TEKNIK PONDASI DALAMDr. Damrizal DamoerinProgram Sarjana MagisterTeknik SipilUniversitas Gunadarma2011Oleh:

PERENCANAAN PONDASI AKIBAT BEBAN STATIS - VERTIKALDipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :- Beban yang bekerja- Kondisi tanah yang berada dibawah pondasi- Penurunan yang diijinkanBangunan Rendah : max 4 lantaiBangunan Medium : 4 s/d 8 lantaiBangunan Tinggi : 8 s/d 32 lantai dan 32 s/d 60 lantai

Tabel 1 Pedoman Konfigurasi Titik Penyelidikan Tanah

Test Laboratorium StandardIndeks Propertiesa. Atterberg Limitb. Analisa Ukuran Butirc. Spesific GravityEngineering Propertiesa. Uncofined Compression Testb. Direct Shear Testc. Triaxial Testd. Consolidation Teste. Swelling TestKombinasia. Compaction Testb. CBR Testc. Permeability Test

Rumus Umum

TUJUAN PENYELIDIKAN TANAH (Soil Investigation)Secara umum mencakup hal-hal berikut :Untuk menentukan kondisi alamiah dari lapisan-lapisan tanah dilokasi yang ditinjau.Untuk mendapatkan contoh tanah asli (undisturbed) dan tidak asli (disturbed).Untuk menentukan kedalaman lapisan tanah keras.Untuk melakukan uji lapangan (in-situ field test).Untuk mempelajari kemungkinan timbulnya masalah perilaku bangunan yang sudah ada di sekitar lokasi yang ditinjau.

a.1

PENYELIDIKAN TANAH PADA SUATU BANGUNANSecara umum dapat dibagi dalam 4 kategori yaitu :Mendapatkan informasi dari bangunan yang akan didirikan.Mengumpulkan informasi yang telah ada untuk kondisi tanah setempat.Peninjauan lapangan ketempat lokasi proyek yang direncakan.Penyelidikan lapangan yang terinci.

Tidak ada pedoman yang pasti dan cepat untuk menentukan:Jumlah titik pengeboran.Kedalaman tanah sampai dimana pengeboran harus dihentikan.Pengeboran tambahan dapat dilakukan bila dijumpai tanah yang non homogen atau kondisi tanah yang mencurigakan.

a2-a3

Perkiraan Jarak Antar Lubang Bor Untuk PerencanaanTabel Jarak Lubang Pengeboran

ProyekJarak Pengeboran (m)Bangunan Satu LantaiBangunan Bertingkat BanyakJalan RayaBendungan TanahDaerah Perumahan23 3015 23230 30523 4661 92

Sowers and Sowers (1970):Perkiraan kasar untuk kedalaman pengeboran yang minimum, untuk gedung bertingkat banyak.Bangunan ringan dari baja dan bangunan ramping dari betonzb = 3.S0.7 (M)zb : perkiraan kedalaman pengeboranS : jumlah lantai/tingkat bangunan

S (jml lantai)24816324560zb (m)581321344353(6)(15)(30)(60)(70)(80)(100)

Sowers and Sowers (1970):Perkiraan kasar untuk kedalaman pengeboran yang minimum, untuk gedung bertingkat banyak.Bangunan besar dari baja atau bangunan lebar dari beton

zb (M) = 6.S0.7

S (jml lantai)24816324560zb (m)101626426886106(6)(15)(30)(60)(70)(80)(100)

PENYELIDIKAN TANAHPENDAHULUAN

Penyelidikan tanah merupakan suatu upaya memperoleh informasi bawah tanah untuk perencanaan pondasi bangunan sipil.

Penyelidikan tanah mencakup antara lain, pengeboran tanah, pengambilan contoh tanah, pengujian lapangan, pengujian laboratorium dan observasi air tanah.

a.5

SASARAN PENYELIDIKAN TANAHSasaran penyelidikan tanah meliputi :Stratifikasi lapisan tanah di proyek.Sifat indeks pada setiap lapisan tanah.Sifat mekanis pada setiap lapisan tanah.Kondisi air tanah.Komposisi kimia air tanah.Jenis pondasi bangunan yang sudah ada disekitarnya.

a.5

BATASAN PENYELIDIKAN TANAHBatasan penyelidikan tanah tergantung dari beberapa faktor, antara lain :Jenis Tanah Pendukung.Variasi Lapisan Tanah.Kondisi Air Tanah.Jenis Proyek.Informasi Lain yang tersedia.

a.5

BATASAN PENYELIDIKAN TANAHPenyelidikan tanah yang lebih teliti dibutuhkan apabila :Lapisan Tanah Pendukung Sangat Bervariasi.Bangunan yang penting dan besar.Bangunan yang memberi dampak lingkungan besar bila terjadi kegagalan pondasi.Tidak terdapat informasi awal pada lokasi proyek.

a.5

TAHAPAN PENYELIDIKAN TANAHPenyelidikan tanah umumnya dibagi menjadi beberapa tahapan, antara lain :Inspeksi Lapangan.Penyelidikan Awal.Penyelidikan Detil.Penyelidikan Tambahan.

a.5

KEDALAMAN PENYELIDIKAN TANAHPenyelidikan tanah harus mencapai kedalaman dimana tanah memberikan daya dukungnya atau mengkontribusi penurunan akibat struktur yang akan dibangun.

Kedalaman penyelidikan tergantung pada :- Jenis Struktur.- Jenis Tanah.- Prakiraan awal jenis pondasi yang akan dipakai.Sebagai pedoman, kedalaman penyelidikan diatur seperti diilustrasikan pada gambar 1.a.6

KONFIGURASI PENYELIDIKAN TANAHPada dasarnya, ketentuan dibawah ini dapat dipakai sebagai pedoman penyelidikan tanah:Penyelidikan awal : jarak titik 100 s/d 200m untuk tanah normal dan 50 s/d 100m untuk tanah lunak.Penyelidikan detil : jarak titik 15 s/d 25m untuk bangunan persegi dan 25 s/d 50m untuk konstruksi memanjang.Minimum titik penyelidikan pada tahap detil : 3 sampai 5 lokasi diatur pada pola teratur.Selalu tempatkan titik penyelidikan pada posisi bangunan yang berat dan penting.a.6

PENGEBORAN PENYELIDIKAN(Exploratory Drilling)Sifat-sifat tanah dapat diperoleh dari uji coba didalam lubang bor atau melalui uji laboratorium pada contoh tanah yang diperoleh dari pengeboran.Pengeboran untuk penyelidikan tanah harus dilakukan dengan hati-hati dan sedapat mungkin menjaga struktur asli tanah.Hasil uji didalam bor dan uji laboratorium sangat tergantung dari kwalitas lubang bor atau contoh tanah yang diperoleh.

a.6

KELENGKAPAN DOKUMEN PENGAJUAN IJIN KONSTRUKSI TPKB-DKI

I. IJIN PILINGII. IJIN EKSKAVAKASIIII. IJIN STRUKTUR ATAS1.1. Laporan Perhitungan1. Penjelasan Tentang Sistem Struktur2. Penjelasan Ringkas Langkah Perencanaan3. Penjelasan Software yang dipakai4. Peraturan yang digunakan5. Mutu-mutu Material6. Informasi Struktur Atas7. Penentuan Beban Struktur Atas & Bawah8. Perhitungan Beban Vertikal Pondasi9. Pengaruh Beban Lateral Pada Pondasi10. Pengaruh Uplift11. Kontrol Effek Group Susunan Tiang12. Penentuan Daya Dukung Pile/Pondasi13. Kontrol Gaya-gaya Pada Tiang Pondasi14. Perhitungan Sistem Pile-Raft (Bila ada)15. Perhitungan Penurunan Bangunan16. Laporan Penyelidikan tanah17. Hasil dan Evaluasi Loading Test

2.1. Laporan Perhitungan1. Penjelasan Tentang Sistem Struktur2. Penjelasan Ringkas Langkah Perencanaan3. Penjelasan Software yang dipakai4. Peraturan yang digunakan5. Mutu-mutu Material6. Parameter-parameter Tanah yang Diambil7. Besaran Beban-beban Rencana8. Penjelasan Metode Pelaksanaan9. Perhitungan Struktur Penahan Galian10. Pengaruh Akibat Beban Vertikal11. Deformasi-deformasi yang Akan Timbul12. Pengaruh Gempa Pda Dinding Permanen13. Perhitungan Sistem Basement14. Kontrol Heave15. Perhitungan Penanggulangan Air16. Pengaru Penuruna Air Tanah di Sekitar17. Settlement Akibat Dewatering18. Laporan Penyelidikan Tanah19. Laporan Pumping Test3.1. Laporan Perhitungan1. Penjelasan Tentang Sistem Struktur2. Penjelasan Ringkas Langkah Perencanaan3. Penjelasan Software yang dipakai4. Peraturan yang digunakan5. Mutu-mutu Material6. Penentuan Beban Struktur Atas7. Perhitungan Struktur Sekunder8. Perhitungan Struktur Utama9. Pengaruh Pratekan (Bila ada)10. Perhitungan Pengaruh Gempa11. Perhitungsn Pengaruh Angin12. Perhitungan Torsi Bangunan13. Perhitungan Penampang & Detailing14. Perhitungan Desain Kapasitas15. Perhitungan Pile-Cap16. Perhitungan Balok Pondasi17. Perhitungan Basement1.2. Gambar-gambar1. Gambar Arsitektur (TPAK)2. Gambar Denah-denah Struktur Atas3. Gambar Denah Sistem Pondasi4. Gambar Detail Pondasi Tiang5. Gambar Rencana Pile-Cap2.2. Gambar-gambar1. Gambar Arsitektur (TPAK)2. Gambar Denah-denah Struktur Atas3. Gambar Denah Sistem Pondasi4. Gambar Rencana Galian+Metode Kerja5. Gambar Struktur Penahan Galian6. Gambar Rencana Dewatering3.2. Gambar-gambar1. Gambar Arsitektur (TPAK)2. Gambar Denah-denah Struktur Atas3. Gambar Denah Sistem Pondasi 4. Gambar Rencana Pile-Cap5. Gambar Rencana Plat & balok Pondasi6. Gambar Dinding Basement7. Gambar Detail Struktur Atas8. Gambar Sistem Pratekan (Bila ada) a.11

DAYA DUKUNG PONDASI TIANG AKIBAT BEBAN VERTIKAL

BERDASARKAN UJI LABORATORIUM & LAPANGAN

Definisi Pondasi TiangPondasi Dalam dengan perbandingan antara panjang dengan diameter tiang: D/B > 4

Fungsi Pondasi Untuk meneruskan beban dari struktur atas melalui lapisan yang lebih lunak atau air, pada tanah yang lebih keras atau kurang mampat (noncompressible) atau batuan (rock)

Pondasi tiang digunakan pada keadaan-keadaan sebagai berikut lapisan tanah keras berada cukup dalam dari permukaan tanahmenahan gaya vertikal/atau gaya lateral dan/atau momen guling yang besarmenahan gaya tarik (uplift) yang besarlapisan dekat permukaan tanah di bawah struktur mudah tererosistruktur atas tidak mengijinkan terjadinya differensial settlement (relative)

Pemakaian pondasi tiang pada bangunan sipilbangunan tahan gempa: V>; H>; M>bangunan menara, cerobong, menara transmisi: V; M>bangunan pelabuhan: Vretaining wall: V; M>pondasi jembatan: V>; H>; M>pondasi mesin: V>; H>; M>

catatan: V= gaya vertikal, H = gaya horisontal, M = momen

Klasifikasi TiangBerdasarkan bahan yang dipakai:tiang kayutiang bajatiang beton: a. beton bertulang (reinforced concrete / RC) b. beton pratekan (prestressed concrete / PC)

Berdasarkan metode pemasangan:1. Displacement piles (driven types): Tiang pancangSmall displacement pile: steel pipe pile, steel H pile, screw pileLarge displacement pile : a. RC pile (solid or tubular section) b. PC pile (solid or tubular section)2. Displacement piles (driven and cast in situ type) (steel tube driven and withdrawn after placing concrete)Tiang Franki (franki pile) 3. Non displacement piles (cast in situ piles) Tiang bor (bored pile)Klasifikasi Tiang

Klasifikasi TiangBerdasarkan penggolongan yang lain:1. precast piles (pra cetak)2. cast in situ piles (cor ditempat)

Efek Pemasangan Tiang BorPada Tanah LempungStudi dari efek pemasangan tiang bor pada tanah lempung telah dilakukan, di antaranya adalah hubungan parameter adhesi tiang dan tanah. Adhesi yang ditemukan menjadi lebih kecil dari pada kondisi drained sebelum pemasangan, terutama disebabkan oleh perlemahan pada tanah lempung yang berdekatan dengan permukaan tanah

Efek Pemasangan Tiang BorPada Tanah LempungPenyebab munculnya perlemahan ini mungkin disebabkan pada:1.Penyerapan air dari beton yang basah2.Penyerapan air dari badan lempung ke daerah tegangan yang kurang tinggi, di sekeliling lubang bor. Hal ini dapat dikurangi dengan pelaksanaan pemboran dan operasi pemboran secepat mungkin.3.Air yang dituangkan pada lubang pemboran untuk operasi mesin bor sebagai alat pemotong. Hal ini dapat dikurangi dengan teknik pemboran yang baik.

Menurut Skempton (1959)Keseriusan besar perlemahan faktor 1 dan 2 tergantung pada teknik yang dipakai: 1. Pemboran menggunakan cairan pemboran (drilling fluid: bentonite; supermud) untuk mendukung dinding selama konstruksi 2. Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk pelaksanaan konstruksi tiang (pengecoran)

Efek Pemasangan Tiang BorPada Tanah Lempung

Efek Pemasangan Tiang BorPada Tanah LempungPalmer & Holland (1966)Perlemahan pada tanah lempung London overconsolidated (overconsolidated London Clay) adalah paling kecil bila drilling dan concreting dilaksanakan dalam waktu 1 2 jam.

Efek Pemasangan Tiang BorPada Tanah LempungMayerhoff & Murdock (1953):Untuk kasus Bored pile pada London ClayKenaikan kadar air sebesar 4% pada contact surface berjarak 3Tanah Lempung di bawah dasar tiang menjadi terganggu dan tanah menjadi lemah akibat gerak alat bor, sehingga menaikan penurunan terutama pada belled pierSolusinya: dasar lubang bored pile harus dibersihkan langsung

Efek Pemasangan Tiang BorPada Tanah LempungPandey (1967)Masalah pada konstruksi dengan bored piledCaving pada bored pile menimbulkan necking atau tidak terarahnya tiangPemisahan agregat dalam tiangTekuk pada perkuatan tiang

Efek Pemasangan Tiang BorPada Tanah PasirInformasi mengenai efek pemboran pada tanah pasir secara kuantitatif relatif kecil. Tiang-tiang biasanya membutuhkan casing atau drilling fluid (contohnya: bentonite; supermud), untuk mendukung dinding lubang dan jatuhnya lubang, kemudian menarik casing sementara dilakukan pengeboran lubang bor (concreting)

Equipment instalation by driving

PencacatanFinal Set

KepustakaanBowles, Foundation Analysis and Design, International Student Edition, Japan, 1988.Chellis, R.D., Pile Foundation, McGraw Hill, 1981.Poulos, H.G & Davis, E.H, Pile Foundation Analysis and Design, John Wiley & Sons, Inc., 1980.Prakash, Soil Dynamic, McGraw Hill, 1981.Das, Braja M., Fundamentals of Soil Dynamics, Elsevier Science Publishing Co., Inc., 1984.Das, Braja M., Principles of Foundation Engineering, Wadsworth, Inc., 1984.Tomlinson M.J., Pile Design and Construction Practise, Cement and Concrete Association, 1977.