BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum Tiang pancang adalah bagian-bagian konstruksi yang dibuat dari kayu, beton, dan atau baja, yang digunakan untuk meneruskan (me ntransmisikan) beban-beban permukaan ke tingkat-tingkat permukaan yang lebih ren dah di dalam massa tanah (Bowles, 1991). Penggunaan pondasi tiang pancang sebaga i pondasi bangunan apabila tanah yang berada dibawah dasar bangunan tidak mempun yai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan b eban yang bekerja padanya (Sardjono HS, 1988). Atau apabila tanah yang mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang beke rja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman > 8 m ( Bowles, 1991). Fungsi dan kegunaan dari pondasi tiang pancang adalah untuk memin dahkan atau mentransfer beban-beban dari konstruksi di atasnya (super struktur) ke lapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam. Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle pile) untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal yang bekerja, Hal seperti ini sering terjadi pada dermaga dimana terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula dengan perencanaannya. Tiang Panc ang umumnya digunakan : 1. Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertika l dan beban lateral boleh jadi terlibat. 2. Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara terhadap guling. 3. Memampatkan enda pan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi perpindahan isi tia ng pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang ini dapat ditarik keluar kemudian . Universitas Sumatera Utara

4. Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berad a pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi. 5 . Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo ge taran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut. 6. Sebagai faktor keamanan tam bahan dibawah tumpuan jembatan dan atau pir, khususnya jika erosi merupakan pers oalan yang potensial. 7. Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-be ban diatas permukaan air melalui air dan kedalam tanah yang mendasari air terseb ut. Hal seperti ini adalah mengenai tiang pancang yang ditanamkan sebagian dan y ang terpengaruh oleh baik beban vertikal (dan tekuk) maupun beban lateral (Bowle s, 1991). 2.2. Defenisi Tanah Tanah, pada kondisi alam, terdiri dari campuran butiran-butiran m ineral dengan atau tanpa kandungan bahan organik. Butiran-butiran tersebut dapat dengan mudah dipis ahkan satu sama lain dengan kocokan air. Material ini berasal dari pelapukan bat uan, baik secara fisik maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah, kecuali oleh sifa t batuan induk yang merupakan material asal, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur l uar yang menjadi penyebab terjadinya pelapukan batuan tersebut. Istilah-istilah seperti kerikil, pasir, lanau dan lempung digunakan dalam teknik sipil untuk mem bedakan jenis-jenis tanah. Pada kondisi alam, tanah dapat terdiri dari dua atau lebih campuran jenis-jenis tanah dan kadang-kadang terdapat pula kandungan bahan organik. Material campurannya kemudian dipakai sebagai nama tambahan dibelakang material unsur utamanya. Sebagai contoh, lempung berlanau adalah tanah lempung yang mengandung lanau dengan material utamanya adalah lempung dan sebagainya. Ta nah terdiri dari 3 komponen, yaitu udara, air dan bahan padat. Udara dianggap ti dak mempunyai pengaruh teknis, sedangkan air sangat mempengaruhi sifat-sifat tek nis tanah. Ruang diantara butiran-butiran, sebagian atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga tersebut terisi air seluruhnya, tanah dikataka n dalam kondisi jenuh. Bila rongga terisi udara dan air, tanah pada kondisi jenu h sebagian (partially saturated). Tanah kering adalah tanah yang tidak mengandun g air sama sekali atau kadar airnya nol (Hardiyatmo, 1996). Universitas Sumatera Utara

2.3 Macam-macam Pondasi Pondasi adalah bagian terendah bangunan yang meneruskan beba n bangunan ketanah atau batuan yang berada dibawahnya. Klasifikasi pondasi dibagi 2 (dua) yaitu: 1. Pondasi dangkal Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara lang sung dengan kedalaman Df/B seperti : a. Pondasi telapak yaitu pondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom (Gam bar 2.1b). b. Pondasi memanjang yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung sed eretan kolom yang berjarak dekat sehingga bila dipakai pondasi telapak sisinya a kan terhimpit satu sama lainnya (Gambar 2.1a). c. Pondasi rakit (raft foundation ) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolomkolom jaraknya sedemikian dekat disemua arahnya, sehingga bila dipakai pondsi telapak, sisi-sisinya berhimpit satu sama lainnya (Gambar 2.1c). 2. Pondasi dalam Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tan ah keras atau batu yang terletak jauh dari permukaan dengan kedalaman Df/B , sep erti: a. Pondasi sumuran (pier foundation) yaitu pondasi yang merupakan peralihan anta ra pondasi dangkal dan pondasi tiang (Gambar 2.1d), digunakan bila tanah dasar y ang kuat terletak pada kedalaman yang relatif dalam, dimana pondasi sumuran nila i kedalaman (Df) dibagi lebarnya (B) lebih besar 4 sedangkan pondasi dangkal Df/ B 1. b. Pondasi tiang (pile foundation), digunakan bila tanah pondasi pada kedal aman yang normal tidak mampu mendukung bebannya dan tanah kerasnya terletak pada kedalaman yang sangat dalam (Gambar 2.1e). Pondasi tiang umumnya berdiameter le bih kecil dan lebih panjang dibanding dengan pondasi sumuran (Bowles, 1991). Universitas Sumatera Utara

(a) (b) (c) (d) (e) Gambar 2.1 Macam-macam tipe pondasi : (a) Pondasi memanjang, (b) Pondasi telapak , (c) Pondasi rakit, (d) Pondasi sumuran, (e) Pondasi tiang ( Hardiyatmo,H.C., 1 996 ) Universitas Sumatera Utara

2.4. Penggolongan Pondasi Tiang Pancang Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berda sarkan pemakaian bahan, cara tiang meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan satu persat u. 2.4.1. Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori (Bowles, 1991), antara lain: A. Tiang Pancang Kayu Tiang pancang kayu dibuat dari batang pohon yang cabang-cabangnya telah dipotong dengan hati-hati, biasanya diberi bahan pen gawet dan didorong dengan ujungnya yang kecil sebagai bagian yang runcing. Kadan g-kadang ujungnya yang besar didorong untuk maksudmaksud khusus, seperti dalam t anah yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan bergerak kembali melawan poro s. Kadang kala ujungnya runcing dilengkapi dengan sebuah sepatu pemancangan yang terbuat dari logam bila tiang pancang harus menembus tanah keras atau tanah ker ikil. Pemakaian tiang pancang kayu ini adalah cara tertua dalam penggunaan tiang pancang sebagai pondasi. Tiang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabi la tiang kayu tersebut dalam keadaan selalu terendam penuh di bawah muka air tan ah. Tiang pancang dari kayu akan lebih cepat rusak atau busuk apabila dalam kead aan kering dan basah yang selalu berganti-ganti. Sedangkan pengawetan serta pema kaian obat-obatan pengawet untuk kayu hanya akan menunda atau memperlambat kerus akan dari pada kayu, akan tetapi tetap tidak akan dapat melindungi untuk seterus nya. Pada pemakaian tiang pancang kayu biasanya tidak diijinkan untuk menahan mu atan lebih besar dari 25 sampai 30 ton untuk setiap tiang. Tiang pancang kayu in i sangat cocok untuk daerah rawa dan daerah-daerah dimana sangat banyak terdapat hutan kayu seperti daerah Kalimantan, sehingga mudah memperoleh balok/tiang kay u yang panjang dan lurus dengan diameter yang cukup besar untuk di gunakan sebag ai tiang pancang. Keuntungan pemakaian tiang pancang kayu Tiang pancang dari kay u relative lebih ringan sehingga mudah dalam pengangkutan. Universitas Sumatera Utara

Kekuatan tarik besar sehingga pada waktu pengangkatan untuk pemancangan tidak me nimbulkan kesulitan seperti misalnya pada tiang pancang beton precast. Mudah unt uk pemotongannya apabila tiang kayu ini sudah tidak dapat masuk lagi ke dalam ta nah. Tiang pancang kayu ini lebih baik untuk friction pile dari pada untuk end b earing pile sebab tegangan tekanannya relative kecil. Karena tiang kayu ini rela tive flexible terhadap arah horizontal di bandingkan dengan tiang-tiang pancang selain dari kayu, maka apabila tiang ini menerima beban horizontal yang tidak te tap, tiang pancang kayu ini akan melentur dan segera kembali ke posisi setelah b eban horizontal tersebut hilang. Hal seperti ini sering terjadi pada dermaga dim ana terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu. Kerugian pemakaian tiang pancang kayu Karena tiang pancang ini harus selalu terl etak di bawah muka air tanah yang terendah agar dapat tahan lama, maka kalau air tanah yang terendah itu letaknya sangat dalam, hal ini akan menambah biaya untu k penggalian. Tiang pancang yang di buat dari kayu mempunyai umur yang relative kecil di bandingkan dengan tiang pancang yang di buat dari baja atau beton, teru tama pada daerah yang muka air tanahnya sering naik dan turun. Pada waktu pemanc angan pada tanah yang berbatu ( gravel ) ujung tiang pancang kayu dapat dapat be rbentuk berupa sapu atau dapat pula ujung tiang tersebut hancur. Apabila tiang k ayu tersebut kurang lurus, maka pada waktu dipancangkan akan menyebabkan penyimp angan terhadap arah yang telah ditentukan. Tiang pancang kayu tidak tahan terhad ap benda-benda yang agresif dan jamur yang menyebabkan kebusukan. B. Tiang Pancang Beton 1. Precast Renforced Concrete Pile Precast Renforced Conc rete Pile adalah tiang pancang dari beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan beton ( bekisting ), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan di pan cangkan. Karena tegangan tarik beton adalah kecil dan praktis dianggap sama deng an nol, sedangkan berat sendiri dari pada beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini haruslah diberi penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan m omen lentur Universitas Sumatera Utara

yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Karena berat sendiri a dalah besar, biasanya pancang beton ini dicetak dan dicor di tempat pekerjaan, j adi tidak membawa kesulitan untuk transport. Tiang pancang ini dapat memikul beb an yang besar ( >50 ton untuk setiap tiang ), hal ini tergantung dari dimensinya . Dalam perencanaan tiang pancang beton precast ini panjang dari pada tiang haru s dihitung dengan teliti, sebab kalau ternyata panjang dari pada tiang ini kuran g terpaksa harus di lakukan penyambungan, hal ini adalah sulit dan banyak memaka n waktu. Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empa t, segi delapan dapat dilihat pada (Gambar 2.2). Gambar 2.2 Tiang pancang beton precast concrete pile ( Bowles, 1991) Keuntungan pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile Precast Concrete Reinforced Pile ini mempunyai tegangan tekan yang besar, hal ini tergantung dari mutu beton yang di gunakan. Tiang pancang ini dapat di hitung baik sebagai end bearing pile maupun friction pile. Karena tiang pancang beton ini tidak berpengaruh oleh tinggi muka air tanah seperti tiang pancang kayu, maka disini tidak memerlukan galian tanah yang banyak untuk poernya. Tiang pancang beton dapat tahan lama sekali, serta t ahan terhadap pengaruh air maupun bahan-bahan yang corrosive asal beton dekkingn ya cukup tebal untuk melindungi tulangannya. Universitas Sumatera Utara

Kerugian pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile Karena berat sendirinya maka transportnya akan mahal, oleh karena itu Precast reinforced concrete pile ini d i buat di lokasi pekerjaan. Tiang pancang ini di pancangkan setelah cukup keras, hal ini berarti memerlukan waktu yang lama untuk menunggu sampai tiang beton in i dapat dipergunakan. Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama. Bila panjang tiang pancang kurang, k arena panjang dari tiang pancang ini tergantung dari pada alat pancang ( pile dr iving ) yang tersedia maka untuk melakukan panyambungan adalah sukar dan memerlu kan alat penyambung khusus. 2. Precast Prestressed Concrete Pile Precast Prestressed Concrete Pile adalah ti ang pancang dari beton prategang yang menngunakan baja penguat dan kabel kawat s ebagai gaya prategangnya

Gambar 2.3 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile ( Bowles, 1991 ) Keun tungan pemakaian Precast prestressed concrete pile Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi. Tiang pancang tahan terhadap karat. Kemungkinan terjadinya pe mancangan keras dapat terjadi. Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani. Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi. Pergeseran cukup ban yak sehingga prategang sukar untuk disambung. Universitas Sumatera Utara

3. Cast in Place Pile Pondasi tiang pancang tipe ini adalah pondasi yang di ceta k di tempat dengan jalan dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan car a mengebor tanah seperti pada pengeboran tanah pada waktu penyelidikan tanah. Pa da Cast in Place ini dapat dilaksanakan dua cara: 1. Dengan pipa baja yang dipan cangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk sambil pipa ter sebut ditarik keatas. 2. Dengan pipa baja yang di pancangkan ke dalam tanah, kem udian diisi dengan beton, sedangkan pipa tersebut tetap tinggal di dalam tanah. Keuntungan pemakaian Cast in Place Pembuatan tiang tidak menghambat pekerjan. Ti ang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak dalam transport. Panja ng tiang dapat disesuaikan dengan keadaan dilapangan. Kerugian pemakaian Cast in Place Pada saat penggalian lubang, membuat keadaan sekelilingnya menjadi kotor akibat tanah yang diangkut dari hasil pengeboran tanah tersebut. Pelaksanaannya memerlukan peralatan yang khusus. Beton yang dikerjakan secara Cast in Place tid ak dapat dikontrol. C. Tiang Pancang Baja. Kebanyakan tiang pancang baja ini berbentuk profil H. kar ena terbuat dari baja maka kekuatan dari tiang ini sendiri sangat besar sehingga dalam pengangkutan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah seperti halny a pada tiang beton precast. Jadi pemakaian tiang pancang baja ini akan sangat be rmanfaat apabila kita memerlukan tiang pancang yang panjang dengan tahanan ujung yang besar. Tingkat karat pada tiang pancang baja sangat berbeda-beda terhadap texture tanah, panjang tiang yang berada dalam tanah dan keadaan kelembaban tana h. a. Pada tanah yang memiliki texture tanah yang kasar/kesap, maka karat yang t erjadi karena adanya sirkulasi air dalam tanah tersebut hampir mendekati keadaan karat yang terjadi pada udara terbuka. Universitas Sumatera Utara

b. Pada tanah liat ( clay ) yang mana kurang mengandung oxygen maka akan menghas ilkan tingkat karat yang mendekati keadaan karat yang terjadi karena terendam ai r. c. Pada lapisan pasir yang dalam letaknya dan terletak dibawah lapisan tanah yang padat akan sedikit sekali mengandung oxygen maka lapisan pasir tersebut jug a akan akan menghasilkan karat yang kecil sekali pada tiang pancang baja. Pada u mumnya tiang pancang baja akan berkarat di bagian atas yang dekat dengan permuka an tanah. Hal ini disebabkan karena Aerated-Condition ( keadaan udara pada porip ori tanah ) pada lapisan tanah tersebut dan adanya bahan-bahan organis dari air tanah. Hal ini dapat ditanggulangi dengan memoles tiang baja tersebut dengan ( c oaltar ) atau dengan sarung beton sekurang-kurangnya 20 ( 60 cm ) dari muka air t anah terendah. Karat /korosi yang terjadi karena udara ( atmosphere corrosion ) pada bagian tiang yang terletak di atas tanah dapat dicegah dengan pengecatan se perti pada konstruksi baja biasa. Keuntungan pemakaian Tiang Pancang Baja. Tiang pancang ini mudah dalam dalam hal penyambungannya. Tiang pancang ini memiliki k apasitas daya dukung yang tinggi. Dalam hal pengangkatan dan pemancangan tidak m enimbulkan bahaya patah. Kerugian pemakaian Tiang Pancang Baja. Tiang pancang ini mudah mengalami korosi. Bagian H pile dapat rusak atau di bengkokan oleh rintangan besar. D. Tiang Pancang Komposit. Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terd iri dari dua bahan yang berbeda yang bekerja bersama-sama sehingga merupakan sat u tiang. Kadang-kadang pondasi tiang dibentuk dengan menghubungkan bagian atas d an bagian bawah tiang dengan bahan yang berbeda, misalnya dengan bahan beton di atas muka air tanah dan bahan kayu tanpa perlakuan apapun disebelah bawahnya. Bi aya dan kesulitan yang timbul dalam pembuatan sambungan menyebabkan cara ini dia baikan. Universitas Sumatera Utara

1. Water Proofed Steel and Wood Pile. Tiang ini terdiri dari tiang pancang kayu untuk bagian yang di bawah permukaan air tanah sedangkan bagian atas adalah beto n. Kita telah mengetahui bahwa kayu akan tahan lama/awet bila terendam air, kare na itu bahan kayu disini diletakan di bagian bawah yang mana selalu terletak dib awah air tanah. Kelemahan tiang ini adalah pada tempat sambungan apabila tiang p ancang ini menerima gaya horizontal yang permanen. Adapun cara pelaksanaanya sec ara singkat sebagai berikut: a. Casing dan core ( inti ) dipancang bersama-sama dalam tanah hingga mencapai kedalaman yang telah ditentukan untuk meletakan tian g pancang kayu tersebut dan ini harus terletak dibawah muka air tanah yang teren dah. b. Kemudian core ditarik keatas dan tiang pancang kayu dimasukan dalam casi ng dan terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras. c. Secara mencapai l apisan tanah keras pemancangan dihentikan dan core ditarik keluar dari casing. K emudian beton dicor kedalam casing sampai penuh terus dipadatkan dengan menumbuk kan core ke dalam casing. 2. Composite Dropped in Shell and Wood Pile Tipe tiang ini hampir sama dengan ti pe diatas hanya bedanya di sini memakai shell yang terbuat dari bahan logam tipi s permukaannya di beri alur spiral. Secara singkat pelaksanaanya sebagai berikut : a. Casing dan core dipancang bersama-sama sampai mencapai kedalaman yang telah ditentukan di bawah muka air tanah. b. Setelah mencapai kedalaman yang dimaksud core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan dalam casing terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras. Pada pemancangan tiang panc ang kayu ini harus diperhatikan benar-benar agar kepala tiang tidak rusak atau p ecah. c. Setelah mencapai lapisan tanah keras core ditarik keluar lagi dari casi ng. d. Kemudian shell berbentuk pipa yang diberi alur spiral dimasukkan dalam ca sing. Pada ujung bagian bawah shell dipasang tulangan berbentuk sangkar yang man a tulangan ini dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat masuk pada ujung atas tia ng pancang kayu tersebut. Universitas Sumatera Utara

e. Beton kemudian dicor kedalam shell. Setelah shell cukup penuh dan padat casin g ditarik keluar sambil shell yang telah terisi beton tadi ditahan terisi beton tadi ditahan dengan cara meletakkan core diujung atas shell. 3. Composit Ungased Concrete and Wood Pile. Dasar pemilihan tiang composit tipe ini adalah: Lapisan tanah keras dalam sekali letaknya sehingga tidak memungkinka n untuk menggunakan cast in place concrete pile, sedangkan kalau menggunakan pre cast concrete pile terlalu panjang, akibatnya akan susah dalam transport dan mah al. Muka air tanah terendah sangat dalam sehingga bila menggunakan tiang pancang kayu akan memerlukan galian yang cukup dalam agar tiang pancang kayu tersebut s elalu berada dibawah permukaan air tanah terendah. Adapun prinsip pelaksanaan ti ang composite ini adalah sebagai berikut: a. Casing baja dan core dipancang bers ama-sama dalam tanah sehingga sampai pda kedalaman tertentu ( di bawah m.a.t ) b . Core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan casing terus dipancang sampai kelapisan tanah keras. c. Setelah sampai pada lapisa tanah ker as core dikeluarkan lagi dari casing dan beton sebagian dicor dalam casing. Kemu dian core dimasukkan lagi dalam casing. d. Beton ditumbuk dengan core sambil cas ing ditarik ke atas sampai jarak tertentu sehingga terjadi bentuk beton yang men ggelembung seperti bola diatas tiang pancang kayu tersebut. e. Core ditarik lagi keluar dari casing dan casing diisi dengan beton lagi sampai padat setinggi beb erapa sentimeter diatas permukaan tanah. Kemudian beton ditekan dengan core kemb ali sedangkan casing ditarik keatas sampai keluar dari tanah. f. Tiang pancang c omposit telah selesai Tiang pancang composit seperti ini sering dibuat oleh The Mac Arthur Concrete Pile Corp. 4. Composite Dropped Shell and Pipe Pile Dasar pemilihan tipe tiang seperti ini adalah: Universitas Sumatera Utara

Lapisan tanah keras letaknya terlalu dalam bila digunakan cast in place concrete . Muka air tanah terendah terlalu dalam kalau digunakan tiang composit yang bagi an bawahnya terbuat dari kayu. Cara pelaksanaan tiang tipe ini adalah sebagai berikut: a. Casing dan core dipas ang bersama-sama sehingga casing seluruhnya masuk dalam tanah. Kemudian core dit arik. b. Tiang pipa baja dengan dilengkapi sepatu pada ujung bawah dimasukkan da lam casing terus dipancang dengan pertolongan core sampai ke tanah keras. c. Set elah sampai pada tanah keras kemudian core ditarik keatas kembali. d. Kemudian s hell yang beralur pada dindingnya dimasukkan dalam casing hingga bertumpu pada p enumpu yang terletak diujung atas tiang pipa baja.bila diperlukan pembesian maka besi tulangan dimasukkan dalam shell dan kemudian beton dicor sampai padat. e. Shell yang telah terisi dengan beton ditahan dengan core sedangkan casing ditari k keluar dari tanah. Lubang disekeliling shell diisi dengan tanah atau pasir. Va riasi lain pada tipe tiang ini dapat pula dipakai tiang pemancang baja H sebagai ganti dari tiang pipa. 5. Franki Composite Pile Prinsip tiang hampir sama dengan tiang franki biasa han ya bedanya disini pada bagian atas dipergunakan tiang beton precast biasa atau t iang profil H dari baja. Adapun cara pelaksanaan tiang composit ini adalah sebag ai berikut: a. Pipa dengan sumbat beton dicor terlebih dahulu pada ujung bawah p ipa baja dipancang dalam tanah dengan drop hammer sampai pada tanah keras. Cara pemasangan ini sama seperti pada tiang franki biasa. b. Setelah pemancangan samp ai pada kedalaman yang telah direncanakan, pipa diisi lagi dengan beton dan teru s ditumbuk dengan drop hammer sambil pipa ditarik lagi ke atas sedikit sehingga terjadi bentuk beton seperti bola. c. Setelah tiang beton precast atau tiang baj a H masuk dalam pipa sampai bertumpu pada bola beton pipa ditarik keluar dari ta nah. Universitas Sumatera Utara

d. Rongga disekitar tiang beton precast atau tiang baja H diisi dengan kerikil a tau pasir. 2.4.2. Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya Pondasi tiang pancang menurut cara pemasangannya dibagi dua bagian besar, yaitu: A. Tiang pancang pracetak Ti ang pancang pracetak adalah tiang pancang yang dicetak dan dicor didalam acuan b eton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Ti ang pancang pracetak ini menurut cara pemasangannya terdiri dari : 1. Cara penum bukan Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penum bukan oleh alat penumbuk (hammer). 2. Cara penggetaran Dimana tiang pancang ters ebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penggetaran oleh alat penggetar (vib rator). 3. Cara penanaman Dimana permukaan tanah dilubangi terlebih dahulu sampa i kedalaman tertentu, lalu tiang pancang dimasukkan, kemudian lubang tadi ditimb un lagi dengan tanah. Cara penanaman ini ada beberapa metode yang digunakan : a. Cara pengeboran sebel umnya, yaitu dengan cara mengebor tanah sebelumnya lalu tiang dimasukkan kedalam nya dan ditimbun kembali. b. Cara pengeboran inti, yaitu tiang ditanamkan dengan mengeluarkan tanah dari bagian dalam tiang. c. Cara pemasangan dengan tekanan, yaitu tiang dipancangkan kedalam tanah dengan memberikan tekanan pada tiang. d. Cara pemancaran, yaitu tanah pondasi diganggu dengan semburan air yang keluar da ri ujung serta keliling tiang, sehingga tidak dapat dipancangkan kedalam tanah. Universitas Sumatera Utara

B. Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile) Tiang yang dicor ditempat (cas t in place pile) ini menurut teknik penggaliannya terdiri dari beberapa macam ca ra yaitu : 1. Cara penetrasi alas Cara penetrasi alas yaitu pipa baja yang dipan cangkan kedalam tanah kemudian pipa baja tersebut dicor dengan beton. 2. Cara pe nggalian Cara ini dapat dibagi lagi urut peralatan pendukung yang digunakan anta ra lain : a. Penggalian dengan tenaga manusia Penggalian lubang pondasi tiang pa ncang dengan tenaga manusia adalah penggalian lubang pondsi yang masih sangat se derhana dan merupakan cara konvensional. Hal ini dapat dilihat dengan cara pembu atan pondasi dalam, yang pada umumnya hanya mampu dilakukan pada kedalaman terte ntu. b. Penggalian dengan tenaga mesin Penggalian lubang pondasi tiang pancang d engan tenaga mesin adalah penggalian lubang pondasi dengan bantuan tenaga mesin, yang memiliki kemampuan lebih baik dan lebih canggih. 2.5. Alat Pancang Tiang Dalam pemasangan tiang kedalam tanah, tiang dipancang dengan alat pemukul yang dapat berupa pemukul (hammer) mesin uap, pemukul getar atau pemukul yang hanya d ijatuhkan. Skema dari berbagai macam alat pemukul diperlihatkan dalam Gambar 2.4 a sampai dengan 2.4d. Pada gambar terebut diperlihatkan pula alat-alat perlengka pan pada kepala tiang dalam pemancangan. Penutup (pile cap) biasanya diletakkan menutup kepala tiang yang kadang-kadang dibentuk dalam geometri tertutup. A. Pem ukul Jatuh (drop hammer) Pemukul jatuh terdiri dari blok pemberat yang dijatuhka n dari atas. Pemberat ditarik dengan tinggi jatuh tertentu kemudian dilepas dan menumbuk tiang. Pemakaian alat tipe ini membuat pelaksanaan pemancangan berjalan lambat, sehingga alat ini hanya dipakai pada volume pekerjaan pemancangan yang kecil. Universitas Sumatera Utara

B. Pemukul Aksi Tiang (single-acting hammer) Pemukul aksi tunggal berbentuk mema njang dengan ram yang bergerak naik oleh udara atau uap yang terkompresi, sedang kan gerakan turun ram disebabkan oleh beratnya sendiri. Energi pemukul aksi tung gal adalah sama dengan berat ram dikalikan tinggi jatuh (Gambar 2.4a). (a) (b) (c) (d) (e) Gambar 2.4 Skema pemukul tiang : (a) Pemukul aksi tunggal (single acting hammer) , (b) Pemukul aksi double (double acting hammer), (c) Pemukul diesel (diesel ham mer), (d) Pemukul getar (vibratory hammer) ( Hardiyatmo,H.c., 2002 ) C. Pemukul Aksi Double (double-acting hammer) Pemukul aksi double menggunakan uap atau udar a untuk mengangkat ram dan untuk mempercepat gerakan ke bawahnya (Gambar 2.4b). Kecepatan pukulan dan energi output biasanya lebih tinggi daripada pemukul aksi tunggal. Universitas Sumatera Utara

D. Pemukul Diesel (diesel hammer) Pemukul diesel terdiri dari silinder, ram, bal ok anvil dan sistem injeksi bahan bakar. Pemukul tipe ini umumnya kecil, ringan dan digerakkan dengan menggunakan bahan bakar minyak. Energi pemancangan total y ang dihasilkan adalah jumlah benturan dari ram ditambah energi hasil dari ledaka n (Gambar 2.4c). E. Pemukul Getar (vibratory hammer) Pemukul getar merupakan uni t alat pancang yang bergetar pada frekuensi tinggi (Gambar 2.4d). 2.6. Metode Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang Aspek teknologi sangat berperan dalam s uatu proyek konstruksi. Umumnya, aplikasi teknologi ini banyak diterapkan dalam metode pelaksanaan pekerjaan konstruksi. P enggunaan metode yang tepat, praktis, cepat dan aman, sangat membantu dalam peny elesaian pekerjaan pada suatu proyek konstruksi. Sehingga target waktu, biaya da n mutu sebagaimana ditetapkan dapat tercapai. Langkah - langkah dari pekerjaan u ntuk dimensi kubus/ ukuran dan tiang pancang: 1. Menghitung daya dukung yang did asarkan pada karakteristik tanah dasar yang diperoleh dari penyelidikan tanah. D ari sini, kemudian dihitung kemungkinan nilai daya dukung yang diizinkan pada be rbagai kedalaman, dengan memperhatikan faktor aman terhadap keruntuhan daya duku ng yang sesuai, dan penurunan yang terjadi harus tidak berlebihan. 2. Menentukan kedalaman, tipe, dan dimensi pondasinya. Hal ini dilakukan dengan jalan memilih kedalaman minimum yang memenuhi syarat keamanan terhadap daya dukung tanah yang telah dihitung. Kedalaman minimum harus diperhatikan terhadap erosi permukaan t anah, pengaruh perubahan iklim, dan perubahan kadar air. Bila tanah yang lebih b esar daya dukungnya berada dekat dengan kedalaman minimum yang dibutuhkan terseb ut,dipertimbangkan untuk meletakkan dasar pondasi yang sedikit lebih dalam yang daya dukung tanahnya lebih besar. Karena dengan peletakan dasar pondasi yang sed ikit lebih dalam akan mengurangi dimensi pondasi, dengan demikian dapat menghema t biaya pembuatan pelat betonnya. 3. Ukuran dan kedalaman pondasi yang ditentuka n dari daya dukung diizinkan dipertimbangkan terhadap penurunan toleransi. Bila ternyata hasil hitungan daya dukung Universitas Sumatera Utara

ultimit yang dibagi faktor aman mengakibatkan penurunan yang berlebihan, dimensi pondasi diubah sampai besar penurunan memenuhi syarat. Tahapan pekerjaan pondasi tiang pancang adalah sebagai berikut : A. Pekerjaan Pe rsiapan 1. Membubuhi tanda, tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta tangga l saat tiang tersebut dicor. Titik-titik angkat yang tercantum pada gambar harus dibubuhi tanda dengan jelas pada tiang pancang. Untuk mempermudah perekaan, mak a tiang pancang diberi tanda setiap 1 meter. 2. Pengangkatan/pemindahan, tiang p ancang harus dipindahkan/diangkat dengan hati-hati sekali guna menghindari retak maupun kerusakan lain yang tidak diinginkan. 3. Rencanakan final set tiang, unt uk menentukan pada kedalaman mana pemancangan tiang dapat dihentikan, berdasarka n data tanah dan data jumlah pukulan terakhir (final set). 4. Rencanakan urutan pemancangan, dengan pertimbangan kemudahan manuver alat. Lokasi stock material a gar diletakkan dekat dengan lokasi pemancangan. 5. Tentukan titik pancang dengan theodolith dan tandai dengan patok. 6. Pemancangan dapat dihentikan sementara u ntuk peyambungan batang berikutnya bila level kepala tiang telah mencapai level muka tanah sedangkan level tanah keras yang diharapkan belum tercapai. Proses penyambungan tiang : a. Tiang diangkat dan kepala tiang dipasang pada hel met seperti yang dilakukan pada batang pertama. b. Ujung bawah tiang didudukkan diatas kepala tiang yang pertama sedemikian sehingga sisi-sisi pelat sambung ked ua tiang telah berhimpit dan menempel menjadi satu. c. Penyambungan sambungan la s dilapisi dengan anti karat d. Tempat sambungan las dilapisi dengan anti karat. 7. Selesai penyambungan, pemancangan dapat dilanjutkan seperti yang dilakukan p ada batang pertama. Penyambungan dapat diulangi sampai mencapai kedalaman tanah keras yang ditentukan. Universitas Sumatera Utara

8. pemancangan tiang dapat dihentikan bila ujung bawah tiang telah mencapai lapi san tanah keras/final set yang ditentukan. 9. Pemotongan tiang pancang pada cut off level yang telah ditentukan. B. Proses Pengangkatan 1. Pengangkatan tiang untuk disusun ( dengan dua tumpuan ) Metode pengangkatan dengan dua tumpuan ini biasanya pada saat penyusunan tiang beton, baik itu dari pabrik ke trailer ataupun dari trailer ke penyusunan lapan gan. Persyaratan umum dari metode ini adalah jarak titik angkat dari kepala tian g adalah 1/5 L. Untuk mendapatkan jarak harus diperhatikan momen maksimum pada b entangan, haruslah sama dengan momen minimum pada titik angkat tiang sehingga di hasilkan momen yang sama. Pada prinsipnya pengangkatan dengan dua tumpuan untuk tiang beton adalah dalam tanda pengangkatan dimana tiang beton pada titik angkat berupa kawat yang terdapat pada tiang beton yang telah ditentukan dan untuk leb ih jelas dapat dilihat oleh gambar. Kabel Baja Pengangkat Titik Angkat ( Garis Rantal ) Bantalan Kepala Tiang Kabel Baja Pengangkat 1 5 L 3 5L 1 5L Gambar 2.5 Pengangkatan Tiang Dengan Dua tumpuan Universitas Sumatera Utara

2. Pengangkatan dengan satu tumpuan Metode pengangkatan ini biasanya digunakan pada saat tiang sudah siap akan dipancang oleh mesin pemancangan sesuai dengan titik pemancangan yang telah ditentukan di lapangan. Adapun persyaratan utama dari me tode pengangkatan satu tumpuan ini adalah jarak antara kepala tiang dengan titik angker berjarak L/3. Untuk mendapatkan jarak ini, haruslah diperhatikan bahwa m omen maksimum pada tempat pengikatan tiang sehingga dihasilkan nilai momen yang sama. Kepala Tiang Kabel Baja Pengangkat Ujung Tiang 1 3 L 2 3 L Permukaan tanah + D=0 + _ Gambar Lintang _ Gambar momen + Momen Max Gambar 2.6 Pengangkatan Tiang Dengan Satu Tumpuan C. Proses Pemancangan 1. Alat pancang ditempatkan sedemikian rupa sehingga as hammer jatuh pada patok titik pa ncang yang telah ditentukan. 2. Tiang diangkat pada titik angkat yang telah dise diakan pada setiap lubang. 3. Tiang didirikan disamping driving lead dan kepala tiang dipasang pada helmet yang telah dilapisi kayu sebagai pelindung dan pegang an kepala tiang. 4. Ujung bawah tiang didudukkan secara cermat diatas patok panc ang yang telah ditentukan. 5. Penyetelan vertikal tiang dilakukan dengan mengatu r panjang backstay sambil diperiksa dengan waterpass sehingga diperoleh posisi y ang betul-betul vertikal. Sebelum pemancangan dimulai, bagian bawah tiang diklem dengan center gate pada dasar driving lead agar posisi tiang tidak bergeser sel ama pemancangan, terutama untuk tiang batang pertama. Universitas Sumatera Utara

6. Pemancangan dimulai dengan mengangkat dan menjatuhkan hammer secara kontiniu ke atas helmet yang terpasang diatas kepala tiang. D. Quality Control 1. Kondisi fisik tiang a. Seluruh permukaan tiang tidak rusak atau retak b. Umur beton telah memenuhi syarat c. Kepala tiang tidak boleh meng alami keretakan selama pemancangan 2. Toleransi Vertikalisasi tiang diperiksa se cara periodik selama proses pemancangan berlangsung. Penyimpangan arah vertikal dibatasi tidak lebih dari 1:75 dan penyimpangan arah horizontal dibatasi tidak l eboh dari 75 mm. 3. Penetrasi Tiang sebelum dipancang harus diberi tanda pada se tiap setengah meter di sepanjang tiang untuk mendeteksi penetrasi per setengah m eter. Dicatat jumlah pukulan untuk penetrasi setiap setengah meter. 4. Final set Pamancangan baru dapat dihentikan apabila telah dicapai final set sesuai perhit ungan. (a) (b) (c) Gambar 2.7 Urutan pemancangan : (a) Pemancangan tiang, (b) Penyambungan tiang, ( c) Kalendering/final set Universitas Sumatera Utara

2.7 Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek Ditinjau dari cara mendukung beban, tiang dap at dibagi menjadi 2 (dua) macam (Hardiyatmo, 2002), yaitu : 1. Tiang dukung ujung (end bearing pile) adalah tian g yang kapasitas dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang. Umumnya tiang du kung ujung berada dalam zone tanah yang lunak yang berada diatas tanah keras. Ti ang-tiang dipancang sampai mencapai batuan dasar atau lapisan keras lain yang da pat mendukung beban yang diperkirakan tidak mengakibatkan penurunan berlebihan. Kapasitas tiang sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang ber ada dibawah ujung tiang (Gambar 2.6a). 2. Tiang gesek (friction pile) adalah tia ng yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh perlawanan gesek antara dindin g tiang dan tanah disekitarnya (Gambar 2.9b). Tahanan gesek dan pengaruh konsoli dasi lapisan tanah dibawahnya diperhitungkan pada hitungan kapasitas tiang. (b) (b) Gambar 2.8 Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya ( Hardiyatmo,H.C., 2002 ) Universitas Sumatera Utara

2.8. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Sondir Diantara perbedaaan tes di lapangan, sondir atau cone penetration test (CPT) seringkali sangat dipertimbangkan berperanan dari geoteknik. CPT atau sondir ini tes yang sangat cepat, sederhana, ekonomis dan tes tersebut dapat dipercaya dil apangan dengan pengukuran terus-menerus dari permukaan tanah-tanah dasar. CPT at au sondir ini dapat juga mengklasifikasi lapisan tanah dan dapat memperkirakan k ekuatan dan karakteristik dari tanah. Didalam perencanaan pondasi tiang pancang (pile), data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung (b earing capacity) dari tiang pancang sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari tiang pancang. Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : Qu = Qb + Qs = qbAb + f.As ...... ..................................................... (2.1) dimana : Qu = Kapasi tas daya dukung aksial ultimit tiang pancang. Qb = Kapasitas tahanan di ujung ti ang. Qs qb = Kapasitas tahanan kulit. = Kapasitas daya dukung di ujung tiang per satuan luas. Ab = Luas di ujung tiang. f As = Satuan tahanan kulit persatuan luas. = Luas kul it tiang pancang. Dalam menentukan kapasitas daya dukung aksial ultimit (Qu) dipakai Metode Aoki d an De Alencar. Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit dari data Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh sebagai berikut : qb = qca (base) ..................................................................... ........ (2.2) Fb Universitas Sumatera Utara

dimana : qca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D d ibawah ujung tiang dan Fb adalah faktor empirik tergantung pada tipe tanah. Taha nan kulit persatuan luas (f) diprediksi sebagai berikut : F = qc (side) s Fs ........................................................................... (2.3 ) dim n : qc (side) Fs Fb = Perl w n n konus r t -r t p d m sing l pis n sep nj ng ti ng. = F ktor empirik t h n n kulit y ng terg ntung p d tipe t n h. = F k tor empirik t h n n ujung ti ng y ng terg ntung p d tipe t n h. F ktor Fb d n Fs diberik n p d k n p d T bel 2.2. T bel 2.1 d n nil i-nil i f ktor empirik s diberi

T bel 2.1 F ktor empirik Fb d n Fs (Titi & F rs kh, 1999 ) Tipe Ti ng P nc ng Ti ng Bor B j Beton Pr tek n Fb 3,5 1,75 1,75 Fs 7,0 3,5 3,5 Universit s Sum ter Ut r

T bel 2.2 Nil i f ktor empirik untuk tipe t n h y ng berbed (Titi & F rs kh, 19 99 ) s (%) s (%) s (%) Tipe T n h Tipe T n h Tipe T n h P sir 1,4 P sir berl n u 2,2 Lempung berp sir Lempung 2,4 P sir kel n u n 2,0 P sir berl n u deng n lempung 2,8 berp sir deng n l n u Lempung 2,8 P sir kel n u n deng n lempung P sir berlempung deng n l n u P sir berlempung 2, 8 L n u berlempung deng n p sir L n u berlempung 3,0 2,4 L n u 3,0 berl n u deng n p sir 3,0 Lempung berl n u 4,0 3,0 3,4 Lempung 6,0 P d umumny nil i s untuk p sir = 1,4 persen, nil i s untuk l n u = 3,0 persen d n nil i s untuk lempung = 1,4 persen. Untuk menghitung d y dukung ti ng p nc ng berd s rk n d t h sil penguji n sondir d p t dil kuk n deng n menggun k n metod e Meyerhoff. D y dukung ultim te pond si ti ng diny t k n deng n rumus : Qult = (qc x Ap)+(JHL x K11) ........................................................ (2.4) dim n : Qult qc Ap = K p sit s d y dukung ti ng p nc ng tungg l. = T h n n ujung sondir. = Lu s pen mp ng ti ng.

Universit s Sum ter

Ut r

JHL K11 = Juml h h mb t n lek t. = Keliling ti ng. D y dukung ijin pond si diny t k n deng n rumus : Qijin = qc xAc JHLxK11 ............................................................... ( 2.5) + 3 5 dim n : Qijin qc Ap JHL K11 = K p sit s d y dukung ijin pond si. = T h n n uju ng sondir. = Lu s pen mp ng ti ng. = Juml h h mb t n lek t. = Keliling ti ng. 2.9. F ktor Am n Untuk memperoleh k p sit s ijin ti ng, m k diperluk n untuk memb gi k p sit s ultimit deng n f ktor m n tertentu. F ktor m n ini perlu diberik n deng n m ks ud : . Untuk memberik n ke m n n terh d p ketid kp sti n metode hitung n y ng d igun k n. b. Untuk memberik n ke m n n terh d p v ri si ku t geser d n kompresib ilit s t n h. c. Untuk mey kink n b hw b h n ti ng cukup m n d l m mendukung b eb n y ng bekerj . d. Untuk mey kink n b hw penurun n tot l y ng terj di p d t i ng tungg l t u kelompok m sih tet p d l m b t s-b t s toler nsi. e. Untuk mey kink n b hw penurun n tid k ser g m di nt r ti ng-ti ng m sih d l m b t s tol er nsi. Sehubung n deng n l s n butir (d), d ri h sil b ny k penguji n-penguji n beb n ti ng, b ik ti ng p nc ng m upun ti ng bor y ng berdi meter kecil s mp i sed ng (600 mm), penurun n kib t beb n bekerj (working lo d) y ng terj di leb ih kecil d ri 10 mm untuk f ktor m n y ng tid k kur ng d ri 2,5 (Tomlinson, 197 7). Universit s Sum ter Ut r

Qu ............................................................................. .......... (2.6) 2,5 2.10. D t K lendering Untuk perenc n n d y dukung ti ng p nc lendering y itu digun k n metode Modified New ENR. Modified New C Wp WR n h = Effisiensi h mmer = 0.254 cm untuk unit S d n h d i ng = Ber t h mmer = koef. Restitusi nt r r m d n pile c p = WR x h = Energi p lu SF y ng direkomend sik n = 6 Universit s Sum ter Ut r

ng d ri h sil k ENR Qu = Ket: E l m cm = Ber t t tinggi j tuh

Bes rny beb n bekerj (working lo d) erh tik n ke m n n terh d p keruntuh n i deng n f ktor m n (SF) y ng sesu i. ny k digun k n untuk per nc ng n pond

t u k p sit s ti ng ijin (Q ) deng n memp d l h nil i k p sit s ultimit (Qu) dib g V ri si bes rny f ktor m n y ng tel h b si ti ng p nc ng, seb g i berikut : Q =

T bel 2.3 H rg Effisiensi H mmer d n koef. Restitusi Tipe H mmer Single nd dou ble cting h mmer Diesel H mmer drop H mmer 0.7 - 0.8 0.8 - 0.9 0.7 - 0.9 Effici ency, E Pile M teri l C st iron h mmer n steel pile Wooden pile nd concrette pile ( whitout c p ) Wood cushion o

Coefficient of restitution, n 0.4 - 0.5 0.3 - 0.4 0.25 - 0.3 2.11. Penurun n Ti ng D l m bid ng teknik sipil d du h l y ng perlu diket hui mengen i penurun n, y itu : . Bes rny penurun n y ng k n terj di. b. Kecep t n penurun n. Istil h penurun n (settlement) digun k n untuk menunjukk n ger k n titik tertentu p d b ngun n terh d p titik referensi y ng tet p. Umumny , penu run n y ng tid k ser g m lebih memb h y k n b ngun n d ri p d penurun n tot lny . Contoh-contoh bentuk penurun n d p t dilih t p d G mb r 2.9 Universit s Sum ter Ut r

G mb r 2.9 Contoh kerus k n b ngun n kib t penurun n . P d g mb r ( ), d p t diperh tik n jik tepi b ngun n turun lebih bes r d ri b gi n teng hny , b ngun n diperkir k n k n ret k-ret k p d b gi n teng hny . b. P d g mb r (b), jik b gi n teng h b ngun n turun lebih bes r, b gi n t s b ngun n d l m kondisi tertek n d n b gi n b w h tert rik. Bil deform si y ng t erj di s ng t bes r, teg ng n t rik y ng berkemb ng dib w h b ngun n d p t meng kib tk n ret k n-ret k n. c. P d g mb r (c), penurun n s tu tepi/sisi d p t ber kib t keret k n p d b gi n c. d. P d g mb r (d), penurun n terj di ber ngsurngsur d ri s l h s tu tepi b ngun n, y ng ber kib t miringny b ngun n t np te rj di keret k n p d b gi n b ngun n. Sel in d ri keg g l n ku t dukung (be ring c p city f ilure) t n h, p d seti p proses pengg li n sel lu dihubungk n deng n perub h n ke d n teg ng n did l m t n h. Perub h n teg ng n p sti k n disert i deng n perub h n bentuk, p d umumny h l ini y ng menyeb bk n penurun n p d pond si (H rdiy tmo, 1996). 2.11.1 Perkir n penurun n ti ng tungg l Menurut Po ulus d n D vis (1980) penurun n j ngk p nj ng untuk pond si ti ng tungg l tid k perlu ditinj u k ren penurun n ti ng kib t konsolid si d ri t n h rel tif kec il. H l ini diseb bk n k ren pond si ti ng direnc n k n terh d p ku t dukung uj ung d n ku t dukung friksiny t u penjuml h n d ri kedu ny (H rdiy tmo, 2002). Universit s Sum ter Ut r

Perkir n penurun n ti ng tungg l d p t dihitung berd s rk n : . Untuk ti ng p ung t u ti ng friksi S= Q.I ............................................................................ ... (2.8) Es.D dim n : I = Io . Rk . Rh . R b. Untuk ti ng dukung ujung S= Q.I ............................................................................ ... (2.9) Es.D dim n : I = Io . Rk . Rb . R deng n : S Q Io = Penurun n untuk ti ng tungg l. = Beb n y ng bekerj = F ktor peng ruh penurun n untuk ti ng y ng tid k mud h m mp t (G mb r 2.7). Rk Rh = F ktor koreksi kemud h m mp t n ti ng (G mb r 2.8). = F ktor koreksi untuk keteb l n l pis n y ng terlet k p d t n h ker s (G mb r 2.9 ). R = F ktor koreksi ngk Poisson (G mb r 2.10). Rb h D = F ktor koreksi untuk kek ku n l pis n pendukung (G mb r 2.11). = Ked l m n tot l l pis n t n h d ri u jung ti ng ke muk t n h. = Di meter ti ng. Universit s Sum ter Ut r

G mb r 2.10 F ktor penurun n Io (Poulos d n D vis) G mb r 2.11 Koreksi kompresi, Rk (Poulos d n D vis) Universit s Sum ter Ut r

G mb r 2.12 Koreksi ked l m n, Rh (Poulos d n D vis) G mb r 2.13 Koreksi ngk ) Universit s Sum ter Poisson, R (Poulus d n D vis) ( H rdiy tmo, H.C., 2002

Ut r

G mb r 2.14 Koreksi kek ku n l pis n pendukung, Rb (Poulos d n D vis) P d G mb r 2.16, 2.18, d n 2.19, K d l h su tu ukur n kompresibilit s rel tif d ri ti ng d n t n h y ng diny t k n oleh pers m n : K= E p .RA Es ...................... ............................................................. (2.10) Universit s Sum ter Ut r

dim n : RA = Ap 1 .d 2 4 dengan : K E Es Eb = Faktor kekakuan tiang. = Modulus elastisitas dari bahan ti ang. = Modulus elastisitas tanah disekitar tiang. = Modulus elastisitas tanah di dasar tiang.

M c m T n h Lempung jenuh Lempung t k jenuh Lempung berp sir L n u P sir p d t P sir k s r P sir h lus 0,4 0,5 0,1 0,3 0,2 0,3 0,3 0,35 0,2 0,4 0,15 0,25

Universit s Sum ter

Ut r

Berb g i metode tersedi untuk menentuk n nil i modulus el stisit s t n h (Es), nt r l in deng n percob n l ngsung ditemp t y itu deng n menggun k n d t h s il penguji n kerucut st tis (sondir). K ren nil i l bor torium d ri Es tid k s ng t b ik d n

Perkiraan i = 0,3 k digun k lempung.

angka untuk n = T bel

Poisson () d p t dilih t p t n h p sir, = 0,4 s mp i 0,3 s mp i 0,35 untuk t n h 2.4 Perkir n ngk poisson

d T bel 2.5 Terz ghi meny r nk n nil 0,43 untuk t n h lempung. Umumny , b ny p sir d n = 0,4 s mp i 0,5 untuk t n h ( ) ( H rdiy tmo. H.C., 1996 )

m h l untuk mend p tk n (Bowles, 1977). Bowles memberik n pers m n y ng dih sil k n d ri pengumpul n d t penguji n kerucut st tis (sondir), seb g i berikut : E s = 3qc Es = 2 s mp i 8qc (untuk p sir)......................................... ...... (2.11 ) (untuk lempung)......................................... (2.11b) D ri n lis y ng dil kuk n sec r mendet il oleh Meyerhoff, untuk nil i modulus el stisit s t n h dib w h ujung ti ng (Eb) kir -kir 5-10 k li h rg modulus el stisit s t n h di sep nj ng ti ng (Es). Rumus untuk penurun n ti ng el stis d l h : S = (Q + Qs ) L ..................................................................... (2.12) A.E dimana : Q Qs = Beban yang bekerja = Tahanan gesek = Koefisien dari skin frictio n E = Modulus elastisitas Nilai tergantung ke ada unit tahanan friksi ( kulit ) a lami ada se anjang tiang ter ancang di dalam tanah. Nilai = 0,5 adalah dimana b entuk unit tahanan friksi ( kulit ) alaminya berbentuk seragam atau simetris, se erti ersegi anjang mau un arabolic seragam, umumnya ada tanah lem ung atau lanau. Nilai = 0,67 adalah jika bentuk unit tahanan friksi ( kulit ) alaminya be rbentuk segitiga, umumnya ada tanah asir. 2.12 Data Loading Test Loading test biasa disebut juga dengan uji Cara yang aling da at

embebanan statik.

diandalkan untuk menguji daya dukung ondasi tiang adalah dengan uji embebanan statik. Inter restasi dari hasil benda uji embebanan statik meru akan bagian ya ng cuku enting untuk mengetahui res on tiang ada selimut dan ujungnya serta b esarnya daya dukung Universitas Sumatera Utara

ultimitnya. Berbagai metode inter restasi erlu menda at erhatian dalam hal nil ai daya dukung ultimit yang di eroleh karena setia metode da at memberikan hasi l yang berbeda. Yang ter enting adalah agar dari hasil nilai uji embebanan stat ik, seorang raktisi dalam rekayasa ondasi da at menentukan mekanisme yang terj adi, misalnya dengan melihat kurva beban enurunan, besarnya deformasi lastis t iang, kemungkinan terjadinya kegagalan bahan tiang, dan sebagainya. Pengujian hi ngga 200% dari beban kerja sering dilakukan ada taha verifikasi daya dukung, t eta i untuk alasan lain misalnya untuk ke erluan o timasi dan untuk control beba n ultimit ada gem a kuat, seringkali di erlukan engujian sebesar 250% hingga 3 00% dari beban kerja. Pengujian beban statik melibatkan emberian beban statik d an engukuran ergerakan tiang. Beban beban umumnya diberikan secara bertaha da n enurunan tiang diamati. Umumnya definisi keruntuhan yang diterima dan dicatat untuk inter restasi lebih lanjut adalah bila di bawah suatu beban yang konstan, tiang terus menerus mengalami enurunan. Pada umumnya beban runtuh tidak dica a i ada saat engujian. Oleh karena itu daya dukung ultimit dari tiang hanya meru akan suatu estimasi. Sesudah tiang uji di ersia kan ( di ancang atau dicor ), erlu ditunggu terlerbih dahulu selama 7 hingga 30 hari sebelum tiang da at diuji . Hal ini enting untuk memungkinkan tanah yang telah terganggu kembali keadaan semula, dan tekanan air ori akses yang terjadi akibat emancangan tiang telah b erdisi asi. Beban kontra da at dilakukan dengan dua cara. Cara ertama adalah de ngan menggunakan system kentledge se erti ditujukan ada gambar. Selain itu juga da at digunakan kerangka baja atau jangkar ada tanah se erti diilustrasikan a da gambar. Pembebanan diberikan ada tiang dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Pergerakan tiang da at diukur dengan menggunakan satu set dial guges yang ter a sang ada ke ala tiang. Toleransi embacaan antara satu dial gauge lainnya adala h 1 mm. Dalam banyak hal, sangat enting untuk mengukur ergerakan relative dari tiang. Untuk menda atkan informasi lebih lanjut dari interaksi tanah dengan tia ng, engujian tiang sebaiknya dilengka i dengan instrumentasi. Instrumentasi yan g da at digunakan adalah strain gauges yang da at di asang ada lokasi lokasi te rtentu dise anjang tiang. Tell tales ada kedalaman kedalaman tertentu atau load cells yang ditem atkan di bawah kaki tiang. Instrumentasi da at memberikan info rmasi mengenai ergerakan kaki tiang, deformasi se anjang tiang, atau distribusi beban se anjang tiang selama engujian. Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.15 Pengujian dengan sistem kentledge ( Coduto,2001 ) Gambar 2.16 Pengujian dengan tiang jangkar ( Tomlinson,1980 ) a. Metode Pembeban an Metode embebanan da at dilakukan dengan bebera a cara: 1) Prosedur Pembebanan Standar ( SML ) Monotonik Slow Maintained Load Test ( SML ) menggunakan dela an kali engingkatan beban. Prosedur standar SML adalah dengan memberikan beban secara bertaha setia 25% dari beban rencana. Untuk tia taha beban, embacaan diteruskan hingga enurunan ( settlement ) tidak lebih dari 25 4 mm/ jam, teta i tidak lebih dari 2 jam. Penambahan beban dilakukan hingga dua kali beban rencana, kemudian ditahan. Setelah itu beban diturunkan secara bertah a untuk engukuran rebound. Universitas Sumatera Utara

2) Prosedur Pembebanan Standar ( SML ) siklik Metode embebanan sama dengan SML mon otonik, teta i ada tia taha an beban dilakukan ele asan beban dan kemudian di bebani kembali hingga taha beban berikutnya ( unloading reloading ). Dengan car a ini, rebound dari setia taha beban diketahui dan erilaku emikulan beban a da tanah da at disim ulkan dengan lebih baik. Metode ini membutuhkan waktu yang lebih lama dari ada metode SML monotonik. 3) Quick Load Test ( Quick ML ) Karena rosedur standar membutuhkan waktu yang cuku lama, maka ara eneliti membuat modifikasi untuk mem erce at engujian. Metod e ini kontrol oleh waktu dan enurunan, dimana setia 8 taha an beban ditahan da lam waktu yang singkat tan a mem erhatikan kece atan ergerakan tiang. Pengujian dilakukan hingga runtuh atau hingga menca ai beban tertentu. Waktu total yang d ibutuhkan 3 hingga 6 jam. Gambar 2.16 Contoh hasil uji 4) Prosedur Pembebanan dengan Kece atan Konstan ( Constant Rate of Penetration Meth od Atau CRP ) Metode CRP meru akan salah satu alternative lain untuk engujian t iang secara statis. Prosedurnya adalah dengan membebani tiang secara terus mener us hingga kece atan enetrasi ke dalam tanah konstan. Umumnya diambil atokan se besar 0.245 cm/ menit atau lebih rendah bila jenis tanah adalah lem ung. Hasil engujian tiang dengan metode CRP menunujukkan bahwa beban runtuh relative tidak tergantung oleh kece atan enetrasi bila digunakan batasan kece atan Universitas Sumatera Utara embebanan statik aksial tekan ( Tomlinson,2001 )

enurunan kurang dari 0.125 cm/menit. Kece atan yang lebih tinggi da at menghasi lkan daya dukung yang sedikit. Beban dan embacaan deformasi diambil setia meni t. Pengujian dihentikan bila ergerakan total ke ala tiang menca ai 10% dari dia meter tiang bila ergerakan ( dis lacement ) sudah cuku besar. Pengujian dengan metode CRP umumnya membutuhkan waktu sekitar 1 jam (tergantung ukuran dan daya dukung tiang). Metode CRP memberikan hasil seru a dengan metode Quick ML, dan se bagaimana metode Quick ML, metode ini juga da at diselesaikan dalam waktu 1 hari . b. Inter restasi Hasil Uji Pembebanan Statik Dari hasil uji embebanan, da at di lakukan inter restasi untuk menentukan besarnya beban ultimit. Ada berbagai meto de inter restasi, namun dalam Tugas Akhir hanya akan dibahas Metode Davisson. 1) Metode Davisson Prosedur enentuan beban ultimit dari ondasi tiang dengan meng gunakan metode ini adalah sebagai berikut: Gambarkan kurva beban terhada enuru nan. 1. Penurunan elastik da at dihitung dengan menggunakan rumus berikut: .. (2.13) Dimana : Se Q L A E = Penurunan elastik = Beban uji yang diberikan = Panjang Tiang = Luas Penam ang Tiang = Modulus elastisitas tiang 2. Tarik garis OA se erti gambar berdasarkan ersamaan enurunan elastik ( Se ). 3. Tarik garis BC yang sejajar dengan garis OA dengan jarak X, dimana X adalah: X = 0.15 + D/120 .. ( dalam inchi ) dengan D adalah diameter atau sisi tiang dal am satuan inchi. Universitas Sumatera Utara

4. Per otongan antara kurva beban kung ultimit.

enurunan dengan garis lurus meru akan daya du

Gambar 2.18 Inter retasi daya dukung ultimit dengan metode Davisson M.T Universitas Sumatera Utara