 4. Hand Boring
b). Penyelidikan laboratorium
Penyelidikan laboratorium terdiri dari :
1. Uji index properties, seperti : Water Content, Specific Gravity, Atterberg Limit, Shieve Analysis, Unit Weight
2. Uji engineering properties, seperti : Direct Shear Test, Triaxial Test, Consolidation Test, Permeability Test, Compaction Test, dan CBR
Adapun penyelidikan tanah yang dilakukan pada penelitian ini adalah uji sondir (Cone Penetration Test)
11 2.5 Sondir (Cone Penetration Test)
Alat sondir adalah suatu alat yang berbentuk silinder dengan ujungnya berupa suatu konus. Pembacaan tahanan ujung konus dan hambatan lekatnya dilakukan pada setiap kedalaman 20 cm. Selanjutnya dilakukan perhitungan berdasarkan rumus sebagai berikut :
- Hambatan lekat (HL) dihitung dengan rumus
HL = ( JP – PK ) / AB ... ( 2.1) - Jumlah hambatan lekat (JHL) :
JHLi = ∑ io HL ...………... ( 2.2 ) Dimana :
PK = Perlawanan penetrasi konus (qc) ,
JP = Jlh perlawanan ( perlawanan ujung konus + selimut ) , A = Interval pembacaan = 20 cm ,
B = Faktor alat = luas konus = 10 cm , i = Kedalaman lapisan yang ditinjau, Kegunaan uji sondir adalah :
1. Untuk menentukan profil dan karakteristik tanah.
2. Merupakan pelengkapan bagi informasi dari pengeboran tanah.
3. Untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta daya dukung maupun daya lekat setiap kedalaman.
12 2.6 Fondasi Dalam
Fondasi dalam merupakan struktur bawah suatu konstruksi yang berfungsi untuk meneruskan beban konstruksi ke lapisan tanah keras yang berada jauh dari permukaan tanah. Suatu pondasi dapat dikategorikan sebagai fondasi dalam apabila perbandingan antara kedalaman dengan lebar fondasi lebih dari sepuluh (Df/B >10).
Material fondasi dalam bisa dari kayu, baja, beton bertulang, dan beton pratekan.
2.6.1 Fondasi Tiang Pancang
Fondasi tiang digunakan untuk mendukung bangunan bila lapisan tanah kuat terletak sangat dalam. fondasi jenis ini dapat juga digunakan untuk mendukung bangunan yang menahan gaya angkat ke atas, terutama pada bangunan-bangunan tingkat yang dipengaruhi oleh gaya-gaya penggulingan akibat beban angin. fondasi tiang digunakan untuk beberapa maksud, antara lain:
1. Untuk meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah lunak, ke tanah pendukung yang kuat;
2. Untuk meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman tertentu sehingga bangunan mampu memberikan dukungan yang cukup untuk mendukung beban tersebut oleh gesekan dinding tiang dengan tanah disekitarnya.
3. Untuk mengangker bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat ke atas akibat tekanan hidrostatis atau momen penggulingan
Fondasi tiang (pile foundation), digunakan untuk tanah fondasi pada kedalaman yang normal tidak mampu mendukung bebannya, dan tanah keras
13 terletak pada kedalaman yang sangat dalam. Demikian pula bila fondasi bangunan terletak pada tanah timbunan yang cukup tinggi, sehingga bila bangunan diletakkan pada timbunan akan dipengaruhi oleh penurunan yang besar.
Fondasi tiang dapat dibagi menjadi 3 (tiga) kategori, sebagai berikut :
1. Tiang perpindahan besar (large displacement pile), yaitu tiang pejal atau berlubang dengan ujung tertutup yang dipancang ke dalam tanah sehingga terjadi perpindahan volume tanah yang relative besar. Termasuk dalam tiang perpindahan besar adalah tiang kayu, tiang beton pejal, tiang beton prategang (pejal atau berlubang), tiang baja bulat (tertutup pada ujungnya).
2. Tiang perpindahan kecil (small displacement pile), adalah sama seperti tiang kategori pertama, hanya volume tanah yang dipindahkan saat pemancangan relative kecil, contohnya tiang beton berlubang dengan ujung terbuka, tiang baja H, tiang baja bulat ujung terbuka, tiang ulir.
3. Tiang tanpa perpindahan (non displacement pile) terdiri dari tiang yang dipasang di dalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah.
Termasuk dalam tiang tanpa perpindahan adalah tiang bor, yaitu tiang beton yang pengecorannya langsung di dalam lubang hasil pengeboran tanah (pipa baja diletakkan dalam lubang dan dicor beton).
Pada saat ini telah banyak digunakan berbagai tipe fondasi dalam. Penggunaan disesuaikan dengan besarnya beban, kondisi lokasi/lingkungan dan lapisan tanah.
Nama dari tipe – tipe pondasi sangat beragam dan bergantung pada individu yang mendefinisikannya. Klasifikasi tiang yang didasarkan pada metode pelaksanaannya adalah sebagai berikut :
14 1. Tiang pancang (driven pile), tiang dipasang dengan cara membuat bahan berbentuk bulat atau bujursangkar memanjang yang dicetak lebih dulu dan kemudian atau ditekan ke dalam tanah.
2. Tiang bor (drilled shaft), tiang dipasang dengan cara mengebor tanah lebih dulu sampai kedalaman tertentu, kemudian tulangan baja dimasukkan dalam lubang bor dan kemudian diisi/dicor dengan beton.
3. Kaison (caisson), suatu bentuk kotak atau silinder telah dicetak lebih dulu dimasukkan ke dalam tanah, pada kedalaman tertentu, dan kemudian diisi beton. Kadang – kadang kaison juga disebut sebagai tiang bor yang berdiameter/lebar besar, sehingga kadang – kadang membingungkan dalam penyebutan.
Tiang pancang yang sering digunakan untuk struktur konstruksi bangunan gedung adalah jenih tiang pancang pracetak. Tiang pancang ini dicetak dan dicor di industry beton pracetak, kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat ke lokasi dan dipancangkan. Tiang pancang pracetak ini menurut cara pemasangannya terdiri dari :
1. Penumbukan: Pemancangan tiang ke dalam tanah dilakukan dengan cara penumbukan menggunakan alat penumbuk (hammer) secara mekanis.
2. Penggetaran: tiang pancang ditekan masuk ke dalam tanah sambil digetarkan menggunakan alat penggetar (vibrator).
3. Penanaman: memasukkan tiang kedalam tanah dengan cara melubangi permukaan tanah terlebih dahulu sampai kedalaman tertentu, lalu tiang
15 pancang dimasukkan, kemudian lubang tadi ditimbun tanah serta dipadatkan lagi.
Beberapa bahan yang digunakan dalam pembuatan tiang pancang sesuai dengan kebutuhan. Beberapa contoh tiang pancang berdasarkan bahan yang digunakan salah satunya adalah beton.
Tiang pancang beton meliputi :
1. Precast Reinforced Concrete Pile
Precast renforced concrete pile adalah tiang pancang dari beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik beton adalah kecil dan praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan berat sendiri dari pada beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini haruslah diberi penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Karena berat sendiri adalah besar, biasanya pancang beton ini dicetak dan dicor di tempat pekerjaan, jadi tidak membawa kesulitan untuk transport.
Tiang pancang ini dapat memikul beban yang besar (>50 ton untuk setiap tiang), hal ini tergantung dari dimensinya. Dalam perencanaan tiang pancang beton precast ini panjang dari pada tiang harus dihitung dengan teliti, sebab kalau ternyata panjang dari pada tiang ini kurang terpaksa harus dilakukan penyambungan, hal ini adalah sulit dan banyak memakan waktu. Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan.
16 Keuntungan pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile:
1. Precast Concrete Reinforced Pile ini mempunyai tegangan tekan yang besar, hal ini tergantung dari mutu beton yang di gunakan.
2. Tiang pancang ini dapat di hitung baik sebagai end bearing pile maupun friction pile.
3. Karena tiang pancang beton ini tidak berpengaruh oleh tinggi muka air tanah seperti tiang pancang kayu, maka disini tidak memerlukan galian tanah yang banyak untuk poernya.
4. Tiang pancang beton dapat tahan lama sekali, serta tahan terhadap pengaruh air maupun bahan-bahan yang corrosive asal beton dekkingnya cukup tebal untuk melindungi tulangannya.
Kerugian pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile:
1. Karena berat sendirinya maka transportnya akan mahal, oleh karena itu Precast reinforced concrete pile ini di buat di lokasi pekerjaan.
2. Tiang pancang ini di pancangkan setelah cukup keras, hal ini berarti memerlukan waktu yang lama untuk menunggu sampai tiang beton ini dapat dipergunakan.
3. Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.
4.
Bila panjang tiang pancang kurang, karena panjang dari tiang pancang ini tergantung dari pada alat pancang (pile driving) yang tersedia maka untuk melakukan panyambungan adalah sukar dan memerlukan alat penyambung khusus.17 2. Precast Prestressed Concrete Pile
Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang dari beton prategang yang menggunakan baja penguat dan kabel kawat sebagai gaya prategangnya.
Keuntungan pemakaian Precast prestressed concrete pile:
1. Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.
2. Tiang pancang tahan terhadap karat.
3. Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi.
Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile:
1. Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani.
2. Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.
3. Pergeseran cukup banyak sehingga prategang sukar untuk disambung.
3. Cast in Place Pile
Fondasi jenis tiang pancang ini merupakan pondasi dalam yang dibuat dari bahan beton bertulang yang metode pelaksanaannya di cetak di tempat dengan jalan dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan cara mengebor tanah seperti pada pengeboran tanah pada waktu penyelidikan tanah. Pada Cast in Place ini dapat dilaksanakan dua cara:
1. Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk sambil pipa tersebut ditarik keatas.
2. Dengan pipa baja yang di pancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton, sedangkan pipa tersebut tetap tinggal di dalam tanah.
18 Keuntungan pemakaian Cast in Place:
1. Pembuatan tiang tidak menghambat pekerjan.
2. Tiang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak dalam transport.
3. Panjang tiang dapat disesuaikan dengan keadaan dilapangan.
Kerugian pemakaian Cast in Place:
1. Pada saat penggalian lubang, membuat keadaan sekelilingnya menjadi kotor akibat tanah yang diangkut dari hasil pengeboran tanah tersebut.
2. Pelaksanaannya memerlukan peralatan yang khusus.
3. Beton yang dikerjakan secara Cast in Place tidak dapat dikontrol.
Berdasarkan tipe tiang dapat dibedakan terhadap cara tiang meneruskan beban yang diterimanya ketanah dasar fondasi. Hal ini tergantung juga pada jenis fondasi yang akan menerima beban yang bekerja, yaitu :
1. Bila ujung tiang mencapai tanah keras atau tanah baik dengan kuat dukung tinggi, maka beban yang diterima tiang akan diteruskan ketanah dasar fondasi melalui ujung tiang. Jenis tiang ini disebut End/Point Bearing Pile.
2. Bila tiang pancang pada tanah dengan nilai kuat gesek tinggi (jenis tanah pasir), maka beban yang diterima oleh tiang akan ditahan berdasarkan gesekan antara tiang dan tanah sekeliling tiang. Jenis tiang ini disebut Friction Pile
3. Bila tiang dipancang pada tanah dasar fondasi yang mempunyai nilai kohesi tinggi, maka beban yang diterima oleh tiang akan ditahan oleh pelekatan antara tanah sekitar dan permukaan tiang. Jenis tiang ini disebut Adhesive Pile.
19 2.7 Dasar Perencanaan Fondasi Tiang Pancang
Perencanaan Fondasi tiang pancang dilakukan sesuai prosedur berikut ini (Nakazawa,1989) :
1. Mula mula, setelah dilakukan pemeriksaan tanah di bawah permukaan, Penyelidikan disekelilingnya dan penyelidikan terhadap bangunan disekitar Letak Fondasi, maka diameter, jenis dan panjang tiang dapat diperkirakan.
2. Menghitung daya dukung tiang pancang tunggal yang diizinkan untuk tiang pancang tunggal.
3. Bila daya dukung tiang pancang tunggal sudah diperkirakan, maka daya dukung yang diizinkan untuk seluruh tiang harus diperiksa.
4. Menghitung reaksi yang didistribusikan kepada setiap tiang, juga menetapkan jumlah tiang secara tepat.
5. Setelah beban pada kepala tiang dihitung, pembagian momen lentur dan gaya geser pada tiang dalam arah yang lebih mendetail dan bagian – bagian tiang dapat dilakukan.
6. Jika detail perencanaan tubuh tiang selesai, maka tumpuan harus diperiksa terhadap reaksi pada kepala tiang.
Jenis Beban
Jembatan Jalan Raya Jembatan Kereta
Api
Konstruksi Dermaga Tiang
Pendukung
Tiang Geser
Tiang Pendukung
Tiang Geser
BT 3 4 3 > 2,5
BT-BS - - - -
Waktu
Gempa 2 3 1,5 >1,5 >2,0
Sumber , Nakazawa,1989
Tabel 2.1. Nilai Faktor Kemanan untuk Bangunan
20 2.8 Kapasitas Daya Dukung Friksi (Friction Bearing Capacity)
Bila lapisan tanah keras,letaknya sangat dalam sehingga pemancangan tiang sampai lapisan tanah keras sangat sukar dilaksanakan, maka dapat menggunakan tiang pancang yang daya dukungnya berdasarkan pelekatan antara tiang dengan tanah. Hal ini sering terjadi bila pemancangan tiang pada lapisan tanah lempung, maka perlawanan pada ujung tiang akan jauh lebih kecil daripada perlawanan akibat gesekan antara tiang dan tanah.
2.9 Kapasitas Daya Dukung Ujung (End Bearing Capacity)
Tiang yang tertahan pada ujungnya dihitung berdasarkan pada tahanan ujung tiang yang dipancang sampai lapisan tanah keras. Lapisan tanah keras dapat berupa lempung sampai pada batu-batuan tetap yang sangat keras. Untuk menentukan gaya perlawanan lapisan tanah keras tersebut terhadap ujung tiang dilakukan dengan Alat Sondir atau SPT. Dengan alat ini dapat diketahui kedalaman tiang yang harus dipancang dan daya dukung lapisan tanah keras tersebut pada ujung tiang. Besarnya gaya perlawanan tanah pada ujung tiang,akan sangat tergantung pada sifat dan kemampuan tanah disekitar ujung tiang. Bila tanah pada ujung tiang terdiri dari batu-batu yang sangat keras maka kapaitas daya dukung ujung tiang akan sangat tergantung pada kekuatan bahan (material) tiang itu sendiri, sedangkan bila lapisan tanah pada ujung tiang terdiri dari lapisan tanah yang relatif lunak, maka daya dukung ujung tiang sangat tergantung pada sifat kepadatan lapisan tersebut.
21 2.10 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Sondir
Diantara perbedaan tes dilapangan, sondir atau Cone Penetration Test (CPT) seringkali sangat dipertimbangkan berperanan dari geoteknik. CPT atau sondir ini test yang sangat cepat, sederhana, ekonomis dan test tersebut dapat dipercaya dilapangan dengan pengukuran terus menerus dari permukaan tanah – tanah dasar. CPT atau sondir ini dapat juga mengkalsifikasikan lapisan tanah dan dapat memperkirakan kekuatan dan karakteristik dari tanah. Didalam perencanaan pondasi tiang pancang (pile), data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung (bearing capacity) dari tiang pancang sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari tiang pancang. Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :
Qu = Qb + Qs = qb.Ab + f . As ……….. (2.3)
Dimana :
Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang.
Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang.
Qs = Kapasitas tahanan kulit
qb = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas.
Ab = Luas di ujung Tiang.
f As
=
=
Satuan tahanan kulit persatuan luas.
Luas kulit tiang pancang.
22 Perencanaan fondasi tiang pancang dengan sondir diklasifikasikan atas beberapa metode, diantaranya :
2.10.1 Metode Aoki De Alencar
Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit dari data sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh sebagai berikut :
qb = qca (b ase) …..………. (2.4) Fb
Dimana :
qca (base) = Perlawanan konus rata – rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D dibawah ujung tiang dan Fb adalah factor empiric tahanan ujung tiang tergantung tipe tiang.
Tahanan kulit persatuan luas (f) diprediksi sebagai berikut : F= 𝑞𝑐 (𝑠𝑖𝑑𝑒) 𝑎𝑠
𝐹𝑠 ……… (2.5) Dimana :
q (side) = Perlawanan konus rata-rata pada masing lapisan sepanjang tiang Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang
Fb = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang
23 Sumber : Titi & Farsakh 1999
Table 2.2 Faktor empiric Fb dan Fs
Tipe Tanah αs (%)
Tipe Tanah αs (
% )
Tipe Tanah αs (
% )
Pasir 1,4 Pasir
Berlanau
2,2 Lempung Berpasir
2,4
Pasir
Kelanauan 2,0
Pasir Berlanau dengan
Lempung 2,8
Lempung Berpasir
dengan Lanau
2,8
Pasir Kelanauan dengan Lempung
2,4 Lanau 3,0
Lempung Berlanau dengan Pasir
3,0
Pasir Berlempung
dengan Lanau 2,8
Lanau Berlempung
dengan Pasir 3,0
Lempung
Berlanau 4,0
Pasir
Berlempung 3,0 Lanau
Berlempung 3,4 Lempung 6,0 Sumber : Titi & Farsakh 1999
Tabel 2.3. Nilai Empirik Untuk Tipe Tanah
Pada umumnya nilai αs untuk pasir = 1,4 % , nilai αs untuk lanau = 3.0 % dan nilai αs untuk lempung = 1,4 %.
Tipe Tiang Pancang
Fb Fs
Tiang Bor 3,5 7,0
Baja 1,75 3,5
Beton Pratekan 1,75 3,5
24 2.10.2 Metode Langsung
Metode langsung dikemukakan oleh beberapa ahli diantaranya, Mayerhoff, Tomlinson dan Begemann.
Daya dukung pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :
Qu = qc . Ap + JHL . Kt ……… (2.6) Dimana :
Qu = Kapasitas daya dukung tiang pancang
Qc = Tahanan ujung sondir (perlawanan penetrasi konus pada kedalaman yang ditinjau).
dapat digunakan faktor koreksi Meyerhoff :
qc 1 = Rata-Rata PPK (qe) 8D diatas ujung tiang qc 2 = Rata-Rata PPK (qe) 4D diatas ujung tiang JHL = Jumlah Hambatan Lekat
Kt = Keliling tiang.
Ap = Luas Penampang tiang.
Daya dukung ijin pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut : Qu ijin = 𝑞𝑐.𝐴𝑝
3
+
𝐽𝐻𝐿.𝐾𝑡5
………..(2.7)
Dimana :
Qu ijin = Kapasitas daya dukung ijin tiang pancang.
Qc = Tahanan ujung sondir dengan memakai faktor koreksi begemann.
JHL = Jumlah Hambatan Lekat (total friction).
Kt = Keliling tiang.
25 Ap = Luas penampang tiang.
3 = Faktor keamanan untuk daya dukung tiang.
5 = Faktor keamanan untuk gesekan pada selimut tiang.
Dari hasil uji sondir ditunjukkan bahwa tahanan ujung sondir (harga tekan konus) bervariasi terhadap kedalaman. Oleh sebab itu pengambilan harga qc untuk daya dukung diujung tiang kurang tepat. Suatu rentang disekitar ujung tiang perlu dipertimbangkan dalam menentukan daya dukungnya.
Menurut Mayerhoff :
qp = qc → Untuk keperluan praktis
qp = (2/3-3/2) qc ………(2.8) Dimana :
qp = Tahanan ujung ultimate.
qc = Harga rata-rata tahanan ujung konus dalam daerah 2D dibawah ujung tiang.
2.11 Penurunan Tiang Tungal
Menurut Poulus dan Davis (1980) penurunan jangka panjang untuk pondasi tiang tunggal tidak perlu ditinjau karena penurunan tiang akibat konsolidasi dari tanah relatif kecil. Hal ini disebabkan karena pondasi tiang direncanakan terhadap kuat dukung ujung dan kuat dukung friksinya atau penjumlahan dari keduanya (Hardiyatmo, 2008). Perkiraan penurunan tiang tunggal dapat dihitung berdasarkan :
26 a. Untuk tiang apung atau tiang friksi
S = Q . I
Es .D
………..(2.9)
I = IO . Rk . Rb . R µ
b. Untuk tiang dukung ujung S = Q . I
Es .D
………..……..(2.10)
I = IO . Rk . Rb . R µ
Dimana :
S = Penurunan untuk tiang tunggal (mm).
Q = Beban yang bekerja (kg).
Io = Faktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak mudah mampat.
Rk = Faktor koreksi kemudah mampatan.
Rh = Faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah keras.
Rµ = Faktor koreksi angka Poisson µ.
R b = Faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung.
h = Kedalaman total lapisan tanah dari ujung tiang ke muka tanah.
Bowles memberikan persamaan yang dihasilkan dari pengumpulan data pengujian kerucut statis (sondir), sebagai berikut :
Es = 3q (untuk pasir) ………... (2.11) Es = 2 s/d 8q (untuk lempung) ………..………….(2.12)
27 Perkiraan angka Poisson (µ) dapat dilihat pada Tabel berikut ini.
Jenis Tanah µ
Lempung jenuh 0.4 – 0.5
Lempng tak jenuh 0.1 – 0.3
Lempung berpasir 0.2 – 0.3
Lanau 0.3 – 0.35
Pasir padat 0.2 – 0.4
Pasir kasar 0.15
Pasir halus 0.25
Tabel 2.4 Perkiraan angka poisson (µ )
