analisis perbandingan daya dukung dan penurunan pondasi bored ...

ANALISIS PERBANDINGAN DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI BORED PILE DIAMETER 600 MM

DENGAN METODE EMPIRIS, UJI BEBAN STATIS DAN ELEMEN HINGGA PADA PROYEK MEDAN FOCAL POINT

TESIS

OLEH

BERLIN ANGGIAT TAMPUBOLON 127016005/TS

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2014

ANALISIS PERBANDINGAN DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI BORED PILE DIAMETER 600 MM

DENGAN METODE EMPIRIS, UJI BEBAN STATIS DAN ELEMEN HINGGA PADA PROYEK MEDAN FOCAL POINT

TESIS

Untuk memperoleh Gelar Magister Teknik Dalam Program Studi Magister Teknik Sipil Pada Program Pascasarjana

Universitas Sumatera Utara

OLEH

BERLIN ANGGIAT TAMPUBOLON 127016005/TS

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2014

Judul Tesis : ANALISIS PERHITUNGAN DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI BORED PILE DIAMETER

600 MILI METER DENGAN METODE EMPIRIS, UJI BEBAN STATIS DAN ELEMEN HINGGA PADA PROYEK MEDAN FOCAL POINT

Nama Mahasiswa : Berlin Anggiat Tampubolon

Nomor Pokok : 127016005

Program Studi : Teknik sipil

Menyetujui

Komisi Pembimbing,

(Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE) (Ir. Rudi Iskandar, MT Ketua Anggota

)

Ketua Program Studi, Dekan, (Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE) (Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME

)

Tanggal Lulus : 1 12 Agustus 2014

Telah Diuji Pada

Tanggal : 12 Agustus 2014

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE

Anggota : Ir. Rudi Iskandar, MT

Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan

Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc

ABSTRAK

Setiap bangunan memerlukan pondasi sebagai dasar bangunan yang kuat dan kokoh, karena pondasi sebagai dasar bangunan harus mampu memikul seluruh beban bangunan dan beban lainnya untuk diteruskan sampai kelapisan tanah di bawahnya. Kemampuan pondasi memikul beban tersebut disebut daya dukung pondasi.Besarnya daya dukung dan penurunan pondasi dapat diketahui dengan analisis metode empiris, pemodelan metode elemen hingga dan uji beban statis (loading test). Pondasi dalam (deep foundation) secara umum memiliki permasalahan yang lebih rumit daripada pondasi dangkal (shallow foundation). Karena adanya parameter-parameter tanah yang sangat perlu diperhatikan dalam menganalisis besar daya dukung pondasi dalam.

Tesis ini menganalisis kapasitas daya dukung dan penurunan (settlement) pada pondasi tiang bored pile diameter 600 mm secara tiang tunggal maupun kelompok tiang, dengan metode empiris, program AllPile, program Plaxis, program SAP2000 dan membandingan hasilnya dengan interpretasi uji beban statis (loading test) pada pondasi proyek Medan Focal Point. Analisis menggunakan data penyelidikan tanah lapangan (soil investigation) dan laboratorium serta membandingkan terhadap model tanah Mohr Coulomb.

Hasil analisis daya dukung ultimate pondasi bored pile dengan metode empiris memberikan nilai terbesar yaitu dengan mempergunakan data N-SPT yaitu 697,83 ton dengan metode Reese and Wright serta nilai terkecil 387,67 ton dengan metode Touma and Reese, serta sebesar 26,60 ton untuk daya dukung lateral ultimate, 13,30 ton untuk daya dukung lateral yang diizinkan. Dimana hasil daya dukung lateral ultimate dari program SAP2000 adalah 25,20 ton. Hasil loading test diperoleh daya dukung ultimate 300,00 ton. Maka berdasarkan hasil daya dukung pondasi tersebut aman. Penurunan yang terjadi hasil analisis pemodelan elemen hingga hingga dengan program Plaxis adalah 5,462 mm, hasil program AllPile adalah 9,99 mm, dan hasil loading test di lapangan penurunan pada beban terbesar yang terjadi sebesar 5,443 mm. Berdasarkan ASTM D1143/81, penurunan yang diizinkan adalah sebesar 25,40 mm. Maka berdasarkan penurunan bahwa tiang pondasi aman dalam konstruksi.

Kata Kunci: loading test, Metode Elemen Hingga, Bore Pile,

ABSTRACT

Every construction needs foundation as a strong construction basis because foundation must be capable of carrying the whole building load and other loads for planting into the ground under it. The capacity of foundation to carry the load is called foundation supporting capacity. The amount of supporting capacity and foundation settlement can be known by conducting empirical method, element modeling, and loading test. Deep foundation generally has more complex problems than shallow foundation. Therefore, the parameters of soil need to be heeded in analyzing supporting capacity of deep foundation.

This Thesis analyzed supporting capacity and settlement in bored pile foundation of 600 mm in diameter, using single of group piles, empirical method, All Pile program, Plaxis program, and SAP2000 program, and compared the result with the interpretation of loading test in the project foundation of Medan Focal Point. The data were analyzed by conducting soil investigation and laboratory and compared them with Mohr Coulomb soil model.

The result of the analysis on the ultimate supporting capacity of bored pile foundation, using empirical method, showed that the highest value in N-SPT data was 697.83 tons by using Reese and Wright method and lowest value was 387.67 tons by using Touma and Reese method, 26.60 tons for ultimate lateral supporting capacity, 13.30 tons for permitted lateral supporting capacity, in which the result of ultimate lateral supporting capacity of SAP2000 was 25.20 tons. The result of loading test showed that ultimate supporting capacity was 300 tons which indicated that the supporting capacity of the foundation was safe. The settlement of the result of finite element modeling analysis with Plaxis program was 5.462 tons, the result of All Pile program was 9.99 mm, and the result of loading test in the field showed that the biggest load settlement was 5.443 mm. Based on ASTM D1143/81, it was found that the permitted settlement was 25.40 mm which indicated that bored pile foundation was safe in construction.

Keywords: Loading Test, Finite Element Method, Bored Pile

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur dipanjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala

rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat meyelesaikan Penelitian tesis ini

dengan baik.Tesis ini ditulis adalah sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan

perkuliahan pada Program Magister Program Pascasarjana Teknk Sipil Universitas

Sumatera Utara (USU) untuk memperoleh gelar Magister Teknik (MT) dalam

pengutamaan (kekhususan) bidang Struktur Geoteknik.

Judul Tesis “Analisis Perbandingan Daya Dukung dan Penurunan Pondasi

Bored Pile Diameter 600 mm dengan Metode Empiris, Uji Beban Statis dan Metode

Elemen Hingga pada Proyek Medan Focal Point” dan merupakan sebuah studi

literatur yang menggunakan data-data penyelidikan tanah (soil investigation), dan uji

pembebanan statis (loading test) serta berisi tentang konsep dan metodologi analisis

kapasitas daya dukung dan penurunan pondasi tiang yang dibandingkan (komparasi)

dengan analisis pemodelan tanah secara metode elemen hingga.

Penulis menyadari, penyusunan tesis ini tidak terlepas dari bimbingan dan

bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis ingin

menyampaikan hormat dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr.

Ir. Roesyanto, MSCE Selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil dan Dosen

Pengajar serta Ketua Komisi Pembimbing Tesis. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT Selaku

Sekretaris Program Studi Magister Teknik Sipil dan Dosen Pengajar serta Anggota

Komisi Pembimbing Tesis dan Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu. DTM & H. M.Sc

(CTM), Sp.A(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.

Penulis juga menyampaikan hormat dan terimakasih kepada Bapak Prof. Dr.

Ing. Johannes Tarigan, Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc sebagai

pembanding maupun penguji dalam memperbaiki penelitian ini dengan saran-saran

yang sangat bermanfaat dan seluruh Bapak Staf Pengajar Program Studi Magister

Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara yang telah membekali penulis dengan ilmu

pengetahuan selama menjalani masa perkuliahan dan Adinda Yun Ardi yang telah

banyak membantu kelancaran administrasi selama penulis menempuh perkuliahan

hingga selesai.

Isteri yang tercinta Yetty Riris Rotua Saragi, ST. MT serta kedua anak yang

sangatku sayangi serta ku banggakan, Gabriel Bert Harry Tampubolon dan Gabriella

Sandra Ivana Tampubolon yang telah memberikan dorongan moral dan berkat doa

mereka juga kepada penulis hingga dapat menyelesaikan pendidikan pada Program

Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

Bapak Ir. Sarjono, MM sebagai General Manager PT. Hutama Karya (Persero)

Wilayah I yang telah memberikan dorongan dan semangat untuk studi lanjut kepada

penulis pada Program Studi Magister Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Sumatera

Utara.

PT. Acset Indonusa, adinda Rajinda Sajali Bintang, ST yang membantu

untuk memperoleh data-data yang diperlukan. Bapak Ir. M. Husin Gultom, MT yang

telah membantu memberi masukan kepada penulis.

Saudara Simon Petrus Simorangkir, ST dan Saudari Rini, ST sebagai teman

dalam pengutamaan (kekhususan) bidang Struktur Geoteknik, serta Rekan-rekan

Mahasiswa Magister Jurusan Teknik Sipil USU khususnya angkatan 2012 yang telah

memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dalam penyusunan penelitian tesis

ini baik secara langsung maupun tidak langsung.

Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih jauh dari sempurna karena

keterbatasan pengetahuan dan pengalaman, serta referensi yang penulis miliki. Untuk

itu penulis mengharapkan saran dan kriktik membangun demi perbaikan dan

penyempurnaan dari tesis ini di masa yang akan datang. Akhir kata, Semogasegala

kebaikan yang selama ini telah penulis terima dari berbagai pihak mendapat balasan

yang mulia dari Tuhan Yang Maha Esa. Dan nantinya tesis ini dapat memberikan

manfaat bagi kita semua.

Medan, Mei 2014

BERLIN ANGGIAT TAMPUBOLON

127016005/TS

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang

pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi.

Sepanjang pengetahuan saya juga, tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah

ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diakui dalam

naskah ini disebutkan dalam daftar pustaka.

Medan, Mei 2014

BERLIN ANGGIAT TAMPUBOLON

127016005

RIWAYAT HIDUP

A. DATA PRIBADI

Nama : Berlin Anggiat Tampubolon

Tempat / Tanggal Lahir : Medan / 05 Oktober 1972

Alamat : Jl. Jaya No. 46 Medan Kel. Sudirejo II

Kec. Medan Kota, Sumatera Utara.

Agama : Kristen Protestan

Email : [email protected]

B. RIWAYAT PENDIDIKAN

SD Negeri Inpres No. 064029 Medan 1979 - 1985

SMP Negeri 13 Medan 1985 - 1988

SMA Negeri 5 Medan 1988 – 1991

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas

HKBP Nommensen 1991 - 1992

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil USU 1992 - 1998

Magister Teknik Sipil Konsentrasi Struktur Geoteknik 2012 - 2014

C. RIWAYAT PEKERJAAN

PT. Hutama Karya (Persero) 1999 - sekarang

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK……………………………………………………………… i

ABSTRACT ............................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ............................................................................. iii

PERNYATAAN ....................................................................................... v

RIWAYAT HIDUP .................................................................................. vi

DAFTAR ISI ............................................................................................ vii

DAFTAR TABEL .................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................... xv

DAFTAR NOTASI .................................................................................. xx

BABI

PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2 Tujuan Penulisan ...................................................................... 3

1.3 Pembatasan Masalah ................................................................ 4

1.4 Sistematika Penulisan ............................................................... 5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………. 7

2.1 Umum ....................................................................................... 7

2.2 Pondasi Dalam (deep foundations) .......................................... 8

2.2.1 Tipe dan Jenis Pondasi Dalam ....................................... 9

2.2.2 Penggunaan Pondasi Bored Pile .................................... 10

2.2.3 Jenis Pondasi Tiang Bor (Bored Pile) ............................ 11

2.2.4 Pentransferan Beban....................................................... 14

2.2.5 Jarak dan Susunan Tiang ................................................ 16

2.2.6 Metode Pelaksanaan Bored Pile..................................... 17

2.3 Kapasitas Daya dukung Aksial Pondasi Tiang ........................ 24

2.3.1 Berdasarkan Data Hasil Uji Lapangan ........................... 25

2.3.2 Berdasarkan Data Sondir................................................ 28

2.3.3 Berdasarkan Data SPT ................................................... 29

2.3.4 Berdasarkan Data Hasil Uji Laborotorium .................... 34

2.3.5 Berdasarkan Kekuatan Bahan………………………… 36

2.4 Uji Baban Statik (Loading Test) .............................................. 36

2.4.1 Pengertian Loading Test ................................................. 36

2.4.2 Jenis Loading Test .......................................................... 38

2.4.3 Tujuan Compresive Loading Test .................................. 38

2.4.4 Hal-hal yang harus diperhatikan dalam percobaan

pembebanan Vertical (Compressive Loading Test)….... 39

2.4.5 Metode Percobaan Pembebanan Vertikal (Compressive

Loading Test) dengan Pembebanan Langsung….……..

41

2.4.6 Prosedure dan Schedule Pembebanan Vertikal

(Compressive Loading)………………………………...

44

2.4.7 Prosedur Pengukuran Penurunan Tiang……………..... .. 47

2.4.8 Peralatan Pengujian……………………………………. 48

2.4.9 Perbandingan SOP ASTM D-1143(1981) dan ASTMD-

1143 (2007)........................................................................ 50

2.5 Interpretation Method…………………………………………….... 51

2.5.1 Dengan Metoda Davisson (1973)……………………… 51

2.5.2 Dengan Metode Chin (1970) .......................................... .. 52

2.5.2 Dengan Metode Mazurkiewicz (1972) ........................... . 53

2.6 Kapasitas Daya Dukung dan Effisiensi Kelompok Tiang…….. 54

2.6.1 Kelompok Tiang………………………………………... 54

2.6.2 Kapasitas Daya Dukung Kelompok Tiang……………... 55

2.6.3 Effisiensi Kelompok Tiang…………………………….. 56

2.7 Penurunan Tiang (pile settlement)…………………………….. 57

2.7.1 Penurunan pada Tiang Tunggal………………………… 57

2.7.2 Penurunan pada Kelompok Tiang……………………… 58

2.7.3 Penurunan Tiang yang Diizinkan (Sizin)……………….. . 61

2.8 Daya Dukung Tiang Akibat Beban Lateral………………….. 61

2.8.1 Tiang Pendek Kepala Tiang Bebas…………………….. 62

2.8.2 Tiang Pendek Kepala Tiang Terjepit…………………… 64

2.8.3 Tiang Panjang Kepala Tiang Bebas ............................... . 65

2.8.4 Tiang Panjang Kepala Tiang Terjepit………………….. 67

2.9 Metode Elemen Hingga (FEM)……………………………….. 69

2.9.1 Program Plaxis yang merupakan MEH………………… 70

2.9.2 Model Morh Coulomb………………………………………. 71

2.9.3 Studi Parameter………………………………………… 74

2.10 Perkembangan Metode Pengujian Beban Tiang ...................... . 75

2.10.1 Jenis-jenis Pengujian Beban……………………………. 75

2.10.2 Pelaksanaan Pengujian O-cell test ................................. . 77

2.10.3 Hasil Pelaksanaan Pengujian O-cell test…………………. 79

2.10.4 Proyek yang Menggunakan Pengujian Osterberg

Cell Test………………………………………………... 80

2.10.5 Keuntungan dengan Menggunakan Pengujian

Osterberg Cell Test ..................................................... 82

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ........................................... 83

.......................................................................................................... 3.1

Deskripsi Proyek ................................................................................................. 83

.......................................................................................................... 3.2

Data Teknis Tiang Bore Pile ............................................................................... 85

.......................................................................................................... 3.3

Tahapan Penelitian .............................................................................................. 86

.......................................................................................................... 3.4

Kondisi Umum Lokasi Penelitian ....................................................................... 90

.......................................................................................................... 3.5

Lokasi Titik Bore Hole dan Loading Test ........................................................... 90

BAB IV HASIL INTERPRETASI UJI BEBAN STATIS, ANALISIS

EMPIRIS DAN PROGRAM AllPile ......................................................... 94

.......................................................................................................... 4.1

Pendahuluan ........................................................................................................ 92

4.2 Deskripsi Lapisan Tanah dari Hasil Penyelidikan Tanah 92

4.2.1 Analisis Data .................................................................. 92

4.2.2 Stratigrafi Tanah............................................................. 93

4.2.3 Data Lapangan ............................................................... 94

4.2.4 Deskripsi dan Parameter Tanah ..................................... 94

4.3 Analisis Kapasitas Daya Dukung Tiang Tunggal ........... 99

4.3.1 Analisis Kapasitas Daya Dukung Tiang Tunggal

dengan Metode Empiris ................................................. 99

4.3.2 Analisis Kapasitas Daya Dukung Tiang Berdasarkan

Parameter Tanah Hasil Pengujian Laboratorium .......... 107

4.3.3 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Bored Pile

Berdasarkan Kekuatan Bahan ........................................ 109

4.3.4 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Bored Pile

Berdasarkan Program AllPile ......................................... 110

4.4 Analisis Kapasitas Daya Dukung Kelompok Tiang ....... 116

4.4.1 Analisis Perhitungan Daya Dukung Kelompok

Tiang berdasarkan Effisiensi .......................................... 116

4.4.2 Analisis Perhitungan Daya Dukung Kelompok

Tiang berdasarkan Program AllPile ............................... 118

4.5 Analisis Kapasitas Daya Dukung Tiang Tunggal dengan

Interpretasi Hasil Uji Beban Statis .......................................... 119

4.5.1 Hasil Lapangan Uji Beban Statis ................................... 119

4.5.2 Interpretasi Perhitungan Daya Dukung Tiang dengan

Metode Davisson (1973) ............................................... 122

4.5.3 Interpretasi Perhitungan Daya Dukung Tiang

dengan Metode Chin (1970) ......................................... 124

4.5.4 Interpretasi Perhitungan Daya Dukung Tiang

dengan Metode Mazurkiewicz (1973) ............................ 126

4.6 Analisis Penurunan Tiang Tunggal (Single Pile) ..................... 127

4.6.1 Analisis Penurunan Tiang Tunggal berdasarkan

Metode Empiris .............................................................. 127

4.6.2 Penurunan Tiang Tunggal yang Diizinkan (Sizin) ........... 129

4.7 Analisis Penurunan Kelompok Tiang (Pile Group) ................. 129

4.7.1 Analisis Daya Dukung Lateral Tiang Tunggal .............. 130

BAB V PEMODELAN UJI BEBAN STATIS DENGAN METODE

ELEMEN HINGGA .................................................................................... 132

.......................................................................................................... 5.1 Analisis Perencanaan Struktur Gedung Proyek Medan

..........................................................................................................

Focal Point .......................................................................................................... 132

.......................................................................................................... 5.2 Analisis Kapasitas Daya Dukung Tiang degan Metode

..........................................................................................................

Elemen Hingga dengan Plaxis ............................................................................ 145

5.2.1 Input Data Analisis dengan Program Plaxis ......... 146

................................................................................................... 5.2.2

Output Data Analisis dengan Program Plaxis ..................................................... 153

.......................................................................................................... 5.3 Kurva Hubungan Beban vs Penurunan antara Metode

Elemen Hingga dengan Plaxis dan Loading Test ........... 156

5.3.1 Komparasi Kurva Beban vs Penurunan dengan

Beban 50% ........................................................... 158

................................................................................................... 5.3.2 Komparasi Kurva Beban vs Penurunan dengan

................................................................................................

Beban 100% ................................................................................................ 160


................................................................................................

Beban 150% ................................................................................................ 162


................................................................................................

Beban 200% ................................................................................................ 164

................................................................................................... 5.3.5 Komparasi Antara Pemodelan Metode Elemen

................................................................................................

Hingga (Plaxis) dengan Interpretasi Loading Test ............................................. 165

................................................................................................... 5.3.6

Pembahasan ................................................................................................... 167

BABVI KESIMPULAN DAN SARAN ............................................. 169

.......................................................................................................... 6.1

Kesimpulan ......................................................................................................... 169

6.2 Saran ................................................................................ 172

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 173

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

2.1 Ir and Nc* values for cohesive soil ...................................................... 27

2.2 Perbandingan Standart Operation Prosedure ASTMD-1143

(1981) dengan ASTM D-1143 (2007)………………………….......... 51

2.3 Hubungan jenis, konsistensi dengan poison’s ratio (v), (Das,1999) ... 76

2.4 Korelasi macam tanah dan koefisien rembesan (K), (Wesly, 1977)..... 76

4.1 Hubungan Nrata-rata SPT, berat isi kering, berat isi basah dan sudut

geser dalam yang didapat dari program All Pile dan korelasi

parameter tanah pada BP-108…………………………....................... 95

4.2 Hubungan Nrata-rata SPT, jenis tanah dan permeabilitas tanah pada

lokasi BH-02......................................................................................... 96

4.3 Hubungan Nrata-rata SPT dengan modulus elastisitas pada Lokasi

BH-02............................................................................... .................... 97

4.4 Hubungan Nrata-rata SPT dengan poisson’s ratio Lokasi BH-02............ 98

4.5 Input parametertanah untuk bored pile pada BP-108.......................... 98

4.6 Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Tiang Berdasarkan Metode

Meyerhoff............................................................................................... 104


Reese and Wright..................................................................... ............ 105


Touma and Reese................................................................................... 106

4.9 Hasil perhitungan daya dukung tiang bor berdasarkan Parameter

kuat geser tanah..................................................................... ............... 116

4.10 Parameter Tanah yang digunakan untuk program software Allpile...... 117

4.11 Hasil Pembacaan Uji Beban Statis Pada BP. 108 ................................ 121

4.12 Hasil Perhitungan Penurunan dari Uji Beban Statis pada BP. 108...... 123

4.13 Hasil Perhitungan Analisa Regresi pada BP. 108.................................. 125

4.14 Perkiraan penurunan tiang tunggal........................................................ 129

5.1 Spesifikasi Bahan........................................................................ ......... 134

5.2 Daftar Beban Hidup sesuai Peraturan................................................... 139

5.3 Perhitungan Fi........................................................................ .............. 144

5.4 Data Bored Pile pada lokasi BP 108..................................................... 148

5.5 Rangkuman data factual hasil tes........................................................ 152

5.6 Hubungan pembebanan dengan penurunan berdasarkan hasil

Program Plaxis............................................................................ ......... 157

5.7 Besar penurunan yang diperoleh dengan beban siklik 50%................ 159

5.8 Besar penurunan yang diperoleh dengan beban siklik 100%............... 161



6.1 Hasil interpretasi uji beban statis (loading test).................................... 166

6.2 Hasil analisis daya dukung ultimit pondasi tiang bor........................... 170

6.3 Hasil analisis penurunan pondasi bored pile tiang tunggal.................. 170

6.4 Hasil analisis daya dukung pondasi kelompok tiang ………………... 171

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

2.1 Pelaksanaan pondasi bored pile dengan terdapat bangunan gedung

lainnya di sekitar lokasi pekerjaan ........................................................ 10

2.2 Jenis-jenis bored pile (Das, 1941) ........................................................ 11

2.3 Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya (Hardiyatmo, 2010) .... 15

2.4 Skema kurva transfer beban friction ..................................................... 15

2.5 Skema kurva transfer beban end bearing .............................................. 16

2.6 Susunan dan jarak tiang ........................................................................ 16

2.7 Peg Pile point ........................................................................................ 18

2.8 Install casing sementara dengan vibro hammer .................................... 18

2.9 Proses pengeboran (boring) .................................................................. 19

2.10 Mengukur bored length dengan measuring tape .................................. 20

2.11 Proses memasukkan steel cage kebored hole ...................................... 21

2.12 Bentonite plant ...................................................................................... 23

2.13 Peralatan pengujian bentonite slurryt ................................................... 24

2.14 Skema metode Meyerhoff (1956) ......................................................... 29

2.15 Daya dukung ujung bored pile pasiran (Reese and Wright, 1977) ....... 32

2.16 Tahanan geser selimut bored pile pasiran (Reese dan Wright, 1977) .. 33

2.17 Faktor Nq* (Vesic,1967) ........................................................................ 35

2.18 Metode pembebanan langsung (kentledge system) ............................... 41

2.19 Sususnan balok beton ............................................................................ 42

2.20 Susunan main beam dan sub mean beam dari platform ........................ 43

2.21 Hydraulic Jack ...................................................................................... 48

2.22 Dial gauge ............................................................................................. 50

2.23 Penentuan Qu dengan metode Davisson (Hardiyatmo, 2010) ............... 52

2.24 Grafik hubungan beban dengan penurunan metode Mazurkiewicz

(Prakash dan Sharma, 1990) ................................................................ 54

2.25 Detail pondasi kelompok tiang (pier) BP-108 ...................................... 55

2.26 Faktor penuruan Io (Poulus and Davis, 1968) ...................................... 58

2.27 Koreksi kompresi Rk (Poulus and Davis,1968) .................................... 58

2.28 Koreksi kedalaman Rh (Poulus and Davis, 1968) ................................ 59

2.29 Koreksi angka poisson Rμ (Poulus and Davis,1968) ............................ 59

2.30 Koreksi kekakuan lapisan pendukung Rb, (Poulus and Davis,1968) ... 59

2.31 Pola keruntuhan tiang pendek kepala tiang bebas ................................ 62

2.32 Reaksi tanah dan momen lentur tiang pendek kepala tiang bebas

Pada tanah pasir .................................................................................... 63


Pada tanah lempung .............................................................................. 63

2.34 Kapasitas lateral ultimit untuk tiang pendek pada tanah pasir .............. 63

2.35 Kapasitas lateral ultimit untuk tiang pendek pada tanah lempung ....... 63

2.36.a Pola keruntuhan tiang pendek – kepala tiang terjepit ........................... 64

2.36.b Reaksi tanah dan momen lentur tiang pendek kepala tiang bebas

Pada tanah pasir .................................................................................... 64


Pada tanah lempung .............................................................................. 65

2.38 Perlawanan tanah dan momen lentur tiang panjang – kepala

Tiang bebas ........................................................................................... 66

2.39.a Kapasitas lateral ultimit untuk tiang panjang pada tanah pasir ............. 67

2.39.b Kapasitas lateral ultimit untuk tiang panjang pada tanah lempung ...... 67

2.40 Perlawanan tanah dan momen lentur tiang panjang – kepala

Tiang terjepit ......................................................................................... 68

2.41 Definisi Eo dan E50 (Plaxis verse8.2) .................................................. 72

2.42 Lingkaran Tegangan Mohr pada saat leleh (yield) ............................... 73

2.43 Pelaksanaan Osterberg cell test ............................................................ 78

2.44 Contoh grafik load-displacement pada P45-12 ..................................... 79

2.45 Contoh grafik perbandingan distribusi skin friction ............................. 80

3.1 Situasi lokasi penelitian ........................................................................ 83

3.2 Tampak Gedung Medan Focal Point .................................................... 84

3.3 Ukuran tiang bored pile diameter 60 cm .............................................. 85

3.4 Shop drawing Type Pile Cap ................................................................ 86

3.5 Shop drawing tiang bored pile diameter 600mm .................................. 88

3.6 Bagan alir (flow chart) penelitian ......................................................... 89

3.7 Lokasi penilitiantitik bore hol ............................................................... 90

3.8 Lokasi penelitiantitik loading test ......................................................... 91

4.1 Hubungan modulud elastisitas dengan N-SPT pada tanah pasir .......... 96

4.2 Hubungan modulud elastisitas dengan N-SPT pada tanah lempung .... 96

4.3 Nilai rata-rata N-SPT dan parameter tanah ........................................... 97

4.4 Menu membuka program AllPile .......................................................... 98

4.5 Menu memasukkan data informasi proyek ........................................... 98

4.6 Menu memasukkan data properties tiang ............................................. 112

4.7 Data parameter tiang ............................................................................. 114

4.8 Data parameter tanah ............................................................................ 114

4.9 Data gaya horizontal dan momen perletakan ........................................ 115

4.10 Memasukkan data profil tanah .............................................................. 115

4.11 Input Data Faktor Keamanan dan load factor ....................................... 115

4.12 Hasil out putAllPile ............................................................................... 116

4.13 Susunan tiang pada pondasi BP-108 ..................................................... 117

4.14 Output gaya-gaya pada kelompok tiang ............................................... 118

4.15 Grafik hubungan beban vs penurunan dari uji beban statis pada

BP-108 .................................................................................................. 120

4.16 Kurva hubungan beban vs waktu pada BP-108 .................................... 120

4.17 Kurva hubungan antara penurunan vs waktu Pada BP. 108 ................. 120

4.18 Grafik metode Davisson hubungan beban vs penurunan ...................... 123

4.19 Grafik Metode Chin hubungan antara beban vs penurunan .................. 125

4.20 Grafik Metode Mazurkiewicz hubungan antara beban vs penurunan ... 126

5.1 Diagram spectrum ................................................................................. 135

5.2 Pemodelan 3D struktur ......................................................................... 137

5.3 Reaksi perletakan titik tinjau BP 108 .................................................... 144

5.4 Gaya horizontal dan momen perletakan titik tinjau P 108 .................... 145

5.5 Pemodelan lapisan tanah dan tiang pada lokasi BP-108 ....................... 153

5.6 Generate mesh pada lokasi BP-108 ...................................................... 154

5.7 Active pore pressure pada lokasi BP-108 ............................................. 154

5.8 Effective stresses pada lokasi BP-108 ................................................... 155

5.9 Step akhir perhitungan dari proses calculate ........................................ 155

5.10 Grafik hubungan antara beban dengan penurunan pada BP-108 .......... 156

5.11 Grafik hubungan antara beban vs penurunan beban 50% (cycle I) ...... 159

5.12 Grafik hubungan antara beban vs penurunan beban 100% (cycle II) ... 160

5.13 Grafik hubungan antara beban vs penurunan beban 150% (cycle III) .. 162

5.14 Grafik hubungan antara beban vs penurunan beban 200% (cycle IV) . 164

5.15 Grafik komparasi hubungan beban vs penurunan antara pemodelan

Program Plaxis dengan interpretasi uji beban statis ............................. 166

5.16 Perbandingan daya dukung pondasi tiang tunggal ................................ 167

5.17 Perbandingan penurunan pondasi tiang tunggal ................................... 158

5.18 Perbandingan penurunan pondasi kelompok tiang ............................... 158

DAFTAR NOTASI

γ = Berat volume atau berat isi.

γw = Berat isi air.

φ = Sudut geser.

N-SPT= Harga SPT lapangan.

Es = Modulus Elastisitas.

Es’ = Modulus Elastisitas efektif.

υ = Angka Poisson’s (Poisson’s Ratio).

c = kohesi tanah.

ψ = Sudut dilatasi.

τ = Tegangan geser saar terjadinya keruntuhan atau kegagalan.

σ = Tegangan normal.

u = Tekanan air pori.

Qp = Daya dukung ujung tiang.

Qs = Daya dukung selimut tiang.

Qult = Daya dukung ultimate tiang.

qp = Tahanan ujung persatuan luas.

Ap = Luas penampang tiang bor.

F = Tahanan satuan skin friction.

p = keliling tiang.

σ’ = Tengangan vertical efektif tanah.

cu = Kohesi tanah.

JHP = Jumlah hambatan lekat.

JP = Jumlah perlawanan (kg/cm2).

Ko = Koefisien tanah dalam keadaan diam.

ΔL = Pertambahan panjang yang tertanam untuk setiap lapisan tanah.

Nb = Nilai N dari uji SPT pada tanah disekitar dasar tiang.

Nc = Faktor kapasitas daya dukung, tergantung pada sudut geser tanah.

Nq = Faktor kapasitas daya dukung yang tergantung pada harga L/B>1 dan

tergantung pada sudut geser tanah (θ).

Rk = Faktor koreksi kemudah mampatan tiang untuk μ = 0,5.

Rh = Faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah keras.

Rμ = Faktor koreksi untuk angka poisson.

Sf = Penurunan pada kondisi kegagalan.

analisis perbandingan daya dukung dan penurunan pondasi bored ...

Documents

Transcript of analisis perbandingan daya dukung dan penurunan pondasi bored ...