III.LANDASAN TEORI

A. TanahPemahaman tentang posisi dan kondisi tanah harus dimiliki oleh orang yang akan membangun. Kondisi tanah merupakan keadaan tanah yang berkaitan dengan ekerasan tanah seperti tanah yang lembek berlempung, tanah pasir atau tanah keras. Tanah sebagai tempat mendirikan bangunan otomatis akan terbebani oleh berat bangunan tersebut dengan segala efeknya seperti berat sendiri dan beban hidup. Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan sipil dan sebagai pendukung pondasi bangunan1. Pengertiaan TanahTanah (soil) yaitu kumpulan butir butir mineral alam yang dihasilkan oleh pelapukan dari batu batu dan butir butir yang mudah dipisah pisahkan satu sama lain, bila perlu dengan bantuan air. Batu (rock) adalah butir butir tanah yang dipersatukan oleh gaya kohesi yang kuat dan permanen. Hardpan atau cadas merupakan peralihan antara batu dan tanah. Mula mula butir butir tanah yang kemudian dipersatukan oleh bahan perekat yang mempengaruhi warna dari cadas itu sendiri. Misalnya : cadas kapur, cadas kerikil, cadas lembek, cadas pasir (pasir yang dipersatukan oleh suatu bahan perekat).

2. Terjadinya TanahPelapukan merupakan suatu proses terurainya batuan menjadi partikel - partikel yang lebih kecil akibat proses mekanis dan kimia. Pelapukan mekanis disebabkan oleh memuai dan menyusutnya batuan akibat perubahan panas dan dingin yang terus menerus (cuaca, matahari dan lain - lain) yang akhirnya dapat menyebabkan hancurnya batuan tersebut sama sekali. Pada peristiwa pelapukan mekanis, batuan yang besar akan terpecah pecah menjadi bagian bagian yang kecil kecil tanpa terjadi perubahan dalam komposisi kimia dari mineral batuan tersebut. Pada proses pelapukan kimia, mineral batuan induk di ubah menjadi mineral - mineral baru reaksi kimia. Air dan karbon dioksida dari udara membentuk asam - asam karbon yang kemudian bereaksi dengan mineral mineral batuan dan membentuk mineral mineral baru ditambah garam garam terlarut. Garam - garam yang terlarut tersebut pada air tanah, dan asam asam organik yang membentuk dalam proses membusuknya bahan - bahan organic juga menyebabkan terjadinya pelapukan kimia. Mineral lempung (clay mineral) merupakan produk pelapukan kimia dari feldpar, ferromagnesium, dan berjenis - jenis mika adalah mineral yang membentuk sifat sifat plastis tanah.3. Fungsi TanahTanah memiliki 5 fungsi yaitu :a. Tempat tumbuh dan berkembangnya tanaman,b. penyedia kebutuhan primer tanaman (air, udara, dan unsur-unsur hara),

c. penyedia kebutuhan sekunder tanaman (zat-zat pemacu tumbuh, hormon,d. vitamin, asam-asam organik, antibiotik, toksin anti hama, dan enzim yange. dapat meningkatkan ketersediaan hara) dan siklus hara, danf. sebagai habitat biota tanah, baik yang berdampak positif karena terlibatg. langsung atau tak langsung dalam penyediaan kebutuhan primer danh. sekunder tanaman tersebut, maupun yang berdampak negatif karenai. merupakan hama dan penyakit tanaman,j. lokasi pembangunan berbagai infrastruktur, seperti bangunan rumah, kantor,k. supermarket, jalan, terminal, stasiun dan bandara.4. Jenis Jenis TanahSebelum menetapkan jenis pondasi bagi suatu bangunan, harus diselidiki dulu keadaan dan sifat tanah dasarnya, mengenai jenis, letak dan tebalnya lapisan tanahnya, keadaan tanah itu dimusim kering dan di musim hujan, juga tinggi rendahnya air tanah dan susunannya. Tanah terdiri dari atas bagian bagian kecil dari batu batu atau sisa sisa tumbuh tumbuhan dan hewan. Menurut Iman Subarkah, berdasarkan susunannya ada beberapa jenis tanah yaitu :1). Kerikil5). Loss2). Pasir6). Mergel3). Leem7). Veen4). Tanah liat atau lempung8). Tanah keras

Jenis jenis tanah berdasarkan ukuran partikel tanahnya adalah sebagai berikut :

keterangan :MIT: Massachusssetts Institude of TechnologiUSDA: U.S.: Department of AgricultureAASHTO: American Association ot Stage Higtway and Transportation OfficialsUSCS: Unified Soil Classification SystemPasir masih dapat dibagi lagi : Pasir kasar dengan ukuran butirannya adalah 2 s/d 0,5 mm Pasir sedang dengan ukuran butirannya adalah 0,5 s/d 0,25 mm Pasir halus dengan ukuran butirannya adalah 0,25 s/d 0,10 mm Pasir sangat halus dengan ukuran butirannya adalah 0,10 s/d 0,05 mm

NamaGolonganUkuran Butiran (mm)NamaGolonganKerikilPasirLanau/LembekLempungMIT>22 0,060,06 0,002< 0,002USDA>22 0,050,05 0,002< 0,002AASHTO76,2 22 0,0750,075 0,002< 0,002USCS76,2 4,754,75 0,075Halus (lanau dan lempung)< 0,0075Tanah juga dibagi dua yaitu :a. Tanah berbutir kasar yang dapat dibedakan dengan mata nseperti kerikil dan pasir. Dapat diselidiki dengan cara saringanb. Tanah berbutir halus tidak dapat dibedakan dengan mata seperti lanau/lembek dan lempung yang diselidiki dengan pengendapan. Kerikil (gravels) adalah kepingan kepingan dari batuan yang kadang kadang juga mengandung partikel partikel mineral quartz, feldspar, dan mineral mineral lain.Pasir (sand) sebagian besar terdiri dari minewral quartz dan feldspar. butiran dari mineral yang lain mungkin juga masih ada golongan ini.Lanau/Lembek (silts) sebagian besar merupakan fraksi mikroskopis (berukuran angat kecil) dari tanah yang terdiri dari butiran butiran quartz yang sangat halus, dan sejumlah partikel berbentuk lempengan lempengan pipih yang merupakan pecahan dari mineral mineral mika.Lempung (clays) sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopis dan submikroskopis (tidak dapat dilihat dengan jelas bila hanya dengan mikroskopis biasa) yang membentuk lempengan lempengan pipih dan merupakan partikel partikel dari mika, mineral mineral lempung (clays minerals) dan mineral mineral yang sangat halus lain.Dalam suatu pekerjaan teknik sipil, tanah dipergunakan sebagai suatu bahan bangunan. Pemadatan suatu tanah dilakukan untuk meningkatkan sifat sifat tanah dan merupakan suatu cara yang ditentukan oleh sarjana teknik. Contoh yang paling umum adalah lapisan bawah dasar (sub-base) dari suatu jalan dimana pemadatan mungkin dilakukan di tempat (in situ), atau suatu peninggian tanah dimana tanah yang ditimbun, sering kali berasal dari pemotongan tanah yang dilakukan ditempat lain. Pengisian tanah kembali (back fill) setelah pelaksanaan dibawah tanah merupakan suatu contoh lain dimana tanah mungkin harus dipadatkan.

Pemadatan dilakukan dengan menggilas dan menumbuk dan menimbulkan pemadatan pada tanah dengan mengusir udara dari pori - pori. adalah tidak mungkin untuk menghilangkan air dari pori - pori dengan pemadatan, akan tetapi penambahan air pada tanah yang sedikit lembab membantu pemadatan dengan mengurangi tarikan permukaan. Akan tetapi terdapat suatu kadar air optimun di atas mana tambahan air akan menyebabkan meningkatnya pori pori.

B. Penyelidikan TanahTanah sebagai suatu tempat bagi manusia untuk hidup dan berkembang memiliki banyak fungsi. Untuk itu perlu diadakan penyelidikan mengenai tanah yang kita tempati. Tanah pondasi biasanya merupakan bahan yang susunannya amat rumit dan beraneka ragam. Walaupun sifat fisik dan mekaniknya dapat diketahui dengan penyelidikan tanah atau pengujian tanah, namun hasilnya tak sesuai benar dengna kenyataan.Kelas tanah adalah kelompok tanah yang mempunyai persamaan dalam beberapa karakteristik yang penting. Terdapat banyak sekali kombinasi sifat sifat tanah yang berbeda pada berbagai macam tanah, sehingga suatu system klasifikasi tanah harus dirancang khusus untuk tujuan tertentu.Menurut Sosrodarsono Dan Nakazawapada, umumnya tanah dibagi atas 3 tipe, taitu : tanah bebutir kasar tanah berbutir halus tanah organis tanah anorganik

Penyelidikan tanah dilaksanakan karena banyaknya bangunan yang rusak akibat kurangnya pengetahuan akan pengaruh tanah bagi bangunan. Untuk itulah pada masa sekarang ini, para ahli mengadakan penyelidikan terhadap tanah dan menyatakan bahwa pengeruh tanah terhadap suatu bangunan adalah sangat besar sehingga apabila masalah tersebut tidak diperhatikan dengan baik, maka akan dapat menimbulkan masalah yang sangat besar.Dalam pembangunan suatu gedung yang akan menampung manusia dalam jumlah yang besar maka yang akan dipikirkan adalah bagaimana membangun gedung tersebut dengan hasil yang aman, nyaman dan ekonomis. Untuk mencapai hal itu maka perlu diperhitungkan beban - beban yang bekerja pada gedung tersebut baik beban hidup maupun beban mati. Setelah perhitungan mekanika tekniknya selesai, maka perhitungan / pemeriksaan terhadap tanah sebagai dasar pondasi gedung tersebut mutlak diperlukan karena dalam kondisi tanah yang tidak baik akan menmibulkan kerusakan yang fatal atau bahkan dapat meruntuhkan bangunan itu sendiri.Dalam desain pondasi, kita dapat membuat dengan cara yang rasional tanpa seorang desainer yang memiliki konsepsi dari akibat yang diterima sifat- sifat fisis tanah. Penyelidikan tanah sangatlah penting dilaksanakan untuk memperoleh pendekatan dari sifat tanah asli. Elemen - elemen penyelidikan tanah sangat tergantung dari jenis proyek yang akan dilaksanakan, tetapi pada umumnya penyelidikan tanah ini harus emberikan informasi yaitu :a. Informasi menentukan jenis pondasi yang diperlukan (seperti dalam atau dangkal)b.Informasi yang memungkinkan konsultan geoteknik membuat rekomendasi mengenai kapasitas beban yang diijinkan pada elemen pondasi atau tanah.c. Data atau penyelidikan laboratorium yang meadai untuk menaksir penurunand. Letak muka air tanahe. Informasi untuk mengidenntifikasi dan menyelasaikan masalah penggalianf.Indentifikasi masalah yang potensial (penurunan, reta retak, yang menyangkut harta benda penduduk sekitarnya)g. Identifikasi masalah lingkungan dan pemecahan masalahnya.

C. Pondasi1. Pengertian PondasiHary Christiady (2006) menyatakan bahwa pondasi adalah bagian terendah dari bangunan yang meneruskan beban ke tanah atau batuan yang ada dibawahnya. Sarito dan Trimanta (1996) struktur bawah bangunan yang berfungsi mendukung seluruh berat bangunan, yang meliputi berat sendiri dari berat beban - beban yang ada meneruskannya ke tanah yang berada dibawahnya.2. Fungsi pondasiMenurut Imam Subarkah fondasi berfungsi untuk menjamin kedudukav bangunan, mencegah bangunan turun (melesak) tidak rata yang menyebabkan pecah - pecah. Eduard Nawi (1998) menjelaskan bahwa fondasi berfungsi untuk meneruskan reaksi terpusat dari kolom dan dinding ataupun beban beban lateral dari diding penahan tanah ke tanah tanpa terjadinya penurunan pada sistem strukturnya dan tidak terjadi keruntuhan pada tanah.3. Jenis Jenis PondasiSarito dan Trimanta menguraikan jenis - jenis pondasi yaitu :1. Pondasi dangkalPondasi dangkal terbagi atas empat yaitu :a. Pondasi menerusPondasi menerus berada diseluruh panjang tembok atau dinding bangunan, yang mempunyai kedalaman tanah keras 80 - 120 cm dari permukaan tanah asli.

b. Pondasi setempatPondasi setempat dibuat pada tempat tempat tertentu, misalnya pada setiap pertemuan dinding atau pada jarak tertentu pada dinding yang panjang kolomnya utama dibuat. Pondasi ini mempunyai kedalaman 1,20 meter dari permukaan tanah asli.

c. Pondasi GabunganPondasi gabungan hampir sama dengan pondasi setempat, namun dari beberapa kolom digabung dengan satu plat sebagai alas atau dasar pondasi. Hal ini dilakukan guna meningkatkan daya dukung pondasi maupun jarak kolom terlalu dekatd. Pondasi PlatPondasi plat merupakan pondasi yang dibuat diseluruh luas bangunan yang pada umumnya terbuat dari beton bertulang dan diperkuat dengan balok - balok beton dibawahnya. Pondasi ini dibuat pada lantai dibawah permukaan tanah (basement) dan diatasnya dapat berfungsi sebagai tempat parkir, gudang maupun ruang mesin.

2. Pondasi dalamPondasi dalam mempunyai kedalaman lebih dari 6,00 meter dari permukaan tanah asli,. Pondasi dalam dibagi dua yaitu :a. Pondasi tiang pancang

Pondasi tiang pancang merupakan pondasi dalam, pada umumnya, terbuat dari bahan tiang pancang beton bertulang, yang dipancangkan menggunakan mesin. Jika dalam satu pondasi terdapat lebih dari satu tiang pancang, maka untuk menyatukan dibuat poer (pile cap) yang nantinya menjadi tumpuan kolom utama.b. Pondasi tiang bor (bored pile)Pondasi pondasi ini hampir sama dengan pondasi tiang pancang, namun cara pembuatannya dengan cara membor tanah, kemudian dipasang tulangan selanjutnya baru dicor dengan betonJenis jenis pondasi menurut Hary Christiady (2006) adalah :1. Pondasi telapak yaitu pondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom.2. Pondasi memanjang pondasi yang berguna untuk mendukung dinding memanjang atau sederetan kolom - kolom yang berjarak sangat dekat, sehingga bila dipakai pondasi telapak sisi - sisinya akan berimpit satu sama lain.3. Pondasi rakit yang berguna untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak, atau digunakan bila susunan kolom - kolom jaraknya sedemikian dekat ke semua arahnya, sehingga bila dipakai pondasi telapak sisi - sisinya akan berimpit satu sama lain.4. Pondasi sumuran adalah bentuk peralihan antara pondasi dangkal dan pondasi tiang, digunakan bila tanah dasaryang kuat terletak pada kedalaman yang relatif dalam.5. Pondasi tiang digunakan bila tanah pondasi pada kedalaman yang normal tidak mampu mendukung bebannya, sedangkan tanah keras terletak pada kedalaman yang sangat dalam. Imam Subarkah menjelaskan jenis jenis pondasi yaitu :a. Pondasi langsung diatas tanahPondasi yang dipasang langsung diatas tanah. Muatan terbesar yang dapat ditahan tanah sama dengan berat bangunan dengan muatan diatasnya. Pondasi ini digunakan pada bangunan kecil dengan lebar dasar pondasi umumnya 2 a, 3 kali tebal dinding diatasnya dengan minimum 45 cm untuk dinding luar atau dinding yang menahan lapisan balok.Untuk bangunan besar terlebih dahulu dilakukan penyelidikan tanah, yaitu daya dukung tanah. Untuk tanah lempung bergantung pada pertahanan geser tanahnya yaitu S=C, jadi S = qu dan daya dukungnya adalah 3 qu. Besarnya qu untuk pekerjaan besar, ditentukan dilaboratorium sedangkan untuk pekerjaan kecil digunakan penetration test. Daya dukung tanah lempung secara teoritis q d = 2 qu. qd = 2,85 qu[1 + 0,3 ]. B = lebar pondasi dan L = panjang pondasi. angka keamanan untuk tekanan tanah lempung adalah 3, jadi qa = qd (kira - kira 0,333 - 0,435 qd). Qa qu. Jadi tekanan tanah yang diperbolehkan pada tanah lemping tidak bergantung pada lebar pondasi. suatu tekanan tanah yang tertentu besarnya lebar pondasi diatas lempung tidak lebih aman daripada yang sempit dan kalau kekuatan tanahnya berkurang dengan kedalamannya, lebar pondasi adalah kurang keamanannya.Daya dukung pasir bergantung pada kerapatan relatif pasir dan posisi muka airnya. Untuk pasir, tingginya muka air mempengaruhi daya dukung tanahnya dan pelesakan bangunannya serta besarnya biaya untuk penggalianlubang pondasinya. Berat pasir didalam air kira - kira setengah setengah berat pasir kering, pasir lembab atau pasir jenuh. Daya dukung pasir untuk pondasi langsung adalah : qd = k B [tg2 (45o + ) - 1] + Df tg2 (45o + ). Tekanan tanahnya : qd = qd - Df. Angka keamanan untuk ekanan tanah adalah 3, jadi qa = qd. Jika air tanahnya setinggi dasar pondasinya, maka qa = qa.

Dalamnya pondasi biasanya diambil tak kurang dari 0,80 meter karena lapisan teratas umumnya lembek dan mengandung benda benda organis seperti sisa - sisa tumbuh - tumbuhan dan sebagainyab. Pondasi di atas perbaikan tanahPondasinya dibuat diatas perbaikan tanah yaitu mengganti galian lapisan tanah lembek bagian atas dengan pasir. Pada perbaikan hendaknya pasir tidak terdesak ke samping oleh berat bangunan yang diatasnya, sehingga menyebabkan turunnya bangunan. Untuk menghindari hal tersebut maka tanah pasir harus memencar dibawah sudut 45o. tanah pasir harus didapat sebelum pondasi dipasang dan memadatkannya harus rata. Hal ini dilakukan agar bangunan tidak turun yang dapat menimbulkan pecah - pecah. Pasir diisikan dalam lapisan - lapisan pondasi dengan tebal 20 cm, lalu pasir tersebut direndam dan dipadatkan dengan alat penumbuk dari kayu atau besi. Jika air meresap ke dalam tanah, maka butir - butir pasir akan mengalami tekanan pengaliran dan lebih padat lagi.c. Pondasi di atas baya baya ,sumuran sumuran atau caissonPondasi diatas baya baya adalah meneruskan tekanan muatan kepada tanah yang lebih dalam letaknya dan lebih kuat. Ukuran baya baya ditentukan dengan perhitungan menurut besarnya muatan dan kekuatan tanahnya. baya - baya dapat dibuat dari pasangan batu, beton atau beton bertulang. Jarak baya - baya dari pasangan batu adlah 2,5 meter. Oleh karena it luas baya - baya lebih kecil daripada luas bangunannya, maka tegangan rata - rata pada tanah akan menjadi lebih besar.Jika tanah yang kuat ditemukan pada kedalaman 5 - 10 m, maka dinding - dinding lubang pondasi untuk baya - baya memerlukan penangkis. Lubang tersebut harus dikeringkan. Umumnya pekerjaan ini sulit dan membutuhkan biaya yang mahal. Untuk menghindari hal tersebut, maka pondasi tersebut dibuat diatas sumurran - sumuran dari kayu, pasangan batu, baja, beton bertulang.d. Pondasi di atas tiang - tiangPondasi ini digunakan jika ada bahaya penggerusan air. Denagn menggunakan pondasi tiang dapat menghemat biaya pengeringan air. Tiang dapat dibuat dari kayu, beton atau basi. Tiang kayu harus senantiasa ada dibawah air terendah. Dibanding tiang kayu, tiang beton mempunyai beberapa keuntungan antara lain :a) tinggi rendahnya air tidak mempengaruhi, sehingga menghemat galian tanah atau pasangan batu; b)daya penahannya lebih besar, jadi jumlah tiang yang digunakan sedikit. Eduart Nawi menyatakan, ada beberapa macam jenis - jenis pondasi yaitu :a. Pondasi dinding.Pondasi ini terdiri dari jalur slab disepanjang dinding, tebalnya lebih dari pada tebal dinding. Tulangan utamanya terletak tegak lurus terhadap arah dinding.b. Tulangan kolom yang terisolasi bebas.Jenis pondasi ini cukup ekonomis apabila digunakan untuk beban yang relatif kecil untuk pondasi yang teletak di atas batu karena pondasi ini terdiri atas slab segiempat atau bujur sangkar.c. Pondasi gabungan.Pondasi ini menerima beban dari dua atau lebih kolom. Pondasi gabungan diperlukan apabila kolom dinding harus ada pada garis gabungan, dan slab pondasinya tidak terletak pada garis bangunnan.d. Pondasi kantilever atau strap.Pondasi untuk kolom interior dan ekterior dibuat sendiri - sendiri dan dihubungkan oleh balok strap untuk meneruskan momen lentur yang diakibatkan oleh eksentrisnya bebaqn kolom dinding ke daerah pondasi dibawah kolom interior.e. Pondasi tiang.Pondasi ini sangat penting apabila tanahnya lunak sampai kedalaman yang cukup besar. tiang tersebut dipancang sampai kepada batuan yang keras atau sampai kedalaman yang cukup untuk memberikan tahanan gesekan. Tiang tersebut merupakan tiang pracetak atau beton pratekan dan ada juga yang terbuat dari bahan baja atau kayu. Setiap tiang harus mempunyai kepala tiang (pile cap) dari beton yang ditulangi pada kedua arah.f. Pondasi rakit atau pondasi terapung.Pondasi ini digunakan apabila daya dukung tanah yang diizinkan sangat kecil pada kedalaman yang cukup besar.

4. Tipe Tipe Keruntuhan PondasiUntuk mempelajari perilaku tanah pada saat permulaan pembebanan sampai mencapai keruntuhan, ditinjau suatu pondasi kaku yang terletak pada kedalaman yang tidak lebih lebar dari pondasinya. Vesic (1963) membagi mekanisme keruntuhan pondasi menjadi tiga macam yaitu :a. Keruntuhan Geser Umum (General Shear Failure)Keruntuhan pondasi terjadi menurut bidang runtuh yang dapat diidentifikasikan dengan jelas. Keruntuhan geser umum terjadi dalam waktu yang reklatif mendadak, diikuti dengan penggulingan pondasi.b. Keruntuhan Geser Lokal (Local Shear Failure)Tipe keruntuhannya hampir sama dengan keruntuhan geser umur, namun bidang runtuh yang terrbentuk tdak sampai mencapai permukaan tanah. Pondasi tenggelam akibat bertambahnya beban pada kedalaman yang relatif dalam, yang menyebabkan tanah didekatnya mampat. Dalam keruntuhan geser lokal, terdapat sedikit pengembunan tanah disekitar pondasi, namun tidak terjadi penggulingan pondasi.c. Keruntuhan PenetrasiPada tipe keruntuhan ini, dapat dikatakan keruntuhan geser tanah tidak terjadi. Akibat beban, pondasi hanya menembus dan menekan tanah ke samping, yang menyebabkan pemampatana tanaha didekat pondasi. Pemampatan tanah akiabat penetrasi pondasi, berkembang hanya pada zona terbatas tepat didasar dan disekitar tepi pondasi. Pondasi menembus tanah kebawah dan baji tanah yang terbentuk dibawah dasar pondasi hanya menyebabkan tanah menyisih.Saat keruntuhan, bidang runtuh tidak terlihat sama sekali.Menurut Vesic (1963), model keruntuhan geser umum terjadi pada pondasi yang relatif dangkal yang terletak pada pasir padat atau kira kira dengan > 36o , sedang untuk keruntuhan geser lokal kira kira < 29 Menurut Coduto (1994)a. Pondasi pada pasir padat cenderung runtuh padankeruntuhan geser umum. Dalam hal ini, pasir padat adalah pasir yang mempunyai kerapatan relative Dr > 67%b. Pondasi pada pasir tidak padat sampaibkepadatan sedang (30%< Dr