I. PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Pembangunan suatu konstruksi, pertama – tama sekali yang

dilaksanakan dan dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi ( struktur

bawah ) baru kemudian melaksanakan pekerjaan struktur atas.

Pembangunan suatu pondasi sangat besar fungsinya pada suatu konstruksi.

Secara umum pondasi didefinisikan sebagai bangunan bawah tanah yang

meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan itu sendiri dan beban

luar yang bekerja pada bangunan ke tanah yang disekitarnya.

            Bentuk dan struktur tanah merupakan suatu peranan yang

penting dalam suatu pekerjaan konstruksi yang harus dicicermati karena

kondisi ketidaktentuan dari tanah berbedabeda. Pondasi merupakan suatu

pekerjaan yang sangat penting dalam suatu pekerjaan teknik sipil, karena

pondasi inilah yang memikul dan menahan suatu beban yang bekerja

diatasnya yaitu beban konstruksi atas. Pondasi ini akan menyalurkan

tegangan-tegangan yang terjadi pada beban struktur atas kedalam lapisan

tanah yang keras yang dapat memikul beban konstruksi tersebut.

 Pondasi sebagai struktur bawah secara umum dapat dibagi dalam 2

(dua) jenis, yaitu pondasi dalam dan pondasi dangkal. Pemilihan jenis

pondasi tergantung kepada jenis struktur atas apakah termasuk konstruksi

beban ringan atau beban berat dan juga tergantung pada jenis tanahnya.

Untuk konstruksi beban ringan dan kondisi tanah cukup baik, biasanya

dipakai pondasi dangkal, tetapi untuk konstruksi beban berat biasanya jenis

pondasi dalam adalah pilihan yang tepat.

            Secara umum permasalahan pondasi dalam lebih rumit dari

pondasi dangkal. Pondasi tiang pancang adalah batang yang relative

panjang dan langsing yang digunakan untuk menyalurkan beban pondasi

melewati lapisan tanah dengan daya dukung rendah kelapisan tanah keras

yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang relative cukup dalam

dibanding pondasi dangkal. Daya dukung tiang pancang diperoleh dari daya

dukung ujung ( end bearing capacity ) yang diperoleh dari tekanan ujung

tiang, dan daya dukung geser atau selimut ( friction bearing capacity ) yang

diperoleh dari daya dukung gesek atau gaya adhesi antara tiang pancang

dan tanah disekelilingnya.

             Secara umum tiang pancang dapat diklasifikasikan antara lain: dari

segi bahan ada tiang pancang bertulang, tiang pancang pratekan, tiang

pancang baja, dan tiang pancang kayu.  Dari segi bentang penampang, tiang

pancang bujur sangkar, segitiga, segi enam, bulat padat, pipa, huruf H, huruf

I, dan bentuk spesifik. Dari segi teknik pemancangan, dapat dilakukan

dengan palu jatuh (drop hammer), diesel hammer, dan hidrolic hammer.

B.Rumusan Masalah

1.      Apa keuntungan serta kerugian pemakaian tiang pancang beton,kayu,

dan baja serta bor pile?

2.      Alat-alat berat apa yang digunakan dalam pemancangan?

3.      Berapa tegangan ijin masing-masing tiang pancang beton,baja,dan kayu?

4.      Beban Max / Dimensi yang lazim pada tiang pancang beton, kayu, dan

baja !

5.      Alat – alat berat apa saja yang digunakan dalam tiang bor?

C.Tujuan

Setelah membaca makalah ini diharapkan para pembaca :

1.      Mengetahui keuntungan serta kerugian pemakaian tiang pancang

beton,kayu,dan bajaserta bor pile.

2.      Mengetahui alat-alat berat yang digunakan dalam pemancangan.

3.      Dapat menghitung tegangan ijin tiang pancang.

4.      Mengetahui alat – alat berat untuk tiang bor pile.

5.      Dimensi / beban max/ daya dukung tiang pancang.

 

 II. PEMBAHASAN

1.    PENGERTIAN

Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang (pile foundation) adalah bagian dari

struktur yang digunakan untuk menerima dan mentransfer (menyalurkan)

beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang terletak pada kedalaman

tertentu. Tiang pancang bentuknya panjang dan langsing yang menyalurkan

beban ke tanah yang lebih dalam. Bahan utama dari tiang adalah kayu, baja

(steel), dan beton. Tiang pancang yang terbuat dari bahan ini adalah dipukul,

dibor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan dengan pile cap

(poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteristik

penyebaran beban tiang pancnag diklasifikasikan berbeda-beda.

Pondasi tiang sudah digunakan sebagai penerima beban dan sistem

transfer beban bertahun-tahun. Pada awal peradaban, dari komunikasi,

pertahanan, dan hal-hal yang strategik dari desa dan kota yang terletak

dekat sungai dan danau. Oleh sebab itu perlu memperkuat tanah penunjang

dengan beberapa tiang. Tiang yang terbuat dari kayu (timber pile) dipasang

dengan dipukul ke dalam tanah dengan tanah atau lubang yang digali dan

diisi dengan pasir dan batu.

Pada tahun 1740, Christoffoer Polhem menemukan peralatan pile

driving yang mana menyerupai mekanisme Pile driving saat ini. Tiang baja

(steel pile) sudah digunakan selama 1800 dan tiang beton (concrete pile)

sejak 1900. Revolusi industri membawa perubahan yang penting pada

sistem pile driving melalui penemuan mesin uap dan mesin diesel. Lebih lagi

baru-baru ini, meningkatnya permintaan akan rumah dan konstruksi

memaksa para pengembang memanfaatkan tanah-tanah yang mempunyai

karakteristik yang kurang bagus. Hal ini membuat pengembangan dan

peningkatan sistem pile driving. Saat ini banyak teknik-teknik instalansi tiang

pancang bermunculan.

Seperti tipe pondasi yang lainnya, tujuan dari pondasi tiang adalah:

1.        Untuk menyalurkan beban pondasi ke tanah keras

2.        Untuk menahan beban vertikal, lateral, dan beban uplift.

Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah

dasar tidak mempunyai kapasitas daya pikul yang memadai. Kalau hasil

pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah dangkal tidak stabil dan

kurang keras apabila besarnya hasil estimasi penurunan tidak dapat diterima

pondasi tiang pancang dapat menjadi bahan pertimbangan. Lebih jauh lagi,

estimasi biaya dapat menjadi indicator bahwa pondasi tiang pancang

biayanya lebih murah daripada jenis pondasi yang lain dibandingkan dengan

biaya perbaikan tanah.

Dalam kasus konstruksi berat, sepertinya bahwa kapasitas daya pikul

dari tanah dangkal tidak akan memuaskan, dan konstruksi seharusnya di

bangun di atas pondasi tiang. Tiang pancang juga digunakan untuk kondisi

tanah yang normal untuk menahan beban horizontal. Tiang pancang

merupakan metode yang tepat untuk pekerjaan diatas air, seperti jertty atau

dermaga.

Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila

tanah yang berada dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung

(bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan beban yang

bekerja padanya (Sardjono HS, 1988). Atau apabila tanah yang mempunyai

daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban

yang bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah

kedalaman > 8 m (Bowles, 1991). Fungsi dan kegunaan dari pondasi tiang

pancang adalah untuk memindahkan 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.

Pondasi tiang digolongkan berdasarkan kualitas bahan material dan

cara pelaksanaan. Menurut kualitas bahan material yang digunakan, tiang

pancang dibedakan menjadi empat yaitu tiang pancang kayu, tiang pancang

beton, tiang pancang baja, dan tiang pancang composite (kayu – beton dan

baja – beton).

Tiang pancang umumnya digunakan:

·         Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau

melalui sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan

beban lateral boleh jadi terlibat.

·         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.

·         Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui

kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang

pancang ini dapat ditarik keluar kemudian.

·         Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak

berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang

kemampatannya tinggi.

·         Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol

amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.

·         Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan dan

atau pir, khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial.

Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban diatas

permukaan air melalui air dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut.

Hal seperti ini adalah mengenai tiang pancang yang ditanamkan sebagian

dan yang terpengaruh oleh baik beban vertikal (dan tekuk) maupun beban

lateral (Bowles, 1991).

Pondasi  tiang  pancang  dibuat  ditempat  lain (pabrik,  dilokasi)  dan 

baru dipancang sesuai dengan umur beton setelah 28 hari. Karena tegangan

tarik beton adalah kecil, sedangkan berat sendiri beton adalah besar, maka

tiang pancang beton ini haruslah diberi tulangan yang cukup kuat untuk

menahan momen lentur yang akan timbul  pada  waktu  pengangkatan  dan 

pemancangan.

Kriteria dan jenis pemakaian tiang pancang

Dalam perencanaan pondasi suatu konstruksi dapat digunakan

beberapa macam tipe pondasi. Pemilihan tipe pondasi yang digunakan

berdasarkan atas beberapa hal, yaitu:

·         Fungsi bangunan atas yang akan dipikul oleh pondasi tersebut;

·         Besarnya beban dan beratnya bangunan atas;

·         Kondisi tanah tempat bangunan didirikan;

·         Biaya pondasi dibandingkan dengan bangunan atas.

Kriteria pemakaian tiang pancang dipergunakan untuk suatu pondasi

bangunan sangat tergantung pada kondisi:

·         Tanah dasar di bawah bangunan tidak mempunyai daya dukung

(misalnya pembangunan lepas pantai)

·         Tanah dasar di bawah bangunan tidak mampu memikul bangunan yang

ada diatasnya atau tanah keras yang mampu memikul beban tersebut jauh

dari permukaan tanah

·         Pembangunan diatas tanah yang tidak rata

·         Memenuhi kebutuhan untuk menahan gaya desak keatas (uplift)

A.   Penggolongan Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian

bahan, cara tiang meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini

akan dijelaskan satu persatu.

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 dengan bahan material kayu dapat digunakan sebagai

tiang pancang pada suatu dermaga. Tiang pancang kayu dibuat dari batang

pohon yang cabang-cabangnya telah dipotong dengan hati-hati, biasanya

diberi bahan pengawet dan didorong dengan ujungnya yang kecil sebagai

bagian yang runcing. Kadang-kadang ujungnya yang besar didorong untuk

maksud-maksud khusus, seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana

tanah tersebut akan bergerak kembali melawan poros. Kadang kala

ujungnya runcing dilengkapi dengan sebuah sepatu pemancangan yang

terbuat dari logam bila tiang pancang harus menembus tanah keras atau

tanah kerikil.

Pemakaian tiang pancang kayu ini adalah cara tertua dalam

penggunaan tiang pancang sebagai pondasi. Tiang kayu akan tahan lama

dan tidak mudah busuk apabila tiang katu tersebut dalam keadaan selalu

terendam penuh di bawah muka air tanah. Tiang pancang dari kayu akan

lebih cepat rusak atau busuk apabila dalam keadaan kering dan basah yang

selalu berganti-ganti. Sedangkan pengawetan serta pemakaian obat-obatan

pengawet untuk kayu hanya akan menunda atau memperlambat kerusakan

daripada kayu, akan tetapi tetap tidak akan dapat melindungi untuk

seterusnya. Pada pemakaian tiang pancang kayu ini biasanya tidak diijinkan

untuk menahan muatan lebih besar dari 25 sampai 30 ton untuk setiap

tiang.

Tiang pancang kayu ini sangat cocok untuk daerah rawa dan daerah-

daerah dimana sangat banyak terdapat hutan kayu seperti daerah

Kalimantan, sehingga mudah memperoleh balok/tiang kayu yang panjang

dan lurus dengan diameter yang cukup besar untuk digunakan sebagai tiang

pancang.

Persyaratan dari tiang pancang tongkat kayu tersebut adalah : bahan

kayu yang dipergunakan harus cukup tua, berkualitas baik dan tidak cacat,

contohnya kayu berlian. Semula tiang pancang kayu harus diperiksa terlebih

dahulu sebelum dipancang untuk memastikan bahwa tiang pancang kayu

tersebut memenuhi ketentuan dari bahan dan toleransi yang diijinkan.

Semua kayu lunak yang digunakan untuk tiang pancang memerlukan

pengawetan, yang harus dilaksanakan sesuai dengan AASHTO M133 – 86

dengan menggunakan instalasi peresapan bertekanan.

Bilamana instalasi semacam ini tidak tersedia, pengawetan dengan

tangki terbuka secara panas dan dingin, harus digunakan. Beberapa kayu

keras dapat digunakan tanpa pengawetan, tetapi pada umumnya, kebutuhan

untuk mengawetkan kayu keras tergantung pada jenis kayu dan beratnya

kondisi pelayanan.

Gambar Pondasi Tiang Pancang Kayu

Kepala Tiang Pancang

Sebelum pemancangan, tindakan pencegahan kerusakan pada kepala

tiang pancang harus diambil. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan

pemangkasan kepala tiang pancang sampai penampang melintang menjadi

bulat dan tegak lurus terhadap panjangnya dan memasang cincin baja atau

besi yang kuat atau dengan metode lainnya yang lebih efektif. Setelah

pemancangan, kepala tiang pancang harus dipotong tegak lurus terhadap

panjangnya sampai nagian kayu yang keras dan diberi bahan pengawet

sebelum pur (pile cap) dipasang.

Bilamana tiang pancang kayu lunak membentuk pondasi struktur

permanen dan akan dipotong sampai di bawah permukaan tanah, maka

perhatian khusus harus diberikan untuk memastikan bahwa tiang pancang

tersebut telah dipotong pada atau di bawah permukaan air tanah yang

terendah yang diperkirakan. Bilamana digunakan pur (pile cap) dari beton,

kepala tiang pancang harus tertanam dalam pur dengan kedalaman yang

cukup sehingga dapat memindahkan gaya. Tebal beton di sekeliling tiang

pancnag paling sedikit 15 cm dan harus diberi baja tulangan untuk

mencegah terjadinya keretakan.

Sepatu Tiang Pancang

Tiang pancang harus dilengkapi dengan sepatu yang cocok untuk

melindungi ujung tiang selama pemancangan, kecuali bilamana seluruh

pemancangan dilakukan pada tanah yang lunak.  Sepatu  harus  benar-

benar  konsentris (pusat  sepatu  sama  dengan  pusat  tiang pancang) dan

dipasang dengan kuat pada ujung tiang. Bidang kontak antara sepatu dan

kayu harus cukup untuk menghindari tekanan yang berlebihan selama

pemancangan.

Pemancangan

Pemancangan berat yang mungkin merusak kepala tiang pancang,

memecah ujung dan menyebabkan retak tiang pancang harus dihindari

dengan membatasi tinggi jatuh palu dan jumlah penumbukan pada tiang

pancang. Umumnya, berat palu harus sama dengan beratnya  tiang  untuk 

memudahkan  pemancangan.  Perhatian  khusus  harus  diberikan selama

pemancangan untuk memastikan bahwa kepala tiang pancang harus selalu

berada sesumbu dengan palu dan tegak lurus terhadap panjang tiang

pancang dan bahwa tiang pancang dalam posisi yang relatif pada

tempatnya.

Penyambungan

Bilamana diperlukan untuk menggunakan tiang pancang yang terdiri

dari dua batang atau lebih, permukaan ujung tiang pancang harus dipotong

sampai tegak lurus terhadap panjangnya untuk menjamin bidang kontak

seluas seluruh penampang tiang pancang. Pada tiang pancang yang

digergaji, sambungannya harus diperkuat dengan kayu atau pelat

penyambung baja, atau profil baja seperti profil kanal atau profil siku yang

dilas menjadi satu membentuk kotak yang dirancang untuk memberikan

kekuatan yang diperlukan. Tiang pancang   bulat harus diperkuat dengan

pipa penyambung. Sambungan di dekat titik-titik yang mempunyai lendutan

maksimum harus dihindarkan.

Keuntungan pemakaian tiang pancang kayu

1.      ·Tiang pancang dari kayu relatif lebih ringan sehingga mudah dalam

pengangkutan.

2.      ·Kekuatan tarik besar sehingga pada waktu pengangkatan untuk

pemancangan tidak menimbulkan kesulitan seperti misalnya pada tiang

pancang beton precast.

3.      ·Mudah untuk pemotongannya apabila tiang kayu ini sudah tidak dapat

masuk lagi ke dalam tanah.

4.      ·Tiang pancang kayu ini lebih baik untuk friction pile dari pada untukend

bearing pile sebab tegangan tekanannya relatif kecil.

5.      Karena tiang kayu ini relatif flexible terhadap arah horizontal

dibandingkan dengan tiang-tiang pancang selain dari kayu, maka apabila

tiang ini menerima beban horizontal yang tidak tetap, tiang pancang kayu ini

akan melentur dan segera kembali ke posisi setelah beban horizontal

tersebut hilang. Hal seperti ini sering terjadi pada dermaga dimana terdapat

tekanan kesamping dari kapal dan perahu.

Kerugian pemakaian tiang pancang kayu:

1.      ·Karena tiang pancang ini harus selalu terletak 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 untuk penggalian.

2.      ·Tiang pancang yang di buat dari kayu mempunyai umur yang relatif kecil

di bandingkan dengan tiang pancang yang di buat dari baja atau beton

terutama pada daerah yang muka air tanahnya sering naik dan turun.

3.      Pada waktu pemancangan pada tanah yang berbatu (gravel) ujung tiang

pancang kayu dapat berbentuk berupa sapu atau dapat pula ujung tiang

tersebut hancur. Apabila tiang kayu tersebut kurang lurus, maka pada waktu

dipancangkan akan menyebabkan penyimpangan terhadap arah yang telah

ditentukan.

4.      ·Tiang pancang kayu tidak tahan terhadap benda-benda yang agresif dan

jamur yang menyebabkan kebusukan.

b.    Tiang Pancang Beton

1.    Precast Reinforced Concrete Pile

            Precast renforced concrete pile adalah tiang pancang dari beton

bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting), kemudian

setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik

beton adalah kecil dan praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan berat

sendiri dari pada beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini haruslah

dieri penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen

lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan.

Karena berat sendiri adalah besar, biasanya pancang beton ini dicetak dan

dicor di tempat pekerjaan, jadi tidak membawa kesulitan untuk transport.

Tiang pancang ini dapat memikul beban yang besar (>50 ton untuk

setiap tiang), hal ini tergantung dari dimensinya. Dalam perencanaan tiang

pancang beton precast ini panjang dari pada tiang harus dihitung dengan

teliti, sebab kalau ternyata panjang dari pada tiang ini kurang terpaksa harus

dilakukan penyambungan, hal ini adalah sulit dan banyak memakan waktu.

Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi

empat, segi delapan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 1. 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 tahan terhadap

pengaruh air maupun bahan-bahan yang corrosive asal beton dekkingnya

cukup tebal untuk melindungi tulangannya.

Kerugian pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile

·        Karena berat sendirinya maka transportnya akan mahal, oleh karena

itu Precast reinforced concrete pile ini di buat di lokasi pekerjaan.

·        Tiang pancang ini di pancangkan setelah cukup keras, hal ini berarti

memerlukan waktu yang lama untuk menunggu sampai tiang beton ini dapat

dipergunakan.

·        Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit

dan memerlukan waktu yang lama.

·         Bila panjang tiang pancang kurang, karena panjang dari tiang pancang ini

tergantung dari pada alat pancang ( pile driving ) yang tersedia maka untuk

melakukan panyambungan adalah sukar dan memerlukan alat penyambung

khusus.

2.    Precast Prestressed Concrete Pile

Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang dari beton

prategang yang menggunakan baja penguat dan kabel kawat sebagai gaya

prategangnya.

Gambar 2 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile ( Bowles, 1991 )

Keuntungan pemakaian Precast prestressed concrete pile:

1.      ·Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.

2.      ·Tiang pancang tahan terhadap karat.

3.      ·Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi.

Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile:

1.      ·Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani.

2.      ·Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.

3.      ·Pergeseran cukup banyak sehingga prategang sukar untuk disambung.

3.    Cast in Place Pile

Pondasi tiang pancang tipe ini adalah pondasi yang di cetak di tempat

dengan jalan dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan cara

mengebor tanah seperti pada pengeboran tanah pada waktu penyelidikan

tanah. Pada Cast in Place ini dapat dilaksanakan dua cara:

1)      Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi

dengan beton dan ditumbuk sambil pipa tersebut ditarik keatas.

2)      Dengan pipa baja yang di pancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi

dengan beton, sedangkan pipa tersebut tetap tinggal di dalam tanah.

Keuntungan pemakaian Cast in Place

·         ·Pembuatan tiang tidak menghambat pekerjan.

·         ·Tiang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak dalam

transport.

·         ·Panjang 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 tidak dapat dikontrol.

c.    Tiang Pancang Baja

  

Pada umumnya, tiang pancang baja struktur harus berupa profil baja

gilas biasa, tetapi tiang pancang pipa dan kotak dapat digunakan. Bilamana

tiang pancang pipa atau kotak digunakan, dan akan diisi dengan beton,

mutu beton tersebut minimum harus K250.

Kebanyakan tiang pancang baja ini berbentuk profil H. Karena terbuat

dari baja maka kekuatan dari tiang ini sendiri sangat besar sehingga dalam

pengangkutan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah seperti

halnya pada tiang beton precast. Jadi pemakaian tiang pancang baja ini akan

sangat bermanfaat 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 tanah.

a.       Pada tanah yang memiliki texture tanah yang kasar/kesap, maka karat

yang terjadi karena adanya sirkulasi air dalam tanah tersebut hampir

mendekati keadaan karat yang terjadi pada udara terbuka.

b.      Pada tanah liat (clay) yang mana kurang mengandung oxygen maka akan

menghasilkan tingkat karat yang mendekati keadaan karat yang terjadi

karena terendam air.

c.       Pada lapisan pasir yang dalam letaknya dan terletak dibawah lapisan

tanah yang padat akan sedikit sekali mengandung oxygen maka lapisan

pasir tersebut juga akan akan menghasilkan karat yang kecil sekali pada

tiang pancang baja.

Pada umumnya tiang pancang baja akan berkarat di bagian atas yang

dekat dengan permukaan tanah. Hal ini disebabkan karenaAerated-

Condition (keadaan udara pada pori-pori tanah) pada lapisan tanah tersebut

dan adanya bahan-bahan organis dari air tanah. Hal ini dapat ditanggulangi

dengan memoles tiang baja tersebut dengan (coaltar) atau dengan sarung

beton sekurang-kurangnya 20” (± 60 cm) dari muka air tanah terendah.

Karat /korosi yang terjadi karena udara (atmosphere corrosion) pada

bagian tiang yang terletak di atas tanah dapat dicegah dengan pengecatan

seperti pada konstruksi baja biasa.

Perlindungan Terhadap Korosi

Bilamana korosi pada tiang pancang baja mungkin dapat terjadi, maka

panjang atau ruas-ruasnya yang mungkin terkena korosi harus dilindungi

dengan pengecatan menggunakan lapisan pelindung yang telah disetujui

dan/atau digunakan logam yang lebih tebal bilamana daya korosi dapat

diperkirakan dengan akurat dan beralasan. Umumnya seluruh panjang tiang

baja yang terekspos, dan setiap panjang yang terpasang dalam tanah yang

terganggu di atas muka air terendah, harus dilindungi dari korosi.

Kepala Tiang Pancang

Sebelum pemancangan, kepala tiang pancang harus dipotong tegak

lurus terhadap panjangnya dan topi pemancang (driving cap) harus dipasang

untuk mempertahankan sumbu tiang pancang segaris dengan sumbu palu.

Sebelum pemancangan, pelat topi, batang baja atau pantek harus

ditambatkan pad pur, atau tiang pancang dengan panjang yang cukup harus

ditanamkan ke dalam pur (pile cap).

Perpanjangan Tiang Pancang

Perpanjangan tiang pancang baja harus dilakukan dengan pengelasan.

Pengelasan harus dikerjakan sedemikian rupa hingga kekuatan penampang

baja semula dapat ditingkatkan. Sambungan harus dirancang dan

dilaksanakan dengan cara sedemikian hingga dapat menjaga alinyemen dan

posisi yang benar pada ruas-ruas tiang pancang. Bilamana tiang pancang

pipa atau kotak akan diisi dengan beton setelah pemancangan, sambungan

yang dilas harus kedap air.

Sepatu Tiang Pancang

Pada umumnya sepatu tiang pancang tidak diperlukan pada profil H

atau profil baja gilas lainnya. Namun bilamana tiang pancang akan

dipancang di tanah keras, maka ujungnya dapat diperkuat dengan

menggunakan pelat baja tuang atau dengan mengelaskan pelat atau siku

baja untuk menambah ketebalan baja. Tiang pancang pipa atau kotak dapat

juga dipancang tanpa sepatu, tetapi bilamana ujung dasarnya tertutup

diperlukan, maka penutup ini dapat dikerjakan dengan cara mengelaskan

pelat datar, atau sepatu yang telah dibentuk dari besi tuang, baja tuang atau

baja fabrikasi.

Keuntungan pemakaian Tiang Pancang Baja:

·         Tiang pancang ini mudah dalam dalam hal penyambungannya.

·         Tiang pancang ini memiliki kapasitas daya dukung yang tinggi.

·         Dalam hal pengangkatan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya

patah.

Kerugian pemakaian Tiang Pancang Baja:

·         Tiang pancang ini mudah mengalami korosi.

·         Bagian H pile dapat rusak atau di bengkokan oleh rintangan besar.

TIANG BOR PILE

            Pondasi bored pile adalah pondasi tiang yang pemasangannya

dilakukan

dengan mengebor tanah lebih dahulu (Hary Christady Hardiyatmo, 2010).

Pemasangan pondasi bored pile ke dalam tanah dilakukan dengan cara

mengebor tanah terlebih dahulu, yang kemudian diisi tulangan yang telah

dirangkai dan dicor beton. Apabila tanah mengandung air, maka dibutuhkan

pipa besi atau yang biasa disebut dengan temporary casing untuk menahan

dinding lubang agar tidak terjadi kelongsoran, dan pipa ini akan dikeluarkan

pada waktu pengecoran beton

Tiang bor pile merupakan salh satu pondasi yang dipergunakan

untuk bangunan, apabila tanah dasarnya tidak mempunyai daya dukung

tanah untuk memikul berat bangunan. Bor pile ialah pondasi dalam yang

masih satu tipe dengan tiang pancang, yangmembedakan adalah cara

pemasangannya / pembuatannya.

Cara pembuatan bor pile

Bor pile , dengan cara dibuat lubang terlebih dahulu, mengebor tanah lalau

dimasukkan besi tulangan yang sudah di install, kemudian dimasukkan

adukan beton atau pengecoran setempat (cast in situ concrete pile)

System pembuatan bor pile ada 2 macam :

1.      Bor kering

Pelaksananannya  menggunakan mata bor biasa ( spiral plat) diputar sambil

dimasukkan kedalam tanah dengan menggunakkan alat bor crane, dengan

menggunakan mesin diesel dan as mata diatur, dikendalikkan kaki tripot

sebagai penyangga untuk menaikan dan menurunkan mata bor.

2.      Bor Basah

System ini memerlukan casing untuk menahan tanah dari

kelongsoran ,pompa air untuk sirkulasi dan airSystem ini memerlukan casing

untuk menahan tanah dari kelongsoran ,pompa air untuk sirkulasi dan airnya

yang dipakai untuk pengeboran, persedian air harus cukup untuk mencapai

kedalaman penggeboran yang direncanakan.

Bor pile adalah alternative lain apabila dalam pelaksanaan lokasi sangat sulit

atau beresiko apabila menggunakan tiang pancang (spoon pile). Seperti

masalah mobilisasi peralatan, dampak yang ditimbulkan terhadap

lingkungan sekitar (getaran, kebisingan ,dll) dan kondisi lain yang dapat

mempengaruhi kegiatan pekerjaan.

Ada beberapa keuntungan dalam pemakaian pondasi bored pile jika

dibandingkan dengan tiang pancang, yaitu:

1.      Pemasangan tidak menimbulkan gangguan suara dan getaran yang

2.      membahayakan bangunan sekitarnya.

3.      Mengurangi kebutuhan beton dan tulangan dowel pada pelat penutup

tiang

4.      (pile cap). Kolom dapat secara langsung diletakkan di puncak bored pile.

5.      Kedalaman tiang dapat divariasikan.

6.      Tanah dapat diperiksa dan dicocokkan dengan data laboratorium.

7.      Bored pile dapat dipasang menembus batuan, sedang tiang pancang akan

8.      kesulitan bila pemancangan menembus lapisan batuan.

9.      Diameter tiang memungkinkan dibuat besar, bila perlu ujung bawah tiang

10.  dapat dibuat lebih besar guna mempertinggi kapasitas dukungnya.

11.  Tidak ada risiko kenaikan muka tanah.

Kerugian menggunakan pondasi bored pile yaitu:

1.      Pengecoran bored pile dipengaruhi kondisi cuaca.

2.      Pengecoran beton agak sulit bila dipengaruhi air tanah karena mutu beton

3.      tidak dapat dikontrol dengan baik.

4.      Mutu beton hasil pengecoran bila tidak terjamin keseragamannya di

5.      sepanjang badan bored pile mengurangi kapasitas dukung bored pile,

6.      terutama bila bored pile cukup dalam.

7.      Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan, bila tanah

berupa

8.      pasir atau tanah yang berkerikil.

9.      Air yang mengalir ke dalam lubang bor dapat mengakibatkan gangguan

10.  tanah, sehingga mengurangi kapasitas dukung tiang.

11.  Akan terjadi tanah runtuh jika tindakan pencegahan tidak dilakukan, maka

12.  dipasang temporary casing untuk mencegah terjadinya kelongsoran.

Alat Pancang

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 dijatuhkan. Skema dari berbagai macam alat

pemukul diperlihatkan dalam Gambar 2.4a sampai dengan 2.4d. Pada

gambar terebut diperlihatkan pula alat-alat perlengkapan pada kepala tiang

dalam pemancangan. Penutup (pile cap) biasanya diletakkan menutup

kepala tiang yang kadang-kadang dibentuk dalam geometri tertutup.

1.    Pemukul Jatuh (drop hammer)

           Drop Hammer adalah palu berat yang diletakkan pada ketinggian

tertentu di atas tiang. Palu tersebut kemudian dilepaskan dan jatuh

mengenai tiang. Pada kepala tiang dipasang semacam topi/cap (shock

absorber) untuk menghindari tiang rusak akibat tumbukan hammer. Cap ini

biasanya terbuat dari kayu.Pemukul jatuh terdiri dari blok pemberat yang

dijatuhkan 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.

2.    Pemukul Aksi Tiang (single-acting hammer)

  

                                                                                                                 

(b)

      (a)

Pemukul aksi tunggal berbentuk memanjang

dengan ram yang bergerak naik oleh udara atau uap yang terkompresi,

sedangkan gerakan turun ram disebabkan oleh beratnya sendiri. Energi

pemukul aksi tunggal adalah sama dengan berat ram dikalikan tinggi jatuh

  

                                (c)                                                                                      

(d)

Skema pemukul tiang : (a) Pemukul aksi tunggal (single acting

hammer), (b) Pemukul aksi double (double acting hammer), (c) Pemukul

diesel (diesel hammer), (d) Pemukul getar (vibratory

hammer) ( Hardiyatmo,H.c., 2002

3.    Pemukul Aksi Double (double-acting hammer)

Pemukul aksi double menggunakan uap atau udara untuk mengangkat

ram dan untuk mempercepat gerakan ke bawahnya Kecepatan pukulan dan

energi output biasanya lebih tinggi daripada pemukul aksi tunggal.

4.    Pemukul Diesel (diesel hammer)

Diesel Hammer adalah alat pemancang tiang yang paling sederhana.

Alat ini memiliki satu silinder dengan dua mesin diesel, piston/ram, tangki

bahan bakar, tangki pelumas, pompa bahan bakar, injector, dan mesin

pelumas. Pada pengoperasiannya, energi alat didapat dari berat ram yang

menekan udara di dalam silinder.Pemukul diesel terdiri dari silinder, ram,

balok anvil dan sistem injeksi bahan bakar. Pemukul tipe ini umumnya kecil,

ringan dan digerakkan dengan menggunakan bahan bakar minyak. Energi

pemancangan total yang dihasilkan adalah jumlah benturan dari ram

ditambah energi hasil dari ledakan (gambar c).

 

5.    Pemukul Getar (vibratory hammer)

Vibratory Pile Driver merupakan alat yang

memiliki beberapa batang horizontal dengan beban eksentris. Pada saat

pasangan batang berputar dengan arah yang berlawanan, berat yang

disebabkan  oleh beban eksentris menghasilkan getaran pada alat. Getaran

yang dihasilkan tersebut menyebabkan material di sekitar pondasi yang

terikat pada alat, akan ikut bergetar. Alat ini sangat sesuai digunakan pada

tanah yang lembab.Pemukul getar merupakan unit alat pancang yang

bergetar pada frekuensi tinggi (Gambar d).

6.        Hydraulic Hammer

Alat ini memiliki cara kerja berdasarkan perbedaan tekanan pada cairan

hidrolis. Hidraulic Hammer ini dimanfaatkan untuk memancangkan pondasi

tiang baja H dan pondasi lempengan baja dengan cara dicengkeram,

didorong, dan ditarik. Alat ini sesuai digunakan ketika ada keterbatasan

daerah operasi karena tiang pancang yang dimasukkan cukup pendek. Untuk

memperpanjang tiangnya dapat dilakukan penyambungan pada ujung-

ujungnya

 

Alat Bor Pile

Untuk mengerjakan sebuah proyek pekerjaan bor pile dibutuhkan alat

bor pile yang memadai agar diameter dan kedalaman yang di inginkan bisa

tercapai,tenaga yang terampil juga mutlak dibutuhkan agar hasil pekerjaan

bisa maksimal.

Untuk menjalankan sebuah alat bor pile dibutuhkan seorang operator

yang dibantu dua sampai tiga tenaga yang harus sudah terbiasa bekerja

dimedan yang berat agar pekerjaan berjalan lancar.

Berikut adalah jenis alat bor pile yang kami gunakan dalam mengerjakan

pekerjaan bor pile

1.Alat mini crane

2.Alat Gawangan

Semoga bisa memberi sedikit gambaran bagi anda yang sedang mencari

kebutuhan bor pile.Jika ingin ada yang ditanyakan bisa menghubungi kami.

        Metode Pelaksanaan

Metode Pelaksanaan Bored Pile

Pada dasarnya pelaksanaa bored pile pada tanah yang tidak mudah longsor

adalah:

1. Tanah digali dengan mesin bor sampai kedalaman yang dikehendaki.

2. Dasar lubang bor dibersihkan

.

3. Tulangan yang telah dirakit dimasukkan ke dalam lubang bor.

4. Lubang bor diisi atau dicor beton.

Metode Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang

Aspek teknologi sangat berperan dalam suatu proyek konstruksi.

Umumnya, aplikasi teknologi ini banyak diterapkan dalam metode

pelaksanaan pekerjaan konstruksi. Penggunaan metode yang tepat, praktis,

cepat dan aman, sangat membantu dalam penyelesaian pekerjaan pada

suatu proyek konstruksi. Sehingga target waktu, biaya dan mutu

sebagaimana ditetapkan dapat tercapai.

Langkah - langkah dari pekerjaan untuk dimensi kubus/ ukuran dan

tiang pancang:

1.    Menghitung daya dukung yang didasarkan pada karakteristik tanah dasar

yang diperoleh dari penyelidikan tanah. Dari sini, kemudian dihitung

kemungkinan nilai daya dukung yang diizinkan pada berbagai kedalaman,

dengan memperhatikan faktor aman terhadap keruntuhan daya dukung

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 tanah, pengaruh

perubahan iklim, dan perubahan kadar air. Bila tanah yang lebih besar daya

dukungnya berada dekat dengan kedalaman minimum yang dibutuhkan

tersebut,dipertimbangkan untuk meletakkan dasar pondasi yang sedikit

lebih dalam yang daya dukung tanahnya lebih besar. Karena dengan

peletakan dasar pondasi yang sedikit lebih dalam akan mengurangi dimensi

pondasi, dengan demikian dapat menghemat biaya pembuatan pelat

betonnya.

3. Ukuran dan kedalaman pondasi yang ditentukan dari daya dukung diizinkan

dipertimbangkan terhadap penurunan toleransi. Bila ternyata hasil hitungan

daya dukung

       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 Persiapan

1.  Membubuhi tanda, tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta tanggal

saat tiang tersebut dicor. Titik-titik angkat yang tercantum pada gambar

harus dibubuhi tanda dengan jelas pada tiang pancang. Untuk

mempermudah perekaan, maka tiang pancang diberi tanda setiap 1 meter.

2. Pengangkatan/pemindahan, tiang pancang harus dipindahkan/diangkat

dengan hati-hati sekali guna menghindari retak maupun kerusakan lain yang

tidak diinginkan.

3. Rencanakan final set tiang, untuk menentukan pada kedalaman mana

pemancangan tiang dapat dihentikan, berdasarkan data tanah dan data

jumlah pukulan terakhir (final set).

4. Rencanakan urutan pemancangan, dengan pertimbangan kemudahan

manuver alat. Lokasi stock material agar diletakkan dekat dengan lokasi

pemancangan.

5. Tentukan titik pancang dengan theodolith dan tandai dengan patok.

6. Pemancangan dapat dihentikan sementara untuk 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 helmet seperti yang

dilakukan pada batang pertama.

b. Ujung bawah tiang didudukkan diatas kepala tiang yang pertama sedemikian

sehingga sisi-sisi pelat sambung kedua tiang telah berhimpit dan menempel

menjadi satu.

c.  Penyambungan sambungan las dilapisi dengan anti karat

d. Tempat sambungan las dilapisi dengan anti karat.

7. Selesai penyambungan, pemancangan dapat dilanjutkan seperti yang

dilakukan pada batang pertama. Penyambungan dapat diulangi sampai

mencapai kedalaman tanah keras yang ditentukan.

8. Pemancangan tiang dapat dihentikan bila ujung bawah tiang telah mencapai

lapisan 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 lapangan.Persyaratan umum dari metode ini adalah jarak titik

angkat dari kepala tiang adalah 1/5 L. Untuk mendapatkan jarak harus

diperhatikan momen maksimum pada bentangan, haruslah sama dengan

momen minimum pada titik angkat tiang sehingga dihasilkan 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 lebih jelas dapat dilihat oleh gambar.

                                                                     

                                                                                                                      

           

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 metode pengangkatan satu tumpuan

ini adalah jarak antara kepala tiang dengan titik angker berjarak L/3. Untuk

mendapatkan jarak ini, haruslah diperhatikan bahwa momen maksimum

pada tempat pengikatan tiang sehingga dihasilkan nilai momen yang sama.

C.     Proses Pemancangan

1. Alat pancang ditempatkan sedemikian rupa sehingga as hammer jatuh pada

patok titik pancang yang telah ditentukan.

2. Tiang diangkat pada titik angkat yang telah disediakan pada setiap lubang.

3. Tiang didirikan disamping driving lead dan kepala tiang dipasang pada

helmet yang telah dilapisi kayu sebagai pelindung dan pegangan kepala

tiang.

4. Ujung bawah tiang didudukkan secara cermat diatas patok pancang yang

telah ditentukan.

5. Penyetelan vertikal tiang dilakukan dengan mengatur

panjangbackstay sambil diperiksa dengan waterpass sehingga diperoleh

posisi yang betul-betul vertikal. Sebelum pemancangan dimulai, bagian

bawah tiang diklem dengancenter gate pada dasar driving lead agar posisi

tiang tidak bergeser selama pemancangan, terutama untuk tiang batang

pertama.

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 mengalami keretakan selama pemancangan

2. Toleransi

Vertikalisasi tiang diperiksa secara periodik selama proses

pemancangan berlangsung. Penyimpangan arah vertikal dibatasi tidak lebih

dari 1:75 dan penyimpangan arah horizontal dibatasi tidak leboh dari 75

mm.

3.  Penetrasi

Tiang sebelum dipancang harus diberi tanda pada setiap setengah

meter di sepanjang tiang untuk mendeteksi penetrasi per setengah meter.

Dicatat jumlah pukulan untuk penetrasi setiap setengah meter.

4. Final set

Pamancangan baru dapat dihentikan apabila telah dicapai final set

sesuai perhitungan.

 

D.   Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek

           

Ditinjau dari cara mendukung beban, tiang dapat dibagi menjadi 2

(dua) macam (Hardiyatmo, 2002), yaitu :

1. Tiang dukung ujung (end bearing pile) adalah tiang yang kapasitas

dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang. Umumnya tiang dukung

ujung berada dalam zone tanah yang lunak yang berada diatas tanah keras.

Tiang-tiang dipancang sampai mencapai batuan dasar atau lapisan keras lain

yang dapat mendukung beban yang diperkirakan tidak mengakibatkan

penurunan berlebihan. Kapasitas tiang sepenuhnya ditentukan dari tahanan

dukung lapisan keras yang berada dibawah ujung tiang .

2. Tiang gesek (friction pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih

ditentukan oleh perlawanan gesek antara dinding tiang dan tanah

disekitarnya (Gambar 2.9b). Tahanan gesek dan pengaruh konsolidasi

lapisan tanah dibawahnya diperhitungkan pada hitungan kapasitas tiang. 

Kapasitas Daya Dukung

Kapasitas Daya Dukung Pondasi Tiang Bor PileDari Hasil SPT

Standard Penetration Test (SPT) adalah sejenis percobaan dinamis

dengan

memasukkan suatu alat yang dinamakan split spoon ke dalam tanah. Data

tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung

(bearing capacity) dari tiang sebelum pembangunan dimulai.

Tahanan ujung ultimit tiang (Qb) dihitung dengan persamaan:

Qb = Ab.fb ................................................................................................(6)

Tahanan gesek dinding tiang (Qs) dihitung dengan persamaan:

Qs = As.fs .................................................................................................(7)

Kapasitas daya dukung ultimit tiang (Qu) adalah jumlah dari tahanan

ujung ultimit tiang (Qb) dan tahanan gesek dinding tiang (Qs) antara sisi

tiang dan tanah di sekitarnya dinyatakan dalam persamaan berikut ini

(Hardiyatmo, 2010):

Qu = Qb + Qs = Ab.fb + As.fs ................................................................(8)

Keterangan:

Qb = Tahanan ujung ultimit tiang

Qs = Tahanan gesek dinding tiang

Ab = Luas ujung tiang bawah

As = Luas selimut tiang

fb = Tahanan ujung satuan tiang

fs = Tahanan gesek satuan tiang

Kapasitas dukung ultimit tiang dapat dihitung secara empiris dari nilai N

hasil uji SPT.

1. Tahanan ujung tiang berdasarkan data pengujian SPT dihitung dengan

persamaan Meyerhof (Bowles, 1993), yaitu:

Qb = Ab (40N) ≤ Ab (400N) .............................................................(9)

Keterangan:

N = Nilai rata-rata statistik dari bilangan-bilangan SPT dalam

daerah kira-kira 8B di atas sampai dengan 3B di bawah titik

tiang

B = Lebar atau diameter tiang

Lb/B = Perbandingan kedalaman rata-rata dari sebuah titik

2. Tahanan gesek selimut tiang berdasarkan data pengujian SPT dihitung

dengan persamaan Meyerhoff (Bowles, 1993), yaitu:

Qs = Xm.N.p.Li .................................................................................(10)

Keterangan:

Xm = 0,2 untuk bored pile

Li = Panjang lapisan tanah (m)

P = Keliling tiang (m)

N = Banyaknya perhitungan pukulan rata-rata statistic

3. Untuk tahanan ujung tiang dengan memperhatikan faktor kedalaman

dihitung dengan persamaan Meyerhof (Hardiyatmo, 2010), yaitu:

Qb = Ab.fb

Dengan nilai fb yaitu :

a. Untuk tiang dalam pasir dan kerikil:

fb = 0,4 N”(L/d) r ≤ 4 N” r......................................................(11)

b. Untuk tiang dalam lanau tidak plastis:

fb = 0,4 N”(L/d) r ≤ 3 N” r......................................................(12)

Keterangan:

fb = Tahanan ujung satuan tiang (kN/m2)

N” = N-SPT yang dikoreksi terhadap pengaruh prosedur lapangan dan

tekanan overburden

L = Kedalaman penetrasi tiang (m)

d = Diameter tiang (m)

r = Tegangan referensi = 100 kN/m2

Untuk menghitung fb, nilai N-SPT yang digunakan harus mewakili

kondisi tanah di sekitar ujung tiang yaitu dalam kisaran 1D di atas

dasar tiang dan 2D di bawahnya.

4. Tahanan gesek satuan dihitung dengan persamaan Meyerhof

(Hardiyatmo, 2010)

Qs = As.fs

Briaud et al. (Hardiyatmo, 2010) menyarankan persamaan tahanan

ujung satuan, yaitu:

fs = 0,224 σr (N”)0,29 .........................................................................(13)

fb = 19,7 σr (N”)0,36 ..........................................................................(14)

Keterangan:

fs = Tahanan gesek satuan tiang (kN/m2)

fb = Tahanan ujung satuan tiang (kN/m2)

N’’ = N-SPT yang dikoreksi terhadap pengaruh prosedur lapangan dan

tekanan overburden.

r = Tegangan referensi = 100 kN/m2

Dalam pengujian SPT ini juga akan diperoleh kepadatan relatif

(relative density), sudut gesek dalam (φ) berdasarkan nilai jumlah

pukulan (N). Untuk tanah granuler, seperti pasir faktor-faktor Nq, Nγ

adalah fungsi dari φ, karena itu sangat tergantung dari besarnya

kerapatan relatif (Dr).

Dengan memperhatikan bentuk pondasi, kemiringan beban dan kuat

geser tanah di atas dasar pondasinya Meyerhof dan Brinch Hansen

(Hardiyatmo, 1996) memberikan juga persamaan daya dukung yaitu:

Qu = ScDciccNc + SqDqiqPoNq + SγDγiγ0,5β’γNγ .............................(15)

Keterangan:

Qu = Kapasitas daya dukung ultimit

Nc, Nq, Nγ= Faktor kapasitas dukung untuk pondasi memanjang

sc, sq, sγ = Faktor bentuk pondasi

19

dc, dq, dγ = Faktor kedalaman pondasi

ic, iq, iγ = Faktor kemiringan beban

β’ = Lebar pondasi efektif

po = Tekanan overbuden pada dasar pondasi

Df = Kedalaman pondasi

γ = Berat volume tanah

Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang

           

 Diantara perbedaaan tes dilapangan, 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 dilapangan dengan pengukuran terus-menerus dari

permukaan tanah-tanah dasar. CPT atau sondir ini dapat juga

mengklasifikasi lapisan tanah dan dapat memperkirakan kekuatan dan

karakteristik dari tanah. Didalam perencanaan pondasi tiang pancang (pile),

data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung

(bearing 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 = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang.

Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang.

Qs = Kapasitas tahanan kulit.

qb  = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas.

Ab = Luas di ujung tiang.

f = Satuan tahanan kulit persatuan luas.

As = Luas kulit tiang pancang.

Dalam menentukan kapasitas daya dukung aksial ultimit (Qu) dipakai

Metode Aoki dan De Alencar.

Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung

ultimit dari data Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb)

diperoleh sebagai berikut :

dimana :

qca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D

dibawah ujung tiang dan Fb adalah faktor empirik tergantung pada tipe

tanah.Tahanan kulit persatuan luas (f)diprediksi sebagai berikut :

dimana :

qc (side) = Perlawanan konus rata-rata pada masing lapisan sepanjang

tiang.

Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tanah.

Fb = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tanah.

Faktor Fb dan Fs diberikan pada Tabel 2.1 dan nilai-nilai faktor empirik

αs diberikan pada Tabel 2.2

Tabel 2.1 Faktor empirik Fb dan Fs (Titi & Farsakh, 1999 )

Tipe Tiang Pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0

Baja 1,75 3,5

Beton Pratekan 1,75 3,5

Tabel 2.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda ( Titi dan

Farsakh, 1999)

Tipe

Tanah

αs(%) Tipe

Tanah

αs(%) Tipe

Tanah

αs(%)

Pasir 1,4 Pasir 2,2 Lempun 2,4

berlanau g

berpasir

Pasir

kelanauan

2,0 Pasir

berlanau

dengan

lempung

2,8 Lempun

g

berpasir

dengan

lanau

2,8

Pasir

kelanauan

dengan

lempung

2,4 Lanau 3,0 Lempun

g

berlanau

dengan

pasir

3,0

Pasir

berlempu

ng

dengan

lanau

2,8 Lanau

berlempu

ng

dengan

pasir

3,0 Lempun

g

berlanau

4,0

Pasir

berlempu

ng

3,0 Lanau

berlempu

ng

3,4 Lempun

g

6,0

Pada umumnya nilai αs untuk pasir = 1,4 persen, nilai αs untuk lanau

= 3,0 persen dan nilai αs untuk lempung = 1,4 persen.

Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil

pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Meyerhoff.

Daya dukung ultimate pondasi tiang dinyatakan dengan rumus :

Qult = (qc x Ap)+(JHL x K11) ........................................................ (2.4)

dimana :

Qult = Kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal.

qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang.

JHL = Jumlah hambatan lekat.

K11 = Keliling tiang.

Daya dukung ijin pondasi dinyatakan dengan rumus

dimana :

Qijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi.

qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang.

JHL = Jumlah hambatan lekat.

K11 = Keliling tiang.

Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang

1. Daya Dukung berdasarkan Kekuatan bahan

     P=(Ap*Tbk)+(As*Tau) ; dimana ; P    = daya dukung tiang pancang ijin

(kg)

                                                        Ap  = Luas penampang tiang pancang

(cm2)

                                                        As  = Luas tulangan tiang pancang (cm2)

                                                        Tbk = Tegangan ijin beton (kg/cm2)

                                                        Tau = Tegangan ijin tulangan (kg/cm2)

2.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan data sondir (CPT/Cone

Penetration Test)

     P =(qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5 ;

     dimana ; P   = Daya dukung tiang pancang ijin (kg)

                   qc  = Nilai konus (kg/cm2)

                   Ap  = Luas penampang tiang pancang (cm2)

                   Ka  = Keliling penampang tiang (cm1)

                   JHL = Jumlah hambatan lekat

                   SF  = Safety factor ; 3 dan 5

3.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan Data SPT/ Standart

Penentration Test

     Qu = (40*Nb*Ap)

     dimana ; Qu  = Daya dukung batas pondasi tiang pancang

                   Nb   = nilai N-SPT rata-rata pada elevasi dasar tiang pancang

                           Nb = (N1+N2)/2 ;

                                 N1 = Nilai SPT pada kedalaman 3B pada ujung tiang ke

bawah

                                 N2 = nilai SPT pada kedalaman 8B pada ujung tiang ke

atas

                   Ap = luas penampang dasar tiang pancang (m2)

     Qsi = qs*Asi; dimana ;

              Qsi = Tahanan limit gesek kulit

              qs  = 0.2N—– untuk tanah pasir

                       0.5N—– untuk tanah lempung

              Asi = keliling penampang tiang*tebal lapisan

  Daya Dukung Tiang Pancang (SPT)

  P = (Qu +Qsi)/3

Kapasitas Ijin Fondasi Tiang

Beban fondasi yang mendekati kapasitas ultimatnya akan

menyebabkan fondasi pada kondisi kritis. Hal ini tidak boleh terjadi pada

suatu bangunan, sehingga perlu nilai keamanan agar beban bangunan yang

bekerja tidak membahayakan bangunan. Besarnya kapasitas fondasi tiang

haruslah cukup menjamin terhadap beban yang mungkin bekerja. Untuk

keperluan tersebut kapasitas yang diijinkan pada saat desain tidaklah

sebesar kapasitas ultimat (Qu), melainkan sebesar Qa (kapasitas ijin

fondasi). Besarnya kapasitas ijin didefinisikan sebesar Qu dibagi dengan

suatu nilai kemanan (safety factor) yang disimbolkan dengan SF. Besarnya

nilai SF 2,5 sampai 3.

Faktor Aman

Faktor Aman Tiang Pancang

            Untuk memperoleh kapasitas ijin tiang, maka diperlukan untuk

membagi kapasitas ultimit dengan faktor aman tertentu. Faktor aman ini

perlu diberikan dengan maksud :

a. Untuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian metode hitungan

yang digunakan.

b. Untuk memberikan keamanan terhadap variasi kuat geser dan

kompresibilitas tanah.

c. Untuk meyakinkan bahwa bahan tiang cukup aman dalam mendukung

beban yang bekerja.

d. Untuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang tunggal

atau kelompok masih tetap dalam batas-batas toleransi.

e. Untuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam diantara tiang-tiang

masih dalam batas toleransi.

Sehubungan dengan alasan butir (d), dari hasil banyak pengujian-

pengujian beban tiang, baik tiang pancang maupun tiang bor yang

berdiameter kecil sampai sedang (600 mm), penurunan akibat beban

bekerja (working load) yang terjadi lebih kecil dari 10 mm untuk faktor aman

yang tidak kurang dari 2,5 (Tomlinson, 1977).

Besarnya beban bekerja (working load) atau kapasitas tiang ijin (Qa)

dengan memperhatikan keamanan terhadap keruntuhan adalah nilai

kapasitas ultimit (Qu) dibagi dengan faktor aman (SF) yang sesuai. Variasi

besarnya faktor aman yang telah banyak digunakan untuk perancangan

pondasi tiang pancang, sebagai berikut :

Tabel 2.3 Harga Effisiensi Hammer dan koef. Restitusi Tabel 2.3 Harga

Effisiensi Hammer dan koef. Restitusi

Tipe Hammer Efficiency, E

Single and double acting

hammer

0.7 - 0.8

Diesel Hammer 0.8 - 0.9

drop Hammer 0.7 - 0.9

Pile Material Coefficient of

restitution, n

Cast iron hammer and concrette pile

( whitout cap )

0.4 - 0.5

Wood cushion on steel pile 0.3 - 0.4

Wooden pile 0.25 - 0.3

Pemakaian  pondasi  tiang pancang beton mempunyai keuntungan dan

kerugian antara lain adalah sebagai berikut:

Keuntungannya yaitu:

1.    Karena tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kualitas ketat, hasilnya lebih

dapat diandalkan. Lebih-lebih karena pemeriksaan dapat dilakukan setiap

saat.

2.    Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

3.    Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang pancang

sehingga mempermudah pengawasan pekerjaan konstruksi.

4.    Cara penumbukan sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung

vertikal.

Kerugiannya yaitu:

1.    Karena dalam pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan maka

pada daerah yang berpenduduk padat di kota dan desa, akan menimbulkan

masalah disekitarnya.

2.    Pemancangan sulit, bila diameter tiang terlalu besar.

3.    Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan

penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.

4.    Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit

dan memerlukan waktu yang lama.

Metode pelaksanaan:

1.         Penentuan lokasi titik dimana tiang akan dipancang.

2.         Pengangkatan tiang.

3.         Pemeriksaan kelurusan tiang.

4.         Pemukulan tiang dengan palu (hammer) atau dengan cara hidrolik.

Faktor Keamanan Tiang Bor Pile

Untuk memperoleh kapasitas ijin tiang, maka diperlukan untuk

membagi

kapasitas ultimit tiang dengan faktor aman tertentu. Fungsi faktor aman

adalah:

1.      Untuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian dari nilai kuat

geser dan kompresibilitas yang mewakili kondisi lapisan tanah.

2.      Untuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam di antara tiang-

tiang masih dalam batas-batas toleransi.

3.      Untuk meyakinkan bahwa bahan tiang cukup aman dalam

mendukung beban yang bekerja.

4.      Untuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang

tunggal atau kelompok tiang masih dalam batas-batas toleransi.

5.      Untuk mengantisipasi adanya ketidakpastian metode hitungan

yang digunakan (Hardiyatmo, 2010).

Menurut Tomlinson (1977) dalam buku Analisis dan Perencanaan Pondasi 2

faktor aman dinyatakan:

Untuk dasar tiang yang dibesarkan dengan diameter < 2 m:

Qa = .......................................................................................................(22)

Untuk tiang tanpa pembesaran di bagian bawahnya:

Qa =  .......................................................................................................(23)

Bila diameter tiang lebih dari 2 m, kapasitas tiang ijin perlu dievaluasi

dari

pertimbangan penurunan tiang. Selanjutnya, penurunan struktur harus pula

dicek terhadap persyaratan besar penurunan toleransi yang masih diijinkan.

Faktor aman (F) untuk tiang bor juga bergantung terutama pada

informasi

dari hasil uji beban statis, keseragaman kondisi tanah, dan ketelitian

program

penyelidikan tanah. Nilai-nilai tipikal faktor aman untuk tiang bor yang

disarankan, ditunjukkan dalam Tabel . Nilai-nilai dalam tabel tersebut

berlaku

untuk bangunan-bangunan pada umumnya. Untuk bangunan-bangunan yang

khusus, maka nilai-nilai faktor amannya dapat ditambah atau dikurangi.

Tabel 9. Faktor Aman

Sumber : Hardiyatmo, 2010

Pada umumnya, faktor aman untuk beban tarik lebih besar dari beban tekan.

Hal ini, dikarenakan keruntuhan akibat beban tarik lebih bersifat segera dan

merusakkan terutama pada saat gempa.

Perbandingan Jenis Pondasi Dalam (Deep Foundation) Berdasarkan

Metode Konstruksinya Pengeboran (Drilled)

Kelebihan:

1.        Tidak menimbulkan getaran dan kegaduhan yang dapat mengganggu

lingkungan sekitar.

2.        Cocok untuk pondasi yang berdiameter besar.

3.        Pondasi dapat dicetak sesuai kebutuhan.

Kekurangan:

1.        Pekerjaan agak rumit karena pondasi dicetak di lapangan.

2.        Lebih banyak memerlukan alat bantu seperti mesin bor, casing,cleaning

bucket dan alat bantu pengeboran sehingga mengeluarkan biaya yang lebih

besar.

3.        Rentan terhadap pengaruh tanah dan lumpur di dalam lubang.

4.        Waktu pengerjaan lebih lama.

Pemancangan

Kelebihan:

1.        Pemeriksaan kualitas pondasi sangat ketat sesuai standar pabrik.

2.        Pemancangan lebih cepat, mudah dan praktis.

3.        Pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

4.        Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang.

5.        Sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.

Kekurangan:

1.        Pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan.

2.        Pemancangan sulit, bila diameter tiang terlalu besar.

3.        Kesalahan metode pemancangan dapat menimbulkan kerusakan pada

pondasi.

4.        Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungan

sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.

5.        Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit

dan memerlukan waktu yang lama.

Tekan (Pressed)

Kelebihan:

1.        Tidak menimbulkan getaran dan kegaduhan yang dapat mengganggu

lingkungan sekitar.

2.        Tidak menimbulkan kerusakan pada pondasi akibat benturan.

3.        Pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

4.        Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang.

5.        Sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.

6.        Pemeriksaan kualitas pondasi sangat ketat sesuai standar pabrik.

7.        Pemancangan lebih cepat, mudah dan praktis.

Kekurangan:

1.        Bila panjang tiang kurang, maka untuk melakukan penyambungannya sulit

dan memerlukan alat penyambung khusus.

2.        Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit

dan memerlukan waktu yang lama.

3.        Tidak cocok untuk pondasi dengan diameter yang agak besar.

4.        Memerlukan mesin hydraulic press untuk menekan pondasi.

Perhitungan efisiensi kelompok tiang pancang dihitung sesuai dengan

jenis, dimensi, jarak, jumlah, dan susunan kelompok tiang pancang yang

digunakan. Alasan penggunaan pondasi tiang pancang ini adalah:

1.        Pengerjaannya relatif cepat dan pelaksanaannya juga relatif lebih mudah.

2.        Biaya yang dikeluarkan lebih murah dari pada tipe pondasi dalam yang lain

(bored pile).

3.        Kualitas tiang pancang terjamin. Tiang pancang yang digunakan merupakan

hasil pabrikasi, sehingga kualitas bahan yang digunakan dapat dikontrol

sesuai dengan kebutuhan serta kualitasnya seragam karena dibuat massal.

(Kontrol kualitas/kondisi fisik tiang pancang dapat dilakukan sebelum tiang

pancang digunakan).

4.        Dapat langsung diketahui daya dukung tiang pancangnya, pemancangan

yang menggunakan drop hammer dihentikan bila telah mencapai tanah

keras/final set yang ditentukan (kalendering). Sedangkan bila

menggunakan Hydrolic Static Pile Driver (HSPD),terdapat dial pembebanan

yang menunjukkan tekanan hidrolik terdiri dari empat silinder

untuk menekan tiang pancang ke dalam tanah sampai ditemui kedalaman

tanah keras.

PENUTUP

A.Kesimpulan

1. Penggolongan pondasi tiang pancang menurut bahan terbagi atas :

beton,baja, kayu, dan komposit

2. Pemasangan tiang pancang dapat dilakukan dengan cara dicetak dari luar

ataupun di bor di lokasi kerja

3. Alat berat pemancang tiang pancang yaitu : pemukul jatuh, pemukul aksi

tiang, pemukul aksi double, pemukul diesel, pemukul getar, hydraulic

hammer.

4. Metode pelaksanaan tiang pancang dimulai dari tahap persiapan,

pengangkatan, dan pemancangan

5. Kapasitas daya dukung tiang pancang dapat dihitung berdasarkan kekuatan

baahan, data sondir, data SPT, dan daya dukung tiang pancang

B.Saran

Disarankan kepada pembaca agar membaca isi makalah dari awal

hingga akhir agar isi makalah dapat dimengerti dengan baik.