Analisis Dan Perancangan Fondasi

5/17/2018 Analisis Dan Perancangan Fondasi

1/15


2/15

DAFTARISI

, KATA PENGANTAR............................................................... vuDAFT AR ISI.............................................................................. IXBAB I - TURAP 11.1 Pendahuluan 11.2 Tipe-tipe Turap 1

1.2.1 TurapKayu 11.2.2 Turap Beton 21.2.3 Turap Baja 2

1.3 Tipe-tipe Dinding Turap 41.3.1 Dinding Turap Kantilever 41.3.2 Dinding Turap Diangker 51.3.3 Dinding Turap dengan Landasan (Platform) 51.3.4 Bendungan Elak Seluler................................................ 5

1.4 Gaya-gaya Lateral pada Dinding Turap 51.4.1 Gaya Lateral akibat Tekanan Tanah .. 71.4.2 Gaya-gaya Lateral akibat Tekanan Air......................... 7

1.5 Perancangan Dinding Turap..................................................81.5.1 Prinsip Umum Perancangan Turap Kantilever ....... ;..... 8

1.5.1.1 Turap Kantilever pada Tanah Granuler.............. 91.5.1.2 Turap Kantilever pada Tanah Kohesif.. :......... 14

1.5.2 Dinding Turap Diangker 321.5.2.1 Metode Ujung Bebas 321.5.2.2 Metode Ujung Tetap ,.......................... 57

1.6 Cara-cara Mengurangi Tekanan Tanah :.......................... . 631.7 Blok Angker 54

1.7.1 Metode Teng 671.7..2MetodeBowles 691.7.3 Blok Angker pada Kedalaman Besar :..................... 72

1.8 Letak Angker " " " " "..... 731.9 Batang Pengikat dan Balok Horisontal : :.............. 73

Daftar lsi ix


3/15

BAB II - FqNDASI TIANG PANCANG 762.1 Pendahuluan 76

2.1.1 Tiang Kayu'............... 782.1.2 Tiang Beton Pracetak 792.1.3 Tiang Beton Cetak di Tempat..... 812.1.4 Tiang Bor 832.1.5 Tiang Baja Profil........................ 842.1.6 Tiang Komposit 85

2.2 Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek.................................. 852.3 Kelakuan Tiang selama Pembebanan..................................... 862.4 Pengaruh Pekerjaan Pemasangan Tiang................................. 87

2.4.1 Pengaruh Pemancangan Tiang. 882.4.2 Pengaruh Waktu pada Kapasitas Dukung Tiang 92

2.4.2.1 Soil Setup 922.4.2.2 Relaksasi 93

2.5 Hitungan Kapasitas Dukung Tiang Pancang.......................... 942.5.1 Kapasitas Dukung Ultimit Cara Statis 952.5.2 Kapasitas Dukung Tiang dalam Tanah Granuler.. 98

2.5.2.1 Metode Poulos dan Davis 1052.5.2.2 Metode U.S. Army Corps 1102.5.2.3 Metode Coyle dan Castello............................... 1122.5.2.4 Metode Kulhawy............................................... 1152.5.2.5 Metode ~ 1202.5.2.6 Kapasitas Dukung Ultimit 121

2.5.3 Kapasitas Dukung Tiang dalam Tanah Kohesif 1352.5.3.1 Metode u........................................................... 1372.5.3.2MetodeA........................................................... 1382.5.3.3 Metode u.s. Army Corps 1402.5.3.4 Metode Tomlinson............................................ 142

2.5.4 Kapasitas DukungTiang Kondisi Terdrainase (Drained) 1482.5.4.1 Metode Burland 1492.5.4.2 Metode Fellenius............................................... 150

2.5.5 Kapasitas Dukung Tiang dalam Tanah c - < p 1522.5.6 Tiang Menahan Gaya Tarik Ke Atas 154

x Ana/isis dan Perancangan Fondasi -11


4/15

2.5.6.1 Tiang Tunggal............................ 1542.5.6.2 Kelompok Tiang 1592.6 Faktor Aman Tiang Pancang..................................................161

2.7 Kapasitas Dukung Tiang dari Uji Kerucut Statis(Cone Penetration Test, CPT) 164

2.7.1 Kapasitas Dukung Tiang dalam Tanah Granuler........... 1652.7.1.1 Metode Schmertmann dan Nottingham 1652.7.1.2 Metode Meyerhof 173

2.7.2 Kapasitas Dukung Tiang dalaro Tanah Kohesif....... 1792.7.2.1 Metode Bagemann 1792.7.2.2 Metode deRuiter dan Beringen 180

2.7.3 Faktor Aman Tiang dari Uji Sondir 1812.8 Kapasitas Dukung Tiang Dari Uji Penetrasi Standar (SPT) .. 1842.9 Kapasitas Dukung Tiang dari Rumus Dinamik...................... 190

2.9.1 AlatPancang Tiang ...,................................................... 1812.9.2 Rumus-rumus Pancang 1962.9.3 Pemilihan Pemukul Tiang.............................................. 2082.9.4 Catatan Pemancangan Tiang (Pile Driving Records 2082.9.5 Penghentian Pemukulan Saat Pemancangan 2102.9.6 Penyemprotan Air (Water Jeting).................................. 210

2.10 Kapasitas Dukung Kelompok Tiang 2122.10.1 Kapasitas Dukung........................................................ 2142.10.2 Efisiensi Tiang dalam Tanah Kohesif.......................... 2172.10.3 Kapasitas Dukung Kelompok dan Efisiensi Tiang

dalam Tanah Granuler 2232.10.4 Petunjuk Perancangan Kelompok Tiang 227

2.11 Gesekan Negatif 2302.11.1 Tiang Tunggal 2332.11.2 Kelompok Tiang ,............... 237

2.12 Penurunan Tiang 2482.12.1 Penurunan Tiang Tunggal 2482.12.2 Penurunan Kelompok Tiang 2582.13 Jarak Tiang :................................. 281

2.14 Pelat Penutup Tiang (Pile Cap) dan.Hitungan Bebanpada Tiang 283

Daftar lsi xi


5/15

2.15 TianJ, Mendukung Beban Lateral .2.15.1 Tiang Ujung Jepit dan Tiang Ujung Bebas .2.15.2 Gaya Lateral ljin .2.15.3 Hitungan Tahanan Beban Lateral Ultirnit .

2.15.3.1 Hitungan Cara Konvensional .2.15.3.2 Metode Brinch Hansen dan Brorns .

2.15.4 Defleksi Tiang Vertikal .2.15.4.1 Beban Vertikal Kritis .2.15.4.2 Metade Konvensional .2.15.4.3 Metode Brorns r - 2.15.4.4 Metode p-y .2.15.4.5 Modulus Evans dan Duncan .

2.16 Tiang Miring .2.16.1 Kelornpok Tiang Sebagai Sistern Statis Tertentu .2.16.2 Hitungan Secara Analitis .2.16.3 Hitungan Didasarkan pada Teori Elastis .

2.17 Langkah-langkah Perancangan Fondasi Tiang .2 . 1 8 Pengujian Tiang .2.18.1 Maksud Pengujian .

2.18.2 Letak Titik-titik Pengujian .2.18.3 Sistern Pernbebanan .2.18.4 Pengukuran Penurunan .2.18.5 Macarn-rnacarn Pengujian .

2.18.5.1 Uji Beban Tekan .2.18.5.2 Uji Behan Lateral .2.18.5.3 Uji Tarik .2.19 Kekuatan Bahan Tiang .

2.20 Ikatan Tiang Dengan Pelat Penutup Tiang .BAB III -FONDASI TIANG BOR DAN KAISON .3.1 Pendahuluan .3.2 Kaison ..

3.2.1 Tipe-tipe Kaison .3.3 Tiang Bar .3 . 3 . 1Metode Pelaksanaan Tiang Bar ..

2902912922932932973123 1 63173 1 83323363 4 63473 4 8350372373374375375. 3773783783 8 83883903 9 1

393393393. 3 9 4398399

xii Ana/isis dan Perancangan Fondasi - II


6/15

3.3.2 Pengaruh Pemasangan Tiang Bor 4043.3.2.1 Tiang Bor dalam Tanah Grarruler 4043.3.2.2 Tiang Bor dalam Tanah Kohesif 404

,;3.3.3 Kapasitas Dukung Tiang Bar 4053.3.3.1 Tiang Bor pada Tanah Granuler..................... 4053.3.3.2 Tiang Bar pada Tanah Lernpung 416

3.3.4 Tahanan Tarik Tiang Bor 4263.3.5 Faktor Aman Tiang Bor 429

BAB IV -FONDASI CAKARAYAM........................................ 4424.1 Pendahu1uan............... 442

4.1.1 Sistern Cakar Ayarn Prof. Sediyatmo......................... 4424.1.2 Sistern Cakar Ayarn Modifikasi (CAM)...................... 443

4.2 Aplikasi 4464.2.1 Fondasi Bangunan Gedung dan Jembatan................... 4464.2.2 Bangunan Menara Listrik dan Tangki Air................... 4474.2.3 Perkerasan Jalan dan Bandara 4484.3 Dasar-dasar Pengertian........................................................... 451

4.4 Penelitian-Penelitian yang Telah Dilakukan 4554.5 Pengaruh Pernbebanan 459

4.5.1 Beban Statis 4594.5.2 Behan Dinamis 459

4.6 Metode Perancangan 4604.6.1 Behan Rancangan 4614.6..2Metode Bambang Suhendro (1992; 2006)................... 4624.6.3 Metode Hary Christady Hardiyatmo (2010)................ 4644.6.4 Sistem Cakar Ayarn Pada Tanah Ekspansif 471

4,6.4.1 Tauah Ekspansif................................................ 4714.6.4.2 Perancangan Sistern Cakar Ayarn Pada Tanah

Ekspansif.......................................................... 4724.7 Masalah Pembangunan Jalan Di Indonesia............................ 4754.8 Tipe-tipe Tanah-dasar '........ 476DAFTARPUSTAKA 487TABEL KONVERSI 496Daftar lsi xiii


7/15

BABITURAP

1.1PENDAHULUANDinding turap adalah dinding vertikal relatif tipis yang ber-

fungsi kecuali untuk menahan tanah, juga berfungsi untiik menahanmasuknya air ke dalam lubang galian. Karena pemasangan yangmudah dan biaya pelaksanaan yang relatif murah, turap banyakdigunakan pada pekerjaan-pekerjaan, seperti: penahan tebing galiansementara, bangunan-bangunan di pelabuhan, dinding penahan tanah,bendungan elak dan lain-lain. Bila tanah yang ditahan dangkal, makacukup digunakan turap kantilever. Namun, bila kedalaman tanah yangditahan sangat dalam, maka hsrus digunakan turap yang diangker.Dinding turap tidak cocok untuk menahan tanah yang sangat tinggi,karena akan memerlukan luas tampang bahan turap yang besar. selainitu, turap juga tidak cocok digunakan pada tanah yang mengandungbanyak batuan-batuan, karena menyulitkan pemaneangan.1.2 TIPE- TIPE TURAP

BABI- Turep 1

Tipe turap dapat dibedakan menurut bahan yang digunakan.Bahan turap tersebut bermacam-maeam, eontohnya: kayu, betonbertulang, dan baja.1.2.1 Turap Kayu

Turap kayu digunakan untuk dinding penahan tanah yang tidakbegitu tinggi, karena tidak kuat menahan beban-beban lateral yang


8/15

besar. Turap ini tidak cocok digunakan pada tanah berkerikil, karenaturap c!nderung pecah bila dipancang. Bila turap kayu digunakanuntuk bangunan pennanen yang berada di atas muka air, maka perludiberikan lapis~ pelindung agar tidak mudah lapuk.Turap kayubanyak: digunakan pada pekerjaan-pekerjaan sementara, misalnyauntuk penahan tebing galian. Bentuk-bentuk susunan turap kayudapat dilihat pada Gambar 1.1.

(a) (b)

C ; L . . = 5 c : L _ _ _ _ _ _ - - - - = : l 5(c) (d)

Gambar 1.1 Turap kayu,

1.2.2 Turap BetonTurap beton merupakan balok-balok beton yang telah dicetak

sebelum dipasang dengan bentuk tertentu. Balok-balok turap dibuatsaling mengkait satu sarna lain (Gambar 1.2). Masing-masing balok,kecuali dirancang kuat menahan beban-beban yang bekerja pada turap,juga terhadap beban-beban yang akan bekerja pada waktupengangkatannya. Ujung bawah turap biasanya dibentuk meruncinguntuk memudahkan pemancangan.1.2.3 Turap Baja

Turap baja (Gambar 1.3) sangat umum digunakan, baikdigunakan untuk bangunan permanen maupun sementara, karena lebihmenguntungkan dan mudah penanganannya. Keuntungan-keuntungannya antara lain: '

2 Ana/isis dan P eraocangan F ondasi - II


9/15

1) Turap baja kuat menahan gaya-gaya benturan pada saatpemancangan.

2) Bahan turap relatif tidak begitu berat.}) Turap dapat digunakan berulang-ulang,4) Turap baja mempunyai keawetan yang tinggi.5) Penyambungan mudah, bila kedalaman turap besar.

Gambar 1.2 Turap beton.

(a) (b) (c)

Gambar 1.3 Turap baja.

BAB i- Turap 3


10/15

1.3 TIPE-TIPE DINDING TURAP. .Terdapat 4 tipe dinding turap yaitu:1. Dinding.turap kantilever.2. Dinding turap diangker.3. Dinding turap dengan landasan/panggung (platform) yang

didukung tiang-tiang.4. Bendungan elak seluler (cellular cofferdam).

1.3.1 Dinding Turap KantileverDinding turap kantilever (Gambar 1.4a) merupakan turap yang

dalam menahan beban lateral mengandalkan tahanan tanah di depandinding. Defleksi lateral yang terjadi relatif besar pada pemakaianturap kantilever. Karena luas tampang bahan turap yang dibutuhkanbertambah besar dengan ketinggian tanah yang ditahan (akibat momenlentur yang timbul), turap kantilever hanya cocok untuk menahantanah dengan ketinggianlkedalaman sedang.

H ~ 3 sampai 5 meter

(a)

UntukH> 11 meterdigunakan 2 angker

(b)

Gambar 1.4 (a) Dinding turap kantilever.(b) Dinding turap diangker.

4 Ana/isis dan Perancangan Fondasi - II


11/15

1.3.2 Dinding Turap DiangkerDinding turap diangker cocok untuk menahan tebing galian yangdalam, tetapi masih juga bergantung pada kondisi tanah (Gambar

, l.4b). Dinding turap ini menahan beban lateral dengan mengandalkantahanan tanah pada bagian turap yang terpancang ke dalarn tanahdengan dibantu oleh angker yang dipasang pada bagian atasnya.Kedalaman turap menembus tanah bergantung pada besarnya tekanantanah. Untuk dinding turap yang tinggi, diperlukan turap baja dengankekuatan tinggi. Stabilitas dan tegangan-tegangan pada turap yangdiangker bergantung pada banyak faktor, misalnya: kekakuan relatifbahan turap, kedalaman penetrasi turap, kemudah-mampatan tanah,kuat geser tanah, keluluhan angker dan lain-lainnya, Untuk ketinggiantanah yang ditahan H > 11 m, maka diperlukan turap dengan 2 angker.

1.3.3 Dinding Turap dengan Landasan (Platform)

Dinding turap semacam ini dalam menahan tekanan tanahlateral dibantu oleh tiang-tiang, dimana di atas tiang-tiang tersebutdibuat landasan untuk meletakkan bangunan tertentu (Gambar 1.5a).Tiang-tiang pendukung landasan juga berfungsi untuk mengurangibeban lateral pada turap. Dinding turap ini dibuat bila di dekat lokasidinding turap direncanakan akan dibangun jalan kereta api, mesinderek, atau bangunan-bangunan berat lainnya.

1.3.4 Bendungan Elak SelulerBendungan elak seluler (cellular cofferdam) merupakan turap

yang berbentuk sel-sel yang diisi dengan pasir (Gambar l.5b).Dinding ini menahan tekanan tanah dengan mengandalkan beratnyasendiri.1.4 GAYA-GAYA LATERAL PADA DINDING TURAP

Gaya-gaya lateral yang bekerja pada rdinding turap meliputitekanan tanah aktif dan pasif, beban terbagi rata di atas permukaan

BABI- Turap 5


12/15

timbqpan, ketidakseimbangan muka air tanah di kedua sisi turap, gayagempa, gaya benturan gelombang, gaya tarik kapal dan lain-lainnya.

Lan2psan (platform)

Tiang-tiang

Landasan (platform)

Tiang-tiang

(a)

Tampakatas

TanggulpenahanTemoek sempinq ~

Sel-sel berisi pasir

/ Sel-sel berisi pasir' ':_1 =b)Gambar 1.5 (a) Dinding turap dengan landasan yang didukung tiang-tiang,

(b) Bendungan elak selular.

6 Ana/isis dan Perancangan Fondasi - II


13/15

BABI - Turap 7

1.4.1 Gaya Lateral akibat Tekanan TanahPada hitungan dinding penahan tanah yang umum, analisis

J didasarkan pada anggapan bahwa dinding bergerak secara lateraldengan cara menggeser atau berotasi terhadap kaki dinding,sedemikian hingga kuat geser tanah di belakang dinding sepenuhnyatermobilisasi. Dalam kondisi ini, tekanan tanah lateral memenuhiteori-teori Rankine atau Coulomb.

Pada turap, gaya-gaya lateral akibat tekanan tanah yang bekerjasebenarnya tidak dapat dihitung secara lang sung dengan teori-teoriRankine maupun Coulomb. Hal ini, disebabkan karena dinding turapbersifat fleksibel, sehingga perilaku deformasinya tidak sarna dengandinding penahan tanah pada umumnya.1.4.2 Gaya-gaya Lateral akibat Tekanan Air

Kondisi ketidakseimbangan tekanan air di depan dan dibelakang dinding terjadi pada dinding turap yang dibangun untukbangunan-bangunan yang tergenang air. Kondisi ketidakseimbangantekanan, umumnya terjadi saat air di depan dinding turap surut(Gambar 1.6). Tekanan lateral pada turap mencapai maksimum bilamuka air di depan turap pada kedudukan paling rendah. Kondisi laindapat pula terjadi bila hujan lebat, muka air tanah di belakang dindingmenjadi lebih ' tinggi daripada muka air di depannya, sehinggamenimbulkan tambahan tekanan pada dinding turap. Selain itu,pengaliran air dari belakang dinding menuju ke depan, menimbulkanpengurangan tekanan tanah efektif pada tanah di depan dinding,dengan demikian mereduksi tekanan tanah pasif. Oleh sebab itu,evaluasi stabilitas turap akibat ketidakseimbangan tekanan air tersebutsangat perlu dilakukan.

Keeepatan penurunan muka air di belakang dinding bergantungpada jenis tanah urug yang digunakan. Jika tanah urug berupa pasirkasar atau kerikil, kondisi perbedaan muka air di depan dan belakangdinding saat terjadinya penurunan muka air sangat keeil. Untuk tanahurug pasir halus atau pasir berlanau atau lempung, bed a tinggi mukaair akan mulai tampak. Jika tanah urug adalah lempung atau lanau,


14/15

maka \etidakseimbangan tekanan air harus benar-benardiperhitungkan, terutama pada beda tinggi air yang maksimum.Gambar 1.6a menunjukkan kondisi aliran rembesan yangdigambarkan dengan cara jaring arus (flow net), untuk dinding turapyang dipancang pada tanah granuler dengan koefisien permeabilitassedang. Gambar 1.6b, menunjukkan tekanan air neto di belakangturap (Terzaghi, 1948).

-,--- ._ r ~ H i iTanah lolos air" r I-~ I I H----'II 1"- I'--I.I~ I I"

Tanah kedap air

Lapisan kedap air

Gambar 1.6 Tekanan air neto e li belakang turap.(a) Penggambaran jaring arus.(b) Diagram tekanan air neto di belakang turap (Terzaghi,

1948).1.5 PERANCANGAN DINDING TURAP1.5.1 Prinsip Umum Perancangan Turap Kantilever

Perilaku dinding turap kaku sempuma akibat tekanan tanahlateral di belakangnya dijelaskan dalam Gambar 1.7 (Teng, 1962).

Akibat tekanan tanah aktif tanah di belakang turap, turapbergerak ke kiri dan berputar pada titik B (Gambar 1.7a). Padakondisi ini, tekanan tanah yang terjadi pada bagian bawah garis galian,yaitu di sebelah kiri BD dan di kanan BC akan berupa tekanan tanahpasif, sedangkan di kiri BC dan kanan BA, bekerja tekanan tanah aktif.8 Ana/isis dan Perancangan Fondasi - II


15/15

Pada titik rotasi B, karena tanah tidak bergerak, maka titik ini akanmendapatkan tekanan tanah yang sarna dari depan dan belakang (yaitutekanan tanah lateral saat diam). Jadi, tekanan tanah lateral pada titikJ 3 tersebut akan sarna dengan nol. Gambar 1.7b menunjukkandistribusi tekanan tanah neto (tekanan tanah pasif dikurangi tekanantanah pasif) pada turap, dan Gambar 1.7c adalah penyederhanaan datiGambar 1.7b untuk maksud hitungan stabilitasnya.

Distribusi tekanan tanah lateral pada dinding turap tidak sarna,bergantung pada jenis tanah, yaitu tanah kohesif atau granuler.

AI\\I\

\\ \\ 0

B Titik pusat\\\

\G I

(a) Aksi tekanan tanah

Gambar 1.7 Tekanan tanah pada turap kantilever (Teng, 1962).

\\\\\\

- -p-;----p --- - - - - - - - - : : : . . ~ - -(b) Distrfbusi tekanan

tanah ke turap(e) Penyederhanaan disribusi

tekanan lanah

1.5.1.1 Turap Kantilever pada Tanah GranulerDistribusi tekanan tanah pada turap yang terletak pada tanah

granuler homogen, diperlihatkan dalam Gambar 1.8. Karena turapterletak da1am tanah granuler (permeabilitas tinggi atau 1010s air),maka dapat diasumsikan muka air akan mempunyai ketinggian yangsama di bagian depan dan belakang turap. Distribusi tekanan tanahaktif dan pasif (termasuk pengaruh beban terbagi rata dan lain-lainnya) dapat ditentukan dengan memperhatikan nilai K; dan Kp. Jika

BAB I - Turap 9

Analisis Dan Perancangan Fondasi

Documents

Transcript of Analisis Dan Perancangan Fondasi