PONDASI TIANG PANCANG (PILE FOUNDATION)

PONDASI TIANG PANCANG (PILE FOUNDATION)

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:

1. 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.

2. 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.

3. Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi

perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang ini dapat ditarik

keluar kemudian.

4. Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada pada

tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.

5. Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo

getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.

6. Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan dan atau pir,

khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial.

7. 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 kayu

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.

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.

Bilama 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

         Tiang pancang dari kayu relatif lebih ringan sehingga mudah dalam pengangkutan.

         Kekuatan tarik besar sehingga pada waktu pengangkatan untuk pemancangan tidak

menimbulkan kesulitan seperti misalnya pada tiang pancang beton precast.

         Mudah untuk pemotongannya apabila tiang kayu ini sudah tidak dapat masuk lagi ke dalam

tanah.

         Tiang pancang kayu ini lebih baik untuk friction pile dari pada untuk end bearing pile sebab

tegangan tekanannya relatif kecil.

         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:

         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.

         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.

         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.

         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 2.3 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile ( Bowles, 1991 )

Keuntungan pemakaian Precast prestressed concrete pile:

         Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.

         Tiang pancang tahan terhadap karat.

         Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi.

Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile:

         Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani.

         Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.

         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 karena Aerated-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.

d.    Tiang Pancang Komposit.

Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri dari dua bahan yang

berbeda yang bekerja bersama-sama sehingga merupakan satu tiang. Kadang-kadang pondasi

tiang dibentuk dengan menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan

yang berbeda, misalnya dengan bahan beton di atas muka air tanah dan bahan kayu tanpa

perlakuan apapun disebelah bawahnya. Biaya dan kesulitan yang timbul dalam pembuatan

sambungan menyebabkan cara ini diabaikan.

1.    Water Proofed Steel and Wood Pile

Tiang ini terdiri dari tiang pancang kayu untuk bagian yang di bawah permukaan air

tanah sedangkan bagian atas adalah beton. Kita telah mengetahui bahwa kayu akan tahan

lama/awet bila terendam air, karena itu bahan kayu disini diletakan di bagian bawah yang

mana selalu terletak dibawah air tanah.

Kelemahan tiang ini adalah pada tempat sambungan apabila tiang pancang ini menerima gaya

horizontal yang permanen. Adapun cara pelaksanaanya secara singkat sebagai berikut:

a.    Casing dan core (inti) dipancang bersama-sama dalam tanah hingga mencapai kedalaman

yang telah ditentukan untuk meletakan tiang pancang kayu tersebut dan ini harus terletak

dibawah muka air tanah yang terendah.

b.    Kemudian core ditarik keatas dan tiang pancang kayu dimasukan dalam casing dan terus

dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras.

c.    Secara mencapai lapisan tanah keras pemancangan dihentikan dan core ditarik keluar dari

casing. Kemudian beton dicor kedalam casing sampai penuh terus dipadatkan dengan

menumbukkan core ke dalam casing.

2.    Composite Dropped in – Shell and Wood Pile

Tipe tiang ini hampir sama dengan tipe diatas hanya bedanya di sini memakai shell

yang terbuat dari bahan logam tipis permukaannya di beri alur spiral. Secara singkat

pelaksanaanya sebagai berikut:

a.    Casing dan core dipancang bersama-sama sampai mencapai kedalaman yang telah ditentukan

di bawah muka air tanah.

b.    Setelah mencapai kedalaman yang dimaksud core ditarik keluar dari casing dan tiang

pancang kayu dimasukkan dalam casing terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah

keras. Pada pemancangan tiang pancang kayu ini harus diperhatikan benar-benar agar kepala

tiang tidak rusak atau pecah.

c.    Setelah mencapai lapisan tanah keras core ditarik keluar lagi dari casing.

d.    Kemudian shell berbentuk pipa yang diberi alur spiral dimasukkan dalam casing. Pada ujung

bagian bawah shell dipasang tulangan berbentuk sangkar yang mana tulangan ini dibentuk

sedemikian rupa sehingga dapat masuk pada ujung atas tiang pancang kayu tersebut.

e.    Beton kemudian dicor kedalam shell. Setelah shell cukup penuh dan padat casing ditarik

keluar sambil shell yang telah terisi beton tadi ditahan terisi beton tadi ditahan dengan cara

meletakkan core diujung atas shell.

3.    Composit Ungased – Concrete and Wood Pile.

Dasar pemilihan tiang composit tipe ini adalah:

  Lapisan tanah keras dalam sekali letaknya sehingga tidak memungkinkan untuk menggunakan

cast in place concrete pile, sedangkan kalau menggunakan precast concrete pile terlalu

panjang, akibatnya akan susah dalam transport dan mahal.

  Muka air tanah terendah sangat dalam sehingga bila menggunakan tiang pancang kayu akan

memerlukan galian yang cukup dalam agar tiang pancang kayu tersebut selalu berada

dibawah permukaan air tanah terendah.

Adapun prinsip pelaksanaan tiang composite ini adalah sebagai berikut:

a.    Casing baja dan core dipancang bersama-sama dalam tanah sehingga sampai pda kedalaman

tertentu (di bawah m.a.t)

b.    Core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan casing terus dipancang

sampai kelapisan tanah keras.

c.    Setelah sampai pada lapisa tanah keras core dikeluarkan lagi dari casing dan beton sebagian

dicor dalam casing. Kemudian core dimasukkan lagi dalam casing.

d.    Beton ditumbuk dengan core sambil casing ditarik ke atas sampai jarak tertentu sehingga

terjadi bentuk beton yang menggelembung seperti bola diatas tiang pancang kayu tersebut.

e.    Core ditarik lagi keluar dari casing dan casing diisi dengan beton lagi sampai padat setinggi

beberapa sentimeter diatas permukaan tanah. Kemudian beton ditekan dengan core kembali

sedangkan casing ditarik keatas sampai keluar dari tanah.

f.     Tiang pancang composit telah selesai.

Tiang pancang composit seperti ini sering dibuat oleh The Mac Arthur Concrete Pile Corp.

4.    Composite Dropped – Shell and Pipe Pile

       Dasar pemilihan tipe tiang seperti ini adalah:

  Lapisan tanah keras letaknya terlalu dalam bila digunakan cast in place concrete.

  Muka air tanah terendah terlalu dalam kalai digunakan tiang composit yang bagian bawahnya

terbuat dari kayu.

Cara pelaksanaan tiang tipe ini adalah sebagai berikut:

a.    Casing dan core dipasang bersama-sama sehingga casing seluruhnya masuk dalam tanah.

Kemudian core ditarik.

b.    Tiang pipa baja dengan dilengkapi sepatu pada ujung bawah dimasukkan dalam casing terus

dipancang dengan pertolongan core sampai ke tanah keras.

c.    Setelah sampai pada tanah keras kemudian core ditarik keatas kembali.

d.   Kemudian sheel yang beralur pada dindingnya dimasukkan dalam casing hingga bertumpu

pada penumpu yang terletak diujung atas tiang pipa baja. Bila diperlukan pembesian maka

besi tulngan dimasukkan dalam shell dan kemudian beton dicor sampai padat.

e.    Shell yang telah terisi dengan beton ditahan dengan core sedangkan casing ditarik keluar dari

tanah. Lubang disekeliling shell diisi dengan tanah atau pasir. Variasi lain pada tipe tiang ini

dapat pula dipakai tiang pemancang baja H sebagai ganti dari tiang pipa.

5.    Franki Composite Pile

            Prinsip tiang hampir sama dengan tiang franki biasa hanya bedanya disini pada

bagian atas dipergunakan tiang beton precast biasa atau tiang profil H dari baja.

Adapun cara pelaksanaan tiang composit ini adalah sebagai berikut:

a.       Pipa dengan sumbat beton dicor terlebih dahulu pada ujung bawah pipa baja dipancang

dalam tanah dengan drop hammer sampai pada tanah keras. Cara pemasangan ini sama seperti

pada tiang franki biasa.

b.      Setelah pemancangan sampai pada kedalaman yang telah direncanakan, pipa diisi lagi dengan

beton dan terus ditumbuk dengan drop hammer sambil pipa ditarik lagi ke atas sedikit sehingga

terjadi bentuk beton seperti bola.

c.       Setelah tiang beton precast atau tiang baja H masuk dalam pipa sampai bertumpu pada bola

beton pipa ditarik keluar dari tanah.

d.      Rongga disekitar tiang beton precast atau tiang baja H diisi dengan kerikil atau pasir.

2.    Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya

       Pondasi tiang pancang menurut cara pemasangannya dibagi dua bagian besar, yaitu:

a.    Tiang pancang pracetak

            Tiang pancang pracetak adalah tiang pancang yang dicetak dan dicor didalam acuan

beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Tiang

pancang pracetak ini menurut cara pemasangannya terdiri dari :

1. Cara penumbukan

            Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara

penumbukan oleh alat penumbuk (hammer).

2. Cara penggetaran

            Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penggetaran

oleh alat penggetar (vibrator).

3. Cara penanaman

            Dimana permukaan tanah dilubangi terlebih dahulu sampai kedalaman tertentu, lalu

tiang pancang dimasukkan, kemudian lubang tadi ditimbun lagi dengan tanah.

Cara penanaman ini ada beberapa metode yang digunakan :

a.    Cara pengeboran sebelumnya, yaitu dengan cara mengebor tanah sebelumnya lalu tiang

dimasukkan kedalamnya dan ditimbun kembali.

b.    Cara pengeboran inti, yaitu tiang ditanamkan dengan mengeluarkan tanah dari bagian dalam

tiang.

c.    Cara pemasangan dengan tekanan, yaitu tiang dipancangkan kedalam tanah dengan

memberikan tekanan pada tiang.

d.    Cara pemancaran, yaitu tanah pondasi diganggu dengan semburan air yang keluar dari ujung

serta keliling tiang, sehingga tidak dapat dipancangkan kedalam tanah.

b.    Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile)

            Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile) ini menurut teknik penggaliannya

terdiri dari beberapa macam cara yaitu :

1.    Cara penetrasi alas

       Cara penetrasi alas yaitu pipa baja yang dipancangkan kedalam tanah kemudian pipa baja

tersebut dicor dengan beton.

2.    Cara penggalian

       Cara ini dapat dibagi lagi urut peralatan pendukung yang digunakan antara lain :

a.  Penggalian dengan tenaga manusia

            Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga manusia adalah penggalian

lubang pondsi yang masih sangat sederhana dan merupakan cara konvensional. Hal           ini

dapat dilihat dengan cara pembuatan pondasi dalam, yang pada umumnya hanya   mampu

dilakukan pada kedalaman tertentu.

b. Penggalian dengan tenaga mesin

            Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga mesin adalah penggalian

lubang pondasi dengan bantuan tenaga mesin, yang memiliki kemampuan lebih baik           

dan lebih canggih.

B.   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)

            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)

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 (Gambar 2.4a).

                             (a)                                                                        (b)

(c)                                                                                (d)

      Gambar 2.4 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 (Gambar 2.4b). Kecepatan pukulan dan energi output

biasanya lebih tinggi daripada pemukul aksi tunggal.

4.    Pemukul Diesel (diesel hammer)

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 2.4c).

5.    Pemukul Getar (vibratory hammer)

Pemukul getar merupakan unit alat pancang yang bergetar pada frekuensi tinggi

(Gambar 2.4d).

C.   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 panjang backstay sambil diperiksa

dengan waterpass sehingga diperoleh posisi yang betul-betul vertikal. Sebelum pemancangan

dimulai, bagian bawah tiang diklem dengan center 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 (Gambar 2.6a).

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. 

 E.   Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Sondir            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 2.2Tabel 2.1 Faktor empirik Fb dan Fs (Titi & Farsakh, 1999 )

Tipe Tiang Pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0Baja 1,75 3,5Beton 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 berlanau

2,2 Lempung berpasir

2,4

Pasir kelanauan

2,0 Pasir berlanau dengan lempung

2,8 Lempung berpasir dengan lanau

2,8

Pasir kelanauan dengan lempung

2,4 Lanau 3,0 Lempung berlanau dengan pasir

3,0

Pasir berlempung dengan lanau

2,8 Lanau berlempung dengan pasir

3,0 Lempung berlanau

4,0

Pasir berlempung

3,0 Lanau berlempung

3,4 Lempung 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.

F.    Faktor Aman

            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, ESingle and double acting hammer 0.7 - 0.8Diesel Hammer 0.8 - 0.9drop Hammer 0.7 - 0.9

Pile Material Coefficient of restitution, nCast iron hammer and concrette pile ( whitout cap ) 0.4 - 0.5Wood cushion on steel pile 0.3 - 0.4Wooden 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.

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.

. Pondasi Tiang (Pile)

Pondasi tiang adalah pondasi dengan membenamkan tiang beton bertulang ke dalam tanah dengan kedalaman 5-8 meter. Penampang tiang betonnya ada beberapa jenis penampang, mulai dari segitiga, persegi, atau pun bulat. Berikut adalah jenis pondasi yang termasuk Pondasi tiang :

a. Pondasi sumuran

seperti namanya pondasi ini dikerjakan seperti menggali sumur berdiameter 60-80, lalu dicor dengan material beton dan batu kali.

b.Pondasi bor pile dan straus pile

Pondasi ini membenamkan beton bertulang ke dalam tanah dengan cara melakukan pengeboran ke tanah, lalu dpasangkan bekisting dengan penampang lingkaran, kemudian dicor. Diameter tiang straus pile lebih kecil dan pengeborannya dengan alat sederhana, sedangkan bore pile diameter tiangnya lebih besar dan pengeborannya menggunakan mesin bor

c. .Pondasi tiang pancang

Pondasi berikut ini merupakan pondasi yang banyak digunakan untuk pembangunan gedung berlantai banyak seperti Apartment, Kondominium, Rent Office dan sebagainya. Pondasi ini hampir sama dengan pondasi bored pile. Namun pondasi tiang pancang memiliki kekuatan yang lebih besar dibandingkan dengan pondasi bored pile.

Pelaksanaan pekerjaan pemancangan menggunakan diesel hammer. Sistem kerja diesel Hammer adalah dengan pemukulan sehingga dapat menimbulkan suara keras dan getaran pada daerah sekitar. Itulah sebabnya cara pemancangan pondasi ini menjadi permasalahan tersendiri pada lingkungan sekitar.

Pekerjaan pemukulan tiang pancang dihentikan dan dianggap telah mencapai tanah keras jika pada 10 kali pukulan terakhir, tiang pancang masuk ke tanah tidak lebih dari 2 cm.