I. PENDAHULUAN

Dalam perencanaan fondasi untuk suatu konstruksi dapat digunakan beberapa macam tipe fondasi, pemilihan fondasi ini didasarkan atas :

Fungsi bangunan atas (upper structure) yang akan dipikul oleh fondasi tersebut.

Besarnya beban dan beratnya bangunan atas.

Keadaan tanah di mana bangunan tersebut akan didirikan.

Berdasarkan tinjauan dari segi ekonomi.

Dari beberapa macam tipe fondasi, salah satu yang dapat digunakan adalah fondasi tipe Kaison yang mana akan dibahas dalam paper ini.

Fondasi kaison dipergunakan apabila tanah dasar di bawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul beban dan berat bangunannya sehingga memerlukan kedalaman tertentu supaya mendapatkan lapisan tanah yang cukup mampu untuk memikul beban dan berat bangunan yang akan didirikan.

Fondasi kaison ini berfungsi untuk memindahkan atau mentransfer beban-beban dari konstruksi di atasnya ke lapisan tanah yang lebih dalam yang mempunyai daya dukung tanah yang cukup mampu untuk memikul beban dan berat dari konstruksi tersebut.

Cara memasukkan fondasi kaison ke dalam tanah dengan jalan pengerukan tanah di bawah kaison sedikit demi sedikit, sehingga dengan berat sendiri fondasi kaison dan beban-beban yang diberikan, fondasi kaison dapat mencapai kedalaman yang diinginkan.

Di India, fondasi kaison sering disebut fondasi sumuran (well fondation), kebanyakan penggunaannya sebagai fondasi jembatan, misalnya pada jembatan di Howrah yang mempunyai ukuran (24,8 x 55,3 m) dengan kedalaman 31,4 m.Di amerika (USA), fondasi kaison juga dipergunakan untuk konstruksi-konstruksi yang besar, misalnya yang dibuat di San Fransisco Oakland Bridge, California mempunyai ukuran (29,6 x 60,1 m) dengan kedalaman 73,8 m.Fondasi kaison dapat dibuat dari bahan baja, kayu, maupun beton bertulang, namun yang sering dibuat pada dewasa ini adalah dari bahan beton bertulang, mengingat kemampuan serta kemudahan dari bahan beton bertulang tersebut. Untuk itu, pada tulisan ini akan banyak diuraikan mengenai fondasi kaison dari bahan beton bertulang.

Dalam bab-bab berikutnya akan diuraikan mengenai : perencanaan fondasi kaison, kapasitas daya dukung tanah yang diijinkan, perhitungan kapasitas reaksi tanah, cara menentukan dimensi fondasi kaison, pelaksanaan fondasi kaison, serta sedikit contoh perencanaan.

II. FONDASI KAISON

Kaison adalah suatu fondasi yang terletak pada lapisan tanah yang cukup mampu untuk menahan beban dan berat suatu konstruksi di atasnya, memasukkan kaison ke dalam tanah dengan cara mengeluarkan tanah dari dasar kaison, karena berat sendiri kaison dan adanya beban-beban tambahan (jika diperlukan) maka kaison dapat terbenam sampai lapisan tanah yang diinginkan.

Berdasarkan pelaksanaan di lapangan, fondasi kaison dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

Kaison terbuka (open caisson)

Kaison tekanan (pneumatic caisson)

2.1 Kaison Terbuka (Open Caisson)

Prosedur pembuatan kaison terbuka :

Mula-mula bagian dasar kaison dibuat di permukaan tanah dimana bagian ujung dasar kaison dibuat meruncing supaya mudah memasukkannya ke dalam tanah. Kemudian penggalian di dalam kaison dimulai, selama penggalian berlangsung kaison mulai terbenam, ketika bagian atas dari tubuh kaison mendekati permukaan tanah, unit tubuh kaison yang lain (yang sudah dipersiapkan) mulai disambungkan.

Kemudian penggalian di dalam kaison diteruskan dan tubuh kaison mulai terbenam lagi, demikian proses ini berulang-ulang, sehingga kaison mencapai kedalaman tertentu sesuai dengan perencanaan.

Langkah selanjutnya setelah penengelaman kaison dianggap cukup maka lantai beton dasar dapat dikerjakan, dan di atas lantai beton dasar diisi dengan bahan pengisi . Bahan-bahan pengisi ini dapat berupa tanah, pasir ataupun air.

Setelah bahan pengisi dimasukkan ke dalam lubang kaison sampai penuh, dibawah dasar beton penutup yang sudah ditetapkan ketinggiannya, maka lantai beton penutup dapat dikerjakan.

Cara penggalian tanah selama proses penenggelaman kaison umumnya dilakukan secara basah dengan menggunakan clamsel bucket, yang diangkat ke permukaan tanah dengan bantuan mesin derek (crane).

Gb. 2.1 (Proses pembuatan Kaison terbuka)

2.2 Kaison Tekanan (Pneumatic Caisson)Prosedur pembuatan kaison tekanan :

Konstruksi tubuh kaison tekanan pada prinsipnya sama dengan tubuh kaison terbuka, tetapi pada cara dengan tekanan ini memerlukan ruang kerja khusus pada ujung kaison, dengan memasang sekat/langit-langit setinggi 1,8 2,0 m dari ujung kaison. Kemudian ke dalam ruang kerja dimasukkan udara bertekanan yang sama dengan tekanan air tanah, hal ini untuk mencegah supaya air tidak membanjiri ruang kerja tersebut, sehingga dalam ruang kerja tersebut dapat dengan mudah diadakan diadakan penggalian tanah, baik dengan tenaga manusia maupun dengan mesin.

Pada kaison tekanan selain diperlukan ruang kerja, juga harus dilengkapi dengan corong dan pintu udara untuk keluar-masuk para pekerja, juga sebagai jalan mengeluarkan tanah galian. Setelah penurunan kaison mencapai kedalaman yang dikehendaki, maka dalam ruang kerja dapat dituangkan beton cor sebagai lantai beton dasar.

Proses pemberian bahan pengisi dan pembuatan beton penutup pada prinsipnya sama dengan pembuatan kaison terbuka.

Gb. 2.2 (Proses pembuatan Kaison tekanan)

2.3 Pemakaian Fondasi Kaison

Kaison dipakai sebagai fondasi bangunan yang relatif cukup besar, jika dengan cara fondasi langsung atau dengan penggalian tanah terbuka tidak memungkinkan, misalnya akibat air yang masuk, longsoran atau lainnya.

Kaison juga digunakan apabila daya dukung tanah ( baik vertikal maupun horizontal ) tidak mencukupi pada perencanaan dengan fondasi tiang. Juga dapat digunakan jika setlement ataupun getaran memegang peranan dalam pemakaiannya.

Secara rinci pemakaian fondasi kaison dapat digolongkan sebagai berikut :

a) Kaison sebagai bangunan fondasi

misalnya : - fondasi jembatan ( pilar dan pangkal jembatan )

fondasi bangunan gedung

fondasi mesin

b) Kaison sebagai bangunan dibawah tanah

misalnya: - Basement bangunan

sumur - sumur tambang

jalan KA dibawah tanah

terowongan dll

c) Kaison sebagai bangunan tembok

misalnya: - dinding dermaga

konstruksi dinding kaison dll.

2.4 Perbedaan Antara Kaison Terbuka Dan Kaison Tekanan

a) Dipandang dari segi lingkungan

Pada pemakaian fondasi kaison terbuka gangguan pada tanah dan muka air di sekeliling tempat kerja hampir tidak ada, demikian juga suara bising dapat ditiadakan.

Sedangkan pada pelaksanaan fondasi kaison tekanan akan sangat mempengaruhi keadaan air tanah disekitarnya akibat adanya tekanan udara yang diberikan, sehingga harus diadakan survey terlebih dahulu. Demikian juga suara bising akibat mesin compresor dan derek akan sangat mengganggu ketenangan lingkungan, oleh karena itu kurang cocok ditempatkan didaerah perkotaan.

b) Dipandang dari segi ketepatan waktuPada pelaksanaan kaison terbuka, pembenaman tubuh kaison sering tidak berlangsung mulus seperti yang direncanakan, karena banyak hal yang ssering timbul dalam penggalian.

Sedangkan pada pelaksanaan kaison tekanan karena adanya ruang kerja khusus maka pelaksanaan penggalian dapat berlangsung tepat pada waktu yang direncanakan, sehingga wkatu pelaksanaan dapat dengan mudah ditentukan sebelumnya.

c) Dipandang dari segi managemen pegawaiPada pelaksanaan kaison terbuka pengaturan pegawai sama dengan pekerjaan-pekerjaan biasa dipermukaan tanah, sedangkan pada pelaksanaan kaison dengan tekanaan memerlukan pengaturan khusus mengenai ketenaga kerjaan karena pekerjaan itu memang dilakukan dalam ruang kerja dengan tekanan yang cukup tinggi.

d) Dipandang dari segi cara penggalianPada pelaksanaan kaison terbuka biasanya dilakukan penggalian cara basah, tapi sulit untuk mengatasi hambatan selama penggalian, sehingga kadang-kadang terjadi kemiringan dari tubuh kaison yang sulit diatasi.

Pada pelaksanaan kaison dengan tekanan hampir tidak ada hambatan selama penggalian, juga dapat mudah mengatasi kemungkinan kemiringan dari tubuh kaison. Namun karena menggunakan udara yang bertekanan tinggi maka memerlukan banyak peralatan, juga kedalaman penggalian biasanya terbatas hanya sampai +/- 30 m dibawah muka air.

III. PERENCANAAN FONDASI KAISON3.1 Pemilihan Lapisan Pendukung Dan Penggolongan Fondasi Kaison

Untuk merencanakan fondasi kaison perlu diadakan penelitian tanah terlebih dahulu, sehingga dari data penelitian tersebut dapat ditentukan pada kedalaman berapa fondasi kaison tersebut akan diletakkan.

Pada pemilihan lapisan tanah pendukung perlu dipertimbangkan bahwa gaya gesekan antara dinding kaison dan tanah disekeliling tubuh kaison sudah banyak berkurang akibat pemasukan dari tubuh kaison sudah banyak berkurang akibat pemasukan dari tubuh kaison itu sendiri ataupun adanya pelicin yang digunakan untuk mempermudah penenggelaman kaison. Maka dari itu perencanaan gaya vertikal fondasi kaison sebaiknya hanya didasarkan atas End bearing capacity, bukan berdasarkan gaya friksi dinding kaison.

Penggolongan fondasi kaison ditinjau dari segi perencanaan dibagi menjadi dua, yaitu : fondasi kaison dianggap sebagai fundai langsung dan yang lain fondasi dianggap sebagai kaison.

Fondasi kaison dianggap sebagai fondasi langsung jika kedalaman dari fondasi lebih kecil dari setengah panjang keliling kaison, sedang fondasi dianggap sebagai kaison jika kedalaman dari fondasi itu lebih dari setengah keliling tubuh.

3.2 Dasar perencanaan

Secara umum perencanaan fondasi kaison harus diperhitungkan terhadap gaya-gaya luar yang bekerja yaitu gaya vertikal, gaya horizontal dan momen guling.

Oleh karena itu fondasi kaison harus direncanakan sedemikian rupa sehingga memenuhi beberapa syarat sebagai berikut :

a) Kapasitas reaksi tanah maksimum pada dasr kaison tidak boleh melebihi kapasitas daya dukung tanah vertikal yang diijinkan pada kedudukan tersebut.

b) Kapasitas reaksi tanah maksimum yang terjadi dibagian luar dinding kaison tidak boleh melebihi kapasitas daya dukung tanah mendatar yang diijinkan pada kedudukan tersebut.

c) Gaya tahanan geser yang terjadi pada dasar kaison tidak boleh melebihi gaya tahanan geser yang diijinkan yang bekerja diantara dasar kaison dan tanah.

d) Perlu diperhitungkan pergeseran yang terjadi pada kepala kaison akibat hubungan dengan bangunan diatasnya.

e) Perlu diperiksa tegangan pada setiap bagian dari tubuh kaison jangan sampai melebihi tegangan bahan yang diijinkan.

3.3 Kapasitas Daya Dukung Tanah Yang Diinginkan

Pada umumnya bentuk dan ukuran fondasi kaison jauh lebih besar jika dibandingkan dengan fondasi tiang, oleh karena itu tidak mungkin untuk diadakan test pembebanan ( loading test ) untuk mendapatkan kapasitas daya dukung batas secara langsung di lapangan. Maka sebagai dasar perhitungan kapasitas daya dukung tanah pada fondasi kaison dipergunakan data dari hasil penelitian tanah, dengan membagi suatu angka keamanan tertentu ( biasanya diambil dari n = 1,5 ).

3.3.1 Kapasitas daya dukung vertikal yang diinginkan

Untuk menghitung kapasitas daya dukung vertikal yang diijinkan dapat dipergunakan rumus :

Dimana :

= Kapasitas daya dukung yang diijinkan

= Kapasitas daya dukung batas dari tanah di bawah dasar kaison

Untuk mendapatkan harga dapat menggunakan rumus yang umum dipakai misalnya rumus Terzaghi atau yang sudah dimodifikasi oleh Ohsaki.Menurut Terzaghi :

Menurut Ohsaki :

Dengan koefisien-koefisien seperti yang tercantum pada tabel di bawah ini.Koefisien daya dukung dari Terzaghi

5,711,0003,811,000

7,321,6404,481,390

9,642,701,25,341,940

12,84,442,46,462,731,2

17,77,434,67,903,882,0

25,112,79,29,865,603,3

37,222,520,012,78,325,4

57,841,444,016,812,89,6

95,681,2114,023,220,519,1

17217332034,135,127,0

Koefisien daya dukung dari Ohsaki

5,301,0

5,301,4

5,301,9

6,51,22,7

7,92,03,9

9,93,35,6

11,44,47,1

20,910,614,1

42,230,531,6

95,7115,781,3

172,3325,8173,3

347,51073,4415,1

Faktor BentukBentuk Pondasi

MenerusBujur SangkarPersegiLingkaran

1,01,31,0 + 0,3 (B/L)1,3

0,50,40,5 0,1 (B/L)0,3

B : Sisi Pendek

L : Sisi Panjang

3.3.2 Kapasitas daya dukung lateral yang diijinkan

Untuk mendapatkan kapasitas daya dukung lateral yang diijinkan pada sisi kaison, diperoleh dengan membagi kekuatan tanah pasif dengan faktor keamanan tertentu.

Kekuatan tanah pasif untuk berbagai jenis tanah sbb. :

untuk tanah berpasir :

untuk tanah kohesif ( clay ) :

Dimana :

=kekuatan tanah pasif pada kedalaman tertentu

=kedalaman dari muka tanah

=beban tetap pada permukaan tanah

=kohesi tanah

=berat isi tanah

=koefisien Coulomb untuk tekanan pasif

Jika kondisi tanah terdiri lebih dari satu lapis dapat dihitung sbb. :

Dan seterusnya, dimana , , , .. adalah tekanan tanah pasif pada kedalaman h1, h1 + h2, h1 + h2 + h3, ..

3.3.3 Gaya penahan geser yang diijinkan

Gaya penahan geser yang diijinkan didefinisikan sebagai suatu harga yang diperoleh dengan membagi gaya penahan geser yang bekerja antara dasar kaison dan tanah di bawahnya, dengan suatu faktor keamanan tertentu.

Dimana :

=kohesi antara dasar kaison dan tanah

=luas efektif dari dasar fondasi

=Gaya vertikal yang bekerja pada dasar kaison

=sudut geser antara dasar fondasi dan tanah di bawahnya

(untuk tanah dan beton diambil 2/3 dari sudut geser dalam, sedang untuk batuan dasar dan beton diambil )

3.4 Perhitungan Stabilitas Fondasi Kaison

Perlu diketahui bahwa pada konstruksi kaison akan bekerja gaya gaya luar seperti gaya vertikal, gaya lateral, dan momen. Sedangkan faktor faktor yang dapat menahan gaya luar tersebut adalah : reaksi vertikal tanah, gaya penahan geser dari tanah di bawah kaison, gaya penahan geser lateral dan vertikal di sisi tubuh kaison. Faktor faktor penahan ini sangat tergantung pada bentuk dan ukuran kaison.

Dengan menganggap bahwa tanah fondasi merupakan pegas yang memiliki momen seperti bahan yang elastis, maka pegas ini dinamakan koefisian reaksi tanah, yang dapat diperoleh dari modulus perubahan bentuk ( deformasi ) tanah fondasi. Berdasarkan koefisian reaksi tanah ini, besarnya reaksi dan pergesaran tanah fondasi dapat dihitung dengan mengingat kesetimbangan antara beban yang bekerja dan tahanan pada tanah fondasi.Dengan mengetahui tegangan yang terjadi pada setiap posisi tidak boleh melebihi kapasitas daya dukung masing masing tanah fondasi, maka analisa kestabilan fondasi kaison dapat dihitung.3.4.1 Mencari koefisien reaksi tanah

a).koefisien reaksi tanah arah lateral ( Kh )

Dimana :

= modulus deformasi tanah, biasanya diambil

= 28 N (N = harga N dari standar Penetration test)

= Lebar pembebanan yang sudah disesuiakan (cm)

biasanya diambil (Ah : luas permukaan kaison)

b).koefisien reaksi tanah dalam arah vertikal ( Kv )

Dimana :

= Lebar pembebanan yang sudah disesuaikan (cm)

Biasanya diambil Bv = (Av = luas dasar kaison)Dengan menganggap bahwa tanah fondasi merupakan pegas yang memiliki momen seperti bahan yang elastis, maka pegas ini dinamakan koefisien reaksi tanah, yang dapat diperoleh dari modulus perubahan bentuk (deformasi) tanah fondasi. Berdasarkan koefisien reaksi tanah ini, besarnya reaksi dan pergeseran tanah fondasi dapat dihitung dengan mengingat kesetimbangan antara beban yang bekerja dan tahanan pada tanah fondasi.Dengan mengetahui tegangan yang terjadi pada setiap posisi tidak boleh melebihi kapasitas daya dukung masing-masing tanah fondasi, maka analisa kestabilan fondasi kaison dapat dihitung.3.4.2 Mencari koefisien reaksi tanaha) koefisien reaksi tanah arah lateral ( Kh )

dimana :

Eo: modulus deformasi tanah, biasanya diambil Eo = 28 N

( N = harga N dari standar Penetration test )

Bh: Lebar pembebanan yang sudah disesuaikan ( cm )

biasanya diambil ( Ah : luas permukaan kaison ) b) koefisien reaksi tanah dalam arah vertical ( Kv )

dimana :

Bv: Lebar pembebanan yang sudah disesuaikan ( cm )

biasanya diambil ( Av : luas dasar kaison )c) koefisien pegas geser dalam arah lateral ( Ks )

dimana :

: angka perbandingan antara koefisien pegas geser dalam arah lateral dengan

koefisien reaksi vertikal tanah ; harganya berkisar antara 1/3 1/4.

3.4.1 Reaksi tanah dan pergeseran

Ada kalanya tanah disekitar kaison mempunyai jenis yang sama atau homogen, dengan demikian maka perhitungan reaksi tanah hanya didasarkan pada tanah satu lapis saja.Namun pada umumnya tidaklah demikian, tanah disekitar tubuh kaison biasanya terdiri dari berlapis-lapis . Sebagai patokan perhitungan akan diperlihatkan suatu fondasi kaison yang berada pada kondisi tanah tiga lapis seperti yang tertera pada gambar dibawah ini.

a) Besarnya reaksi tanah pada permukaan kaison

b) Besarnya reaksi tanah pada dasar

c) Gaya geser pada dasar

d) Pergeseran kaison

e) Sudut perpindahan kaison

f) Dalamnya pusat rotasi kaison

dimana :

N, H, M

: Gaya-gaya luar yang bekerja pada kaison

w

: Berat per satuan panjang kaison

U

: Gaya apung kaison

2a

: lebar sisi kaison ( m )

2b

: Panjang sisi kaison ( m )

A

: luas dasar kaison ( m2 )

Kh1, Kh2, Kh3: Gaya pegas lateral tanah

Kv

: Gaya pegas vertikal pada dasar tanah

Ks

: Daya pegas geser pada dasar tanah

P

: beban lateral atau tekanan tanah yang bekerja pada kaison

X

: Titik kerja P ( dalam m )

: suatu harga seperti pada tabel 3.4.2 (a)

A

: Luas efektif dasar kaison, berdasarkan tabel 3.4.2 (b)

d

: lebar reaksi dasar kaison, berdasarkan tabel 3.4.2 (b)

: ditentukan sedemikian rupa sehingga persamaan :

sesuai dengan sudut yang

diperlihatkan pada gambar 3.4.2 (b)

v1, v2

: seperti pada tabel 3.4.2 (b)

IV.MENENTUKAN BENTUK DAN FUNGSI FUNDASI KAISON

Ada bermacam-macam bentuk yang dapat digunakan sebagai fundasi kaison, namun pada prinsipnya hanya ada tiga bentuk dasar yaitu :

Bentuk lingkaran

Bentuk bulat telor dan

Bentuk persegi panjang

Pada umumnya pemilihan bentuk fundasi kaison menyesuaikan bentuk bangunan diatasnya, misalnya untuk bangunan gedung yang mempunyai bentuk dasar segi empat, maka bentuk fundasi kaison juga segi empat . sedang jika bentuk bangunan diatasnya berbentuk bulat telor, seperti pada pilar jembatan maka bentuk fundasi kaison juga dibuat bulat telor.Selain itu dalam memilih bentuk dasar fundasi kaison perlu dipertimbangkan hal hal sebagai berukut :

1. Bila dipakai mesin penggali, bentuk lingkaran dan bentuk bulat telor lebih cocok, sebab tidak mempunyai sudut, sehingga dengan mudah mesin penggali itu memutar ke segala arah.

2. Bentuk segi empat pada umumnya mudah dibuat, sehingga pelaksanaannya bisa lebih cepat.

3. Kestabilan pada saat penenggelaman, bentuk segi empat lebih mudah mengontrolnya dibanding bulat telor dan lingkaran.4. Dipandang dari bentuk konstruksi bentuk lingkaran dan bulat telor lebih kuat menahan gaya lateral, karena dapat mentransfer gaya kearah lengkung, sehingga konstruksi kaison dapat lebih hemat.

Sebagai gambaran awal untuk mendapatkan ukuran yang pantas dapat dipakai pedoman sebagai berikut :

Sumbu panjang kaison diusahakan > sumbu panjang bangunan ( 0,8 m x 2).

Sumbu pendek kaison diusahakan > sumbu pendek bangunan (0,8 m x 2).

Sumbu pendek kaison diambil > 4,00 m.

Perbandingan antara sumbu panjang dan sumbu pendek < 3.Demikian pula untuk menentukan ketebalan konstruksi dapat di pakai pedoman dasar seperti yang tertera dibawah ini :

Ketebalan plat atas: 2,00-3,0m

Ketebalan plat dasar: 0,75-1,5m

Ketebalan dinding kaison: 0,50-1,5m

Ketebalan dinding penyekat: 0,50-1,0mPerlu ditekankan bahwa konstruksi kaison biasanya cukup besar dan panjang, untuk mengatasi tegangan lentur dan tegangan puntir yang menjadi perlu dibuat dinding penyekat.

Salah satu faktor yang harus diperhitungkan dalam menentukan bentuk dan dimensi kaison adalah perhitungan dalam rangka penenggelaman kaison yang bersangkutan.Jika bentuk dan ukuran kaison sudah ditentukan, perlu diadakan pengontrolan apakah kaison dapat terbenam tanpa mengalami kesulitan dalam pekerjaan pembebanan, bila ternyata berat tubuh kaison terlalu ringan, harus dibuat perencanaan lain dengan mempertebal bagian bagiannya, atau bisa juga dengan memperbesar beban pembenaman.

Syarat pembebanan kaison umumnya dipakai prsamaan berikut :

Wc + Ww > U + F + Q

dimana :

Wc: Berat tubuh kaison (ton)

Ww: Beban pembenaman kaison (bisa berupa air atau pasir ataupun tanah)

U: Gaya tekan keatas akibat tekanan hidrostatis yang bekerja (ton)

F: Gaya penahan geser pada dinding kaison (tebal dibawah dapat dipakai untuk memperkirakan harga harga ini)

Q: Reaksi tanah pada ujung kaison8 m16 m25 m30 m40 m

Lanau0,20,40,50,60,7

Lanau dipadatkan0,50,60,70,91,0

Pasir dipadatkan1,21,41,72,02,2

Pasir bercampur kerikil1,41,72,02,22,4

Kerikil bercampur pasir1,72,02,22,42,6

Kerikil dipadatkan2,22,42,72,93,1

3.4.3 Perencanaan plat dasar kaison

Plat dasar dari kaison terbuka biasanya dibuat dengan menuangkan adukan beton kedalam dasar kaison setelah tubuh kaison selesai dipasang.Ketebalan dari plat dasar harus diperhitungkan terhadap besarnya reaksi tanah dasar, berat tanah/pasir yang diisikan, berat sendiri plat dasar, serta tekanan tanah hidrostatis. Menurut pengalaman biasanya ketebalan plat dasar tidak boleh kurang dari 2 m.Menurut teori dari teng, ketebalan plat dasar dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Untuk kaison bundar

t = 1,81 Ri Untuk kaison persegi panjang

t = dimana :

t = tebal plat dasar

fc= tegangan beton yang diijinkan

q= tekanan hidrostatis

Ri= jari jari kaison

Bi.Li= lebar dan panjang kaison

q dapat dihitung dengan rumus

q = Hw tcdimana :

w= berat isi beton

c= berat isi air3.4.4 Design cutting edge

Cutting edge adalah bagian ujung dari kaison, melihat posisinya tersebut maka cutting edge memerlukan perencanaan yang khusus.

Mengenai gaya gaya yang bekerja pada cutting edge dapat dilihat seperti pada gambar dibawah :

Fig. 5.11 Forces acting on well curb while cutting through clay

Total gaya horizontal= H

= W cos ( x

dimana :

W= berat dinding kaison

R= raksi pada sisi cutting edge

D= diameter luar kaison

d= diameter dalam kaison

W= R sin (

H= R cos (

Maka H = W cos (Dengan gaya gaya tersebut diatas maka dapat direncanakan dimensi cutting edge. Adapun contoh dari macam macam bentuk cutting edge dapat dilihat pada gambar berikut :V. CONTOH MENGHITUNG KESTABILAN FUNDASI KAISON

Untuk memberikan gambaran yang jelas mengenai perhitungan kestabilan fundasi kaison akan diuraikan contoh soal seperti yang tertera pada gambaran sebagai berikut :

Diketahui : suatu fundasi kaison yang memberi beban luar seperti pada gambar dibawah .

Diminta : Kontrol perhitungan stabilitas dari konstruksi kaison tersebut diatas !

Penyelesaian : Untuk memudahkan perhitungan dipakai program computer yang khusus untuk menghitung kestabilan fundasi kaison dengan memakai bahasa fortran 77.

FLOW CHART PROGRAM PERHITUNGAN STABILITAS FUNDASI KAISON

===============================================================

PROGRAM MENGHITUNG STABILITAS FONDASI KAISON

DIKERJAKAN OLEH : SETYANTO

NOTASI YANG DIGUNAKAN

N= BEBAN VERTIKAL YANG BEKERJA PADA KAISONM= MOMEN LUAR YANG BEKERJA PADA KAISON

H= GAYA LATERAL YANG BEKERJA PADA KAISONw= BERAT PER SATURN PANJANG KAISONL= LEBAR SISI KAISONB= PANJANG SISI KAISONA= LUAS DASAR KAISONKH1,KH2,KH3= GAYA PEGAS MENDATAR

KV = GAYA FEGAS VERTIKAL

KS = GAYA PEGAS GESER

P

= SUATU BEBAN M7NDATARx

= TITIK KERJA PA' = LUAS FEKTIF DASAR KAISON

d= LEBAR REAKSI DASAR KAISON$DEBUG

OPEN ( 5,FILE = 'DATA' )

OPEN ( 6,FILE = 'HASIL' )

PEMBACAAN DATA

READ ( 5,* )B,XL,XN,XM,XH,XLI,XL2,XL3READ( 5,* ) Gl,G2,G3,CI,C2,C3,Q1,Q2,Q3READ ( 5,* ) XNC3,XNQ3,XNG3

READ ( 5,* ) Q,SPTI,SPT2,SPT3,L1

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG TANAH YANG DIIJINKAN

QA = 1.3*C3*XNC3+ G3*XL3*XNQ3+0.4*B*XNG3

QALL = 1.0/2.0*(QA-G3*XL3)+G3*XL3

WRITE (6,10) QALL

10FORMAT ( 3X,'# HASIL PERHITUNGAN STABILITAS FUNDASI KAISON #',/

*3X,' ---------------------------------------, / /*3X, ' KAPASITAS DAYA DUKUNG VERTIKAL YANG DIIJINKAN : , /

*3X,QALL = ', F8 . 2 , ' t/m2, / )

ZKP1 = ( TAN ((45-Q1/2)/180*3.14))**2ZKP2 = ( TAN ((45.0- Q2/2.0)/180*,3.14))**2ZKP3 = ( TAN ((45.0- Q3/2.0)/180*3.14))**2PP1 = GI*ZKP1*XL1+2.0*C1*SQRTZKP1 +ZKP1*Q

PP2 = G2*ZKP2*XL2+2.0*C2*SQRTZKP2 + ZKP2*(Q+G1*XL1)

PP3 = G3*ZKP3*XL3+2.0*C3*SQRTZKP3 +ZKP3*(Q+G1*XL1+G2*XL2)

WRITE (6,20) PP1,PP2,PP3

20 FORMAT(3X,'KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL YANG DIIJINKAN :',/

*1X,'Ppl = ',F8.2, t,/

*1X,'Pp2 = ',F8.2, t,/

*1X,'Pp3 = ',F8.2, t/)HU = 25*0.8*B*XL+XN*TAN(0.66*Q3)

HALL = HU/3.0

WRITE ( 6,30 ) HALL

30 FORMAT (3X,'GAYA PENAHAN GESER YANG DI IJINKAN = ',F8.2,' t/m2/)

PFRHITUNGAN GAYA-GAYA AKIBAT BEBAN PADA KAISON

XKH1 = 0.512*(28*SPT1*(SURT(B*XL*XL1*100))**(-3/4.0))

XKH2 = 0.512*(28*SPT2*(SQRT(B*XL*XL2*100))**(-3/4.0))

XKH3 = 0.512*(28*SPT3*(SQRT(B*XL*XL3*100))**(-3/4.C))

XKV= 0.422*(28*SPT3)*(SQRT(B*XL*100)**(-3/4.0))

XKS = 1/3.0 * XK'.'

WRITE (6,40) XKH1,XKH2,XKH3,XKV,XKS

40FORMAT(3X,'KOEFISIEN REAKSI TANAH DALAM ARAN MENDATAR:',/

*3X,'KHI= ',F8.2,/*3X,'KH2= ',F8.2,/*3X,'KH3= ',F8.2,//*3X,'KOEFISIEN REAKSI TANAH DALAM ARAN VERTIKAL :',/

*3X,'KV= ',F8.2,//*3X,'KOEFISIEN PEGAS GESER DALAM APAH MENDATAR :',/

*3X,'KS= ',F8.2,//)XKI=XL*(XKH,/2*XL,1+XKH2*XL2 A- XKH3*XL3)+XKS*(B-*XL)

XK2=XL*(XKH1/3*(XL,1**2)+XKH2*XL2*(XLI+XL2/2)+XKH3*XL3*(XLI+XL2)+

@ XKH3*XL3*(XLI+XL2+XL3/2))+XKS*(B*XL)*XL

XK3=XL*(XKHI/4*(XLI**3)+XKH2/3*(XL2**3)+XKH3/3*(XL3**3)+XKH2*(

@ XLI+XL2)*XL1*XL2+XKH3*(XL1+XL2+XL2)*(XL1+XL2)*XL3)+XKS*(B*XL)*(

@ XL**2)+4/3.0*(XL/2*(B/2)**3)*XKV

WRITE (6,50) XKl,XK2,XK3

50 FORMAT (3X,'KOEFISIEN UNTUK MENGHLTUNG h & o:',/

@3X,'Kl = ',F12.2,/

@3X,'K2 = ',F12.2,/

@3X,'K3 = ',F12.2,/)

ZFl = (XM-XH*(XLI/2)*XK2+(XH+XH)*XK3)/

@(XM-XH*(XLI/2)*XK1+(XH+XH)*XK2)

0 = (XM-XH*(XLI/2)*XK1+(XH+XH)*XK2)/

@ (XKI*XK3- (XK2**2))DY = (ZH - XLI/2)*O

R = XKS*(ZH-(XLI+XL2+XL3))*O*(B*XL)

XQI = ((XN+(B*XL*1.0*2.4)-U)/(B*XL))+XKV*O

XQ2 = ((XN+(B*XL*1.0*2.4)-U)/(B*XL))-XKV*O

XP12= XKH1*(ZH-XL1) * 0

XP21= XKH2*(ZH-XL1) * 0

XP22= XKH2*(ZH-XL1-XL2) * 0

XP31= XKH3*(ZH-XL1-XL2) * 0

XP32= XKH3*(ZH-XLl-XL2-XL3) * 0

WRITE (6,60)ZH2O,DY,R,XQ1,XQ2,XP12,XP21,XP22,XP31,XP32

60 FORMAT (3X,'DALAMNYA PUSAT POTASI FAISON :',/

@3 X,' h = ', F8.2 , / /@3X.'SUDUT PERPINDAHAN KAISON :,/

@3X.'0 = ', F8.2 , / /

@3X.PERGESERAN KAISON : ./

@3X.'DY = ', F8.2 , / /

@3X.BESARNYA GAYA GESER PADA DASAR KAISON :,/@3X.'R = ', F8.3 , / /

@3X.BESARNYA TEGANGAN TANAH PADA DASAR KAISON :./@3X.'Q1 = ', F8.2 , / /@3X.'Q2 = ', F8.2 , / /

@3X.BESARNYA REAKSI TANAH PADA SISI KAISON :,/ @3X.'P12 = ', F8.2 , / /@3X.'P21 = ', F8.2 , / /@3X.'P22 = ', F8.2 , / /@3X.'P31 = ', F8.2 , / /@3X.'P32 = ', F8.2 , / //)

KONTROL SETABILITAS KONSTRUKSI

IF ( XQ1. GT.0.00) GOTO /0

WRITE ( 6.120 )

70 IF ( XQ2 .LT.QALL ) GOTO 80

WRITE ( 6.120 )80 IF ( XP31 .LT.PP3 ) GOTO 90

WRITE ( 6.120 )90 IF ( R .LT.HALL ) GOTO 100

WRITE ( 6.120 )100WRITE ( 6.110 )

110FORMAT (3X,PERENCANAAN FONDASI KAISON AMAN DILAKSANAKAN.)

120FORMAT (3X,PERENCANAAN PONDASI TIDAK AMAN,)

STOP

END

# HASIL PERHITUNGAN STABILITAS FUNDASI KAISON #

Kapasitas daya dukung vertikal yang diijinkan :

QALL = 41,98 t/m2Kapasitas daya dukung lateral yang diijinkan :

Ppl=11,91t

Pp2=17,16t

Pp3=22,81t

Gaya penahan geser yang di ijinkan = 251,46 t/m2

Koefisien reaksi tanah dalam aran mendatar :

KH1=10,30

KH2=12,73

KH3=13,06

Koefisien reaksi tanah dalam arah vertikal :

KV =23,48Koefisien pegas geser dalam arah mendatar :

KS=7,83

Koefisien untuk menghitung h & 0 :

K1=2403,57

K2=43007,86

K3=418989,00

Dalamnya pusat rotasi kaison :

h =8,86

Sudut perpindahan kaison :

0=-,01

Pergeseran kaison :

DY=-,04

Besarnya gaya geser pada dasar kaison :

R=19,688Besarnya tegangan tanah pada dasar kaison :

Q1 =11,90Q2 =12,23Besarnya, reaksi tanah pada sisi kaison

P21=-.16

P22=.36

P31=.37

P32=1.10

PERENCANAAN FONDASI KAISON AMAN DILAKSANAKAN !

VI. KESIMPULAN1. Salah satu tujuan dari Fondasi Kaison adalah untuk mentranfer beban-beban yang besar dari bangunan atas ke lapisan tanah yang cukup mampu menahan beban-babas tersebut, sehingga kapasitas dukung dan penurunan dapat diperhitungkan secara aman.

2. Untuk perencanaan fondasi Kaison diperlukan penyelidikan tanah yang betul-betul teliti, sebab pengujian beban secara langsung dilapangan hampir tidak mungkin dilakukan mengingat ukuran fundasi biasanya sangat besar.

3. Beban-beban yang bekerja pada fondasi kaison dapat berupa beban vertical, beban Lateral, maupun momen guling. Sedangkan gaya-gaya melawan adalah reaksi vertikal tanah dibawah pondasi, gaya geser tanah dibawah kaison, dan reaksi vertical lateral tanah pada dinding kaison.

4. Untuk meringontrol pelaksanaan penengelaman kaison dapat digunakan hydraulic level control dibantu dengan sinar laser, supaya pelaksanaan tidak miring.

Disusun Oleh :

1. 0415011032

Fakultas Teknik

JURUSAN TEKNIK SIPIL

U N I V E R S I T A S L A M P U N G

2008Tabel 3.4.2 (a)

Tabel 3.4.2 (b)

Dalamnya Kaison

Tekstur tanah

D

d

H

R

(

W

(

EMBED AutoCAD.Drawing.16

Fondasi Kaison | 33

_1283662762.unknown

_1283662991.unknown

_1283663013.unknown

_1283663222.unknown

_1283663247.unknown

_1283668405.dwg

_1283663049.unknown

_1283663002.unknown

_1283662923.unknown

_1283662928.unknown

_1283662841.unknown

_1283661363.unknown

_1283661367.unknown

_1283662554.unknown

_1283662748.unknown

_1283661369.unknown

_1283662538.unknown

_1283661368.unknown

_1283661365.unknown

_1283661366.unknown

_1283661364.unknown

_1283661359.unknown

_1283661361.unknown

_1283661362.unknown

_1283661360.unknown

_1283661357.unknown

_1283661358.unknown

_1283661355.unknown