ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI

OIL STORAGE TANK PADA PROYEK PEMBANGUNAN

TERMINAL TRANSIT BAUBAU DI SULAWESI

SITI RAHMATIKA

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

ii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Daya Dukung

dan Penurunan Pondasi Oil Storage Tank pada Proyek Pembangunan Terminal

Transit Baubau di Sulawesi adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi

pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi

mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan

maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan

dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Desember 2016

Siti Rahmatika

F44120011

ABSTRAK

SITI RAHMATIKA. Analisis Daya Dukung dan Penurunan Pondasi Oil Storage

Tank pada Proyek Pembangunan Terminal Transit Baubau di Sulawesi. Dibimbing

oleh MACHMUD ARIFIN RAIMADOYA dan MUHAMMAD FAUZAN.

Tangki penyimpanan bahan bakar solar pada Terminal Transit Baubau

berkapasitas 10.000 kiloliter dan 15.000 kiloliter. Tujuan dari penelitian ini adalah

menghitung besarnya daya dukung pondasi dangkal dan besarnya penurunan

pondasi yang terjadi serta pemodelan bentuk penurunan dengan menggunakan

program Plaxis Versi 8.2. Tegangan tanah yang terjadi akibat berat bahan bakar dan

pondasi dasar tangki pada kondisi permukaan tanah dasar -2 m dari elevasi dasar

tangki sebesar 1,087 kg/cm2 sedangkan pada kondisi permukaan tanah dasar -5 m

dari elevasi dasar tangki sebesar 1,597 kg/cm2. Hasil pembebanan menunjukkan

nilai yang lebih kecil dari daya dukung ijin tanah (qall) sebesar 1,74 kg/cm2. Dengan

demikian daya dukung tanah sudah dapat menahan beban yang diterima dan berarti

konstruksi tangki minyak aman. Dari perhitungan dengan program Plaxis versi 8.2

diperoleh penurunan pondasi dangkal sebesar 0,312 mm, lebih kecil dari penurunan

yang diijinkan sebesar 25 mm, sehingga pondasi dinyatakan aman.

Kata kunci: daya dukung, penurunan, pondasi, Plaxis

ABSTRACT

SITI RAHMATIKA. Analysis of Bearing Capacity and Settlement of Oil Storage

Tank Foundation on the Project Construction of Baubau Transit Terminal in

Sulawesi. Supervised by MACHMUD ARIFIN RAIMADOYA and

MUHAMMAD FAUZAN.

The diesel storage tanks in Baubau Transit Terminal had capacity of 10.000

kiloliter and 15.000 kiloliter. The purpose of this study were to calculate the bearing

capacity of shallow foundation and settlement and modeling the shape of settlement

using program Plaxis version 8.2. The shear stress occured due to the weight of the

fuel and the tank base foundation with condition of basic ground level -2 m from

the tank base elevation was 1,087 kg/cm2 while with condition of basic ground level

-5 m from the tank base elevation was 1,597 kg/cm2. These results showed that the

load total was smaller than the soil bearing capacity permitted (qall) of 1,74 kg/cm2.

It meaned that the soil bearing capacity can support load total and oil storage tank

construction was safe. Calculation result using program Plaxis version 8.2 showed

that shallow foundation settlement was 0,312 mm and it was smaller than settlement

permitted (25 mm). So shallow foundation was declared safe.

Keywords: bearing capacity, Plaxis, foundation, settlement

ii

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

pada

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI

OIL STORAGE TANK PADA PROYEK PEMBANGUNAN

TERMINAL TRANSIT BAUBAU DI SULAWESI

PASCA EKA PRASETYA

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

Judul Skripsi : Analisis Daya Dukung dan Penurunan Pondasi Oil Storage Tank

pada Proyek Pembangunan Terminal Transit Baubau di Sulawesi

Nama : Siti Rahmatika

NIM : F44120011

Disetujui oleh

Ir. Machmud Arifin Raimadoya, M.Sc Muhammad Fauzan, S.T., M.T

Pembimbing I Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT karena hanya dengan

karunia dan rahmat-Nya skripsi yang berjudul “Analisis Daya Dukung dan

Penurunan Pondasi Oil Storage Tank pada Proyek Pembangunan Terminal Transit

Baubau di Sulawesi” ini dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun sebagai salah satu

syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan

Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Ucapan terima kasih ditujukan kepada:

1. Ir. Machmud Arifin Raimadoya, M.Sc dan Bapak Muhammad Fauzan, S.T.,

M.T selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan serta

bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

2. Bapak Sutoyo, S.TP., M.Si selaku dosen penguji ujian skripsi atas kritik dan

sarannya.

3. Almarhum Ayahanda Sutisna Ali, Ibunda Afriyani, Kakak Siti Fadhilah dan

Adik Muhammad Ilyas Ali atas cinta, kasih sayang dan dukungan yang

diberikan.

4. Kakak Ronaldy Firdaus Yahya, S.T. yang telah membantu selama

pengumpulan data, serta Arafah, Muhamad Al Fath Noor dan Tubagus Verry

yang telah membantu dan memberikan berbagai masukan.

5. Staf Tata Usaha Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan dan staf Tata

Usaha Fakultas Teknologi Pertanian atas bantuan administrasi yang

diberikan.

6. Teman-teman satu bimbingan (Larasati Swisti Wirabumi, Mohammad Gilang

Nugraha, Muhammad Nofal dan Tubagus Verry) yang telah membantu dan

bersama-sama berjuang selama penyusunan karya ilmiah ini.

7. Sahabat yang diberkahi Allah SWT, Sekar Ayu Darmastuti, Raihana Najwa

Alwin, Alifia Octasuzan, Arafah, Dina Analya dan Agnes Fajariani.

8. Teman-teman seperjuangan mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan

angkatan 49 (2012) yang telah memberi warna baru selama perjalanan

kehidupan di kampus.

Semoga skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu selanjutnya terutama

di bidang teknik sipil.

Bogor, Desember 2016

Siti Rahmatika

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ii

DAFTAR TABEL iii

DAFTAR GAMBAR iii

DAFTAR LAMPIRAN iv

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

Ruang Lingkup Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Tangki Minyak 2

Pondasi 3

Daya Dukung Tanah 7

Penurunan Tanah 13

Plaxis 2D 15

METODE PENELITIAN 16

Waktu dan Lokasi 16

Alat dan Bahan 16

Tahapan Penelitian 16

HASIL DAN PEMBAHASAN 18

Pemodelan Struktur 18

Analisis Pembebanan 19

Analisis Struktur 23

Penurunan Tanah 25

SIMPULAN DAN SARAN 30

Simpulan 30

Saran 31

DAFTAR PUSTAKA 31

LAMPIRAN 34

RIWAYAT HIDUP 49

DAFTAR TABEL

1 Komposisi kimia dalam batu gamping 8

2 Faktor F 10

3 Faktor daya dukung untuk persamaan Terzaghi 12

4 Parameter penentuan respon spektrum desain 21

5 Daya dukung tanah ijin pondasi dangkal (metode Meyerhof) 24

6 Parameter mekanik tanah berdasarkan lapisan tanah 24

7 Daya dukung tanah ijin pondasi dangkal (metode Terzaghi) 25

8 Tegangan tanah dasar -2 m dari elevasi dasar tangki diameter 48 m 26

9 Tegangan tanah dasar -5 m dari elevasi dasar tangki diameter 48 m 26

10 Nilai parameter tanah dalam pemodelan Plaxis Versi 8.2 27

11 Input data untuk pemodelan komponen pondasi plat penuh 27

DAFTAR GAMBAR

1 Pondasi memanjang 4

2 Pondasi rakit 4

3 Pondasi telapak/footplat 5

4 Pondasi sumuran 6

5 Pondasi tiang 6

6 Pondasi dangkal 7

7 Tipe keruntuhan pondasi serta grafik hubungan beban dan penurunan 9

8 Pola keruntuhan lapisan tanah akibat beban pondasi 11

9 Koefisien kapasitas daya dukung 12

10 Contoh kerusakan bangunan akibat penurunan 14

11 Diagram alir penelitian 17

12 Pondasi plat tangki penyimpanan 18

13 Detail gambar pondasi plat 18

14 Ring concrete tipe A 19

15 Peta respon spektra percepatan 0.2 detik (Ss) di batuan dasar (SB) 20

16 Peta respon spektra percepatan 1.0 detik (S1) di batuan dasar (SB) 21

17 Respon spektrum desain gempa wilayah 3 22

18 Pemodelan pondasi dangkal setelah pendefinisian material 28

19 Generate mesh 28

20 Kondisi active pore pressure 29

21 Kondisi effective stresses 29

22 Tahapan perhitungan 30

23 Deformed mesh 30

iv

DAFTAR LAMPIRAN

1 Peta Lokasi Penelitian 34

2 Denah Pekerjaan Boring dan Sondir Di Area Tangki 35

3 Hasil Uji Tanah Di Laboratorium 36

4 Nilai Rata-rata Parameter Mekanik Tanah pada Daerah Darat 38

5 Sifat Mekanik Lapisan Tanah pada Lokasi 1 39

6 Hasil Pengamatan Tanah 40

7 Contoh Perhitungan Daya Dukung Berdasarkan Data SPT 42

8 Tata Letak Tangki 43

9 Potongan Melintang Tangki 44

10 Potongan Memanjang Tangki 45

11 Gambar Detail Pondasi Tangki 46

12 Penulangan Tipikal Ring Concrete Tipe A dan B 47

13 Ring Concrete Tipe C dan D 48

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Bangunan merupakan wujud fisik dari hasil suatu pekerjaan konstruksi yang

didukung oleh suatu konstruksi bawah tanah yang disebut sebagai pondasi. Pondasi

merupakan bagian dari suatu sistem rekayasa yang meneruskan beban yang ditopang

oleh pondasi dan beratnya sendiri ke dalam tanah dan batuan yang terletak di

bawahnya (Bowles 1997). Pondasi harus diperhitungkan untuk dapat menjamin

kestabilan bangunan terhadap beratnya sendiri, beban-beban bangunan (beban isi

bangunan), gaya-gaya luar yang bekerja seperti: gempa bumi, tekanan angin, dan lain-

lain tanpa harus mengalami penurunan yang melebihi batas yang diijinkan (Nusantara

2014). Penggunaan pondasi bangunan memerlukan perencanaan yang benar, agar

keruntuhan tanah yang terjadi akibat pembebanan bangunan tidak melebihi daya

dukung tanah itu sendiri. Sehingga diperlukan pemilihan pondasi yang tepat, agar

sesuai dengan beban bangunan dan jenis tanah tempat bangunan itu berdiri. Pemilihan

pondasi yang salah dapat mengakibatkan kegagalan pada bangunan. Jika suatu pondasi

dibebani, ia akan menyalurkan beban ke tanah. Akibatnya tanah di sekitar daerah

pondasi mengalami tekanan atau terjadinya tegangan tanah. Partikel-partikel tanah

akan berdeformasi dan terjadi penurunan (Shabrina 2011).

Menurut Suyono dan Nakazawa (1984), pemilihan jenis pondasi dipengaruhi

oleh beberapa faktor, antara lain: 1. Keadaan tanah pondasi yang meliputi jenis tanah,

daya dukung tanah, kedalaman tanah keras dan lainnya. 2. Batasan-batasan akibat

konstruksi di atasnya, meliputi kondisi beban (besar beban, arah beban, penyebaran

beban) dan sifat dinamis bangunan atas (statis tertentu atau tak tentu, kekakuan dan

lainnya). 3. Batasan-batasan di sekelilingnya, meliputi kondisi lokasi proyek dan

pekerjaan pondasi tidak boleh mengganggu atau membahayakan bangunan serta

lingkungan di sekitarnya. 4. Waktu dan biaya pelaksanaan pekerjaan. Pada dasarnya

waktu berbanding lurus dengan biaya pelaksanaan. Semakin sedikit waktu yang

digunakan maka semakin menurun biaya proyek. Akan tetapi hal ini tidak mutlak

terjadi, karena masih ada berbagai faktor yang berperan dalam proses pembangunan

seperti mutu material yang digunakan dan jenis peralatan yang dipakai.

Setiap proyek konstruksi memiliki perencanaannya masing-masing, begitu juga

dengan suatu konstruksi pondasi pada tangki minyak. Salah satu kendala terbesar yang

dihadapi dalam perancangan konstruksi tangki minyak adalah tidak adanya

keseragaman struktur atau pedoman teknis tentang pola perencanaan dan perancangan

yang ditetapkan. Oleh karena itu, untuk menghasilkan struktur pondasi konstruksi

tangki minyak yang lebih efisien maka dilakukan analisis perencanaan pondasi pada

Proyek Pembangunan Terminal Transit Baubau PT Pertamina di Sulawesi. Informasi

mengenai analisis pondasi dangkal untuk tangki minyak dengan beban konstruksi

tangki BBM kapasitas 10.000 kilo liter dan 15.000 kilo liter serta dampaknya terhadap

kemungkinan settlement yang dapat terjadi pada pondasi belum tersedia.

Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, pada penelitian ini terdapat

beberapa rumusan masalah, antara lain:

2

1. Berapakah besarnya kapasitas daya dukung pondasi dangkal dalam mendukung

beban yang diterimanya?

2. Berapakah besarnya nilai penurunan (settlement) pondasi dangkal plat penuh pada

lapisan tanah batugamping?

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Menghitung besarnya daya dukung pondasi dangkal plat penuh Oil Storage Tank

pada Proyek Pembangunan Terminal Transit Baubau, Sulawesi.

2. Menghitung besarnya penurunan pondasi dan pemodelan bentuk penurunan pada

lapisan tanah batu gamping untuk kondisi beban BBM menggunakan program

Plaxis Versi 8.2.

Manfaat Penelitian

Manfaat hasil penelitian diharapkan dapat:

1. Memberikan informasi mengenai daya dukung pondasi plat penuh Oil Storage

Tank pada Proyek Pembangunan Terminal Transit Baubau, Sulawesi.

2. Memberikan informasi mengenai nilai penurunan dan pemodelan bentuk

penurunan pada lapisan tanah batugamping untuk kondisi beban BBM

menggunakan program Plaxis Versi 8.2.

3. Memberikan informasi pemodelan struktur pondasi dangkal plat penuh Oil Storage

Tank pada Proyek Pembangunan Terminal Transit Baubau, Sulawesi.

Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian ini adalah:

1. Penelitian Struktur yang dianalisis adalah struktur bawah yang meliputi pondasi

dangkal.

2. Analisa dan perhitungan meliputi daya dukung dan penurunan (settlement) pondasi

dangkal.

3. Pemodelan struktur bawah dilakukan dengan menggunakan software AutoCAD

2014.

4. Pembebanan yang dianalisis meliputi beban mati, beban hidup dan beban gempa.

5. Pemodelan penurunan dilakukan dengan menggunakan software Plaxis 8.2.

TINJAUAN PUSTAKA

Tangki Minyak

Menurut Sinaga (2014), jenis tangki penyimpanan berdasarkan letaknya ada dua

yaitu aboveground tank dan underground tank. Aboveground tank merupakan tangki

penyimpanan yang terletak di atas permukaan taanh. Tangki penyimpanan ini bisa

berada dalam posisi horizontal dan dalam keadaan tegak (vertical tank) dan

underground tank merupakan tangki penyimpanan yang terletak di bawah permukaan

tanah.

3

Jenis tangki berdasarkan cairan yang akan disimpan, vapor-saving efficiency dan

bentuk atapnya yaitu fixed roof tank dan floating roof. Fixed roof tank, dengan dua

jenis bentuk atap yaitu cone roof dan dome roof. Cone roof merupakan jenis tangki

penyimpanan yang mempunyai kelemahan, yaitu terdapat vapor space antara

ketinggian cairan dengan atap. Jika vapor space berada pada keadaan mudah terbakar,

maka akan terjadi ledakan. Oleh karena itu, fixed cone roof tank dilengkapi dengan

vent untuk mengatur tekanan dalam tangki sehingga mendekati atmosfer. Jenis tangki

ini biasanya digunakan untuk menyimpan kerosene, air, solar. Terdapat dua jenis tipe

cone roof berdasarkan penyangga atapnya yaitu a supported cone roof yang mana pelat

atap di dukung oleh rafter pada girder dan kolom atau oleh rangka batang dengan atau

tanpa kolom dan a self-supporting cone roof merupakan atap tanpa penyangga dimana

atap lansung di tahan oleh dinding tangki (shell plate). Dome roof, yang biasa

digunakan untuk menyimpan cairan kimia. Floating roof biasanya digunakan untuk

menyimpan minyak mentah dan premium. Keuntungannya yaitu tidak terdapat vapour

space dan mengurangi kehilangan akibat penguapan. Floating roof tank terbagi

menjadi dua, yaitu external floating roof dan internal floating roof.

Pondasi

Pondasi ialah bagian dari sistem rekayasa yang meneruskan beban yang ditopang

oleh pondasi (struktur atasnya, upper structure, bagian sistem yang direkayasa) yang

membawa beban ke pondasi (struktur bawah) melalui bidang antara interface/tanah)

serta berat sendiri ke dalam tanah dan batuan yang terletak di bawahnya (Marbun

2009). Pondasi merupakan bagian paling bawah dari suatu konstruksi bangunan.

Fungsi pondasi adalah meneruskan beban konstruksi ke lapisan tanah yang berada di

bawah pondasi dan tidak melampaui kekuatan tanah yang bersangkutan. Apabila

kekuatan tanah dilampaui, maka penurunan yang berlebihan atau keruntuhan dari

tanah akan terjadi, kedua hal tersebut akan menyebabkan kerusakan konstruksi yang

berada di atas pondasi (Sinaga 2014). Menurut Yulianti (2014) ada beberapa

persyaratan dasar pondasi yaitu:

a. Memiliki faktor keamanan (2 atau 3) agar aman terhadap kemungkinan

keruntuhan geser.

b. Bila terjadi penurunan pondasi (settlement), maka penurunan tersebut harus

masih berada dalam batas toleransi.

c. Differential settlement (penurunan sebagian) tidak boleh menyebabkan

kerusakan serius atau mempengaruhi struktur bangunan.

Perancangan pondasi harus mempertimbangkan adanya keruntuhan geser dan

penurunan yang berlebihan. Oleh karena itu, kriteria stabilitas dan kriteria penurunan

harus dipenuhi. Dalam perencanaan pondasi dangkal perlu diperhatikan beberapa hal,

seperti faktor keamanan terhadap keruntuhan akibat terlampauinya kapasitas dukung

tanah harus dipenuhi dan penurunan pondasi harus berada dalam batas-batas nilai yang

ditoleransikan. Untuk penurunan yang tidak seragam, tidak boleh terjadi kerusakan

pada struktur. Untuk memenuhi stabilitas jangka panjang, perletakan dasar pondasi

perlu diperhatikan. Pondasi harus diletakkan pada kedalaman yang cukup untuk

menanggulangi resiko erosi permukaan, gerusan, kembang susut tanah dan gangguan

lainnya pada tanah di sekitar pondasi (Usman 2014).

Bentuk pondasi ditentukan oleh berat bangunan dan keadaan tanah di sekitar

bangunan tersebut, sedangkan kedalaman pondasi ditentukan oleh letak tanah padat

4

yang mendukung pondasi. Pada umumnya jenis pondasi dapat digolongkan menjadi 2

tipe, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam.

1. Pondasi Dangkal (Shallow Foundation)

Pada pondasi tipe ini beban diteruskan oleh kolom/tiang, selanjutnya diterima

pondasi dan disebarluaskan ke tanah. Dasar tanah yang menerima beban tidak lebih

dari 1 - 2 m dari permukaan tanah atau D/B bernilai sekitar 1. Tembok-tembok, kolom,

maupun tiang bangunan berdiri dengan pelebaran kaki di atas tanah dasar yang keras

dan padat. Kekuatan pondasi dangkal ada pada luas alasnya, karena pondasi ini

berfungsi untuk meneruskan sekaligus meratakan beban yang diterima oleh tanah.

Pondasi dangkal ini digunakan apabila beban yang diteruskan ke tanah tidak terlalu

besar. Misalnya, rumah sederhana satu lantai, dua lantai, bangunan ATM, pos satpam

dan sebagainya. Jenis pondasi dangkal diantaranya:

Pondasi Memanjang

Pondasi ini digunakan mendukung sederetan kolom berjarak dekat, dengan

telapak, sisinya berhimpit satu sama lainnya, seperti disajikan pada Gambar 1 (Marbun

2009).

Gambar 1 Pondasi memanjang

Pondasi Rakit

Pondasi ini digunakan bila pada kedalaman dangkal ditemui tanah yang lunak

untuk diletakkan pondasi. Selain itu, pondasi ini juga berguna untuk mendukung

kolom-kolom yang jaraknya terlalu berdekatan tidak mungkin untuk dipasangi telapak

satu per satu, tetapi diberikan solusi yaitu dijadikan satu kekakuan, seperti disajikan

pada Gambar 2 (Marbun 2009).

Gambar 2 Pondasi rakit

Pondasi Telapak/Footplat

Berbentuk seperti telapak kaki yang terbuat dari beton bertulang diletakkan tepat

pada kolom bangunan dan berguna untuk mendukung kolom baik rumah satu lantai

5

maupun dua lantai. Dasar pondasi telapak bisa berbentuk persegi panjang atau persegi,

seperti disajikan pada Gambar 3 (Marbun 2009).

Gambar 3 Pondasi telapak/footplat

2. Pondasi Dalam (Deep Foundation)

Beban diteruskan oleh kolom/tiang melalui perantaraan tumpuan (poer pondasi,

rooster kayu/balok kayu ataupun beton bertulang) yang dipancangkan dalam tanah.

Kedalaman tanah keras mencapai 4 - 5 m dari permukaan tanah atau D/B bernilai

sekitar 4 dan biasanya digunakan untuk bangunan besar, jembatan dan struktur lepas

pantai. Daya dukung pondasi dalam mengandalkan ujung (poing bearing), gesekan

(friction), lekatan (adhesive), dan gabungan. Jenis pondasi dalam diantaranya, yaitu:

Pondasi Sumuran (cyclop beton)

Merupakan bentuk peralihan dari pondasi dangkal ke pondasi tiang yang

menggunakan beton berdiameter 60 – 80 cm dengan kedalaman 1 – 2 meter dan harus

memenuhi syarat 4 ≤ D / B < 10, dengan D = kedalaman pondasi dan B = diameter

pondasi sumuran. Di dalamnya dicor beton yang kemudian dicampur dengan batu kali

dan sedikit pembesian di bagian atasnya. Biasanya dibor atau dikerjakan dengan bor

jatuh sebab di dalamnya tidak dapat digali. Pondasi ini digunakan apabila beban kerja

pada struktur pondasi cukup berat dan letak tanah keras atau lapisan tanah dengan daya

dukung tinggi relatif tidak terlalu dalam. Pondasi ini kurang populer sebab banyak

kekurangannya, diantaranya boros adukan beton dan untuk ukuran sloof haruslah

besar, seperti disajikan pada Gambar 4 (Marbun 2009). Hal tersebut membuat pondasi

ini kurang diminati.

Pondasi Tiang (pile foundation)

Pondasi ini digunakan bila lapisan tanah di kedalaman normal tidak mampu

mendukung bebannya dan lapisan tanah kerasnya sangat dalam, terbuat dari kayu,

beton dan baja. Diameter lebih kecil dan lebih panjang dibanding pondasi sumuran

(Bowles 1991). Pondasi tiang dijelaskan pada Gambar 5 (Marbun 2009).

Tipe pondasi ditentukan setelah mengetahui keadaan tanah dasarnya melalui

data – data hasil sondir atau boring yang dipakai. Konstruksi pondasi harus cukup

kokoh atau kuat untuk menerima beban diatasnya atau melimpahkannya pada tanah

keras dibawahnya. Selain ditentukan oleh faktor teknis, sistem dan konstruksi pondasi

juga dipilih yang ekonomis dan biaya pembuatan serta pemeliharaannya mudah tanpa

mengurangi kekokohan konstruksi bangunan keseluruhan. Pada perencanaan tangki

minyak ini digunakan pondasi dangkal (Herma dan Ardiyanto 2010).

6

Gambar 4 Pondasi sumuran

Gambar 5 Pondasi tiang

Menurut Budi (2011), tipe bentuk pondasi yang paling cocok untuk suatu

bangunan tergantung pada beberapa faktor; fungsi bangunan dan beban yang harus

dipikul, kondisi permukaan serta biaya pondasi dibanding dengan biaya bangunan.

Beberapa faktor yang harus dipertimbangkan dalam merencanakan pondasi dangkal

antara lain bahwa elevasi dasar pondasi harus di bawah:

1. Batas beku tanah yang mungkin terjadi pada musim dingin (untuk negara

yang mempunyai 4 musim),

2. Zona yang berpotensi mengalami perubahan volume yang besar akibat

perubahan kadar air di dalam tanah (tanah expansive),

3. Lapisan tanah organik,

4. Lapisan tanah gambut (peat),

5. Material yang tidak dapat dikonsolidasi (sampah).

Pondasi dangkal adalah pondasi yang ditempatkan dengan kedalaman D di

bawah permukaan tanah yang kurang dari lebar minimum pondasi (B), dengan kata

lain pondasi dangkal merupakan pondasi yang kedalamannya dekat dengan permukaan

tanah (D/B≤1) (Usman 2014). Pondasi dangkal dijelaskan pada Gambar 6 (Salimah

2015). Pengertian dari pondasi dangkal sampai sekarang ini masih sulit didefinisikan

dengan jelas, karena dalam menginterpretasikannya tergantung dari masing-masing

ahli tanah (Martini 2009). Sebagai contoh pondasi dangkal menurut Terzaghi dalam

Das (2004) adalah:

1) Apabila kedalaman pondasi lebih kecil atau sama dengan lebar pondasi, maka

pondasi tersebut bisa dikatakan sebagai pondasi dangkal.

2) Anggapan bahwa penyebaran tegangan pada struktur pondasi ke lapisan tanah di

bawahnya yang berupa lapisan penyangga lebih kecil atau sama dengan lebar

7

pondasi ke lapisan tanah dibawahnya yang berupa lapisan penyangga lebih kecil

atau sama dengan lebar pondasi.

Gambar 6 Pondasi dangkal

dengan:

Q = beban aksial total yang bekerja pada dasar pondasi

Df = kedalaman pondasi dari permukaan tanah

B = lebar pondasi

Daya Dukung Tanah

Tanah, pada kondisi alam, terdiri dari campuran butiran-butiran mineral dengan

atau tanpa kandungan bahan organik. Butiran-butiran tersebut dapat dengan mudah

dipisahkan satu sama lain dengan kocokan air. Material ini berasal dari pelapukan

batuan, baik secara fisik maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah, kecuali oleh sifat

batuan induk yang merupakan material asal, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur luar

yang menjadi penyebab terjadinya pelapukan batuan tersebut (Sihotang 2009).

Tanah mempunyai peranan yang penting pada suatu lokasi pekerjaan konstruksi

yaitu sebagai pondasi pendukung untuk konstruksi bangunan, jalan (subgrade),

tanggul dan bendungan. Namun tidak semua tanah mampu mendukung konstruksi.

Hanya tanah yang mempunyai stabilitas baik yang mampu mendukung konstruksi

yang besar. Sedangkan tanah yang kurang baik harus distabilisasi terlebih dahulu

sebelum dipergunakan sebagai pondasi pendukung (Hastomo 2014).

Pada penelitian ini, tanah yang digunakan adalah batugamping dan lempung.

Batu gamping adalah batuan gunung berapi yang telah mengalami pelapukan baik

pelapukan fisik maupun kimia. Gamping biasanya dijual sebagai kapur tohor

(quicklime) yang mengandung kalsium tinggi dengan kandungan CaO (Sulasih 2007).

Gamping dapat digunakan sebagai pereaksi dalam proses sulfit dalam

pembuatan kertas. Kecocokan gamping untuk suatu pemakaian tertentu bergantung

pada komposisi dan sifat-sifat fisiknya, yang semuanya itu dapat dikendalikan dengan

memilih batu gampingnya dan mengatur proses pembuatannya. Biasanya gamping

harus digiling sebelum dipakai (Sulasih 2007).

Ditinjau dari komposisinya, ada beberapa jenis gamping. Gamping hidraulik

didapatkan dari pembakaran batu gamping yang mengandung lempung, dan sifat

produk yang didapatkan setelah diberi air adalah beragam sekali, mulai dari dempul

sampai seperti semen. Gamping berkadar kalsium tinggi hanya dapat mengeras dengan

menyerap karbon dioksida dari udara, yang prosesnya lambat. Gamping hidraulik juga

8

mengeras dengan perlahan, tetapi dapat digunakan didalam air. Gamping hidrasi

makin banyak dipakai dalam industri bangunan sebagai pengganti gamping tohor,

walaupun beratnya lebih tinggi. Gamping tohor hampir selalu dimatikan atau dihidrasi

sebelum dipakai (Sulasih 2007).

Gamping selalu merupakan komoditi yang murah karena endapan batu gamping

terdapat dimana-mana. Gamping dihasilkan dari batuan gunung berapi yang letaknya

berdekatan dengan pusat konsumsi, karbonat kalsium dan magnesium didapat dari

endapan batu gamping marmer, kapur, dolomit, atau kulit kerang (Sulasih 2007).

Batu gamping dibakar menurut ukuran masing-masing, di dalam tanur vertikal

untuk membuat gamping bongkahan, atau didalam tanur putar horizontal untuk

gamping halus. Batu gamping merupakan batuan sedimen karbonat yang terdapat di

alam. Tampak luar bahan tambang batu gamping berwarna putih, putih kekuningan,

abu-abu hingga hitam. Batu gamping merupakan salah satu bahan galian industri yang

potensinya sangat besar (Sulasih 2007). Sifat fisik batu gamping:

i. Warna putih kotor, putih keabu-abuan sampai kuning keabu-abuan

ii. Berbuih bila dideteksi

iii. Berat jenis 2,60 – 2,70

Berdasarkan teori menurut Park (Apriliani dkk 2012), bahwa kandungan utama

batu gamping adalah fasa kalsit dan dolomit. Secara umum segala benda yang ada di

rumah dan kantor membutuhkan batuan kapur dengan fase tertentu baik langsung

maupun tidak langsung, baik sebagai proses primer maupun sebagai bahan tambahan.

Begitu banyaknya hasil olahan pabrik yang membutuhkan batuan kapur menunjukkan

bahwa peran batu kapur dalam proses industri sangatlah penting misalnya sebagai

bahan utama pembuatan semen (Haidir 2011).

Tabel 1 Komposisi kimia dalam batu gamping

Parameter

Kadar (%)

Tanpa

dibakar

Dibakar

900oC

Fe2O3 3,00 3,26

MgO 2,34 2,49

CaO 53,20 60,91

Al2O3 5,06 5,99

SiO2 1,00 2,80

Kegagalan geser (shear failure) pada tanah di bawah pondasi harus dihindari

pada setiap perencanaan suatu konstruksi. Besarnya tegangan geser tanah di bawah

pondasi dipengaruhi oleh besarnya beban dan ukuran pondasi. Jika beban cukup besar

atau ukuran pondasi terlalu kecil, maka tegangan geser yang terjadi dapat melampaui

kekuatan geser tanah yang bisa menyebabkan keruntuhan daya dukung dari pondasi

(Harimurti et al. 2007). Berdasarkan pengujian model, Vesic (1963) membagi

mekanisme keruntuhan pondasi menjadi tiga macam, yaitu:

1) Keruntuhan geser umum (general shear failure)

2) Keruntuhan geser lokal (local shear failure)

3) Keruntuhan geser pons (punching shear failure)

Model keruntuhan di bawah pondasi dapa dilihat pada Gambar 7. Keruntuhan

geser akibat terlampauinya kapasitas dukungan tanah akan mengakibatkan penurunan

9

sebagian (differential settlement) diseluruh bangunan. Faktor aman terhadap bahaya

keruntuhan akibat geser ini harus diperhitungkan secara matang. Penurunan akibat

defleksi atau kerusakan pondasi umumnya jarang terjadi di dalam perancangan

pondasi dangkal. Bahaya kerusakan akibat defleksi ini sangat penting diperhatikan

pada waktu merancang pondasi dalam, seperti pondasi sumuran atau pondasi tiang.

Analisis dari kemungkinan ini tidak dibahas disini karena menyangkut perancangan

struktur atas. Masalah yang paling perlu diperhatikan dalam analisis penurunan adalah

sifat-sifat mekanik pada tanah di bawah beban, terutama pada jenis-jenis tanah bila

dengan beban yang direncanakan akan mengalami penurunan yang besar

(Kadarningsih 2014).

Gambar 7 Tipe keruntuhan pondasi serta grafik hubungan beban dan penurunan

(a) Keruntuhan geser umum (b) Keruntuhan geser lokal (c) Keruntuhan geser pons

Daya dukung tanah adalah kemampuan tanah untuk menahan tekanan atau beban

bangunan pada tanah dengan aman tanpa menimbulkan keruntuhan geser dan

penurunan berlebihan. Nilai daya dukung dari suatu tanah didasarkan pada

karakteristik tanah dasar dan dipengaruhi oleh penurunan dan stabilitas tanah. Secara

umum analisis daya dukung tanah ditentukan dari daya dukung ultimate dibagi faktor

keamanan yang sesuai dan dilakukan dengan cara pendekatan empiris untuk

memudahkan perhitungan (Ramot dan Rudi 2013).

Daya dukung batas (ultimate bearing capacity) adalah daya dukung terbesar dari

tanah. Daya dukung ini merupakan kemampuan tanah untuk mendukung beban dengan

asumsi tanah mulai mengalami keruntuhan. Daya dukung tanah dipengaruhi oleh

jumlah air yang terdapat di dalamnya, kohesi tanah, sudut geser dalam dan tegangan

normal tanah. Tanah memiliki sifat untuk meningkatkan kepadatan dan kekuatan

gesernya apabila mendapat tekanan berupa beban. Apabila beban yang bekerja pada

tanah pondasi telah melampaui daya dukung batasnya, tegangan geser yang

ditimbulkan di dalam tanah melampaui ketahanan geser pondasi, maka akan terjadi

keruntuhan geser pada tanah pondasi Pada umumnya angka aman besarnya sekitar 3, digunakan untuk menghitung

daya dukung yang diijinkan untuk tanah di bawah pondasi. Hal ini dilakukan

mengingat bahwa dalam keadaan yang sesungguhnya tanah tidak homogen dan tidak

isotropis sehingga pada saat mengevaluasi parameter-parameter dasar dari kekuatan

10

geser tanah ini ditemukan banyak ketidakpastian (Mulyati dan Indriastuti 2006). Nilai

faktor aman umumnya diperhitungkan terhadap ketelitian hasil uji tanah, kondisi

lokasi pembangunan, pengawasan saat pembangunan dan derajat ketidaktentuan dari

persamaan kapasitas dukung yang digunakan. Faktor aman terhadap keruntuhan

kapasitas dukung akibat beban maksimum disarankan sama dengan 3. Faktor aman

sama dengan 3 adalah sangat berhati-hati guna menanggulangi ketidaktentuan variasi

kondisi tanah dasar. Bila pembebanan berupa kombinasi beban-beban permanen dan

beban-beban sementara, faktor aman kurang dari 3 dapat digunakan (Achmad 2012).

Berdasarkan Nilai SPT

Pada perancangan fondasi, nilai N dapat dipakai sebagai indikasi kemungkinan

model keruntuhan fondasi yang akan terjadi. Kondisi keruntuhan geser lokal (local

shear failure) dapat dianggap terjadi bila nilai N < 5 dan kondisi keruntuhan geser

umum (general shear failure) terjadi pada nilai N > 30 (Hardiyatmo 1996).

Berdasarkan data hasil pengamatan di lapangan, (Bowles 1988 dalam Budi 2011)

memodifikasi persamaan daya dukung pondasi dangkal yang diturunkan oleh

Meyerhof dengan menaikkan daya dukungnya sebesar 50%. Hal ini dikarenakan

perumusan yang diusulkan Meyerhof dipandang terlalu konservatif. Dengan demikian

daya dukung untuk pondasi setempat dengan lebar < 1,2 m adalah:

qa.1 = Nn

F1x Kd (1)

Kd = 1 + 0.33 (B

D) ≤ 1.33 (2)

Daya dukung untuk pondasi dengan lebar 1,2 m < B < 4,5 m:

qa.1 = Nn

F2x (

B+ F3

B) (3)

dimana:

qa.1 = daya dukung ijin pondasi pada penurunan 25 mm (1 inch), kPa

Nn = nilai SPT yang dikoreksi pada energy n

F1, F2, F3 = faktor yang didapat dari Tabel 2 (Bowles 1988 dalam Budi 2011)

Kd = faktor kedalaman

B = lebar pondasi, m

D = kedalaman dasar pondasi (dari permukaan tanah), m

Karena lapisan tanah merupakan lapisan batu gamping fragmental pecah-pecah,

maka daya dukung ijin tanah berdasarkan SPT harus dikoreksi menjadi:

qall = qa.1 * 0,4

Tabel 2 Faktor F

F N55 N’70

F1 0,05 0,04

F2 0,08 0,06

F3 0,30 0,30

Berdasarkan Parameter Mekanik Tanah

Beberapa asumsi yang dipakai oleh Terzaghi dalam menurunkan perumusannya

antara lain sebagai berikut (Budi 2011).

1. Besamya sudut kemiringan pasak (wedge) di bawah dasar pondasi adalah ϕ.

11

2. Kedalaman pondasi (D) lebih kecil atau sama dengan dimensi lebar pondasi (B)

sehingga komponen gesekan tanah di daerah sedalam D diabaikan.

3. Dasar pondasi kasar sehingga diasumsikan tidak ada pergerakan horisontal

(sliding) antara dasar pondasi dengan tanah.

4. Lapisan tanah di bawah pondasi homogen.

5. Kekuatan geser tanah mengikuti pola kemntuhan Mohr-Coulomb Ƭ = c + σ tan ϕ.

6. Pola keruntuhan pondasi adalah geser umum (general shear failure) seperti terlihat

pada Gambar 8.

7. Tidak ada penurunan akibat konsolidasi.

8. Pondasi relatif kaku dibandingkan tanah yang mendukung.

Dalam perumusannya, Terzaghi membagi tanah di sekitar pondasi menjadi tiga

daerah (zona) seperti skema pada Gambar 8 (Budi 2011), yaitu:

1. Zona pasak (wedge zone)

2. Zona geser radial (radial shear zone)

3. Zona geser linier (linear shear zone)

Gambar 8 Pola keruntuhan lapisan tanah akibat beban pondasi

Berdasarkan eksperimen dan perhitungan para peneliti terdahulu yaitu

Meyerhof, Hansen, Bala, Muhs dan Milovic (Bowles 1984), terungkap bahwa hasil

perhitungan daya dukung tanah dengan metoda Terzaghi menghasilkan nilai terkecil

terutama pada kondisi sudut geser dalam > 30o. Nilai terkecil tersebut dinilai aman

dalam antisipasi keruntuhan tanah atau kegagalan pondasi (Bowles 1984).

Teori Terzaghi mengenai daya dukung tanah (Ramot dan Rudi 2013) berlaku

untuk pondasi dangkal (Df ≤ B). Dari penjabaran keseimbangan statika, Terzaghi

mengemukakan rumus praktis untuk menghitung daya dukung tanah seperti disajikan

pada persamaan (4), (5) dan (6). Daya dukung tanah ultimit dipengaruhi oleh nilai

parameter tanah yaitu sudut geser (ϕ), kohesi (c) dan berat isi tanah (γ), kedalaman

pondasi (Df), ukuran dan bentuk pondasi, sifat tanah terhadap penurunan dan

kedalaman muka air tanah (Ramot dan Rudi 2013).

12

1) Untuk pondasi menerus

qu = cNc + qNq + 0,5BɣNɣ (4)

2) Untuk pondasi persegi

qu = 1,3cNc + qNq + 0,4BɣNɣ (5)

3) Untuk pondasi lingkaran

qu = 1,3cNc + qNq + 0,3BɣNɣ (6)

dengan:

qu = daya dukung ultimit untuk pondasi memanjang (kN/m2)

c = kohesi tanah (kN/m2)

Df = kedalaman pondasi dangkal dari permukaan tanah (m)

B = lebar atau diameter pondasi (m)

γ = berat volume tanah (kN/m3)

q = γ.Df = tekanan overburden pada dasar pondasi (kN/m2)

Nc = faktor daya dukung tanah akibat kohesi tanah

Nq = faktor daya dukung tanah akibat beban terbagi rata

Nγ = faktor daya dukung tanah akibat berat tanah

Tabel 3 Faktor daya dukung untuk persamaan Terzaghi

ϕ Nc Nq Nɣ

0o 5,7 1,0 0,0

5o 7,3 1,6 0,5

10o 9,6 2,7 1,2

15o 12,9 4,4 2,5

20o 17,7 7,4 5,0

25o 25,1 12,7 9,7

30o 37,2 22,5 19,7

35o 57,8 41,4 42,4

40o 95,7 81,3 100,4

45o

50o

172,3

347,5

173,3

415,1

297,5

1153,2

Gambar 9 Koefisien kapasitas daya dukung

Nc, Nq dan Nɣ adalah “faktor daya dukung tanah” (bearing capacity factors)

yang besarnya tergantung dari sudut geser tanah. Jadi untuk menghitung daya dukung

13

tanah, perlu diketahui berat volume tanah (γ), kohesi tanah (c) dan sudut geser tanah

(φ). Faktor koefisien daya dukung pondasi menurut Terzaghi ditunjukkan oleh Tabel

3 (Gunawan 1991). Nilai-nilai Nc, N

q dan N

γ adalah fungsi dari besarnya sudut geser

dalam (φ) yang diberikan Terzaghi dalam bentuk grafik pada Gambar 9 (Sosrodarsono

dan Nakazawa 1990). Gaya maksimum yang diijinkan (allowable) yang dapat dipikul

oleh pondasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (7) (Budi 2011). Pada

tanah batugamping memiliki nilai RQD sebesar 0,24 sehingga persamaan berubah

menjadi persamaan (8).

qall = qult

FS (7)

qall = qultRQD2

FS (8)

dengan,

qult = daya dukung batas (kN/m2)

FS = faktor keamanan (Factor of Safety)

Tegangan tanah efektif merupakan tegangan dalam tanah yang dipengaruhi oleh

gaya-gaya dari air yang terdapat di dalam tanah. Berat tanah yang terendam oleh air

disebut berat tanah efektif, sedangkan tegangan yang terjadi disebut tegangan efektif.

Menurut Soedarmo dan Purnomo (1993), untuk menghitung nilai tegangan tanah

efektif pada kedalaman tertentu digunakan persamaan (9).

σtotal = γ x h (9)

Penurunan Tanah

Jika tanah mengalami pembebanan di atasnya maka tanah tersebut akan

mengalami regangan dan penurunan (settlement). Jumlah regangan sepanjang

kedalaman lapisan merupakan penurunan total tanahnya. Penurunan dapat terjadi

disebabkan berubahnya susunan tanah, relokasi partikel, deformasi partikel tanah,

keluarnya air atau udara dari dalam pori dan sebab-sebab lainnya. Pada arah vertikal

penurunan tersebut disebut sebagai ∆H. Umumnya penurunan tak seragam lebih

membahayakan daripada penurunan totalnya (Harimurti et al. 2007). Adapun contoh

kerusakan bangunan akibat penurunan dapat dilihat pada Gambar 10.

Menurut Hardiyatmo (1996), ada beberapa penyebab terjadinya penurunan

akibat pembebanan yang bekerja di atas tanah, yaitu:

1. Keruntuhan geser akibat terlampauinya daya dukung tanah, hal ini akan

menyebabkan penurunan sebagian (differential settlement) dan penurunan

diseluruh bangunan.

2. Kerusakan akibat defleksi yang besar pada pondasinya. Kerusakan ini umumnya

terjadi pada pondasi dalam.

3. Distorsi geser pada tanah pendukungnya (shear distorsion) dari tanah

pendukungnya.

4. Turunnya tanah akibat perubahan angka pori.

Menurut Harimurti et al. (2007), secara umum penurunan pada tanah dapat

dibagi dalam dua kelompok besar, yaitu:

1. Penurunan segera (immediate settlement)

14

Penurunan ini terjadi pada waktu beban diterapkan atau dalam suatu jangka

waktu sekitar 7 hari. Penurunan ini terjadi akibat dari deformasi elastic tanah

kering, basah dan jenuh air tanpa adanya perubahan kadar air.

2. Penurunan konsolidasi (consolidation settlement)

Penurunan jenis ini tergantung waktu dan berlangsung dalam beberapa bulan

sampai tahunan. Penurunan ini terjadi karena perubahan volume tanah jenuh air

sebagai akibat keluarnya air yang menempati pori-pori tanah.

Gambar 10 Contoh kerusakan bangunan akibat penurunan

Pertimbangan pertama dalam menghitung besarnya penurunan adalah

penyebaran tekanan pondasi ke tanah dasar, hal ini sangat bergantung pada kekakuan

pondasi dan sifat-sifat tanah. tekanan yang terjadi pada pertemuan antara dasar pondasi

dan tanah disebut tekanan sentuh (contact pressure) yang berpengaruh terhadap

distribusi momen dan tegangan geser pondasi terhadap tanah. dalam praktek jarang

dijumpai pondasi yang benar-benar kaku, karena itu distribusi tekanan sentuh yang

terjadi adalah antara pondasi kaku dan fleksibel sehingga dapat dianggap seragam bila

beban terbagi ratanya seragam (Munawir et al. 2009).

Menurut SNI-1727-1989 tentang Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan

Gedung, beban yang diperhitungkan ialah:

1. Beban mati (dead load, DL), yaitu berat dari semua bagian dari suatu gedung yang

bersifat tetap, termasuk seluruh unsur tambahan peralatan yang tak terpisahkan

dari gedung itu. Pada penelitian ini, jenis beban mati antara lain berat dinding,

lantai, balok-balok, langit-langit, dan sebagainya.

2. Beban hidup (live load, LL), yaitu semua beban yang terjadi akibat penghunian

atau penggunaan suatu gedung yang tidak bersifat tetap. Pada penelitian ini beban

hidup yang diperhitungkan antara lain beban parkir, beban manusia pada koridor.

3. Beban angin (wind load, W), yaitu semua beban yang bekerja pada gedung yang

disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

4. Beban gempa (earthquake load, E), yaitu semua beban statik ekuivalen yang

bekerja pada gedung yang menirukan pengaruh dan gerakan tanah akibat gempa.

15

Plaxis 2D

PLAXIS Versi 8.2 adalah program elemen hingga yang secara khusus digunakan

untuk menganalisis deformasi dan penurunan pada bidang geoteknik. Pada PLAXIS

2D, pondasi dimodelkan sebagai elemen triangular 2 dimensi dengan memiliki hanya

dua derajat kebebasan per nodal. Pemodelan dengan 15 nodal dipilih untuk setiap

elemen agar memperoleh perhitungan yang lebih akurat meskipun akan menjadi lebih

rumit. Sebuah struktur yang bersifat kontinyu dapat dianalisis dengan lebih mudah

apabila struktur tersebut dibagi-bagi ke dalam beberapa elemen atau volume. Analisis

berdasarkan elemen yang lebih kecil itulah yang disebut sebagai metode elemen

hingga. Oleh karena itu, metode elemen hingga merupakan sebuah rekayasa numerik

yang mentransformasikan ekspresi mekanika kontinyu yang berbentuk kalkulus dan

persamaan diferensial menjadi sebuah ekspresi mekanika diskrit yang berbentuk

matriks.

Proses simulasi pada PLAXIS terdiri dari tiga tahap, yaitu input data,

perhitungan, dan output. Pada input data dilakukan pembuatan dan modifikasi

geometri model sehingga menghasilkan model elemen hingga yang sesuai dengan

kondisi asli kasus. Setelah dibuat pemodelan dilakukan pemilihan tipe perhitungan

yang sesuai dan perhitungan dilakukan hingga keseimbangan tercapai. Adapun

keluaran utama yang bisa diperoleh adalah deformmesh, perkembangan profil

penurunan, besarnya tegangan di dalam lapisan tanah, serta gaya-gaya dalam yang

dialami oleh struktur yang dimodelkan.

PLAXIS memiliki beberapa fitur yang dapat digunakan untuk memodelkan

struktur (Brinkgreve dan Vermeer 2002). Fitur-fitur pemodelan tersebut adalah tanah,

pelat dan cangkang, angkur, geogrid, dan elemen interface. Dalam penggunaan

perangkat lunak ini tentu ada batasan-batasan yang diambil. Batasan pertama adalah

bagaimana pemodelan material yang digunakan. Berbagai perilaku mekanis tanah

dapat dimodelkan pada berbagai derajat akurasi. Sementara itu, untuk memodelkan

elemen struktural yang besar dan lapisan batuan dasar lebih diperlukan pemodelan

elastisitas linier.

Secara umum, pada analisis yang dilakukan untuk penelitian ini, tanah akan

dimodelkan dalam bentuk Mohr-Coulumb. Model Mohr-Coulumb melibatkan lima

parameter masukan, yaitu modulus Young dan rasio Poisson untuk menggambarkan

elastisitas tanah, sudut geser dan kohesi untuk menggambarkan plastisitas tanah, dan

sudut dilatansi dari tanah. Model ini mempresentasikan orde pertama dari perilaku

tanah atau batuan. Jenis model ini sangat direkomendasikan sebagai analisis pertama

dari setiap masalah yang akan dibahas. Setiap lapisan tanah harus dicari rata-rata

kekakuannya dan kekakuan tersebut harus bersifat konstan, sehingga perhitungan akan

relatif cepat dan hasil deformasi yang terjadi pada tanah akan langsung terlihat. Selain

kelima parameter tersebut, kondisi awal tanah juga memainkan peranan penting pada

sebuah masalah deformasi tanah. Tekanan lateral awal tanah juga harus sangat

berpengaruh sehingga nilai Ko harus dipilih dengan benar.

16

METODE PENELITIAN

Waktu dan Lokasi

Pengambilan data untuk “Analisis Daya Dukung Dan Penurunan Pondasi Oil

Storage Tank Pada Proyek Pembangunan Terminal Transit di Baubau Sulawesi”

dilakukan dari bulan Maret – April 2016. Analisis data dilakukan di Departemen

Teknik Sipil dan Lingkungan. Lokasi penelitian disajikan pada Lampiran 1.

Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah laptop yang dilengkapi

dengan Microsoft Office, AutoCAD 2014 dan Plaxis Professional Version 8.2. Selain

itu juga diperlukan printer dan scanner. Bahan yang digunakan merupakan data

sekunder berupa peraturan-peraturan, peta, gambar rencana (as built drawing) dan data

lapangan. Peraturan yang digunakan adalah SNI 03-2847-2013 tentang Tata Cara

Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan, SNI 03-1726-2012 tentang Tata Cara

Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung,

dan American Petroleum Institute API (2011). Peta yang digunakan adalah Peta

Hazard Gempa Indonesia 2010.

Tahapan Penelitian

Penelitian dilakukan melalui empat tahapan, yaitu tahap studi pustaka, tahap

pengumpulan data, pengolahan data, dan analisis data. Pengumpulan data dilakukan

dengan menggunakan data-data terkait yang akan digunakan pada proses analisis.

Diagram alir penelitian disajikan pada Gambar 11.

Langkah-langkah yang dilakukan pada penelitian ini adalah:

1. Pengumpulan Data

Pengumpulan data sekunder diperoleh dari PT Krakatau Engineering sebagai

kontraktor pelaksana dan PT Surya Besindo Sakti sebagai konsultan yang

mencakup soil investigation report, boring logs, result of laboratory test dan

gambar rencana (as built drawing). Peraturan yang digunakan, seperti SNI 03-

2847-2013 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan, SNI

03-1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur

Bangunan Gedung dan Non Gedung, dan American Petroleum Institute API

(2011) serta Peta Hazard Gempa Indonesia 2010.

2. Analisis Pembebanan

Pembebanan dianalisis dengan cara manual untuk menentukan gaya-gaya dalam

pada struktur. Beban yang dianalisa adalah beban statis yang meliputi beban mati

dan beban hidup serta beban dinamis seperti beban gempa.

3. Analisis Struktur

Meninjau dari respons struktur terhadap beban yang bekerja, di samping

menentukan tegangan ataupun gaya-gaya pada elemen-elemen struktur dan

memeriksanya terhadap kriteria desain. Analisis ataupun perencanaan terperinci

akan dilakukan berdasarkan ketentuan-ketentuan yang berlaku.

4. Analisis Pondasi Dangkal

17

Pada tahapan analisis pondasi dangkal ini dilakukan perhitungan dan analisis

struktur bawah atau pondasi yang meliputi daya dukung pondasi dan penurunan

(settlement). Penurunan pondasi dianalisis menggunakan program Plaxis Versi

8.2.

5. Daya Dukung Tanah

Kapasitas daya dukung tanah dilakukan berdasarkan hasil SPT (standard

penetration test) dan boring log dengan menggunakan metode Meyerhof

didapatkan nilai daya dukung tanah ijin. Berdasarkan parameter-parameter

mekanik didapatkan nilai daya dukung tanah ijin dengan metode Terzaghi.

6. Penurunan Pondasi

Settlement pondasi dangkal dianalisis dengan menggunakan program PLAXIS

2D dan data parameter mekanik tanah. Selain perhitungan penurunan pondasi

dan pemodelan bentuk penurunannya, perilaku tanah pondasi pun dapat

diketahui.

Gambar 11 Diagram alir penelitian

18

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pemodelan Struktur

Pada penelitian ini, tangki yang digunakan ada dua jenis, yaitu tangki dengan

kapasitas 10.000 kiloliter dan tangki dengan kapasitas 15.000 kiloliter. Masing-masing

tangki tersebut memiliki diameter sebesar 38 m dan 48 m. Analisis yang dilakukan

menggunakan spesifikasi tangki minyak sebagai berikut:

1. Jenis Tangki Aboveground Tank

2. Jenis Atap A Self Supported Cone Roof

3. Material Baja

4. Isi Tangki Solar

5. Berat Jenis Isi Tangki 8,7 kN/m3

6. Tinggi Tangki 10,8 m

7. Berat Tangki 4035,442 kN

Berdasarkan letaknya, tangki ini termasuk ke dalam jenis aboveground tank,

yaitu tangki penimbun yang terletak di atas permukaan tanah. Bentuk atap tangki ini

berupa a self supported cone roof dimana pelat atap berdiri sendiri tanpa penyangga

sehingga langsung didukung oleh dinding tangki (Fathoni 2011). Mutu baja tulangan

yang digunakan adalah BJTS-40 dengan tegangan leleh (Fy) sebesar 400 MPa dan

mutu beton K-300.

Gambar 12 Pondasi plat tangki penyimpanan

Gambar 13 Detail gambar pondasi plat

19

Pada penelitian ini, pemodelan hanya mencakup struktur bawah tangki

penyimpanan yaitu pondasi plat penuh yang dilakukan dengan menggunakan

AutoCAD 2014. Pemodelan dilakukan pada tangki yang memiliki diameter sebesar 38

m. Pemodelan struktur bawah mencakup tulangan dan selimut beton yang dapat dilihat

pada Gambar 12 sedangkan untuk detail gambar yang lebih jelas dapat dilihat pada

Gambar 13.

Penulangan tipikal ring concrete tipe “a”

Skala 1 : 25

Gambar 14 Ring concrete tipe A

Penulangan yang dimodelkan adalah penulangan tipikal ring concrete tipe A.

Tinggi tulangan sebesar 1,5 m dan jarak masing-masing tulangan sebesar 25 cm.

Ukuran detail dari tulangan yang dimodelkan dapat dilihat pada Gambar 14.

Analisis Pembebanan

Struktur tangki sama dengan struktur lainnya, suatu tangki harus didesain kuat

terhadap beban yang selalu diterima olehnya atau beban yang suatu waktu akan

dikenakan pada struktur tersebut. Beban yang ditinjau pada penelitian ini adalah

sebagai berikut:

Beban Mati

Beban mati struktur tangki yaitu berat sendiri (self weight) struktur. Berat

struktur sendiri tangki penyimpanan terdiri dari berat tangki kosong, berat pelat dasar

dan berat solar yang digunakan pada tangki tersebut.

Data

γconcrete = 24 kN/m3

γdiesel = 8,7 kN/m3

hpelat = 0,01 m

D = 48 m

Vdiesel = 15000000 liter

20

Berat pelat dasar

Wconcrete = π x r2 x hpelat x γconcrete (pelat berbentuk lingkaran)

= 3,14 x 24 x 24 x 0,01 x 24

= 434,074 kN

Berat tangki kosong

Wempty tank = 4035,442 kN (data spesifikasi oil storage tank)

Berat solar

Wdiesel = Vdiesel x γdiesel (diasumsikan tangki penuh)

= 15000000 liter

1000m3 x 8,7 kN/m3

= 130500 kN

Berat struktur adalah

Wself weight = Wconcrete + Wempty tank + Wdiesel

= 434,074 kN + 4035,442 kN + 130500 kN

= 134969,515 kN

Beban Hidup

Beban hidup atap minimum sebesar 1 kN/m2 pada daerah proyeksi horizontal

atap (roof plate). Beban hidup atap minimum dapat ditentukan dengan ASCE7, tetapi

tidak kurang dari 0,72 kPa (API 2011). Sehingga beban hidup tangki penyimpanan

adalah:

Wbeban hidup = 1 kN/m2 x π x 1

4 x 482 m2 = 1810,286 kN

Beban Gempa

Gambar 15 Peta respon spektra percepatan 0.2 detik (Ss) di batuan dasar (SB)

Gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati

besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2 persen.

Bangunan ini termasuk struktur tambahan (tangki penyimpanan bahan bakar). Faktor

21

keutamaan dan kategori risiko struktur, tergolong kategori risiko IV dengan faktor

keutamaan gempa (Ie) sebesar 1,50. Tangki penyimpanan ini termasuk bangunan tidak

beraturan, sehingga analisis struktur yang digunakan adalah analisis dinamik. Analisis

respon spektrum adalah salah satu cara analisis dinamik struktur yang menggunakan

model matematika dimana struktur diberlakukan suatu respon spektrum gempa

rencana.

Berdasarkan peta hazard gempa Indonesia tahun 2010, bangunan tangki

penyimpanan terletak pada wilayah 3 (zone 3) dan jenis tanah keras (site class SC).

Adapaun peta respon spektra percepatan 0,2 detik (Ss) ditunjukkan pada Gambar 15,

sedangkan untuk percepatan 1,0 detik (S1) ditunjukkan pada Gambar 16.

Gambar 16 Peta respon spektra percepatan 1.0 detik (S1) di batuan dasar (SB)

Tabel 4 Parameter penentuan respon spektrum desain

Parameter Simbol Nilai

Koefisien situs Fa 1,2000

Fv 1,5800

Spektrum respons percepatan Sms 0,5508

Sm1 0,3429

Percepatan spectral desain Sds 0,3670

Sd1 0,2290

Perioda getar fundamental To 0,1200

Ts 0,6200

Berdasarkan peta respon spektra tersebut, percepatan gempa terpetakan pada

perioda pendek (SS) 0,2 detik sebesar 0,459g (nilai tersebut merupakan interpolasi dari

0,4g hingga 0,5g) dan perioda 1 detik (S1) sebesar 0,217g (nilai tersebut merupakan

interpolasi dari 0,2g hingga 0,25g). Selanjutnya dengan mengacu pada SNI 03-1726-

2012 diperoleh parameter dalam menentukan kurva respon spektrum desain yang

ditunjukkan pada Tabel 4.

22

Data parameter-parameter yang didapat dari hasil perhitungan lalu diplotkan ke

dalam grafik respon spektrum. Grafik respon spektrum desain berdasarkan peta hazard

gempa Indonesia 2010 disajikan pada Gambar 17.

Beban gempa mengakibatkan terjadinya gaya impulsif dan gaya konvektif dari

cairan di dalam tangki. Beban gempa impulsif adalah beban gempa hasil dari ikut

bergeraknya sebagian fluida isi tangki dengan dinding tangki. Sedangkan beban gempa

konvektif adalah beban gempa yang terjadi akibat sebagian fluida yang lain, yang tidak

ikut bergerak dengan tangki pada mode pertama tadi, yang bergoyang sendiri (Lay

1989).

Gambar 17 Respon spektrum desain gempa wilayah 3

Pada penelitian ini, perhitungan beban gempa menggunakan tangki dengan

diameter sebesar 48 m, sehingga dapat mewakili perhitungan untuk jenis tangki

lainnya. Mengacu pada UBC (1997), untuk mendapatkan periode impulsif (T1)

digunakan persamaan yang sama dalam mencari periode fundamental struktur pada

SNI 03-1726-2012.

T1 = 0,0488 x (H3

4) = 0,0488 x (10,83

4) = 0,290 detik

Menurut Myers (1997), periode konvektif (T2) perlu dihitung untuk menentukan

koefisien respon gempa konvektif (C2). Menurut API (2011), periode dapat ditentukan

dari diameter tangki (D) dan koefisien konvektif (Ks).

Ks =0,578

√tanh (3,68𝐻

𝐷)

Ks =0,578

√tanh (3,68 𝑥 10,8

48)

= 0,701

T2 = Ks x √D = 0,701 x √48 m x 3,281 ft/m = 8,797 detik

0.0

0.1

0.1

0.2

0.2

0.3

0.3

0.4

0.4

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Per

cep

ata

n R

esp

on

Sp

ektr

a, S

a (

g)

Periode, T (detik)

23

Selanjutnya mengacu pada SNI 03-1726-2012, koefisien respon gempa pada

masing-masing kondisi dapat diketahui. Koefisien respon gempa impulsif (C1) sebesar

0,184, sedangkan koefisien respon gempa konvektif (C2) sebesar 0,013.

Analisis Struktur

Tangki penyimpanan ini memiliki aspek rasio (tinggi/diameter) lebih kecil dari

3:4, sehingga dikategorikan dalam tangki pendek. Selanjutnya untuk menghitung

besarnya beban dinamik perlu diketahui besarnya massa dari tangki dan isinya yang

ikut menimbulkan beban, baik impulsif maupun konvektif. Untuk itu diperlukan

perhitungan nilai W1 dan W2 yang merupakan nilai massa ekivalen dari cairan yang

ada di dalam tangki. Menurut Myers (1997) massa ekivalen (W) dan jarak sentroid

dari tanah (X) pada masing-masing kondisi untuk tangki pendek dihitung sebagai

berikut.

Berat Efektif Impulsif

W1 = [ tanh (0,866 (

DH

))

0,866 (DH

)] Wtotal

W1 = [ tanh (0,866 (

4810,8

))

0,866 (48

10,8)

] x 134969,516 kN = 35035,32 kN

Berat Efektif Konvektif

W2 = Wtotal − W1

= 134969,516 kN – 35035,32 kN = 99934,19 kN

Jarak Sentroid Impulsif

X1 = 3

8x H =

3

8x 10,8 m = 4,05 m

Jarak Sentroid Konvektif

X2 = 1,0 − [cosh (

3,67D/H

) − 1,0

3,87D/H

sinh (3,87D/H

)]

X2 = 1,0 − [cosh (

3,6748/10,8

) − 1,0

3,8748/10,8

sinh (3,87

48/10,8)

] = 6,26 m

Selanjutnya setelah nilai dari masing-masing kondisi telah diketahui, maka dapat

dicari gaya geser dasar (Vu) yang merupakan hasil perkalian antara berat efektif

dengan koefisien respon gempa pada masing-masing kondisi. Nilai dari momen guling

(Mu) diperoleh dari hasil perkalian gaya geser dasar (Vu) dan jarak sentroid (X)

masing-masing kondisi.

Vu = (W1 x C1) + (W2 x C2) Vu = (35035,32 x 0,184) + (99934,2 x 0,013) = 7729,684 kN

24

Mu = (W1 x C1 x X1) + (W2 x C2 x X2) Mu = (35035,32 x 0,184 x 4,05 m) + (99934,2 x 0,013 x 6,26 m) = 34176,6 kNm

Gaya lateral yang terhitung kemudian didistribusikan secara vertikal. Distribusi

beban aksial (tekan) pada pondasi dangkal dihitung sebagai berikut:

Pu = Wbeban mati + Wbeban hidup

= 134969,516 kN + 1810,286 kN = 136779,801 kN

Tegangan normal (σPu) dihitung dengan:

σPu=

Pu

Apenampang=

136779,801 kN

3,14 x 24 x 24= 75,626 kN/m2

Kuat geser tanah (𝜏) dihitung dengan:

𝜏 = 𝑐 + σcosØ

= 100 + (75,626 x cos30)

= 111,665 kN/m2

Besarnya tegangan geser tanah (σVu) adalah:

σVu=

Vu

Apenampang=

7729,684 kN

3,14 x 24 x 24= 4,274 kN/m2

Bila 𝜏 > σVu ..................aman

Besarnya daya dukung ijin tanah adalah:

qall = 170694 kN/m2

Bila qall > σPu ..............aman

Tabel 5 Daya dukung tanah ijin pondasi dangkal (metode Meyerhof)

SPT Daya Dukung Ijin Tanah (kg/cm2)

N Diameter Pondasi (m)

38 48

20 1,02 1,01

25 1,27 1,27

30 1,52 1,52

35 1,78 1,77

40 2,03 2,03

45 2,29 2,28

50 2,54 2,53

55 2,80 2,79

60 3,05 3,04

Kapasitas daya dukung pondasi dapat ditentukan dari data lapangan, yaitu

standard penetration test (SPT). Standard penetration test (SPT) pada prinsipnya

adalah usaha untuk mendapatkan besaran tahanan tanah, yaitu kemampuan tanah

untuk menahan tabung standar (split spoon) ke dalam tanah (Manullang 2014). Nilai

25

SPT dapat dipakai secara langsung untuk memprediksi daya dukung pondasi dangkal

yang menumpu pada tanah kepasiran (non-kohesif). Besarnya daya dukung ini

didasarkan pada penurunan pondasi sebesar 25 mm (Budi 2011). Hasil perhitungan

daya dukung ijin tanah dengan metode Meyerhof dengan menggunakan faktor koreksi

0,4 dapat dilihat pada Tabel 5.

Berdasarkan metode Meyerhof, permukaan tanah pada kedalaman 1 m dari

permukaan tanah dengan nilai SPT N sebesar 35 akan memberikan daya dukung ijin

tanah (qall) untuk pondasi tangki dengan diameter 38 m sebesar 1,78 kg/cm2. Untuk

diameter tangki 48 m daya dukung ijin tanah (qall) sebesar 1,77 kg/cm2.

Berdasarkan data laboratorium dari hasil penyelidikan tanah, digunakan

parameter pada Tabel 6 untuk perencanaan. Parameter yang digunakan dalam

perhitungan yaitu nilai berat isi tanah, sudut geser dan kohesi tanah.

Tabel 6 Parameter mekanik tanah berdasarkan lapisan tanah

No. Jenis Lapisan

Tanah

Tebal

Lapisan

Parameter Desain

Berat Isi

Tanah ()

Sudut Geser

()

Kohesi

(c)

Modulus

Elastisitas

(E)

(m) (gr/cm3) (o) (kg/cm2) (kg/cm2)

1. Gamping 20 1,70 30 1,00 80.000

2. Lempung >20 1,250 27 0,27 20.000

Faktor aman sebesar 3 untuk mencegah terjadinya keruntuhan. Berdasarkan

metode Terzaghi, permukaan tanah pada kedalaman 1 m dari permukaan tanah akan

memberikan daya dukung tanah ijin (qall) untuk pondasi tangki dengan diameter 38 m

sebesar 1,74 kg/cm2 dan untuk diameter tangki 48 m adalah 1,94 kg/cm2. Hasil tersebut

dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7 Daya dukung ijin tanah pondasi dangkal (metode Terzaghi)

D B c ɣ φ qult Qall

(cm) (cm) (kg/cm2) (kg/cm3) (o) (kg/cm2) (kg/cm2)

100 3800 1 0,0017 30 90,6 1,74

100 4800 1 0,0017 30 100,8 1,94

Daya dukung ijin menunjukkan beban yang diizinkan bekerja pada pondasi yang

ditinjau. Untuk keperluan perencanaan pondasi tangki, daya dukung ijin tanah dapat

diambil sebesar 1,74 kg/cm2, dengan dasar pondasi diletakkan pada lapisan tanah keras

yang terletak minimum sedalam 1 m dari permukaan tanah asli sampai kekerasan tanah

mencapai nilai SPT, N 40 dan nilai RQD 0,24.

Penurunan Tanah

Tegangan tanah yang terjadi akibat berat bahan bakar dan berat pondasi dasar

tangki dengan permukaan tanah dasar -2 m dari elevasi dasar tangki sebesar 1,087

kg/cm2, sedangkan tegangan tanah pada dasar tangki dengan permukaan tanah dasar -

26

5 m dari elevasi dasar tangki sebesar 1,597 kg/cm2. Hasil pembebanan menunjukkan

nilai yang lebih kecil dari daya dukung ijin tanah 1,74 kg/cm2 sehingga dapat

dinyatakan bahwa daya dukung tanah sudah dapat menahan beban yang diterima yang

berarti konstruksi tangki minyak aman. Tegangan tanah akibat pondasi dasar tangki

beserta bahan bakar dengan berat jenis sebesar 870 kg/m3 dapat dilihat pada Tabel 8

dan Tabel 9.

Tabel 8 Tegangan tanah dasar -2 m dari elevasi dasar tangki diameter 48 m

Material Tegangan

(kg/cm2)

Beban bahan bakar pada tanah (tinggi bahan bakar 8,5 m, γ = 870 kg/m3) 0,7395

Berat sendiri pelat dasar (t = 1 cm) 0,0079

Berat tanah di bawah pelat dasar t = 200 cm, γ = 1.700 kg/m3 0,3400

Tegangan pada tanah, (kg/cm2) 1,0874

Tabel 9 Tegangan tanah dasar -5 m dari elevasi dasar tangki diameter 48 m

Material Tegangan

(kg/cm2)

Beban bahan bakar pada tanah (tinggi bahan bakar 8,5 m, γ = 870 kg/m3) 0,7395

Berat sendiri pelat dasar (t = 1 cm) 0,0079

Berat tanah di bawah pelat dasar t = 500 cm, γ = 1.700 kg/m3 0,8500

Tegangan pada tanah, (kg/cm2) 1,5974

Analisis penurunan menggunakan PLAXIS memiliki beberapa tahapan yaitu

input, perhitungan dan output. Input data yang dimasukkan untuk pemodelan tanah

dalam PLAXIS dapat dilihat pada Tabel 10. Analisis perhitungan penurunan yang

terjadi dilakukan dengan tiga tahap.

Analisis menggunakan program PLAXIS digunakan untuk mendapatkan nilai

penurunan (settlement) pondasi dangkal akibat beban yang bekerja pada pondasi

tersebut. Input data yang dimasukkan untuk pemodelan pondasi plat penuh dalam

PLAXIS dapat dilihat pada Tabel 11. Model Mohr-Coulumb dianggap cukup

sederhana dan sudah dapat memodelkan perilaku elastic-plastis dari material.

Sementara itu, tipe analisis yang dipilih adalah undrained. Tipe analisis ini tepat

digunakan pada kondisi dimana permeabilitas tanah rendah sementara laju

pembebanan sangat tinggi. Selain itu, tipe analisis ini juga sesuai digunakan apabila

perilaku jangka pendek menjadi fokus analisis. Selanjutnya untuk komponen pondasi

plat penuh akan dimodelkan dengan menggunakan pelat (plate). Adapun tipe material

komponen ini adalah elastic.

27

Tabel 10 Nilai parameter tanah dalam pemodelan Plaxis Versi 8.2

Parameter Satuan Lapis 1 Lapis 2

Kedalaman M 0-20 ˃ 20

Model material - Mohr

Columb

Mohr

Columb

Tipe perilaku - Undrained Undrained

Berat isi tanah di atas MAT

(γunsat)

kN/m3 16 16

Berat isi tanah di bawah

MAT (γsat)

kN/m3 18 18

Koef. Permeabilitas (kx= ky) m/hari 1.00E-03 1.00E-03

Modulus Young (Eref) kN/m2 8000000 2000000

Rasio Poisson (v) - 0,35 0,35

Kohesi (cref) kN/m2 100 27

Sudut Geser (φ) o 30 27

Sudut dilatansi (ψ) o 0 0

Tabel 11 Input data untuk pemodelan komponen pondasi plat penuh

Parameter Nilai Satuan

1. Properti Kekakuan

Komponen Tipe Dangkal -

Modulus young beton E 24950000 kN/m2

Tebal ekivalen plat h 1 m

Panjang plat (diameter) b 48 m

Kekakuan aksial EA 24950000 kN/m

Kekakuan fleksural EI 2079166,667 kNm2/m

2. Angka Poisson v 0,35 -

3. Berat

Berat volum beton γbeton 24 kN/m3

Berat volum tanah γtanah 17 kN/m3

Tebal ekivalen plat h 1 m

Berat W 7 kN/m2

4. Plastisitas

Momen lentur max Mp kNm/m

Gaya aksial max Np kN/m

Perhitungan dengan Metode Elemen Hingga

Langkah pertama dalam setiap analisis yaitu atur parameter dasar dari model

elemen hingga di jendela pengaturan global. Setelah dilakukan pemodelan tanah dan

pemodelan tiang kemudian di interface untuk memisahkan kekakuan antara tanah

dan pelat. Kemudian input beban dan bentuk kondisi batasnya dengan tombol standard

fixities .

Kemudian masukkan data material dengan menggunakan tombol material set

. Setelah itu, gunakan data-data yang telah diinput ke dalam pemodelan geometri

awal, seperti Gambar 18. Selanjutnya klik generate mesh untuk membagi-bagi

28

elemen menjadi beberapa bagian yang beraturan sehingga mempermudah dalam

perhitungan (Gambar 19).

Gambar 18 Pemodelan pondasi dangkal setelah pendefinisian material

Gambar 19 Generate mesh

Gambar 20 menunjukkan kondisi active pore pressure (tekanan air tanah) dan

Gambar 21 menunjukkan effective stresses (tegangan efektif tanah) pada lokasi.

Program PLAXIS menunjukkan bahwa tekanan air tanah efektif maksimum sebesar -

216,11 kN/m2 dan tegangan efektif tanah maksimum sebesar -636,21 kN/m2.

Pada oil storage tank yang dianalisis, bentuk pembebanan relatif seragam, baik

pada sumbu x maupun sumbu z dimana dalam PLAXIS sumbu z ke arah luar. Beban-

beban terdistribusi ke seluruh penampang pondasi yang berada pada satu lapisan yang

sama di sumbu z. Pembagian dengan luasan penampang pondasi pada sumbu z

dianggap perlu dilakukan mengingat input pembebanan terdistribusi pada pemodelan

plane strain di PLAXIS versi 8.2 merupakan beban aksial per satuan luas arah sumbu

y. Beban yang didistribusikan sebesar 74,63 kN/m2.

Tipe kalkulasi yang digunakan adalah plastic dengan input pembebanan stage

construction. Dalam perhitungan PLAXIS digunakan tiga tahapan yang dapat dilihat

29

pada Gambar 22. Analisis pertama adalah plastic artinya penurunan pondasi yang

dianalisis adalah penurunan plastis yaitu penurunan seketika ketika tahap konstruksi

berlangsung. Selanjutnya tahap stage construction, yaitu tahap konstruksi pondasi

dangkal. Tahap akhir yaitu konstruksi pembebanan untuk memasukkan beban yang

diterima oleh pondasi dari konstruksi tangki.

Gambar 20 Kondisi active pore pressure

Gambar 21 Kondisi effective stresses

Berdasarkan perhitungan tersebut, hasil dan profil total displacement maximum

pada pondasi dapat dilihat pada Gambar 23. Hasil output menunjukkan besarnya

penurunan maksimum yang terjadi akibat beban yang bekerja sebesar 0,312 mm. Hasil

tersebut lebih kecil dari penurunan yang diijinkan yaitu sebesar 25 mm, sehingga

pondasi dinyatakan kuat menahan beban yang bekerja pada pondasi tersebut.

30

Gambar 22 Tahapan perhitungan

Gambar 23 Deformed mesh

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Simpulan yang dapat ditarik dari penelitian ini yaitu:

31

1. Tegangan tanah yang terjadi akibat berat bahan bakar dan berat pondasi dasar

tangki pada kondisi permukaan tanah dasar -2 m dari elevasi dasar tangki sebesar

1,087 kg/cm2 dan pada kondisi permukaan tanah dasar -5 m dari elevasi dasar tangki

sebesar 1,597 kg/cm2. Hasil pembebanan menunjukkan nilai yang lebih kecil dari

daya dukung ijin tanah (qall) sebesar 1,74 kg/cm2 sehingga dapat dinyatakan bahwa

daya dukung tanah dapat menahan beban yang diterima dan konstruksi tangki

minyak aman.

2. Berdasarkan pemodelan dan perhitungan dengan program PLAXIS versi 8.2

diperoleh penurunan pondasi dangkal sebesar 0,312 mm, yang nilainya lebih kecil

dari penurunan yang diijinkan sebesar 25 mm. Dengan demikian pondasi dangkal

pada tangki penyimpanan bahan bakar Baubau dinyatakan aman.

Saran

Saran yang dapat diberikan guna penyempurnaan penelitian yaitu:

1. Penentuaan parameter tanah sangat penting dalam mendesain dan menganalisis

pondasi dangkal.

2. Penelitian selanjutnya akan lebih baik jika menggunakan program PLAXIS 3D

dalam membuat pemodelan pondasi dangkal untuk mendapatkan nilai yang lebih

realistis.

DAFTAR PUSTAKA

[API] American Petroleum Institute. 2011. Welded Steel Tanks for Oil Storage API

650. Washington DC (US): API.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk

Bangunan Gedung. SNI 03-2847-2013. Jakarta (ID): BSN.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2015. Spesifikasi untuk Bangunan Gedung Baja

Struktural. SNI 03-1729-2015. Jakarta (ID): BSN.

Achmad F. 2012. Pemetaan kapasitas dukung tanah berdasarkan data sondir di kota

Gorontalo. [laporan penelitian]. Gorontalo (ID): Universitas Negeri Gorontalo.

Adam NF, Achmad F. 2014. Analisis penurunan pondasi tiang pancang tunggal dan

kelompok pada pembangunan gedung training centre Universitas Negeri

Gorontalo. Jurnal Ilmiah Teknik. 1(1): 1-8.

Anonim. 2009. Laporan kegiatan penyelidikan tanah, proyek pekerjaan transit

terminal Baubau di Tangjung Lombe. Baubau (ID): PT Surya Besindo Sakti

dan PT Pertamina.

Apriliani NF, Baqiya MA, Darminto. 2012. Pengaruh Penambahan Larutan MgCl2

pada Sintesis Kalsium Karbonat Presipitat Berbahan Dasar Batu Kapur

dengan Metode Karbonasi. Jurnal Sains dan Seni ITS.1 (1). Hlm 30.

Bowles JE. 1984. Foundation Analysis and Design. Jilid II. Penerjemah: Silaban P.

Jakarta (ID): Erlangga.

Bowles JE. 1991. Analisa dan Desain Pondasi. Ed ke-4. Jakarta (ID): Erlangga.

Bowles JE. 1997. Fondation Analysis and Design. New York (US): McGraw-Hill.

32

Brinkgreve RBJ, Vermeer PA. 2002. PLAXIS 2D-Version 8 Manual. Netherlands

(NU): A.A. Balkena.

Budi GS. 2011. Pondasi Dangkal. Yogyakarta (ID): Andi Offset.

Das BM. 1988. Mekanika Tanah: Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis. Jilid 1.

Penerjemah: Noor Endah dan Indra Surya B. Mochtar. Jakarta (ID): Erlangga.

Das BM. 1993. Mekanika Tanah: Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis. Jilid 2.

Penerjemah: Noor Endah dan Indra Surya B. Mochtar. Jakarta (ID): Erlangga.

Das BM. 2004. Principles of Foundation Engineering. California: Brooks/Cole.

Fathoni IN. 2011. Studi perilaku tangki minyak pelat baja terhadap beban internal dan

beban seismik. [skripsi]. Depok (ID): Universitas Indonesia.

Gunawan R. 1991. Pengantar Teknik Pondasi. Yogyakarta (ID): Kanisius.

Haidir S. 2011. Uji kemurniaan komposisi fasa batu kapur tuban dengan analisis

rietveld data difraksi sinar-x. [tugas akhir]. Surabaya (ID): Institut Teknologi

Surabaya.

Hardiyatmo HC. 1996. Teknik Pondasi 1. Jakarta (ID): PT Gramedia Pustaka Utama.

Harimurti, Munawir A, Widodo D. 2007. Alternatif perkuatan tanah pasir

menggunakan lapis anyaman bambu dengan variasi luas dan jumlah lapis.

Jurnal Rekayasa Sipil. Volume 1, No.1.

Hastomo A. 2014. Analisa Perancangan dan Perhitungan Konstruksi Sarang Laba-

Laba Dimodifikasi Untuk Beban Skala Besar (Studi Kasus Tangki BBM

Kapasitas 1.000.000 Liter). [skripsi]. Bandar Lampung (ID): Universitas

Lampung.

Herma SP, Ardiyanto P. 2010. Perencanaan jembatan banjir kanal timur

gayamsari kota semarang. [laporan tugas akhir]. Semarang (ID): Universitas

Diponegoro.

Kadarningsih R. 2014. Evaluasi penurunan pondasi gedung auditorium universitas

negeri gorontalo berdasarkan data sondir. [laporan penelitian]. Gorontalo (ID):

Universitas Negeri Gorontalo.

Manullang P. 2014. Studi daya dukung pondasi tiang berdasarkan data spt dan pda test

pada konstruksi tangki minyak. [skripsi]. Bandar Lampung (ID): Universitas

Lampung.

Marbun B. 2009. Analisis penurunan elastic pondasi tiang pancang proyek

pembangunan rusunawa Medan area. [laporan tugas akhir]. Medan (ID):

Universitas Sumatera Utara.

Martini. 2009. Analisis daya dukung tanah pondasi dangkal dengan beberapa metode.

Majalah Ilmiah Mektek Tahun XI No.2. Fakultas Teknik Universitas Tadulako,

Palu.

Mulyati E, Indriastuti Y. 2006. Kajian penurunan dan daya dukung

pondasi terapung (floating foundation) pada tanah lunak. [tugas akhir].

Semarang (ID): Universitas Diponegoro.

Munawir A, Suyadi W, Noviyanto T. 2009. Alternatif perkuatan tanah pasir

menggunakan lapis anyaman bambu dengan variasi jarak dan jumlah lapis.

Jurnal Rekayasa Sipil. Volume 3, No.1.

Myers, PE. 1997. Aboveground Storage Tanks. California (US): McGraw-Hill.

Novita SV. 2010. Perancangan struktur gedung pascasarjana Universitas Negeri

Yogyakarta. [laporan tugas akhir]. Yogyakarta (ID): Universitas Atma Jaya

Yogyakarta.

33

Nusantara MA. 2014. Analisa daya dukung pondasi dangkal pada tanah

lempung menggunakan perkuatan anyaman bambu dan grid bambu dengan

bantuan program plaxis. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan. Vol.2. No.3.

Pohan AD. 2009. Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal pada Proyek

Pembangunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan. [tugas

akhir]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.

Ramot EP, Rudi I. 2013. Analisa Daya Dukung Tanah Menggunakan Program Elemen

Hingga yang Diberi Perkuatan Geotextile dan Tanpa Perkuatan Geotextile.

[tugas akhir]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.

Romel AA, Doni SF. 2007. Analisa perbandingan penggunaan pondasi tiang pancang

dengan pondasi sarang laba-laba dilihat dari segi teknis dan ekonomis pada

proyek pembangunan hotel ibis semarang. [tugas akhir]. Semarang (ID):

Universitas Diponegoro.

Salimah S. 2015. Analisa pengaruh berat isi pasir terhadap daya dukung

pondasi dangkal berbentuk segi tiga dan lingkaran. [artikel ilmiah]. Rokan

Hulu (ID): Universitas Pasir Pengaraian.

Shabrina Y. 2011. Analisis daya dukung dan penurunan pondasi melayang (floating

foundation) pada tanah lempung lunak dengan menggunakan software plaxis

versi 8.2. [skripsi]. Padang (ID): Universitas Andalas.

Sihotang IES. 2009. Analisa daya dukung pondasi tiang pancang pada proyek

pembangunan gedung Kanwil DJP dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia

Medan. [tugas akhir]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.

Sinaga LTM. 2014. Alternatif pondasi dangkal pada konstruksi tangki minyak.

[skripsi]. Bandar Lampung (ID): Universitas Lampung.

Soedarmo GD, Purnomo SJE. 1993. Mekanika Tanah 1. Malang (ID): Kanisius.

Sosrodarsono S, Nakazawa K. 1990. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi.

Penerjemah: L Taulu dkk. Jakarta (ID): PT. Pradnya Paramita.

Sukirman S. 1992. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Bandung (ID): Nova.

Sulasih T. 2007. Karakterisasi dan pembuatan semen pozolan kapur (spk)

sebagai semen alternatif. [skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.

Suyono S, Nakazawa K. 1984. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. Jilid II. Jakarta

(ID): PT. Dainippon Gitakarya.

Usman A. 2014. Studi daya dukung pondasi dangkal pada tanah gambut menggunakan

kombinasi perkuatan anyaman bambu dan grid bambu dengan variasi lebar dan

jumlah lapisan perkuatan. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan. 2(3): 297-302.

Vesic AS. 1963. Ultimate Loads and Settlements of Deep Foundation in Sand. Proc.

Symp. On Bearing Capacity and Settlement of Foundation, Duke University.

Yulianti P. 2014. Studi pemodelan perkuatan pondasi dangkal pada tanah

lempung lunak menggunakan kombinasi geotekstil woven dan grid bambu

dengan bantuan program plaxis. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan. Vol. 2,

No.3.

34

Lampiran 1 Peta Lokasi Penelitian

U

Sumber: www.maps.gooegle.co.id

35

Lampiran 2 Denah Pekerjaan Boring dan Sondir Di Area Tangki

U

Skala 1 : 750

*) Sumber: Laporan Kegiatan Penyelidikan Tanah, Proyek Pekerjaan Transit Terminal

Bau Bau Di Tangjung Lombe – Sulawesi Tenggara

36

Lampiran 3 Hasil Uji Tanah Di Laboratorium

Pada lubang bor BH-1

Depth

Wet

density

(wet)

Dry

density

(dry)

Saturated

density

(s)

Cohesion

(c)

Angle of

Internal

Friction

()

Poiss.

Ratio

()

Young

Modulus

(E )

(gr/cm3) (gr/cm3) (gr/cm3) (kg/cm2) (o) (kg/cm2)

2,30 - 3,00 1,83 1,73 2,26 1,10 43 0,34 9,45E+04

5,60 - 6,00 2,02 1,90 2,70 1,09 37 0,27 8,72E+04

11,50 -11,80 2,08 2,06 2,83 0,39 43 0,33 1,13E+05

18,00 -18,68 1,75 1,71 1,93 2,41 40 0,36 9,29E+05

22,50 - 22,80 1,89 1,59 2,41 1,46 37 0,36 2,07E+04

29,15 -29,60 1,92 1,58 2,49 5,00 14 0,33 1,17E+05

Pada lubang bor BH-2

Depth

Wet

density

(wet)

Dry

density

(dry)

Saturated

density

(s)

Cohesion

(c)

Angle of

Internal

Friction

()

Poiss.

Ratio

()

Young

Modulus

(E )

(gr/cm3) (gr/cm3) (gr/cm3) (kg/cm2) (o) (kg/cm2)

4,50 - 5,00 1,92 1,89 2,46 0,47 32 0,26 6,75E+04

9,30 - 9,70 1,96 1,94 2,60 1,44 34 0,28 7,36E+04

13,00 -13,45 1,84 1,56 2,30 0,23 28 0,25 6,70E+04

19,50 -20,50 1,58 1,56 1,40 2,50 47 0,36 9,18E+04

23,50 - 24,00 1,90 1,57 2,44 1,17 38 0,42 1,04E+05

27,50 - 28,00 1,80 1,42 2,12 0,87 35 0,29 8,10E+04

Pada lubang bor BH-3

Depth

Wet

density

(wet)

Dry

density

(dry)

Saturated

density

(s)

Cohesion

(c)

Angle of

Internal

Friction

()

Poiss.

Ratio

()

Young

Modulus

(E )

(gr/cm3) (gr/cm3) (gr/cm3) (kg/cm2) (o) (kg/cm2)

4,50 - 5,00 1,91 1,68 2,41 2,97 29 0,37 8,00E+04

7,15 - 7,70 2,02 1,70 2,70 3,08 26 0,29 1,02E+05

16,40 - 16,90 2,07 1,74 3,27 2,84 25 0,26 1,12E+05

20,00 - 20,60 2,09 1,81 3,05 2,79 28 0,35 1,32E+05

24,00 - 24,60 1,97 1,69 2,89 3,98 28 0,35 1,32E+05

27,00 - 27,50 1,93 1,59 2,50 1,66 28 0,44 9,26E+02

37

Lampiran 3 Lanjutan

Pada lubang bor BH-4

Depth

Wet

density

(wet)

Dry

density

(dry)

Saturated

density

(s)

Cohesion

(c)

Angle of

Internal

Friction

()

Poiss.

Ratio

()

Young

Modulus

(E )

(gr/cm3) (gr/cm3) (gr/cm3) (kg/cm2) (o) (kg/cm2)

5,30 - 5,80 1,81 1,79 2,11 1,12 24 0,34 1,62E+05

10,30 - 10,70 1,87 1,78 2,26 2,30 28 0,28 7,19E+04

15,00 - 15,40 1,92 1,79 2,38 0,93 28 0,33 1,07E+05

19,50 - 20,00 1,86 1,68 2,31 1,50 27 0,39 1,13E+05

24,35 - 24,80 1,28 1,06 0,77 0,95 17 0,19 7,55E+03

28,30 - 28,60 1,57 1,30 1,53 0,71 18 0,73 6,85E+03

Pada lubang bor BH-5

Depth

Wet

density

(wet)

Dry

density

(dry)

Saturated

density

(s)

Cohesion

(c)

Angle of

Internal

Friction

()

Poiss.

Ratio

()

Young

Modulus

(E )

(gr/cm3) (gr/cm3) (gr/cm3) (kg/cm2) (o) (kg/cm2)

4,40 - 5,00 1,65 1,62 1,50 3,81 46 0,33 9,27E+04

9,00 - 9,50 1,73 1,49 1,94 3,09 36 0,36 8,60E+04

14,50 - 14,80 1,73 1,47 1,95 0,81 27 0,32 1,07E+05

18,50 - 19,00 2,08 1,91 2,88 1,57 26 0,34 1,10E+05

23,50 - 24,00 2,12 1,30 2,99 1,65 46 0,35 2,44E+05

27,00 - 27,50 1,74 1,44 1,97 0,46 25 0,20 4,01E+03

*) Sumber: Laporan Kegiatan Penyelidikan Tanah, Proyek Pekerjaan Transit Terminal

Bau Bau Di Tangjung Lombe – Sulawesi Tenggara

38

Lampiran 4 Nilai Rata-rata Parameter Mekanik Tanah pada Daerah Darat

Sifat Mekanik Lapisan

Tanah Simbol Satuan Kisaran Rata-rata

Wet Density wet (gr/cm3) 1,2540 – 2,1240 1,8367

Dry Density dry (gr/cm3) 1,0592 – 2,0585 1,6394

Cohesi c (kg/cm2) 0,2280 – 8,6250 1,8624

Angle of Internal Friction (o) 7,6450 – 46,8920 30,5781

Poiss. Ratio - 0,1893 – 2,9810 0,5311

Young Modulus E (kg/cm2) 9,26E+02 - 9,29E+05 1,01E+05

*) Sumber: Laporan Kegiatan Penyelidikan Tanah, Proyek Pekerjaan Transit Terminal

Bau Bau Di Tangjung Lombe – Sulawesi Tenggara

39

Lampiran 5 Sifat Mekanik Lapisan Tanah pada Lokasi 1

No. Jenis Lapisan

Tanah

Parameter

Berat Isi Tanah, () Sudut Geser, () Kohesi, (c)

(gr/cm3) (o) (kg/cm2)

1. Batugamping, Lapuk

Kuat 1,785 33,418 1,025

2. Batugamping, Lapuk

Sedang 1,725 35,683 3,086

3. Batugamping Pasiran 1,953 40,096 1,980

4. Batulempung 1,254 27,670 0,273

*) Sumber: Laporan Kegiatan Penyelidikan Tanah, Proyek Pekerjaan Transit Terminal

Bau Bau Di Tangjung Lombe – Sulawesi Tenggara

40

Lampiran 6 Hasil Pengamatan Tanah

Pengamatan tanah (soil investigation) telah dilakukan di sekitar area tangki, berupa

boring sebanyak 6 titik (BH–1 sampai BH–6) dengan kedalaman rata-rata 30m dan 6

titik sondir (S–1 sampai S–6) dengan kedalaman pengujian berkisar antara 0,40 sampai

0,60 m yang letaknya berdekatan dengan titik bor mesin. Denah pekerjaan boring dan

sondir dapat dilihat pada Lampiran 2. Berdasarkan hasil uji sampel tanah, penyelidikan

tanah, secara umum susunan dan karakteristik lapisan tanah di lokasi penelitian dapat

dikelompokkan atas 8 jenis lapisan tanah dengan penyebaran yang relatif bervariasi

sebagai berikut:

a. Lapisan Top Soil

Umumnya berada mulai dari permukaan sampai kedalaman rata-rata 0,20 m, yang

merupakan pasir gampingan dan kerakal batugamping, warna coklat gelap, pasir

halus-sedang, terdapat akar tumbuhan, bersifat sedang. Penyebarannya relatif merata,

dengan tekanan konus, qc> 175 kg/cm2,

b. Batugamping Lapuk Ringan

Merupakan lapisan batugamping fragmental, putih terang, lapuk ringan, pecah-

pecah, fragmen dan pasir mudah lepas, dengan nilai SPT N 60, Penyebarannya

mengarah ke timur pada titik Bor BH–1, BH-2, BH-3, dan BH–4 dengan ketebalan

lapisan berkisar antara 1,50 – 7,70 m.

c. Batugamping Lapuk Sedang

Warna putih kekuningan, lapuk sedang, kompak, agak keras, fragmen cangkang

kulit kerang, koral dan fosil binatang laut, dengan nilai SPT N 60, Penyebarannya

dijumpai di setiap lokasi titik bor kecuali pada tititk bor dan BH-3, dan ketebalan

lapisan berkisar antara 1,50 – 6,00 m.

d. Batugamping Lapuk Kuat

Merupakan lapisan batugamping fragmental pasiran, putih kekuningan, lapuk kuat,

pasir lepas, pasir sedang-kasar, kerakal batugamping, dengan nilai SPT N 60,

Penyebarannya dijumpai pada semua titik Bor, kecuali pada titik bor BH-3, ketebalan

lapisan berkisar antara 1,85 – 22,50 m

e. Batugamping Agak Keras – Keras, Kompak.

Merupakan lapisan batugamping fragmental, putih kekuningan, segar, agak keras

– keras, banyak rongga 1-5 cm, saling berhubungan diantara lubang, fragmen

cangkang kulit kerang, kerang dan siput gastropoda, molusca, masa dasar pasir

karang, butir kasar, dengan nilai SPT N 60, Penyebarannya dijumpai pada titik Bor

BH–1, BH-2 dan BH-5, dengan ketebalan lapisan berkisar antara 4,00 – 15,20 m.

f. Pasir Kerakalan

Merupakan lapisan pasir gampingan, coklat terang, lepas, pasir berbutir sedang –

kasar, porositas tinggi, dengan nilai SPT N 60, Penyebarannya berada pada titik Bor

BH-1 dan BH-6, dengan ketebalan 1,35 m.

g. Batulempung

Warna coklat terang, lapuk kuat, pecah-pecah, agak keras, berlapis, antara lapisan

terisi oxida besi (Fe203), kemiringan lapisan 60o, dengan nilai SPT N 60,

penyebarannya hanya dijumpai pada titik Bor BH–6, dengan ketebalan lapisan

berkisar antara 5,00 m.

41

Lampiran 6 Lanjutan

h. Lempung

Lapisan lempung, coklat gelap, kaku, segar, permeable, plastisitas sedang, dengan

nilai SPT N 60, Penyebarannya hanya dijumpai pada titik Bor BH–4 sampai BH–6,

dengan ketebalan lapisan berkisar antara 6,50 sampai 10,50 m.

Berdasarkan hasil penyelidikan tanah dengan menggunakan boring dan sondir di

lokasi sekitar tangki seperti yang terlihat pada Lampiran 5 sampai Lampiran 7,

diperoleh penampang lapisan permukaan tanah asli merupakan batu gamping dengan

ketebalan ± 20 - 24 m yang memiliki mutu batuan sangat buruk dengan RQD < 25 %

dengan nilai SPT N > 60, Lapisan di bawahnya adalah lapisan lanau/lempung dengan

nilai SPT N > 60. Muka air tanah berada pada kedalaman 22 m dari permukaan tanah.

Untuk keperluan perencanaan, lapisan tanah di bawah tangki dapat diangap terdiri

dari: lapisan gamping setebal 20 m dengan berat isi tanah = 1,70 gr/cm3, sudut geser

= 30o, kohesi c = 1,00 kg/cm2, Modulus elastisitas E = 80.000 kg/cm2; dan lapisan

lempung setebal >20 m dengan berat isi tanah = 1,25 gr/cm3, sudut geser = 27o,

kohesi c = 0,27 kg/cm2, Modulus elastisitas E = 20.000 kg/cm2. Walaupun lapisan atas

tanah asli merupakan batu gamping dengan mutu batuan sangat buruk dengan RQD <

25 %, tetapi karena memiliki nilai SPT N 60, maka dimungkinkan untuk

menggunakan pondasi dangkal.

*) Sumber: Laporan Kegiatan Penyelidikan Tanah, Proyek Pekerjaan Transit Terminal

Bau Bau Di Tangjung Lombe – Sulawesi Tenggara

42

Lampiran 7 Contoh Perhitungan Daya Dukung Berdasarkan Data SPT

Kapasitas daya dukung pondasi berdasarkan nilai N-SPT dihitung dengan

menggunakan metode Meyerhoff (Data SPT pada lampiran).

Data

Diameter pondasi (B) = 38 m

Dalam dasar pondasi (D) = 1 m

F2 = 0.08

F3 = 0,3

Kd = 1+ (0.33 x (D/B))

Perhitungan pada nilai SPT N 20 dan diameter 38 m

qall =N

F2(

B + F3

B) Kdx 0,4

qall =20

0,08(

38 + 0,3

38) (1 + (0,33 (

1

38))) x 0,4

= 1,02 kg/cm2

Kapasitas daya dukung pondasi berdasarkan parameter mekanik tanah dihitung

dengan menggunakan metode Terzaghi (data parameter mekanik tanah dapat dilihat

pada Tabel 6).

Data

γ = 1,7 gr/cm3

ϕ = 30o

c = 1,0 kg/cm2

Nc = 37

Nq = 22

Nɣ = 20

D = 1 m

q = γ x D = 0,17 kg/cm2

Perhitungan pada tangki dengan diameter sebesar 38 m

qult = 1,3cNc + qNq + 0,3γBNγ

qult = (1,3 x 1 x 37) + (0,17 x 22 ) + (0,3 x 1,7 x 38 x 20)

= 90,6 kg/cm2

qall =qultRQD2

SF

qall =90,6 x (0,242)

3

= 1,74 kg/cm2

43

Lampiran 8 Tata Letak Tangki

44

Lampiran 9 Potongan Melintang Tangki

45

Lampiran 10 Potongan Memanjang Tangki

46

Lampiran 11 Gambar Detail Pondasi Tangki

47

Lampiran 12 Penulangan Tipikal Ring Concrete Tipe A dan B

48

Lampiran 13 Ring Concrete Tipe C dan D

49

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 27 Maret

1994. Sebagai anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan

Bapak Sutisna Ali dan Ibu Afriyani. Penulis menyelesaikan

pendidikan dasar di SD Negeri Kwitang 01 Pagi pada tahun

2006. Penulis melanjutkan pendidikan menengah di SMP

Negeri 280 Jakarta dan lulus pada tahun 2009. Tahun 2009,

penulis melanjutkan pendidikan di SMA Negeri 4 Jakarta dan

lulus pada tahun 2012. Pada tahun 2012, penulis diterima di

IPB melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi

Negeri (SNMPTN) Undangan dan mengambil Mayor Teknik

Sipil dan Lingkungan, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi

Pertanian.

Selama mengikuti kegiatan perkuliahan, penulis aktif dalam berbagai kegiatan

kepanitiaan diantaranya anggota divisi humas dan LO (Liasion Organizer) peserta

Indonesian Civil and Environmental Festival (ICEF) tahun 2013, anggota divisi

hubungan masyarakat PONDASI 2014, anggota divisi sponsorship dan LO (Liasion

Organizer) peserta Indonesian Civil and Environmental Festival (ICEF) tahun 2014,

anggota divisi sponsorship FATETA Career Day tahun 2014. Termasuk mengikuti

lembaga kemahasiswaan di IPB, yaitu Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan

Lingkungan (HIMATESIL) periode 2013-2014 sebagai anggota dari Departemen

Pengabdian Masyarakat. Kemudian kembali aktif di Himpunan Mahasiswa Teknik

Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL) periode 2014-2015 sebagai bendahara dari

Departemen Community Development. Penulis pun berkesempatan menjadi penerima

Beasiswa Bidik Misi IPB pada tahun 2012 hingga 2016.

Pada tahun 2015, penulis melaksanakan kegiatan Praktek Lapangan di PT.

Wijaya Karya (Persero) pada Proyek Pembangunan Teaching Hospital Universitas

Indonesia dan menyusun laporan berjudul “Mempelajari Pembangunan Struktur

Kolom dan Prosedur Mendapatkan Proyek pada Proyek Pembangunan Teaching

Hospital Universitas Indonesia PT WijayaKarya (Persero)”. Sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST), penulis menyelesaikan skripsi dengan

judul “Analisis Daya Dukung dan Penurunan Pondasi Oil Storage Tank pada Proyek

Pembangunan Terminal Transit Baubau di Sulawesi” di bawah bimbingan Ir.

Machmud Arifin Raimadoya, M.Sc dan Bapak Muhammad Fauzan, S.T., M.T.