Upload
others
View
52
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PERHITUNGAN DAYA DUKUNG VERTIKAL PONDASI KELOMPOK
TIANG BORED PILE MENGGUNAKAN DATA SONDIR PADA
ABUTMENT JEMBATAN SUNGAI SALE BARU KM.16 TABUYUNG
MANDAILING NATAL (MADINA)
Ditulis untuk menyelesaikan
Mata Kuliah Tugas Akhir Semester VI
Pendidikan Program Diploma III
Oleh :
Dwi Cahyati Br Sinuraya
1605022017
KONSENTRASI BANGUNAN SIPIL
PROGRAM DIPLOMA III JURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2019
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat,
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas
Akhir dengan baik dan tepat pada waktunya. Laporan Tugas Akhir yang berjudul
“PERHITUNGAN DAYA DUKUNG VERTIKAL PONDASI KELOMPOK
TIANG BORED PILE MENGGUNAKAN DATA SONDIR PADA
ABUTMENT JEMBATAN SUNGAI SALE BARU KM.16 TABUYUNG
MANDAILING NATAL (MADINA)” ini merupakan salah satu syarat yang
harus dilaksanakan untuk memperoleh gelar Ahli Madya, Program Studi Teknik
Sipil Politeknik Negeri Medan.
Laporan Tugas Akhir ini, penulis menghadapi berbagai kendala, namun
berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, maka laporan Tugas Akhir ini
dapat diselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan
terima kasih kepada:
1. Bapak M. Syahruddin, S.T., M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan.
2. Bapak Ir. Samsudin Silaen, M.T., Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik
Negeri Medan.
3. Bapak Drs. Syarifuddin., M.T., Kepala Program Studi D-III Teknik Sipil.
4. Bapak Seri Muliana Sitepu, Drs.,M.Si.Wali Kelas SI-6C Politeknik Negeri
Medan.
5. Bapak Drs. Tarbiyatno, M.T. Dosen pembimbing Tugas Akhir.
6. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan.
7. Bapak Ir. Binsar Silitonga, MT yang telah memberi kami arahan dalam
mendapatkan data di CV. Citra Persada.
8. Beserta para pekerja lainnya yang telah membantu penulis, yang namanya
tidak dapat disebutkan satu per satu.
9. Orangtua dan keluarga yang telah memberi dukungan baik berupa moral,
dukungan, doa maupun materil.
3
10. Rekan rekan mahasiswa yang turut membantu dalam penyelesaian tugas
akhir ini dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan namanya satu
per satu.
Penulis sudah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun dan
menyelesaikan laporan ini. Namun, penulis menyadari bahwa laporan ini masih
jauh dari kesempurnaan. Untuk itu, penulis menerima dengan terbuka segala
masukan-masukan, kritik, saran dan pendapat yang bersifat membangun guna
memperbaiki laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih atas perhatian pembaca,
dan penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang
membaca.
Medan, 31 Agustus 2019
Hormat saya,
Dwi Cahyati Br Sinuraya
1605022017
4
ABSTRAK
PERHITUNGAN DAYA DUKUNG VERTIKAL PONDASI KELOMPOK
TIANG BORED PILE MENGGUNAKAN DATA SONDIR PADA
ABUTMENT JEMBATAN SUNGAI SALE BARU KM.16 TABUYUNG
MANDAILING NATAL (MADINA)
oleh
DWI CAHYATI BR SINURAYA
1605022017
Tingkat keamanan suatu bangunan sangat dipengaruhi oleh kemampuan
pondasi dalam memikul beban yang direncanakan. Salah satu pondasi yang sudah
banyak digunakan dalam konstruksi bangunan adalah pondasi Bored Pile.
Tugas akhir ini bertujuan untuk menganalisis daya dukung ijin pondasi tunggal
Bored Pile dan daya dukung ijin pondasi kelompok Bored Pile. Pondasi Bored
Pile yang dianalisis adalah pondasi pada abutment jembatan Sungai Sale Baru
Km.16 Tabuyung, Mandailing Natal.
Metode yang digunakan untuk menghitung kapasitas daya dukung pondasi
tunggal Bored Pile adalah metode Meyerhoff dan menggunakan metode
Converse-Labarre dalam menentukan efisiensi pondasi kelompok untuk
menghitung daya dukung pondasi kelompok.
Berdasarkan analisis dan perhitungan yang telah dilakukan maka diperoleh besar
daya dukung pondasi tiang tunggal dengan metode Meyerhoff sebesar 160,140
ton. Hasil perhitungan untuk pondasi kelompok tiang Bored Pile adalah 953,154
ton, dengan memakai efisiensi dengan metode Converse-Labarre yaitu 74,4%.
Kata Kunci: Daya Dukung Pondasi Bored Pile
5
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iii
ABSTRAK ...................................................................................................... v
DAFTAR ISI ................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. x
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 ........................................................................................................ Latar
Belakang .................................................................................................... 1
1.2 ........................................................................................................ Rum
usan Masalah .............................................................................................. 2
1.3 ........................................................................................................ Batas
an Masalah ................................................................................................. 3
1.4 ........................................................................................................ Tujua
n Pembahasan ............................................................................................. 3
1.5 ........................................................................................................ Manf
aat Pembahasan .......................................................................................... 4
1.6 ........................................................................................................ Meto
de Pengumpulan data ................................................................................. 4
1.7 ........................................................................................................ Siste
matika penulisan…..................................................................................... 5
6
1.8 ........................................................................................................ Jadw
al Persiapan, Pelaksanaan, Dan Penulisan Laporan Tugas Akhir .............. 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 8
2.1 Tinjauan Umum ........................................................................................ 8
2.2 Pengertian Pondasi ..................................................................................... 8
2.2.1. Pondasi Tiang Bor (Bored Pile) .......................................................... 10
2.3 Tanah .......................................................................................................... 12
2.3.1 Identifikasi Tanah ................................................................................. 13
2.3.2 Pengujian Sondir (Cone Penetration Test = CPT) ............................... 14
2.4 Pondasi Kelompok ..................................................................................... 17
2.4.1 Jarak Tiang (s) ...................................................................................... 18
2.4.2 Susunan Tiang ...................................................................................... 19
2.5 Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal ...................................................... 20
2.5.1 Perhitungan Daya Dukung Tiang ......................................................... 20
2.5.2 Daya Dukung Berdasarkan Kekuatan Struktur Bahan Tiang ............... 20
2.5.3 Daya Dukung Tiang Bor-Tunggal ........................................................ 21
2.5.3.1 Jenis dan Metode Konstruksi Tiang Bor ....................................... 21
2.6 Kapasitas Daya Dukung Pondasi Berdasarkan Data CPT ......................... 22
2.6.1 Cara Meyerhoff ..................................................................................... 22
2.6.2 Cara Schmertmann dan Nottingham (1975) ......................................... 22
2.6.3 Cara Tumay dan Fakhroo (1981) .......................................................... 23
2.7 Daya Dukung Kelompok Tiang ................................................................. 24
7
2.7.1 Daya Dukung Kelompok Tiang pada Tanah Non Kohesif (Sand Soil) 25
2.7.2 Daya Dukung Kelompok Tiang pada Tanah Kohesif (Clay Soil) ........ 26
2.8 Efesiensi Kelompok Tiang ......................................................................... 28
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 31
3.1 Tinjauan Umum ......................................................................................... 31
3.2 Tahap Perencanaan Pengolahan Data ........................................................ 31
3.3 Metode Pembahasan................................................................................... 32
3.3.1 Perhitungan Daya Dukung Tiang Bor .................................................. 33
3.3.2 Perhitungan Efisiensi Kelompok Tiang ................................................ 33
BAB IV PEMBAHASAN ............................................................................... 36
4.1 Perhitungan Daya Dukung Tiang Bor ........................................................ 36
4.2 Perhitungan Efisiensi Kelompok Tiang ..................................................... 42
BAB V PENUTUP .......................................................................................... 48
5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 48
5.2 Saran ........................................................................................................... 48
8
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Jenis-jenis Bored pile..... ............................................................. 11
Gambar 2.2 Bentuk Ujung Konus Sondir Listrik dan Sondir Mekanis .......... 15
Gambar 2.3 Pelaporan Hasil Uji Sondir.......................................................... 16
Gambar 2.4 Dimensi Kelompok Tiang ........................................................... 18
Gambar 2.5 Contoh Susunan Tiang ................................................................ 20
Gambar 2.6 Tipikal kelompok tiang ............................................................... 25
Gambar 2.7 Daya dukung kelompok tiang pada tanah kohesif ...................... 27
Gambar 2.8 Hubungan Nc* dengan Lg/Bg dan L/Bg ....................................... 28
Gambar 2.9 Efisiensi Kelompok Tiang Berdasarkan Formula Feld… ............... 30
Gambar 3.1 Flowchart Tahapan Perencanaan ................................................ 32
Gambar 4.1 Nilai Kedalaman dan Nilai qc untuk S1 ...................................... 38
Gambar 4.2 Nilai Kedalaman dan Nilai qc untuk S4….. ................................ 40
Gambar 4.3 Efisiensi Kelompok Tiang Berdasarkan Formula Feld… ................ 43
Gambar 4.4 Detail tiang pancang kelompok tipe F8….. ................................ 44
Gambar 4.5 Efisiensi Kelompok Tiang untuk rumus Feld
dengan jumlah tiang 8….. .................................................................. 45
Gambar 4.6 Tampak Atas Penampang Kelompok Bored Pile……. ................... 46
9
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 Lembar Asistensi
LAMPIRAN 2 Lokasi Proyek
LAMPIRAN 3 Data Sondir
LAMPIRAN 4 Gambar Denah Jembatan
LAMPIRAN 5 Gambar Potongan Memanjang dan Melintang Jembatan
LAMPIRAN 6 Gambar Lokasi Titik Sondir
LAMPIRAN 7 Gambar Detail Pondasi Bored Pile
LAMPIRAN 8 Gambar Dimensi Pondasi Kelompok Bored Pile
LAMPIRAN 9 Gambar Denah Pondasi Bored Pile dan Gelagar
10
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pembangunan sarana transportasi mempunyai peranan penting dalam
perkembangan sumber daya manusia saat ini, sebab semakin disadari
meningkatnya jumlah pemakai jalan yang akan menggunakan sarana tersebut.
Salah satu sarana transportasi yang akan dibahas kali ini adalah jembatan.
Berdasarkan UU 38 Tahun 2004 bahwa jalan dan jembatan merupakan
sebagai bagian dari sistem transportasi nasional mempunyai peranan penting
terutama dalam mendukung bidang ekonomi, sosial dan budaya serta lingkungan
yang dikembangkan melalui pendekatan pengembangan wilayah agar tercapai
keseimbangan dan pemerataan pembangunan antar daerah. Menurut Ir. H. J.
Struyk dalam bukunya, jembatan adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk
meneruskan jalan melalui suatu rintangan yang berada lebih rendah. Rintangan ini
dapat berupa jalan lain yaitu jalan air atau jalan lalu lintas biasa.
Semua kontruksi yang direkayasa untuk bertumpu pada tanah didukung
oleh suatu pondasi. Pondasi merupakan bagian terendah dari suatu bangunan yang
berfungsi meneruskan beban–beban yang ada di atasnya. Beban–beban yang
bekerja merupakan beban vertikal, terdiri dari beban mati dan beban hidup.
Akibat terjadinya beban yang bekerja secara vertikal maka struktur
pondasi harus diperhitungkan dapat menahan beban tanpa mengakibatkan
kegagalan geser (Shear Failure), dan penurunan (Settlement) yang berlebihan
pada pondasi tersebut. Jenis pondasi yang digunakan dalam memperhitungkan
beban vertikal adalah memakai pondasi Bored Pile.
Pondasi Bored Pile adalah salah satu jenis dari berbagai macam bentuk
jenis pondasi dalam, dengan memiliki bentuk seperti tabung yang berfungsi
meneruskan beban bangunan kedalam lapisan tanah keras bila level permukaan
11
tanah di atas tidak cukup untuk menahan beban bangunan secara keseluruhan,
sehingga di perlukan daya dukung tambahan.
Pada struktur jembatan pondasi Bored Pile akan menahan semua beban
yang bekerja pada jembatan yang terdiri dari beban vertikal yang berupa beban
mati dan beban hidup.
Wilayah Sumatera Utara sendiri sudah banyak melakukan pembangunan
proyek jembatan, salah satunya adalah jembatan sungai Sale yang terletak di
Kawasan Perkebunan PT. Dinamika Inti Sentosa (DIS) KM.16 Tabuyung
Mandailing Natal (MADINA). Lokasi ini merupakan daerah perkebunan kelapa
sawit, sehingga untuk memperlancar distribusi hasil kelapa sawit dari dalam
perkebunan dibangunlah sebuah jembatan rangka baja yang akan dilewati truk
untuk mengangkut kelapa sawit. Selain itu jembatan ini juga akan dapat
digunakan oleh masyarakat yang ada di sekitar perkebunan.
Mengingat permasalahan pada perancangan sebuah pondasi Bored Pile
pada bangunan cukup kompleks dari mulai adanya penurunan, perubahan bentuk,
sampai dengan kuat tidaknya sebuah pondasi dalam menahan beban yang terjadi
maka saya membahas pondasi pada abutment jembatan yang berada di Sungai
Sale Baru menjadi laporan Tugas Akhir dengan judul “PERHITUNGAN DAYA
DUKUNG VERTIKAL PONDASI KELOMPOK TIANG BORED PILE
MENGGUNAKAN DATA SONDIR PADA ABUTMENT JEMBATAN
SUNGAI SALE BARU KM.16 TABUYUNG MANDAILING NATAL
(MADINA)”
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah tersebut, maka penulis ingin
mengetahui bagaimana kapasitas daya dukung pondasi Bored Pile yang
digunakan pada abutment jembatan dalam Proyek Jembatan Sungai Sale baru.
Adapun yang dibahas adalah:
1. Menghitung daya dukung pondasi tunggal Bored Pile akibat beban vertikal
menggunakan data sondir S1 dan S4.
12
2. Menganalisa efisiensi pondasi kelompok Bored Pile menggunakan metode
Converse-Labarre.
3. Menganalisa daya dukung kelompok pondasi tiang Bored Pile.
1.3. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam Tugas Akhir, yaitu:
1. Daya dukung yang dianalisis hanya daya dukung vertikal Bored Pile.
2. Data yang dipakai untuk menghitung daya dukung pondasi adalah data sondir
S1 dan S4.
3. Menghitung daya dukung pondasi tunggal menggunakan metode langsung
Meyerhoff.
4. Perhitungan efisiensi kelompok tiang pondasi Bored Pile adalah Converse
Labarre.
5. Menghitung nilai daya dukung kelompok pondasi tiang Bored Pile.
1.4. Tujuan Pembahasan
Maksud dari pembuatan Tugas Akhir ini adalah menganalisa daya dukung
pondasi Bored Pile akibat beban vertikal dengan metode perhitungan rumus
Meyerhoff.
Adapun tujuan dari pembuatan Tugas Akhir ini adalah
1. Mengetahui besarnya daya dukung pondasi Bored Pile akibat beban vertikal
pada abutment jembatan (studi kasus Jembatan Sungai Sale).
2. Mengetahui nilai efisiensi kelompok tiang pondasi Bored Pile menggunakan
metode Converse Labarre.
3. Mengetahui besarnya daya dukung kelompok pondasi tiang Bored Pile.
13
1.5. Manfaat Pembahasan
Berdasarkan rumusan masalah dan tujuan pembahasan diatas, dapat diambil
manfaat pembahasan dari Tugas Akhir ini:
1. Bagi mahasiswa untuk membuka ide dasar pemikiran yang akan
membahas hal yang sama.
2. Bagi penulis sendiri dapat mengimplementasikan ilmu yang diajarkan
selama perkuliahan dan menambah wawasan baru dalam menganalisa
daya dukung pondasi, terlebih menambah pengalaman bila kelak
melakukan hal yang sama dilapangan.
3. Bagi pembaca dapat menambah pengetahuan dan pengalaman agar mampu
melaksanakan dan mengembangkan ilmu tersebut pada saat kerja atau
terjun kelapangan.
1.6. Metode Pengumpulan Data
Dalam penulisan Tugas Akhir ini pengumpulan data yang dilakukan oleh
penulis adalah sebagai berikut:
1. Data Primer
Data primer yaitu data yang diperoleh dari hasil peninjauan dilapangan
dengan pengukuran secara langsung.
2. Data Sekunder
Data sekunder yang penulis peroleh dari konsultan supervise PT.
DINAMIKA INTI SENTOSA / ( DIS ) yaitu: Data struktur dan gambar
rencana ( Dimensi Jembatan, Profil Memanjang, Detail Pondasi, dan Beban
Vertikal).
Selanjutnya Penulis melakukan studi kepustakaan sebagai bahan referensi
pembahasan data.
14
1.7. Sistematika Penulisan
Penulisan Tugas Akhir ini disusun sesuai dengan sistematika yang akan
diuraikan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini dibahas mengenai Latar Belakang, Rumusan
Masalah, Batasan Masalah, Tujuan Penelitian, Manfaat Penelitian,
Metode Pengumpulan Data dan Sistematika Penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi landasan teori, rumus, gambar dan tabel yang
diperoleh dari sumber referensi yang mendukung dalam
menganalisi permasalahan yang dibahas pada laporan Tugas Akhir
ini.
BAB III METODE PENELITIAN
Dalam bab ini berisikan Tinjauan Umum dan Tahapan Penyusunan
laporan Tugas Akhir.
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Analisis dan pembahasan yaitu melakukan analisa terhadap data
yang ditampilkan serta melakukan analisa daya dukung pondasi
Bored Pile.
BAB V PENUTUP
Berisikan kesimpulan dan Saran yang dapat diambil dari hasil
analisa daya dukung pondasi Bored Pile pada jembatan rangka
baja.
15
1.8. Jadwal Persiapan, Pelaksanaan, dan Penulisan Laporan Tugas Akhir
Sesuai dengan ketentuan Politeknik Negeri Medan, setiap mahasiswa
semester VI (enam) diharuskan menulis tugas akhir selama 4 minggu dengan
ketentuan harus memenuhi 152 jam.
No Kegiatan
Minggu ke
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
A. Persiapan
1 Pengajuan Proposal Tugas
Akhir
2 Survey Lokasi Proyek
3 Pengurusan Surat ke Proyek
4 Pengarahan dari Dosen
Pembimbing
5 Pengumpulan Data yang
Diperlukan
B. Pelaksanaan
1 Kunjungan ke Lapangan
2 Studi Pustaka
C. Penyusunan Laporan
1 Penulisan BAB I
(Pendahuluan)
16
2 Bimbingan Untuk Penulisan
BAB I
3 Penulisan BAB II (Tinjauan
Proyek)
4 Bimbingan Untuk Penulisan
BAB II
5 Penulisan BAB III (Tinjauan
Pustaka)
6 Bimbingan Untuk Penulisan
BAB III
7 Penulisan BAB IV
(Pembahasan Masalah)
8 Bimbingan Untuk Penulisan
BAB IV
9 Penulisan BAB V (Penutup)
10 Bimbingan Untuk Penulisan
BAB VI
11 Bimbingan Tahap Akhir
12 Penyempurnaan Tugas Akhir
13 Pengumpulan Tugas Akhir
17
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Umum
Jembatan adalah sarana transportasi yang menghubungkan dua bagian
jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam,
alur sungai, saluran irigasi dan pembuang dan jalan yang melintang tidak
sebidang.
Menurut Ir. H. J. Struyk dalam bukunya “Jembatan” jembatan merupakan
suatu konstruksi yang gunanya untuk meneruskan jalan melalui suatu rintangan
yang berada lebih rendah. Rintangan ini biasanya jalan lain ( jalan air atau lalu
lintas biasa). Secara umum suatu jembatan berfungsi untuk melayani arus lalu
lintas dengan baik, dalam perencanaan dan perancangan jembatan sebaiknya
mempertimbangkan fungsi kebutuhan transportasi, persyaratan teknis dan
estetika-arsitektural yang meliputi : Aspek lalu lintas, Aspek teknis dan Aspek
estetika.
Konstruksi suatu jembatan terdiri dari bangunan atas, bangunan bawah dan
pondasi. Sesuai dengan istilahnya bangunan atas berada pada bagian atas suatu
jembatan yang berfungsi untuk menampung semua beban yang ditimbulkan oleh
lalu lintas kendaraan atau orang yang kemudian disalurkan ke bagian bawah.
Sedangkan bangunan bawah terletak di bawah bangunan atas yang berfungsi
untuk menerima atau memikul beban-beban yang diberikan bangunan atas dan
kemudian menyalurkan ke pondasi.
Pondasi berfungsi menerima beban-beban dari bangunan bawah lalu
disalurkan ke tanah. Jenis pondasi tergantung dari kondisi tanah dasarnya, dapat
menggunakan tiang pancang, tiang bor, atau sumuran.
2.2. Pengertian Pondasi
18
Pondasi merupakan struktur paling bawah dari jembatan yang berguna
untuk menyalurkan beban yang bekerja pada jembatan kepada tanah dan menjaga
agar tidak terjadi penurunan tanah. Pada umumnya pondasi jembatan rangka baja
menggunakan tiang pancang atau bore pile untuk pondasinya.
Pondasi adalah suatu konstruksi pada bagian bawah struktur (substructure)
yang berfungsi meneruskan beban dari bagian atas struktur (superstructure) ke
lapisan tanah di bawahnya dengan tidak meng-akibatkan :
• Keruntuhan geser tanah
• Penurunan tanah saat penurunan pondasi yang berlebihan
Secara umum pondasi dikelompokkan menjadi dua yaitu:
a. Pondasi dangkal (shallow footing) Peck (1953) : Df/B ≤ 1
Contohnya :
Pondasi telapak (square footing)
Pondasi menerus (continues footing)
Pondasi lingkaran (circle footing)
Pondasi rakit (raft footing)
b. Pondasi dalam (depth footing) Peck (1953) : Df/B > 4
Contohnya:
Pondasi sumuran
Pondasi tiang pancang dan tiang bor
Pondasi kaison
Pondasi dangkal digunakan apabila lapisan tanah keras yang mampu
mendukung beban bangunan di atasnya, terletak dekat dengan permukaan
sedangkan pondasi dalam dipakai pada kondisi yang sebaliknya.
Selain itu masih banyak lagi jenis-jenis konstruksi yang erat hubungannya
dengan rekayasa pondasi, seperti :
• Dinding penahan tanah atau turap, Seperti :
dinding kantilever turap kaku
turap kayu, turap baja, turap beton dll turap lentur
19
• Bendung elak sementara, seperti :
penurapan pada pembuatan pilar jembatan di dasar sungai
2.2.1. Pondasi Tiang Bor (Bored Pile)
Pondasi bored pile adalah batang yang relative panjang dan langsing yang
digunakan untuk menyalurkan beban pondasi melewati lapisan tanah dengan daya
dukung rendah kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung
tinggi yang relative cukup dalam dibanding pondasi dangkal. Daya dukung bored
pile diperoleh dari daya dukung ujung (end bearing capacity) yang diperoleh dari
tekanan ujung tiang dan daya dukung geser atau selimut (friction bearing
capacity) yang diperoleh dari daya dukung gesek atau gaya adhesi antara bore pile
dan tanah disekelilingnya.
Bored pile berinteraksi dengan tanah untuk menghasilkan daya dukung
yang mampu memikul dan memberikan keamanan pada struktur atas. Untuk
menghasilkan daya dukung yang akurat maka diperlukan suatu penyelidikan tanah
yang juga akurat.
Ada beberapa jenis pondasi bored pile yaitu :
a. Bored pile lurus tanah keras.
b. Bored pile yang ujungnya diperbesar berbentuk bel.
c. Bored pile yang ujungnya diperbesar berbentuk trapesium.
d. Bored pile lurus untuk tanah berbatu.
20
Gambar 2.1. Jenis-jenis Bored pile (Braja M. Das, 1941)
Ada beberapa alasan digunakannya pondasi bored pile dalam konstruksi :
Bored pile tunggal dapat digunakan pada tiang kelompok atau pile cap.
1. Kedalaman tiang dapat divariasikan.
2. Bored pile dapat didirikan sebelum penyelesaian tahapan selanjutnya.
Ketika proses pemancangan dilakukan, getaran tanah akan mengakibatkan
kerusakan pada bangunan yang ada di dekatnya, tetapi dengan penggunaan
pondasi bored pile hal ini dapat dicegah.
3. Pada pondasi tiang pancang, proses pemancangan pada tanah lempung
akan membuat tanah bergelombang dan menyebabkan tiang pancang
sebelumnya bergerak ke samping. Hal ini tidak terjadi pada konstruksi
pondasi bored pile.
4. Selama pelaksanaan pondasi bored pile tidak ada suara yang ditimbulkan
oleh alat pancang seperti yang terjadi pada pelaksanaan pondasi tiang
pancang.
5. Karena dasar dari pondasi bored pile dapat diperbesar, hal ini memberikan
ketahanan yang besar untuk gaya keatas.
6. Permukaan diatas dimana dasar bored pile didirikan dapat diperiksa secara
langsung.
7. Pondasi bored pile mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap beban
lateral
21
Beberapa kelemahan dari pondasi bored pile :
1. Keadaan cuaca yang buruk dapat mempersulit pengeboran dan
pengecoran, dapat diatasi dengan cara menunda pengeboran dan
pengecoran sampai keadaaan cuaca memungkinkan atau memasang tenda
sebagai penutup.
2. Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan, bila tanah berupa
pasir atau tanah berkerikil maka menggunakan bentonite sebagai penahan
longsor.
3. Pengecoran beton sulit bila dipengaruhi air tanah karena mutu beton tidak
dapat dikontrol dengan baik maka diatasi dengan cara ujung pipa tremie
berjarak 25-50 cm dari dasar lubang pondasi.
4. Air yang mengalir ke dalam lubang bor dapat mengakibatkan gangguan
tanah, sehingga mengurangi kapasitas dukung tanah terhadap tiang, maka
air yang mengalir langsung dihisap dan dibuang kembali kedalam kolam
air. Akan terjadi tanah runtuh (ground loss) jika tindakan pencegahan tidak
dilakukan, maka dipasang casing untuk mencegah kelongsoran.
5. Karena diameter tiang cukup besar dan memerlukan banyak beton dan
material, untuk pekerjaan kecil mengakibatkan biayanya sangat melonjak
maka ukuran tiang bored pile disesuaikan dengan beban yang dibutuhkan.
Walaupun penetrasi sampai ke tanah pendukung pondasi dianggap telah
terpenuhi, kadang-kadang terjadi bahwa tiang pendukung kurang sempurna
karena adanya lumpur yang tertimbun di dasar, maka dipasang pipa paralon pada
tulangan bored pile untuk pekerjaan base grouting.
2.3 Tanah
Tanah di alam terdiri dari campuran butiran-butiran mineral dengan atau
tanpa kandungan bahan organik. Butiran-butiran dengan mudah dipisahpisahkan
satu sama lain dengan kecocokan air. Tanah berasal dari pelapukan batuan, yang
prosesnya dapat secara fisik maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah, kecuali
dipengaruhi oleh sifat batuan induk yang merupakan material asalnya, juga
dipengaruhi oleh unsur-unsur luar yang menjadi penyebab terjadinya pelapukan
batuan tersebut.
22
Istilah-istilah seperti krikil, pasir, lanau dan lempung digunakan dalam
teknik sipil untuk membedakan jenis-jenis tanah. Pada kondisi alam tanah dapat
terdiri dari dua atau lebih campuran jenis-jenis tanah dan kandungankandungan
terdapat pula kandungan bahan organik materialo campuranya, kemudian dipakai
sebagai nama tambahan belakang material unsur utamanya. Sebagai contoh pasir
berlempung adalah pasir yang mengandung lempung, dengan material utama
pasir, lempung berlanau adalah lempung yang mengandung lanau, dengan
material utamanya adalah lempung dan seterusnya.
2.3.1. Identifikasi Tanah
Tanah berbutir kasar dapat diidentifikasikan berdasarkan ukurannya.
Bergantung klasifikasi yang digunakan, jika dipakai MIT nomenclature, butiran
yang berdiameter lebih dari 2 mm, diidentifikasikan sebagai kerikil. Jika butiran
dapat dilihat oleh mata, tetapi ukurannya kurang dari 2 mm2, disebut pasir. Tanah
pasir disebut pasir kasar jika diameter butiran berdiameter antara 2-0,6 mm, pasir
sedang jika diameternya antara 0,6-0,2 mm dan pasir halus bila diameternya
antara 0,2-0,06 mm.
Dalam ASTM D2487, pembagian klasifikasi tanah adalah sebagai berikut:
a. Cobble adalah partikel-partikel batuan yang lolos saringan 12 in (300 mm)
dan tinggal dalam saringan 3 in (75 mm) (untuk saringan dengan lubang
bujur sangkar standar Amerika).
b. Boulder adalah partikel batuan yang tidak lolos saringan 12 in. (300 mm)
(untuk saringan dengan lubang bujur sangkar standar Amerika).
c. Kerikil adalah partikel yang lolos saringan 3 in. (75mm) dan tertahan
dalam saringan no.4 (4,75mm).
d. Pasir adalah partikel yang lolos saringan no.4 (4,75mm) dan tinggal dalam
saringan no.200 (0,075mm) dengan pembagian sebagai berikut:
- Pasir kasar lolos saringan no.4 (4,75mm) dan tahan dalam saringan
no.10 (2mm).
23
- Pasir sedang lolos saringan no.10 (25mm) dan tahan dalam
saringan no.40 (0,425mm).
- Pasir halus lolos saringan no.40 (0,425mm) dan tahan dalam
saringan no.200 0,075mm).
e. Lanau adalah tanah yang lolos saringan no.200 (0,075mm). Untuk
klasifikasi, lanau adalah tanah berbutir halus atau fraksi halus dari tanah
dengan indek plastisitas kurang dari 4 atau jika dplot dalam grafik
plastisitas letaknya dibawah garis miring yang memisahkan lanau dan
lempung.
f. Lempung adalah tanah berbutir halus dengan lolos saringan no.200
(0,075mm). Lempung mempunyai sifat plastis dalam kisaran kadar air
tertentu, dan kekuatanya tinggi bila tanahnya kering udara.
Menurut peck et al. (1953), cara membedakan lanau dan lempung adalah
dengan mengambil tanah basah dicetak dan dikeringkan, kemudian dipecah
kedalam fragmen-fragmen kira-kira berukuran 1/8 in. (3,1mm) ditekan antara jari
telunjuk dan ibu jari. Fragmen lempung hanya pecah jika dengan tekanan yang
kuat, sedangkan fragmen lanau dapat dipecah dengn mudah.
2.3.2. Pengujian Sondir (Cone Penetration Test = CPT)
Uji sondir saat ini merupakan salah satu uji lapangan yang telah diterima
oleh para praktisi dan pakar geoteknik. Uji sondir ini telah menunjukkan manfaat
untuk pendugaan profil atau pelapisan (stratifikasi) tanah, karena jenis perilaku
tanah telah dapat diidentifikasi dari kombinasi hasil pembacaan tahanan ujung dan
gesekan selimutnya.
Sondir standar memiliki luas penampang ujung konus sebesar 10 cm2 dan sudut
puncak 60°. Luas selimut 150 cm2. Kecepatan penetrasi 2 cm/det. Standar alat
yang pada saat ini secara luas diterima tercantum dalam ASTM D3411-75T.
Pada sondir mekanis, penetrasi ujung konus dilakukan mendahului
selimutnya, gaya pada konus diukur, kemudian baru penetrasi ujung dan selimut
dilakukan bersama-sama sehingga tercatat perlawanan total. Selisih antara
pengukuran perlawanan kedua dan pertama adalah gaya yang bekerja pada
selimut sondir, sehingga gesekan selimut, fs, dapat ditentukan.
24
Penggunaan Uji sondir yang makin luas terutama disebabkan oleh
beberapa faktor:
Cukup ekonomis dan dapat dilakukan berulang kali dengan hasil yang konsisten.
1. Korelasi empirik yang telah berkembang semakin andal. Perkembangan yang
semakin meningkat khususnya dengan ada penambahan sensor pada sondir
listrik seperti batu pori dan stress cell untuk mengukur respon tekanan lateral
tanah.
2. Kebutuhan untuk pengujian di lapangan (insitu test) dimana sampel tanah
tidak dapat diambil (tanah lembek dan pasir).
3. Dapat digunakan untuk menentukan daya dukung tanah dengan baik.
Gambar 2.2. Bentuk Ujung Konus Sondir Listrik dan Sondir Mekanis
Pengujian awal dengan sondir dapat merupakan arahan untuk pemilihan jenis uji
tanah berikutnya dan dapat membantu menentukan posisi (kedalaman) untuk uji
lapangan yang lain (misalnya pressuremeter dan uji geser baling (vane shear test)
25
maupun lokasi pengambilan contoh tanah untuk uji laboratorium. Untuk uji
lapangan, sebaiknya uji sondir dilaksanakan lebih dahulu.
Interpretasi Hasil Uji
Penggunaan hasil uji sondir untuk klasifikasi tanah juga berdasarkan data secara
empiris, demikian pula untuk kepentingan interpretasi parameter tanah yang lain
seperti kuat geser dan kompresibilitas tanah. Oleh sebab itu pembaca diminta
memperhatikan keterbatasan pemakaian korelasi yang ada. Dalam praktek
dianjurkan agar uji sondir didampingi dengan uji lain baik uji lapangan maupun
uji laboratorium.
Gambar 2.3. Pelaporan Hasil Uji Sondir
26
Klasifikasi Tanah Berdasarkan Data Sondir atau CPT
Alat sondir atau CPT memberikan tekanan konus dengan atau tanpa
hambatan pelekat (friction resistance) yang dapat dikorelasikan pada parameter
tanah seperti undrained shear strength, kompresibilitas tanah dan dapat
memperkirakan jenis lapisan tanah.
Data CPT dapat digunakan untuk menetapkan kapasitas dukung yang
diperbolehkan dan untuk merancang tiang pancang. Data dapat digunakan untuk
menguatkan metode – metode pengujian lain dan dapat digunakan untuk
memperkirakan klasifikasi tanah.
Hasil Sondir Klasifikasi
Qc fs
6,0 0,15 - 0,40 Humus, lempung sangat lunak
6,0 - 10,0 0,20 Pasir kelanauan lepas, pasir sangat lepas
0,20 - 0,60 Lempung lembek, lempung kelanauan lembek
10,0 - 30,0
0,10 Kerikil lepas
0,10 - 0,40 Pasir lepas
0,40 - 0,60 Lempung atau lempung kelanauan
0,80 - 2,00 Lempung agak kenyal
30 - 60 1,50 Pasir kelanauan, pasir agak padat
1,0 - 3,0 Lempung atau lempung kelanauan kenyal
60 - 150
1,0 Kerikil kepasiran lepas
1,0 - 3,0 Pasir padat, pasir kelanauan atau lempung padat dan lempung
kelanauan 3,0 Lempung kekerikilan kenyal
150 - 300 1,0 - 2,0 Pasir padat, pasir kekerikilan, pasir kasar, pasir kelanauan sangat
padat
Tabel 2.1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Data Sondir (Sumber: Das,
B.M., 1994, Mekanika Tanah Jilid 1)
2.4. Pondasi Kelompok
Pondasi tiang pancang yang umumnya dipasang secara berkelompok.
Pondasi tiang yang dipasang secara berkelompok adalah sekumpulan tiang yang
dipasang secara relatif berdekatan dan biasanya diikat menjadi satu dibagian
atasnya dengan menggunakan pile cap. Untuk menghitung nilai kapasitas dukung
27
kelompok tiang, ada bebarapa hal yang harus diperhatikan terlebih dahulu, yaitu
jumlah tiang dalam satu kelompok, jarak tiang, susunan tiang dan efisiensi
kelompok tiang. Kelompok tiang dapat dilihat pada Gambar 2.4. berikut ini.
Gambar 2.4. Dimensi Kelompok Tiang
2.4.1. Jarak Tiang (S)
Jarak antar tiang pancang didalam kelompok tiang sangat mempengruhi
perhitungan kapasitas dukung dari kelompok tiang tersebut. Untuk bekerja
sebagai kelompok tiang, jarak antar tiang yang dipakai adalah menurut peraturan
– peraturan bangunan pada daerah masing–masing. Menurut K. Basah
Suryolelono (1994), pada prinsipnya jarak tiang (S) makin rapat, ukuran pile cap
makin kecil dan secara tidak langsung biaya lebih murah. Tetapi bila fondasi
memikul beban momen maka jarak tiang perlu diperbesar yang berarti menambah
atau memperbesar tahanan momen.
Jarak tiang biasanya ditetapkan dengan kondisi:
1. Ujung tiang tidak mencapai tanah keras maka jarak tiang minimum ≥ 2
kali diameter tiang atau 2 kali diagonal tampang tiang.
2. Ujung tiang mencapai tanah keras, maka jarak tiang minimum ≥ diameter
tiang ditambah 30 cm atau panjang diagonal tiang ditambah 30 cm.
28
2.4.2. Susunan Tiang
Susunan tiang sangat berpengaruh terhadap luas denah pile cap, yang
secara tidak langsung tergantung dari jarak tiang. Bila jarak tiang kurang teratur
atau terlalu lebar, maka luas denah pile cap akan bertambah besar dan berakibat
volume beton menjadi bertambah besar sehingga biaya konstruksi membengkak
(K. Basah Suryolelono, 1994).
Gambar dibawah ini adalah contoh susunan tiang (Hary Christady Harditatmo,
2003)
29
Gambar 2.5 Contoh Susunan Tiang
(Sumber: Teknik Fondasi 2, Hary Christady Hardiyatmo)
2.5 Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal
2.5.1 Perhitungan Daya Dukung Tiang
Perhitungan daya dukung tiang dapat dilakukan dengan cara pendekatan:
statis dan dinamis. Per-hitungan daya dukung secara statis dilakukan menurut
teori Mekanika Tanah, yaitu : penggunaan parameter-parameter geser tanah (c dan
), sedangkan perhitungan secara dinamis dilakukan dengan menganalisa daya
dukung batas (ultimit) dengan data yang diperoleh dari data pemancangan tiang.
Hasil hitungan pendekatan statis kadang-kadang masih perlu dicek
dengan mengadakan pengujian tiang untuk menyakinkan hasilnya. Adanya variasi
kondisi tanah, tipe pelaksanaan pemancangan, tipe tiang di cetak di luar / dicor di
tempat, tiang berdinding rata / gelombang, tiang terbuat dari baja / beton dll.
Semua faktor tersebut sangat berpengaruh pada faktor gesekan antara dinding
tiang dan tanah sehingga akan mempengaruhi daya dukung tiang.
2.5.2 Daya Dukung Berdasarkan Kekuatan Struktur Bahan Tiang
Jenis bahan (material) pondasi tiang tergantung pada besarnya beban
yang direncanakan, kondisi lapisan tanah pendukung serta elevasi muka air tanah.
Kekuatan struktur tiang tanpa memperhitungkan pengaruh tekuk, maka
daya dukung tiang tersebut di-tentukan oleh tegangan ijin dari bahan tiang yang
dipakai, sehingga dapat dinyatakan dalam persamaan 2.0:
30
P/ A (2.0)
dimana:
= tegangan pada penampang tiang
= tegangan ijin bahan dari tiang
P = beban total konstruksi bangunan atas
A = luas penampang tiang
2.5.3 Daya Dukung Tiang Bor – Tunggal
2.5.3.1 Jenis dan Metode Konstruksi Tiang Bor
Tiang yang dibor dibuat dengan cara membor lubang silindris hingga kedalaman
tertentu kemudian diisi dengan beton berupa lubang lurus atau dasarnya
diperbesar.
Jenis struktur tiang bor/sumuran yang dibor (drilled shaft):
1. Kaison yang digali/kaison
2. Tiang pancang yang dibor (bored pile) dibatasi D 760 mm
3. Tiang dengan dasar diperbesar (belled pile)
Metode konstruksi fondasi tiang bor:
1. Metode kering:
a. sumuran digali
b. sumuran diisi beton
c. kerangka tulangan dipasang sampai kedalaman yang dibutuhkan
metode ini untuk tanah kohesif dan muka air tanah di bawah dasar tiang atau
yang permeabilitasnya rendah
2. Metode acuan:
a. metode ini dipakai pada tanah granuler atau deformasi lateralnya yang
berlebihan
b. acuan dipakai untuk menahan masuknya air tanah
c. sebelum acuan dipasang, adonan spesi encer (slurry) untuk
mempertahankan lubang kemudian baru acuan dipasang dan adonan
dikeluarkan.
3. Metode adonan:
Digunakan bila metode 1 dan 2 tidak mungkin dilaksanakan.
31
2.6 Kapasitas Daya Dukung Pondasi Berdasarkan Data CPT
Untuk menentukan daya dukung pondasi tiang dengan data sondir ada 3
(tiga) cara :
1. Cara Meyerhoff
2. Cara Schmertmann dan Nottingham (1975)
3. Cara Tumay dan Fakhroo (1981)
2.6.1. Cara Meyerhoff
Daya dukung satu tiang :
(2.1)
dimana :
Qa = Daya dukung ijin tanah
qc = Nilai konus (nilai rata-rata harga konus diambil 4.D di bawah ujung
tiang dan 4.D di atas ujung tiang) sumber:Teknik Pondasi, Ir.Iman
Subarkah
JHP = Jumlah hambatan pelekat sepanjang tiang
A = Penampang tiang
O = Keliling tiang
F = Faktor keamanan ; Fk1 = 3, Fk2 = 5
2.6.2. Cara Schmertmann dan Nottingham (1975)
Daya dukung satu tiang :
qu = qp + qs (2.2)
32
c1 c2 c3
p
q q 2 qq
2
(2.3)
L 8 L L
s s,c s s s s
L 0 L 8.D
1q K . . .A .A8.D
f f (2.4)
dimana :
qp = Daya dukung ujung tiang
qs = Daya dukung akibat lekatan
qc1 = Nilai konus rata-rata dari 0,7.D s/d 4.D di bawah ujung tiang arah
vertikal atas
qc2 = Nilai konus minimum dari 0,7.D s/d 4.D di bawah ujung tiang arah
vertikal bawah
qc3 = Nilai konus rata-rata dari 0,7.D s/d 8.D di atas ujung tiang
Ks,c= Faktor koreksi (Ks = 2 untuk pasir, Kc = 2 untuk lempung)
D = Diameter tiang
fs = Hambatan lekatan tanah dari data sondir
As = Luas selimut tiang
L = Panjang total tiang
Untuk bore pile, Schmertmann (1978) menyarankan harga qc dikalikan 0,75
artinya untuk memperhitungkan pengurangan tegangan efektif yang bekerja
sepanjang tiang.
2.6.3 Cara Tumay dan Fakhroo (1981)
Daya dukung satu tiang :
33
qu = qp + qs (2.5)
dimana :
qp = Daya dukung ujung tiang (cara Schmertmann)
qs = Daya dukung akibat gesekan kulit = L . O . fo
fo = Unit lekatan = m . fs
fs = JHP L
fs = Lekatan rata-rata
JHP = Jumlah hambatan lekatan sepanjang tiang
L = Panjang tiang
O = Keliling tiang
m = Koefisien lekatan (nilai : 0,50 s/d 10,0)
2.7 Daya Dukung Kelompok Tiang
Pada umumnya fondasi tiang dibentuk dalam kelompok tiang untuk dapat
menahan beban struktur bangunan alas dan menyalurkan ke lapisan tanah
dibawahnya Tiang-tiang tersebut disatukan oleh plat belon yang disebut sebagai
"pile cap". Fungsi pile cap adalah untuk menyatukan antar tiang dan
mendistribusikan beban pada tiang-tiang tersebut, lihat Gambar 2.6.
Bila letak antar tiang dalam kelompok tiang saling berdekatan,
penyebaran tegangan yang disalurkan melalui tiang ke tanah disekitarnya saling
overlap. Idealnya jarak antar tiang dalam kelompok tiang minimum, d = 2.5 D,
dan umumnya digunakan antara d = 3 D s/d 3.5 D (D = diameter tiang).
34
Gambar 2.6 Tipikal kelompok tiang
Dalam menetukan daya dukung kelompok tiang perlu dilihat jarak antar
tiang dimana terdapat dua ke-mungkinan yaitu: perhitungan kelompok tiang
terdapat 2 (dua) penempatan jarak antar tiang yang berbeda yaitu (1) kelompok
tiang dalam blok kesatuan dengan ukuran Lq x Bq x L dan (2) kelompok tiang
secara individu.
2.7.1 Daya Dukung Kelompok Tiang pada Tanah Non Kohesif (Sand Soil)
a. Kelompok Tiang Aksi Individu
Apabila jarak antar tiang dalam kelompok d 3.D, maka besar kapasitas
gesekan kulit adalah :
Qg(u) = .Qu = n1.n2.(Qp + Qs) (2.6)
Number of pile in group = n1 x n2
note : Lg Bg
Lg = (n1 – 1).d + 2.(D/2)
Bg = (n2 – 1).d + 2.(D/2)
35
dimana :
Qp = q.Nq*.Ap (lihat teori Mayerhof)
Qs = fav . p . L (toeri Qs secara umum)
fav = K.v.tan
sehingga :
Qg(u) = .Qu = n1.n2.( q.Nq*.Ap + K.v.tan . p . L) (2.7)
b. Kelompok Tiang Aksi Blok Kesatuan
Apabila jarak antar tiang dalam kelompok d 3.D, maka kelompok tiang dalam
blok kesatuan mempunyai dimensi : Lg x Bg x L, sehingga daya dukung
kelompok tiang adalah :
Qq(u) fav . pq . L (2.8)
dimana :
pq = Keliling kelompok tiang (blok) = 2.(n1 + n2 – 2).d + 4.D
fav = Rata-rata unit satuan gesekan kulit (average unit frictional resistance)
L = Panjang tiang
2.7.2 Daya Dukung Kelompok Tiang pada Tanah Kohesif (Clay Soil)
a. Kelompok Tiang Aksi Individu
Apabila jarak antar tiang dalam kelompok d 3.D, maka besar kapasitas
gesekan kulit adalah :
Qg(u) = .Qu = n1.n2.(Qp + Qs) (2.9)
dimana :
Qp = Nq* . cu(p) . Ap = 9 . cu(p) . Ap (lihat teori Meyerhoff)
cu(p) = undrained cohesion tanah lempung di ujung tiang
36
Qs = fav . p . L = .cu.p.L (lihat teori )
sehingga :
Qg(u) = .Qu = n1.n2.( 9. cu(p) . Ap + .cu.p.L) (2.10)
b. Kelompok Tiang Aksi Blok Kesatuan
Apabila jarak antar tiang dalam kelompok d 3.D, maka kelompok tiang dalam
blok kesatuan mempunyai dimensi : Lq x Bq x L, sehingga daya dukung
kelompok tiang adalah :
Qg(u) = Qp + Qs (2.11)
dimana :
Qs = pq . cu . L = .2(Lq + Bq) . cu L
Qp = Ap . qp = Ap . cu(p) . Nc* = (Lq . Bq). cu(p) .Nc*
Dimana harga Nc* (Gambar 2.7) merupakan hubungan antara H/B dan L/B (B =
Bq dan L = Lq), sehingga :
Qg(u) = Lq . Bq. cu(p) .Nc* + .2(Lq + Bq) . cu L; lihat Gambar 2.7. dan 2.8. (2.12)
37
Gambar 2.7 Daya dukung kelompok tiang pada tanah kohesif
Gambar 2.8 Hubungan Nc* dengan Lg/Bg dan L/Bg (Bjerrum and Eide’s)
2.8. Efisiensi Kelompok Tiang ( ; Eg)
Efisiensi kelompok tiang tergantung pada beberapa faktor diantaranya:
1. Jumlah tiang, panjang, diameter, pengaturan, dan terutama jarak antara as
tiang.
2. Modus pengalihan beban yaitu gesekan selimut tiang atau tahanan ujung.
3. Prosedur pelaksanaan konstruksi (tiang pancang atau bored pile).
4. Urutan instalasi tiang.
5. Interaksi antara pile cap dan tanah di permukaan.
6. Jangka waktu setelah pemancangan.
a. Efisiensi kelompok tiang dirumuskan sebagai berikut:
38
g(u) av 1 2
u 1 2 av
Q .[2.(n n 2).d 4.D].L
Q n .n .p.L.
f
f (2.13)
dimana:
= Efisiensi kelompok tiang
Qg(u) = Daya dukung batas kelompok tiang
Qu = Daya dukung batas tiang tunggal
Persamaan efisiensi kelompok dapat ditulis sebagai berikut:
1 2
1 2
2.(n n 2).d 4.D
n .n .p
(2.14)
Sehingga:
1 2g(u) u
1 2
2.(n n 2).d 4.DQ Q
n .n .p
(2.15)
Untuk praktisnya, bahwa jika:
1 : Qg(u) = . .Qu dalam hal ini d 3.D
1 : Qg(u) = .Qu dalam hal ini d 3.D
b. Efisiensi kelompok tiang metode Converse-Labarre Formula, dirumuskan sebagai
berikut:
(2.16)
dimana:
= Efisiensi kelompok tiang
m = Jumlah baris tiang
n = jumlah tiang dalam satu baris
= Sudut dalam derajat
s = Jarak pusat ke pusat antar tiang
D = Diameter tiang
39
c. Efisiensi kelompok tiang metode Seiler-Keeney Formula, dirumuskan sebagai
berikut:
(2.17)
dimana:
= Efisiensi kelompok tiang
m = Jumlah baris tiang
n = Jumlah tiang dalam satu baris
s = Jarak pusat ke pusat antar tiang
D = Diameter tiang
d. Efisiensi kelompok tiang metode Feld Formula
Dalam metoda ini kapasitas pondasi individual tiang berkurang sebesar 1/16
akibat adanya tiang yang berdampingan baik dalam arah lurus maupun dalam
arah diagonal. Ilustrasi hasil perhitungan formula ini diberikan pada Gambar 2.9.
Eg= 15/16 = 0.938
Eg= 14/16 = 0.938
40
Gambar 2.9 Efisiensi Kelompok Tiang Berdasarkan Formula Feld (Sumber: Manual
Pondasi Tiang, Paulus P. Rahardjo)
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Tinjauan Umum
Tahap persiapan merupakan rangkaian sebelum memulai pengumpulan
dan pengolahan data. Dalam tahap awal ini disusun hal-hal yang penting yang
harus segera dilakukan dengan tujuan untuk mengefektifkan waktu dan pekerjaan.
Tahap persiapan ini meliputi kegiatan-kegiatan sebagai berikut:
1. Menentukan judul Tugas Akhir.
2. Studi pustaka terhadap materi desain untuk menentukan garis besarnya.
3. Menentukan kebutuhan data.
4. Survey pada instansi yang mengerjakan proyek yang dapat dijadikan
narasumber data.
5. Perencanaan jadwal pembuatan desain.
Persiapan diatas harus dilakukan secara cermat untuk menghindari
pekerjaan yang berulang, sehingga tahap pengumpulan data menjadi optimal.
3.2. Tahap Perencanaan Pengolahan Data
41
Pada tahap ini adalah gambaran bagaimana dari awal perencanaan
penulisan laporan Tugas Akhir dari awal sampai akhir. Pengembangan
penjelasannya dapat dituangkan dalam flowchart pada Gambar 3.1:
MULAI
STUDI PUSTAKA
PENGUMPULAN
DATA
MENGHITUNG
DAYA DUKUNG
TIANG TUNGGAL
MENGHITUNG
EFISIENSI TIANG
BORED PILE
MENGHITUNG DAYA
DUKUNG KELOMPOK
TIANG
PEMBAHASAN
42
Gambar 3.1. Flowchart Tahapan Perencanaan
3.3. Metode Pembahasan
3.3.1. Perhitungan Daya Dukung Tiang Bor
Untuk pondasi yang memikul beban cukup besar digunakan pondasi
dalam yaitu pondasi bor pile atau tiang pancang berbentuk penampang
lingkaran atau bujur sangkar. Perhitungan dilakukan menggunakan metode
langsung Meyerhoff (1976) dengan rumus daya dukung tiang:
Daya dukung satu tiang :
dimana :
Qa = Daya dukung ijin tanah
qc = Nilai konus (nilai rata-rata harga konus diambil 4.D di bawah
ujung tiang dan 4.D di atas ujung tiang) sumber:Teknik Pondasi,
Ir.Iman Subarkah
JHP = Jumlah hambatan pelekat sepanjang tiang
A = Penampang tiang
O = Keliling tiang
F = Faktor keamanan ; Fk1 = 3, Fk2 = 5
3.3.2. Perhitungan Efisiensi Kelompok Tiang
KESIMPULAN
SELESAI
43
a. Efisiensi kelompok tiang metode Converse-Labarre Formula, dirumuskan sebagai
berikut:
dimana:
= Efisiensi kelompok tiang
m = Jumlah baris tiang
n = Jumlah tiang dalam satu baris
= Sudut dalam derajat
s = Jarak pusat ke pusat antar tiang
D = Diameter tiang
b. Efisiensi kelompok tiang metode Seiler-Keeney Formula, dirumuskan sebagai
berikut:
dimana:
= Efisiensi kelompok tiang
m = Jumlah baris tiang
n = Jumlah tiang dalam satu baris
s = Jarak pusat ke pusat antar tiang
D = Diameter tiang
c. Efisiensi kelompok tiang metode Feld Formula
44
Dalam metoda ini kapasitas pondasi individual tiang berkurang sebesar 1/16
akibat adanya tiang yang berdampingan baik dalam arah lurus maupun dalam
arah diagonal. Ilustrasi hasil perhitungan formula ini diberikan pada Gambar 2.9.
Gambar 3.2 Efisiensi Kelompok Tiang Berdasarkan Formula Feld (Sumber: Manual
Pondasi Tiang, Paulus P. Rahardjo)
Eg= 15/16 = 0.938
Eg= 14/16 = 0.938
45
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1. Perhitungan Daya Dukung Tiang Bor
Metode langsung Meyerhoff (1976) dengan rumus daya dukung tiang:
Daya dukung satu tiang :
dimana :
Qa = Daya dukung ijin tanah
qc = Nilai konus (nilai rata-rata harga konus diambil 4.D di bawah
ujung tiang dan 4.D di atas ujung tiang) sumber:Teknik Pondasi,
Ir.Iman Subarkah
JHP = Jumlah hambatan pelekat sepanjang tiang
A = Penampang tiang
O = Keliling tiang
F = Faktor keamanan ; Fk1 = 3, Fk2 = 5
46
Data hasil pengujian sondir dinyatakan dalam Tabel 4.1 berikut:
Titik
Sondir
Kedalaman
maksimum
Resistance
( Kg/cm2 )
T.FRICTION
COMULATIF
( Kg/cm2 )
RATIO
(Fs/qc)
(%) Cone Friction
qc Fs
S.1 14,00 201 15,0 1364,00 0,75
S.2 13,40 203 9,0 1334,00 0,75
S.3 15,80 203 13,0 1572,00 0,64
S.4 15,00 203 13,0 1510,00 0,64
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Sondir
PERHITUNGAN DAYA DUKUNG BORED PILE
(Diameter 50 Cm)
Daya Dukung Bored Pile.
47
Luas Penampang
Keliling Penampang
48
TITIK S-1
Untuk kedalaman 14,00 meter
Kedalaman (meter)
Perlawanan konus (kg/cm2)
12.00 12 12.20 11 12.40 11 12.60 10 12.80 31
13.00 51
13.20 110
13.40 181
13.60 201
13.80 201
14.00 201
14.20 201
14.40 201
14.60 201
14.80 201
15.00 201
15.20 201
15.40 201
15.60 201
15.80 201
16.00 201
Gambar 4.1. Nilai Kedalaman dan Nilai qc untuk S1
JHP = 1.364 kg/cm
qc = nilai rata-rata harga konus diambil 4.D di bawah ujung tiang dan 4.D
di atas ujung tiang
4D = 4 × 0,5 m = 2 m
4D
4D Diasumsikan
Bo
red
Pile
49
= 92,72
201
qc =
/bored pile
50
TITIK S-4
Untuk kedalaman 15,00 meter
Kedalaman (meter)
Perlawanan konus (kg/cm2)
13.00 12 13.20 11 13.40 11 13.60 10 13.80 31
14.00 51
14.20 110
14.40 181
14.60 201
14.80 201
15.00 201
15.20 201
15.40 201
15.60 201
15.80 201
16.00 201
16.20 201
16.40 201
16.60 201
16.80 201
17.00 201
Gambar 4.2. Nilai Kedalaman dan Nilai qc untuk S4
JHP = 1.510 kg/cm
qc = nilai rata-rata harga konus diambil 4.D di bawah ujung tiang dan
4.D di atas ujung tiang
4D
4D Diasumsikan
Bo
red
Pile
51
4D = 4 × 0,5 m = 2 m
203
qc =
Titik Kedalaman
(m) Qc
(kg/cm2)
Qc rata-rata
(kg/cm2)
Fs (kg/cm2)
Tsf (kg/cm)
Qa (Ton/bored pile)
Qa (Ton/bored pile)
Persegi (sisi)
Lingkaran (diameter)
40 60 40 60
S.1 14 201 146.86 15 1364 121973.3 241704 95749.1 189738
S.2 13.4 203 158.05 9 1334 126981.3 253692 99680.3 199148
S.3 15.8 203 162.72 13 1572 137088 270720 107614 212515
52
S.4 15 203 172.54 13 1510 140341.3 279528 110168 219429
Tabel 4.2. Hasil Analisa Daya Dukung Ijin Tunggal
4.2. Efisiensi Kelompok Tiang
a. Efisiensi kelompok tiang metode Converse-Labarre Formula, dirumuskan sebagai
berikut:
dimana:
= Efisiensi kelompok tiang
m = Jumlah baris tiang
n = Jumlah tiang dalam satu baris
= Sudut dalam derajat
s = Jarak pusat ke pusat antar tiang
D = Diameter tiang
b. Efisiensi kelompok tiang metode Seiler-Keeney Formula, dirumuskan sebagai
berikut:
dimana:
= Efisiensi kelompok tiang
m = Jumlah baris tiang
53
n = Jumlah tiang dalam satu baris
s = Jarak pusat ke pusat antar tiang
D = Diameter tiang
c. Efisiensi kelompok tiang metode Feld Formula
Dalam metoda ini kapasitas pondasi individual tiang berkurang sebesar 1/16
akibat adanya tiang yang berdampingan baik dalam arah lurus maupun dalam
arah diagonal. Ilustrasi hasil perhitungan formula ini diberikan pada Gambar 2.9.
Gambar 4.3 Efisiensi Kelompok Tiang Berdasarkan Formula Feld (Sumber: Manual
Pondasi Tiang, Paulus P. Rahardjo)
Eg= 15/16 = 0.938
Eg= 14/16 = 0.938
54
Berdasarkan data sondir digunakan rata-rata kedalaman pondasi pada kedalaman
14.00 m, dengan daya dukung sendiri sebesar , maka daya
dukung pondasi Pile cap type:
55
Tipe F8
Gambar 4.4 Detail tiang pancang kelompok tipe F8
a. Metode Converse-Labarre
56
b. Metode Seiler-Keeney
c. Metode Feld
Gambar 4.5 Efisiensi Kelompok Tiang untuk rumus Feld dengan jumlah tiang 8
57
Maka, Daya Dukung Kelompok menggunakan metode Converse-Labarre:
= Qa×Jumlah bored pile×
= 138,778133 ×8×0,744
= 826,0074 ton
Dalam menghitung daya dukung ijin tanah yang aman sesuai dengan rencana
konstruksi, maka harus dilakukan kontrol. Dimana harus diketahui beban yang
akan ditanggung oleh kelompok pondasi boredpile tersebut. Beban-beban yang
mempengaruhi pondasi adalah beban hidup dan beban mati. Beban mati adalah
beban dari struktur yang terletak diatas pondasi tersebut. Beban hidup adalah
beban yang melintas atau bergerak diatas jembatan, diantaranya: truk, dump truk,
sepeda motor dan pejalan kaki. Berdasarkan data yang diberikan oleh konsultan,
beban total yang diterima oleh satu abutment jembatan adalah sebesar 250 ton.
KONTROL
Beban vertikal < Daya Dukung Kelompok
250 ton < 826,0074 ton······(AMAN) tidak efisien
Pengurangan jumlah tiang dilakukan untuk mendapatkan nilai yang efisien dalam
menghitung daya dukung kelompok tiang bored pile. Semula jumlah tiang pada
kelompok tiang adalah 8 tiang bored pile menjadi 3 tiang bored pile. Sketsa
bentuk tiang yang efisien dapat dilihat pada Gambar 4.6, berikut:
Gambar 4.6 Tampak Atas Penampang Kelompok Bored Pile
1.5 m 1.5 m 1.5 m
1.5
m
6 m
3 m
58
Metode Converse-Labarre
Maka, Daya Dukung Kelompok menggunakan metode Converse-Labarre:
= Qa×Jumlah bored pile×
= 138,778133 ×3×0,79517
= 331,0566 ton
KONTROL
Beban vertikal < Daya Dukung Kelompok
250 ton < 331,0566 ton······(AMAN) dan efisien
59
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan analisis perhitungan dan pembahasan daya dukung tanah yang
telah dilakukan, disimpulkan bahwa:
1. Analisis perhitungan daya dukung pondasi tunggal Bored Pile menggunakan
data sondir S1 dan S4.
2. Analisis efisiensi pondasi kelompok Bored Pile menggunakan metode
Converse-Labarre.
3. Hasil analisis daya dukung, antara lain:
Daya dukung ijin tunggal (Qa)
Data Sondir S-1 = 138,778 ton/bored pile
Data Sondir S-4 = 160,140 ton/bored pile
Efisiensi pondasi kelompok = 0,744
Daya dukung ijin pondasi kelompok = 826,0074 ton
Beban Vertikal = 250 ton
5.2. Saran
1. Dalam pengujian tanah yang
dilakukan pada proyek ini, penguji hanya menggunakan alat sondir
berkapasitas 2,5 ton, dimana alat sondir tersebut tidak dapat menembus
ketebalan melebihi 250kg/cm2. Pengujian tanah tidak cukup hanya
menggunakan alat sondir, perlu didampingi dengan pengujian yang
sanggup menembus tanah yang memiliki ketebalan melebihi 250 kg/cm2,
misalnya pengujian tanah dengan menggunakan bor dalam (bor mesin).
60
Sehingga, dengan didampingi pengujian tersebut, maka dapat diperoleh
ketebalan tanah yang pasti.
2. Dalam perhitungan daya dukung
kelompok tiang bored pile menurut data yang dilampirkan untuk
mendapatkan nilai yang efisien maka pengurangan tiang dibutuhkan,
menjadi 3 tiang. Maka, daya dukung kelompok tiang tersebut lebih
efisien menanggung beban sebesar 250 ton.
61
62
63
64
65
66
Peta Lokasi Proyek
Lokasi Jembatan
Lokasi
Proyek
Lokasi Kota
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85