Judul Tugas Akhir ini adalah “Perbandingan analisis daya dukung dan reduksi pondasi tiang bor dengan metode analisis dan metode uji beban pada proyek jalan tol Medan-Kualanamu-Tebing Tinggi”. Bapak Muhammad Husin Gultom, ST, MT, selaku Pembimbing dan Penguji Pertama yang telah membimbing dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Fahrizal Zulkarnain, S.T., M.Sc, selaku Dosen Pembanding I dan Penguji yang telah banyak memberikan koreksi dan kontribusi kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
KESIMPULAN DAN SARAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Secara umum tanah dalam bidang geoteknik dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu tanah granular dan tanah kohesif. Pada tanah granular (pasir/pasir), air yang naik dapat dengan mudah mengalir keluar dari struktur tanah, karena tanah granular memiliki permeabilitas yang tinggi. Sedangkan pada tanah kohesif (lempung) air pori membutuhkan waktu lama untuk dapat mengalir sempurna.
Rumusan Masalah
Ruang Lingkup Pembahasan
Tujuan
Manfaat Penelitian 1. Manfaat Teoritis
- Manfaat Praktis
Metode Pengumpulan Data 1. Studi Literatur
Sistematika Penulisan
Tanah
Penyelidikan Tanah (Soil Investigation)
- Pengujian Penetrasi Kerucut Statis (Sondir)
- Pengujian Penetrasi Standar (SPT)
Suatu contoh tanah dianggap tidak terganggu apabila contoh tanah tersebut dianggap masih menunjukkan sifat-sifat tanah aslinya. Sifat asli yang dimaksud adalah sampel tanah tidak mengalami perubahan struktur, kandungan air atau komposisi kimia. Contoh tanah terganggu adalah contoh tanah yang diambil tanpa usaha khusus untuk melindungi struktur tanah aslinya.
Pondasi
Pondasi adalah bagian dari sistem rekayasa yang memindahkan beban yang ditopang oleh pondasi dan beratnya sendiri ke dan ke dalam tanah dan batuan di bawahnya (Bowles, 1997). Dari uraian di atas jelaslah bahwa kondisi tanah pondasi berada pada urutan nomor 1 yang merupakan kondisi terpenting dan detailnya. Jika kolom yang digunakan, tiang pancang baja atau tiang pancang beton cor di tempat kurang ekonomis karena kolomnya tidak cukup panjang. 3) Jika tanah pondasi terletak pada kedalaman 20 meter di bawah permukaan tanah, dalam hal ini, tergantung pada penurunan yang diizinkan, dapat digunakan pondasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.7.
Pengertian Pondasi Tiang
Adanya endapan tanah dari dinding lubang bor yang runtuh atau sedimentasi lumpur membuat daya dukung akhir tiang bor tidak dapat diandalkan. g) realisasi pondasi tiang bor membutuhkan waktu yang cukup lama.
Pelaksanaan Pondasi Tiang Bor
Bangunan tanpa pengawasan kontraktor ahli dapat menyebabkan kegagalan struktur dan juga pada perencanaan pondasi tiang bor yang dilakukan. Hal lain yang perlu diperhatikan dalam pengerjaannya adalah bagian bawah lubang yang dibor harus dibersihkan dari lumpur dan kotoran yang diakibatkan oleh runtuhnya sebagian dinding lubang sebelum beton dituang. Berdasarkan penelitian berbagai ahli disimpulkan bahwa penggunaan bentonit secara praktis tidak mengurangi ketahanan penutup tanah pada tiang bor, asalkan metode pembuatan tiang bor cukup baik.
Desain tulangan untuk tiang bor adalah bagian dari desain dan bentuk geometri tulangan memiliki dampak yang signifikan pada tahap konstruksi. Penguatan tiang bor biasanya diperlukan untuk menahan gaya lateral, gaya tarik dan momen yang disebabkan oleh gaya seismik, angin, dll. Secara umum, tulangan tiang bor akan paling besar di bagian atas dan akan berkurang dengan bertambahnya panjang.
Kedalaman lubang yang dibor umumnya cukup dalam dibandingkan dengan panjang tulangan baja yang tersedia sehingga tidak mungkin membuat satu set tulangan untuk seluruh kedalaman sumur. Untuk membantu pembuatan tulangan dengan tiang bor dan untuk memastikan diameter yang benar, tulangan melintang yang dibentuk secara spiral harus dibuat dengan diameter yang benar. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, untuk menghindari terganggunya stabilitas lubang yang dibor, yang akan menyebabkan runtuhnya dinding lubang dan sebagainya, pengecoran beton tiang bor harus dilakukan segera setelah lubang dibor.
Apabila gerudi kering dan tidak terlalu dalam, tuangan konkrit biasanya tidak memerlukan teknik khusus.
Kapasitas Daya Dukung
- Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek
- Kapasitas Daya Dukung Dari Data Standard Penetratoin Test (SPT) Standard Penetration Test (SPT) adalah sejenis percobaan dinamis dengan
Hal penting pertama yang harus dipertimbangkan adalah kemampuan pengerjaan beton. Workability beton diperlukan agar beton dapat mendorong tanah yang berada di dasar lubang ke atas dan mendorongnya ke sisi lubang. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah teknik menggerakkan tremie dan ketinggian lift selama tahap casting. Daya Dukung dari Data Uji Penetrasi Standar (SPT) Uji Penetrasi Standar (SPT) merupakan jenis pengujian dinamik dengan Uji Penetrasi Standar (SPT) merupakan jenis pengujian dinamik dengan memasukkan alat yang disebut sendok belah ke dalam tanah.
Perkiraan daya dukung pondasi tiang pada tanah berpasir dan tanah liat didasarkan pada data uji lapangan SPT, Mayerhof (1976) mengemukakan persamaan berikut. Kekuatan tumpu ujung dan kekuatan gesek kulit pada tanah non-kohesif (Mayerhof, 1976) ditunjukkan pada Persamaan. Kekuatan tumpu ujung dan kekuatan gesek kulit pada tanah kohesif ditunjukkan pada Persamaan.
Kapasitas Daya Dukung Lateral
- Metode Broms
Faktor Keamanan
Penurunan Tiang Tunggal (Settlement)
Io = Faktor efek tumpukan tak termampatkan dalam massa semi-tak hingga Rk = Faktor koreksi inkompresibilitas pagar untuk µ = 0,35 Rh = Faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak di.
Parameter Tanah
Nilai 0,5 biasa digunakan untuk tanah jenuh dan nilai 0 sering digunakan untuk tanah kering dan tanah lainnya untuk kemudahan perhitungan, hal ini karena nilai rasio Poisson sulit diperoleh untuk tanah (Hardiyatmo, 1994). Bersama dengan sudut geser tanah, kohesi merupakan parameter kekuatan geser tanah yang menentukan ketahanan tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang bekerja pada tanah. Berat satuan tanah jenuh adalah perbandingan antara berat tanah jenuh air dengan volume satuan total tanah.
Sudut geser dalam, bersama dengan kohesi, merupakan faktor kekuatan geser tanah, yang menentukan ketahanan tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang bekerja pada tanah. Kecuali lempung yang sangat terkonsolidasi, lempung biasanya tidak menunjukkan dilatasi, yaitu ᴪ = 0.
Metode Elemen Hingga
Menentukan elemen jaringan segitiga tak berhingga dan tak beraturan pada beberapa simpul, dengan dua pilihan yaitu 6 simpul dan 15 simpul. Mesh generation, pada tahap ini konstruksi akan didiskritisasi atau dibagi menjadi elemen-elemen segitiga yang lebih kecil, dan hasil geometris berupa meshing yang tidak beraturan. Tingkat ketelitian dalam diskritisasi (meshing) dapat dibagi menjadi beberapa pilihan antara lain sangat kasar, kasar, halus sedang, halus dan sangat halus.
Keadaan ini terbagi menjadi dua, yaitu keadaan awal tekanan air air (initial water pressure) dan keadaan awal tekanan air air (initial voltage).
Gambar garis dari drop point yang dipilih untuk memotong kurva, lalu gambar garis vertikal untuk memotong sumbu beban.
Diagram Alir Penelitian
Data Umum Proyek
Lokasi Titik Pengeboran
Pengumpulan Data
Analisis Data Tanah
Analisis Parameter Tanah
1 Konsistensi - Lembut hingga Sedang Sedang hingga Tebal Sangat Tebal Sangat Tebal Sangat Tebal Sangat Tebal - 2 Bahan Model - Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb - 3 Jenis Perilaku - Dikeringkan Dikeringkan Dikeringkan Dikeringkan Dikeringkan - 4. 1 Konsistensi - Lembut Sedang hingga keras Sangat padat Sangat padat Sangat padat Sangat padat - 2 Model material - Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb - 3 Jenis perilaku - Dikuras Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb Mohr Coulomb - 3 jenis perilaku - Kering Kering Kering Kering Kering Kering - 4.
Menghitung Daya Dukung Dengan Metode Elemen Hingga
- Pemodelan Geometri
- Kondisi Batas (Boundary Condition)
- Input Parameter Tanah
- Penyusunan Jaring Elemen (Meshing)
- Kondisi Awal (Initial Condition)
- Kalkulasi
Analisis yang akan dilakukan berdasarkan model material Mohr-Coulomb yang merupakan model dengan kondisi elastis-plastis yang terdiri dari beberapa parameter (Gambar 3.7) yaitu Young's Modulus (E) dan Poisson's Ratio (υ ), kohesi (c) , sudut gesekan dalam (φ), dilatasi sudut (ψ), berat jenis kering (γdry), berat jenis jenuh (γsat), serta permeabilitas (K). Selanjutnya proses perhitungan dengan mengklik tombol hitung untuk masuk ke program perhitungan seperti pada Gambar 3.10.
Hasil Pengujian Pembebanan Statik (Static Loading Test)
Load-Settlement Curve
Menghitung Kapasitas Daya Dukung Dengan Data SPT
- Perhitungan pada titik BH-1 Diameter (D) = 100 cm = 1 m
- Perhitungan pada titik BH-2 Diameter (D) = 100 cm = 1 m
- Perhitungan pada titik BH-3 Diameter (D) = 100 cm = 1 m
Perhitungan daya dukung dengan menggunakan data SPT dilakukan per lapisan tanah dan perhitungannya menggunakan metode Mayerhof (1976). Perhitungan ini menggunakan dua rumus, yaitu untuk jenis tanah non-kohesif (pasir) dan jenis tanah kohesif (lempung). Interpretasi tabel pada titik BH-1 dengan kedalaman 2 m untuk jenis tanah lempung yang memiliki nilai NSPT 3 menghasilkan nilai daya dukung ujung tiang sebesar 133,2 kN dan Qult sebesar 20,6 ton, sedangkan nilai Qall (Qijin) yaitu dibagi dengan angka keselamatan untuk ujung 2 dan potongan 2 memberikan nilai 10,3 ton.
Pada kedalaman 10 m, jenis tanah berpasir memiliki nilai NSPT 19 sehingga menghasilkan daya dukung ujung tiang sebesar 416,5 kN dan Qult sebesar 115,8 ton, sedangkan nilai Qall (Qijin) dibagi angka keamanan untuk ujung 2 dan untuk geser 2. menghasilkan nilai 57,9 ton. Untuk perhitungan daya dukung selengkapnya, lihat Tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil perhitungan daya dukung berdasarkan data SPT BH-2. Penjelasan tabel pada titik BH-2 dengan kedalaman 2 m untuk tanah lempung dengan nilai NSPT 8 menghasilkan daya dukung titik tiang sebesar 324,4 kN dan Qult sebesar 50,3 ton, sedangkan nilai Qall (Qijin) yaitu dibagi dengan angka keselamatan untuk ujung 2 dan untuk geser 2 menghasilkan nilai 25,1 ton.
Pada kedalaman 10 m, jenis tanah berpasir memiliki nilai NSPT 18,7 sehingga menghasilkan daya dukung ujung tiang sebesar 411 kN dan Qult sebesar 159,8 ton, sedangkan nilai Qall (Qijin) yang telah dibagi dengan safety faktor tip 2 dan untuk perpindahan 2 memberikan nilai 79,9 ton. Penjelasan mengenai tabel pada point BH-3 dengan kedalaman 2 m untuk jenis tanah lempung memiliki nilai NSPT sebesar 9,3, menghasilkan nilai daya dukung ujung tiang pancang sebesar 377,5 kN dan Qult sebesar 58,5 ton, sedangkan Qall (Qijin) nilai dibagi dengan angka keamanan untuk ujung 2 dan untuk perpindahan 2 memberikan nilai 23,4 ton. Pada kedalaman 10 m, jenis tanah berpasir memiliki nilai NSPT 23,0 sehingga menghasilkan daya dukung ujung tiang sebesar 504,4 kN dan Qult sebesar 180,5 ton, sedangkan nilai Qall (Qijin) yang telah dibagi dengan safety angka untuk ujung ke-2 dan gunting ke-2 memberi nilai 72,2 ton.
Penurunan Tiang Tunggal (Settlement) 1. Penurunan pada titik BH-1
- Penurunan pada titik BH-2
- Penurunan pada titik BH-3
Perhitungan lateral 1. Gaya lateral BH-1
Kapasitas Daya Dukung Dari Data Loading Test Data tiang
- Metode Mazurkiewicz
- Hasil Analisis
Dengan memplot perpotongan antara kurva settlement dan garis BC, didapatkan kapasitas beban ultimate (Qu) menurut metode Davisson = 600 ton. Dengan menarik garis yang menghubungkan titik-titik yang membentuk garis lurus pada kurva beban, diperoleh kapasitas beban ultimit (Qu) dengan menggunakan metode Mazurkiewicz = 700 ton. Setelah membuat geometri dan memasukkan parameter tanah, lakukan langkah perhitungan yang terdiri dari beberapa langkah atau proses.
Setelah tahap perhitungan selesai, akan diperoleh hasil keluaran berupa citra visualisasi dan grafik peluruhan seperti pada Gambar 4.6-4.10.
Kesimpulan
Saran
1995) Evaluasi Kadar Aspal Optimum dan Modulus Kekakuan Campuran Aspal Beton Menggunakan Material Tiang Batu Adesite dan Material Tiang Batu Putih Tugas Akhir S1 Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 2016) Evaluasi Komparatif Modulus Kekakuan Campuran Aspal Beton AC-WC Menggunakan Aspal Pertamina Pen 60/70 dan Aspal Esso Pen60/70 dengan Variasi Kadar Aspal yang Berbeda Tugas Akhir S1 Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara. 2016) Evaluasi perbandingan modulus kekakuan campuran aspal beton AC-WC menggunakan bahan pengikat Asphalt Pertamina Pen 60/70 dan Asphalt Esso Pen 60/70 dengan variasi kadar aspal yang berbeda, tugas akhir S1 Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.
