Laporan Tugas Akhir Perencanaan Perkuatan Pondasi · PDF filepondasi dalam, khususnya pondasi...

LaporanTugasAkhirPerencanaanPerkuatanPondasiJembatanCableStayedMenado
SonyDwiAriyandi&DimasMuhammadZakki 3
BAB2 TINJAUANPUSTAKA
Dalam perencanaan struktur pondasi diperlukan pengetahuan yang cukup tentang dasar-dasar perencanaan pondasi. Dalam bab ini akan dibahas tentang teori-teori dasar perencanaan pondasi dalam, khususnya pondasi tiang bor yang akan direncanakan sebagai pondasi dari Jembatan Cable stayed. Dasar-dasar tersebut meliputi daya dukung, syarat-syarat batas yang harus dipenuhi, serta prosedur desain pondasi tiang bor.
2.1. PENENTUAN PARAMETER TANAH
Penentuan parameter tanah merupakan tahap yang paling penting dalam perencanaan pondasi. Kesalahan dalam menentukan parameter tanah yang digunakan dalam perencanaan pondasi dapat berakibat fatal. Oleh karena itu, parameter tanah yang digunakan harus seakurat mungkin menggambarkan karakter tanah dimana bangunan akan didirikan. Untuk memperoleh nilai-nilai parameter tanah yang dibutuhkan tersebut dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu pengujian langsung di lapangan (in situ test) dan pengujian di laboratorium.
2.1.1. Penyelidikan Lapangan
2.1.1.1. Uji Standard Penetration Test (SPT)
Pelaksanaan uji SPT biasanya dilakukan bersamaan dengan pengambilan sample tanah dengan menggunakan alat split spoon sampler standar. Pegujian SPT dilakukan pada lubang bor yang sama. Prosedur pengujian SPT adalah sebagai berikut:
1. Ketika lubang bor telah mencapai kedalaman yang diinginkan, alat bor diangkat ke atas. Sampler kemudian dipasang kembali di ujung batang pengbor dan diturunkan kembali ke dasar lubang bor.
2. Sampler dipaksa menembus tanah pada dasar lubang dengan cara dipukul system penumbuk. Penumbukan dilakukan pada puncak batang bor.
3. Catat jumlah pukulan yang diperlukan untuk menancapkan sampler setiap interval 6 in ( 15 cm).
4. Pencatatan dilakukan tiga kali untuk tiga kali interval 6 in. Harga-harga yang didapat pada dua interval 6 in terakhir kemudian dijumlahkan, dan angka ini merupakan angka N-SPT

Gambar 2-1 Alat uji Standard Penetration Test (tabung split spoon sampler)
(Lambe dan Whitman, 1969)
Untuk mendapatkan angka-angka parameter tanah yang akan digunakan untuk desain seperti cu, saturated ataupun dry, dan dari angka N-SPT yang didapatkan, digunakan korelasi antara nilai N-SPT dengan parameter-parameter tersebut. Antara lain:
Korelasi N-SPT terhadap nilai Cu
Untuk nilai Cu dapat diperoleh dengan menggunakan grafik berikut ini:
Gambar 2-2 Hubungan antara kohesi dan nilai N-SPT untuk tanah kohesif.(Terzaghi, 1943)

Korelasi N-SPT terhadap nilai
Nilai diperoleh dari grafik hubungan antara Ncor dengan yang dikeluarkan oleh Peck, Hanson dan Thornburn (1953).
Gambar 2-3 Korelasi antara friction angle dan N SPT (Peck, Hanson, dan Thornburn, 1953)
Korelasi N-SPT terhadap nilai modulus elastisitas tanah
Menurut Schmertmann (1970), Modulus elastisitas tanah dapat diperoleh dengan menggunakan korelasi dari data N-SPT.
Tanah Pasir
Es (kN/m) = 766 N ; N = N-SPT
Es = 2qc
Tanah Lempung
Nilai modulus elastisitas pada tanah lempung sangat tergantung pada riwayat pembebanannya.
Tanah Lempung NC
Es = 250 Cu 500 Cu

Tanah Lempung OC
Es = 750 Cu 1000 Cu ;Cu = Undrained cohesion of clayey soil
Korelasi N-SPT terhadap nilai overconsolidated ratio, OCR
689.0
'193.0
=
v
NOCR
v' = Effective vertical stress dalam MN/m
Korelasi N-SPT terhadap nilai konsintensi suatu tanah
Hubungan antara N-SPT dengan kerapatan relative pada tanah non-kohesif (G.Meyerhoff,1956)
State of Relative Standard Penetration packing Density Resistance, N blows/ft
Very loose < 0.2 < 4Loose 0.2 - 0.4 4 - 10
Medium Dense/ Compact 0.4 - 0.6 10 - 30Dense 0.6 - 0.8 30 - 50
Very Dense >0.8 > 50 Tabel 2-1 Korelasi NSPT dengan relative Density (Meyerhoff, 1956)
Consistency Standard Penetration Unconfined Compression Number, N-SPT Strength, qu (kN/m)
Very soft 0 - 2 0 - 25Soft 2 - 5 25 - 50
Medium Stiff/ Firm 5 - 10 50 - 100Stiff 10 - 20 100 - 200
Very Stiff 20 - 30 200- 400Hard > 30 >400
Tabel 2-2 Korelasi NSPT dengan qu (Das, 1984)

Korelasi N-SPT untuk menentukan berat volume tanah ( )
Tanah Pasir (non-kohesif)
Tabel 2-3 Korelasi NSPT dengan untuk Pasir (Teng, 1962)
Tanah Lempung (kohesif)
NSPTblowsfeet
KonsistensiQu(unconfinedcompresivestrength)
tons/ft2sat
kN/m3
4.00 1922
Tabel 2-4 Hubungan N SPT Terhadap Kekuatan Tanah Lempung (Terzaghi dan Peck, 1943)
Parameter elastis berbagai jenis tanah
Type of soil MN/m lb/in. Poisson's ratio, Loose sand 10.35-24.15 1500-3500 0.20-0.40Medium dense sand 17.25-27.60 2500-4000 0.25-0.40Dense sand 34.50-55.20 5000-8000 0.30-0.45Silty Sand 10.35-17.25 1500-2500 0.20-0.40Sand and Gravel 69.00-172.50 10000-25000 0.15-0.35Soft clay 2.07-5.18 300-750Medium clay 5.18-10.35 750-1500Stiff Clay 10.35-24.15 1500-3500
Young's modulus, E s
0.20-0.50
Tabel 2-5 Parameter Elastis Tanah (Meyerhof, 1956)

2.1.1.2. Uji Cone Penetration Test (CPT)
Uji sondir merupakan salah satu jenis tes lapangan yang menggunakan penetrometer statis dengan ujung konus bersudut 600 dan luas ujungnya 1.000 mm2 (diameter 35,7 mm) seperti yang terlihat pada Gambar 2-4. Tes ini umumnya digunakan pada tanah kohesif.
Gambar 2-4 Alat uji Cone Penetration Test (Holtz dan Kovacs, 1981)
Hasil pengukuran alat ini berupa tahanan friksi dan tahanan ujung (penetrasi) konus. Sampel tanah untuk tes laboratorium tidak akan didapatkan melalui uji sondir, tetapi berbagai percobaan telah memberikan berbagai korelasi antara nilai yang didapat dari uji sondir terhadap parameter-parameter tanah. Suatu perkiraan koreksi antara tahanan penetrasi konus dan parameter kekuatan geser yang diusulkan oleh Meyerhof diberikan pada Gambar 2-5.

Gambar 2-5 Perkiraan koreksi antara tahanan penetrasi konus dan parameter kekuatan geser .
(Meyerhof, 1976)
Berdasarkan Gambar 2-6 yang diusulkan oleh Robertson dan Campanella, jenis tanah dapat ditentukan dari hubungan antara friction ratio (Fr) terhadap penetrasi konus (qc). Fr didefinisikan sebagai perbandingan antara tahanan friksi dan tahanan ujung konus.
c
c
qf
ceresisconeceresisfrictionFr ==
tantan
Gambar 2-6 Perkiraan jenis tanah dari Cone Penetration Test
(Robertson dan Campanella, 1983)

Parameter kohesi dapat dikorelasikan dengan persamaan berikut:
)/(20
)/( 22 cmkgqcmkgc c=
atau
)/(2
)/( 22 cmkgqmtonc c=
2.1.1.3. Uji Vane shear
Vane shear test digunakan untuk menentukan undrained shear strength (su) pada tanah-tanah lunak. Alat uji vane shear terdiri atas empat buah pisau pada ujung rod, seperti terlihat pada Gambar 2-7.
Gambar 2-7 Alat Uji Vane shear (a) Prinsip kerja Vane shear Test (VST) (b) ujung alat uji vane shear
(Holtz dan Kovacs, 1981)
Untuk dapat menggunakan alat vane, terlebih dahulu tanah dibor sampai kedalaman tertentu kemudian alat vane didorong masuk ke dalam tanah. Torsi (T) diberikan untuk mengukur

tegangan geser pada tanah. Besarnya torsi (T) yang dibutuhkan dihitung dengan persamaan berikut:
+=
42
32 dahdsT u
Dengan, d = diameter vane blades h = tinggi vane blades a = 2/3 untuk ujung geser seragam = 3/5 untuk ujung geser berbentuk parabola = untuk ujung geser berbentuk segitiga Untuk keperluan desain, nilai undrained shear strength yang didapat dari uji vane shear lapangan terlalu tinggi dan direkomendasikan untuk dikoreksi terlebih dahulu dengan faktor koreksi yang ditentukan berdasarkan Gambar 2-8.
su, desain = su, VST
Gambar 2-8 Penentuan faktor koreksi pada uji vane shear. (Das, 1999)
2.1.2. Pengujian Laboratorium
Dengan uji laboratorium, parameter kuat geser tanah pasir () maupun lempung (c) dapat disesuaikan/disimulasikan dengan kondisi pekerjaan di lapangan. Dalam menentukan kuat geser tanah (f) digunakan kriteria Mohr-Coulomb, yaitu:
f = c + f tan

Berdasarkan konsep Terzaghi, tegangan geser tanah hanya dapat ditahan oleh partikel padatnya. Kuat geser tanah bila dinyatakan sebagai fungsi dari tegangan efektif adalah sebagai berikut:
f = c + f tan = c + (-u) tan
2.1.2.1. Triaxial
Tes triaxial digunakan untuk mengetahui karakteristik kuat geser pada tanah lempung jenuh. Pada tes tri

Laporan Tugas Akhir Perencanaan Perkuatan Pondasi · PDF filepondasi dalam, khususnya pondasi...

Documents

Transcript of Laporan Tugas Akhir Perencanaan Perkuatan Pondasi · PDF filepondasi dalam, khususnya pondasi...