Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

37
UNIVERSITAS GUNADARMA Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Jurusan Teknik Sipil TEKNIK PONDASI DALAM Pondasi Tiang Pancang Disusun Oleh: Asri Winita (18311906) Ayu Fatimah Zahra (18311892) Ayu Yoan Fiorentina (18311896) Teknik Sipil 2011-B 2013

Transcript of Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Page 1: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

UNIVERSITAS GUNADARMA

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Jurusan Teknik Sipil

TEKNIK PONDASI DALAM

Pondasi Tiang Pancang

Disusun Oleh:

Asri Winita (18311906)

Ayu Fatimah Zahra (18311892)

Ayu Yoan Fiorentina (18311896)

Teknik Sipil 2011-B

2013

Page 2: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Teknik sipil adalah salah satu cabang ilmu teknik yang mempelajari

tentang bagaimana merancang, membangun, merenovasi tidak hanya

gedung dan infrastruktur, tetapi juga mencakup lingkungan untuk kemaslahatan

hidup manusia.

Teknik sipil mempunyai ruang lingkup yang luas, didalamnya

pengetahuan matematika, fisika, kimia, biologi, geologi, lingkungan hingga

komputer mempunyai peranannya masing-masing. Teknik sipil dikembangkan

sejalan dengan tingkat kebutuhan manusia dan pergerakannya, hingga bisa

dikatakan ilmu ini bisa mengubah sebuah hutan menjadi kota besar (sumber:

http://id.wikipedia.org/wiki/Teknik_sipil).

Maka dari itu, sebagai seorang insinyur teknik sipil kita harus bisa

merencanakan suatu bangunan dari awal hingga akhir dengan baik dan teliti.

Sebagai suatu awalan dari membangun sebuah bangunan adalah merencanakan

pondasi, dimana pondasi tersebut beragam jenis dan bentuknya. Sebelum

membuat pondasi, kita harus mengetahui sifat-sifat tanahnya, bisa dengan tes

lapangan maupus tes laboratorium. Selain tes lapangan atau laboratorium, kita

juga harus mengetahui perumusan untuk menghitung daya dukung pondasi, baik

pondasi dangkal ataupun pondasi dalam.

1.2 TUJUAN PENULISAN

a. Mengetahui definisi pondasi tiang pancang

b. Mengetahui penggolongan tiang pancang serta kelebihan dan

kekurangannya

c. Mengetahui macam-macam tes laboratorium pada pondasi tiang pancang

d. Mengetahui metode pelaksanaan pondasi tiang pancang

e. Mengetahui perumusan daya dukung friksi pada pondasi tiang pancang

menurut beberapa ahli

Page 3: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

f. Mempelajari contoh soal daya dukung pondasi tiang pancang dan

pembahasannya

1.3 RUMUSAN MASALAH

a. Apa definisi pondasi tiang pancang?

b. Apa saja yang digolongkan pada pondasi tiang pancang serta kelebihan dan

kekurangannya?

c. Apa saja macam-macam tes laboratorium pada pondasi tiang pancang?

d. Bagaimanametode pelaksanaan pondasi tiang pancang?

e. Bagaimana perumusan daya dukung friksi pada pondasi tiang pancang

menurut beberapa ahli?

f. Bagaimana contoh soal daya dukung pondasi tiang pancang dan

pembahasannya?

Page 4: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

BAB 2

PEMBAHASAN

2.1 DEFINISI PONDASI TIANG PANCANG

Pondasi bangunan adalah kontruksi yang paling terpenting pada suatu

bangunan. Karena pondasi berfungsi sebagaipenahan seluruh beban (hidup dan

mati ) yang berada di atasnya dan gaya – gaya dari luar.

Pondasi merupakan bagian dari struktur yang berfungsi meneruskan

beban menuju lapisan tanah pendukung dibawahnya. Dalam struktur apapun,

beban yang terjadi baik yang disebabkan oleh berat sendiri ataupun akibat beban

rencana harus disalurkan ke dalam suatu lapisan pendukung dalam hal ini adalah

tanah yang ada di bawah struktur tersebut. pendukung dalam hal ini adalah tanah

yang ada di bawah struktur tersebut.

Tiang pancang adalah bagian-bagian konstruksi yang dibuat dari kayu,

beton, dan atau baja, yang digunakan untuk meneruskan (mentransmisikan)

beban-beban permukaan ke tingkat-tingkat permukaan yang lebih rendah di dalam

massa tanah (Bowles, 1991).

Pondasi tiang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan

gaya orthogonal kesumbu tiang dengan jalan menyerap lenturan. Pondasi tiang

dibuat menjadi satu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal tiang

pancang yang terdapat dibawah konstruksi, dengan tumpuan pondasi.

(Sosrodarsono dan Nakazawa, 2000).

Pondasi tiang digunakan untuk mendukung bangunan bila lapisan tanah

kuat terletak sangat dalam. Pondasi jenis ini dapat juga digunakan untuk

mendukung bangunan yang menahan gaya angkat keatas, terutama pada

bangunan-bangunan tingkat yang tinggi yang dipengaruhi oleh gaya-gaya

penggulingan akibat angin. Tiang-tiang juga digunakan untuk mendukung

bangunan dermaga. (Hardiyatmo,2003).

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 dan beban yang

Page 5: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

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).

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 padatanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang

kemampatannya tinggi.

5. Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol

amplitudogetaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.

6. Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan dan atau

pir, khususnyajika erosi merupakan persoalan yang potensial.

7. Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban diatas

permukaan airmelalui air dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut.

Hal seperti ini adalahmengenai tiang pancang yang ditanamkan sebagian

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

lateral (Bowles, 1991).

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

Page 6: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

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)

2.2 PENGGOLONGAN TIANG PANCANG SERTA KELEBIHAN

DAN KEKURANGANNYA

Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian bahan,

cara tiang meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan

satu persatu.Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori (Bowles,

1991), antara lain:

A. Tiang Pancang Kayu

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 aksud 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.

Keuntungan pemakaian tiang pancang kayu :

Page 7: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Tiang pancang dari kayu relative 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 relative kecil.

Karena tiang kayu ini relative flexible terhadap arah horizontal di

bandingkan 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 relative

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 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.

Page 8: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

B. Tiang Pancang Beton

1. Precast Renforced 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 di pancangkan. 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 diberi

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 t idak 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 di lakukan penyambungan, hal ini adalah sulit dan banyak

memakan waktu. Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa

lingkaran, segi empat, segi delapan dapat dilihat pada (Gambar 2.2).

Gambar 2.2 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.

Page 9: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

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.

Page 10: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

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 akibattanah 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

Kebanyakan tiang pancang baja ini berbentuk profil H. karena terbuat

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

pengangkutan dan pemancangantidak menimbulkan bahaya patah seperti halnya

Page 11: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

pada tiang beton precast. Jadi pemakaiantiang pancang baja ini akan sangat

bermanfaat apabila kita memerlukan tiang pancang yangpanjang 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.

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.

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.

Page 12: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Biaya dan kesulitan yang timbul dalam pembuatansambungan menyebabkan cara

ini diabaikan.

Macam-macam tiang pancang komposit :

1. Water Proofed Steel and Wood Pile.

2. Composite Dropped in – Shell and Wood Pile

3. Composit Ungased – Concrete and Wood Pile.

4. Composite Dropped – Shell and Pipe Pile

5. Franki Composite Pile

2.3 TES LABORATORIUM

Pada pembangunan pondasi tiang pancang, perlu dilakukan penelitian

terhadap tanah yang akan diberikan beban. Daya dukung pondasi tiang pancang

berkaitan dengan kondisi tanah itu sendiri, sehingga perlu dilakukan penelitian

atau pengujian terhadap tanah. Adapun jenis tes yang dilakukan di laboratorium

untuk pemasangan pondasi tiang pancang adalah sebagai berikut :

1. Uji Saringan (Sieve Analysis Test)

Uji saringan ini dimaksudkan untuk mengetahui ukuran gradasi butiran tanah.

Sejumlah contoh tanah yang lolos dan tertahan saringan No. 10 akan ditentukan

jumlah dan distribusi butirnya, kemudian disaring kembali pada rangkaian

susunan dari besar ke kecil. Pengujian contoh untuk analisis ukuran butir harus

dijaga sesuai dengan SNI 03-1975-1990, untuk penyiapan contoh tanah kering

terganggu dan contoh tanah agregat untuk pengujaian. Atau AASHTO T 146

dalam penyiapan contoh tanah basah terganggu untuk pengujian. Bagian yang

dapat mewakili pemilihan contoh kering udara untuk pengujian harus ditimbang.

Berat contoh tanah harus cukup terhadap jumlah minimal yang harus disiapkan

untuk analisis ukuran butiran adalah sebagai berikut :

Page 13: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

2. Atterberg Test

Atterberg test atau batas-batas atterberg terbagi menjadi beberapa test, yaitu :

a. Batas Cair (Liquid Limit)

Batas cair adalah kadar air tanah pada batas antara keadaan cair dan keadaan

plastis (yaitu batas atas atau daerah plastis) atau menyatakan kadar air minimum

dimana tanah masih dapat mengalir dibawah beratnya. Cara menentukannya

adalah dengan menggunakan alat Cassagrande. Tanah yang telah dicampur

dengan air ditaruh di dalam mangkuk Cassagrande dan di dalamnya dibuat alur

dengan menggunakan alat spatel (grooving tool). Bentuk alur sebelum dan

sesudah percobaan tampak berbeda. Engkol dibuka sehingga mangkuk dinaikkan

dan dijatuhkan pada dasar dan banyaknya pukulan dihitung sampai kedua tepi alur

tersebut berhimpit. Biasanya percobaan ini dilakukan terhadap beberapa contoh

tanah dengan kadar air berbeda dan banyaknya pukulan dihitung untuk masing-

masing kadar air. Dengan demikian dapat dibuat grafik kadar air terhadap

banyaknya pukulan. Dari grafik ini dapat dibaca kadar air pada pukulan tertentu.

b. Batas Plastis (Plastic Limit)

Batas plastis (plastic limit) adalah kadar air pada batas bawah daerah plastis

atau kadar air minimum dimana tanah dapat digulung-gulung sampai diameter 3,1

mm (1/8 inchi). Kadar air ini ditentukan dengan menggiling tanah pada plat kaca

hingga diameter dari batang yang dibentuk mencapai 1/8 inchi. Bilamana tanah

mulai pecah pada saat diameternya 1/8 inchi, maka kadar air tanah itu adalah

batas plastis.

c. Batas Susut (Shrinkage Limit)

Suatu tanah akan menyusut apabila air yang dikandungnya secara perlahan-

lahan hilang dalam tanah. Dengan hilangnya air secara terus menerus, tanah akan

mencapai suatu tingkat keseimbangan di mana penambahan kehilangan air tidak

akan menyebabkan perubahan volume. Batas susut menunjukkan kadar air atau

batas dimana tanah dalam keadaan jenuh yang sudah kering tidak akan menyusut

lagi, meskipun dikeringkan terus atau batas dimana sesudah kehilangan kadar air

selanjutnya tidak menyebabkan penyusutan volume tanah. Percobaan ini

bertujuan untuk mengetahui batas susut tanah.

Page 14: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

3. Uji Geser Triaxial

Dalam perancangan pondasi, uji triaksial terbatas hanya dilakukan pada

tanah-tanah lempung, lanau, dan batuan lunak. Umumnya, pengujian ini tidak

dilakukan pada tanah pasir dan kerikil, karena sulitnya memperoleh contoh tanah

tak terganggu. Walaupun pengambilan contoh tanah pasir sudah diusahakan

sangat hati-hati, namun pada pelepasan contoh tanah dari dalam tabung, tanah

akan berubah atau terganggu dari kondisi aslinya.

Hal terbaik yang dapat dilakukan hanyalah dengan mengukur berat

volumenya, yaitu dengan cara menimbang contoh pasir dalam tabung lalu diukur

berat volumenya. Kemudian, pengujian geser dilakukan pada contoh tanah yang

dibuat mempunyai berat volume yang sama. Pada tanah pasir, lebih baik

jika sudut gesekalam (j) secara empiris diukur dari uji lepangan, seperti uji SPT

atau uji penetrasikerucut statis (sondir). Kuat geser tanah lempung yang

digunakan untuk hitungankapasitas dukung tanah dapat diperoleh dari pengujian

triaksial takterdrainasi (undrained).

Pada uji ini umumnya digunakan sebuah sample tanah kira-kira berdiameter

1,5inc (38,1 mm) dan panjang 3 inc (76,2 mm). Sample tanah (benda uji)

tersebutditutup dengan membrane karet yang tipis dan diletakkan didalam sebuah

bejanaselinder dari bahan plastic yang kemudian bejana tersebut diisi dengan air

ataularutan gliserin. Didalam bejana, benda uji tersebut akan mendapat

tekananhidrostatis.Untuk menyebabkan terjadinya kerutuntuhan geser pada benda

uji, tegangan aksial (vertikal) diberikan melalui suatu piston vertical (tegangan ini

biasanya juga disebut tegangan deviator).

Untuk pembebanan vertical dapat dilakukan dengan dua cara antara lain:

1. Dengan memberikan beban mati yang berangsur-angsur ditambah

(penambahan setiap saat sama) sampai benda uji runtuh (deformasi arah

aksialakibat pembebanan ini diukur dengan sebuah arloji ukur/dial gage)

2. Dengan memberikan deformasi arah aksial (vertikal)dengan kecepatan

deformasi yang tetap dengan bantuan gigi-gigi mesin atau pembebanan hidrolis.

Cara ini disebut juga sebagai uji regangan terkendali.

Beban aksial yang diberikan diukur dengan bantuan sebuah proving ring

(lingkaran pengukur beban) yang berhuhubungan dengan piston vertical. Alat ini

Page 15: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

juga dilengkapi dengan pipa-pipa untuk mengalirkan air ke dan dari dalam sample

tanah dimana pipa-pipa tersebut juga berguna sebagai sarana pengukur tegangan

airpori(pada kondisi uji).

Dalamujigesertriaxial, adatigatipestandar yang biasanyadilakukanyaitu:

a. Consolidated Drained Test (CD Test)

Consolidated drained test atau uji air-teralirkan terkonsolidasi biasanya

dilakukan dengan cara benda uji diletakan dari segala arah dengan tegangan

penyekap dengan cara memberikan tekanan pada cairan dalam silinder. Setelah

penyekap dilaukan, tegangan airporidalam benda uji naik. Kenaikan airporidapat

dinyatakan dalam bentuk para meter tak berdimensi.

Untuk tanah-tanah yang jenuh air, parameter teganganporisama dengan nol.

apabila pada hubungan dengan pipa aliran (drainage) tetap terbuka, akan terjadi

disipasi akibat kelebihan tegangan airpori, dan kemudian terjadi konsolidasi. lama

kelamaan uc mengecil menjadi nol. Pada tanah yang jenuh air perubahan volume

dari benda uji yang terjadi selama proses konsolidasi dapat ditentukan dari

besarnya volume airporiyang mengalir keluar. Beban tengangan deviator, pada

benda uji ditambahkandengan lambat sekali (kecepatan penambahan beban sangat

kecil). Selama pengujian ini pipa aliran dibiarkan terbuka dengan demikian

penambahan beban tegangan deviator yang sangat perlahan-lahan tersebut

memungkinkan terjadinya dispasi penuh dari tegangan airporisehingga dapat

diciptakan selama pengujian.

Sebuah contoh yang umi\um dari variasi tegangan deviator terhadap

pertambahan regangan pada tanah pasir renggang dan pada tanah lempung yang

terkonsolidasi normal menunjukan hal yang serupa untuk tanah pasir padat dan

tanah lempung terkonsolidasi lebih.

Pengujian yang sama pada sample tanahdapat dilakukan beberapa kali dengan

tekanan penyekap yang berbeda-beda.bila harga tegangan-tegangan utama besar

dan kecil pada setiap uji tersebut dapat diketahui, maka kita dapat menggambar

lingkaran-lingkaran mohrnya sekaligus didapat pula garis keruntuhannya (failure

envelope).

Pengetahuan tentang kekuatan geser diperlukan untuk menyelesaikan

Page 16: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

masalah-masalah yang berhubungan dengan stabilitasmassatanah. Bila suatu

titikpada sembarang bidang dari suatumassatanah memiliki tegangan geser yang

sama dengan kekuatan gesernya, maka keruntuhan akan terjadi pada titik tersebut.

Kekuatan geser tanah pada bidang tersebut pada titik yang sama, sebagai

parameter kuat geser, yang berturut-turut didefinisikan sebagai kohesi

(cohesion intercept atau apparent cohesion) dan sudut tahanan geser (angle

of shearing resitance).

Berdasarkan konsep dasar Terzaghi, tegangan geser pada suatu tanah hanya

dapat ditahan oleh tegangan partikel-partikel padatnya. Kekuatan geser tanah

dapat juga dinyatakan sebagai fungsi dari tegangan normal efektif

Dengan demikian keruntuhan akan terjadi pada titik yang

mengalamikeadaan kritis yang disebabkan oleh kombinasi antara tegangan

geser dantegangan normal efektif.Selain itu, kekuatan geser juga dapat

dinyatakan dalam tegangan utama pada keadaan runtuh dititik yang ditinjau.

Garis yang dihasilkan oleh persamaan pada keadaan runtuh merupakan garis

singgungterhadap lingkaran Mohr yang menunjukkan keadaan tegangan

dengan nilai positif untuk tegangan tekan.

Kondisi terkonsolidasi lebih pada benda uji akan terjadi bila suatu sapel tanah

lempung yang pada mulanya dikonsolidasi dengan tekanan penyekap yang sama

besardan kemudian dibolehkan mengembang dengan menurunkan tegangan

penyekap menjadisama besar. Garis keruntuhan yang dihasilkan dari uji triaksial

kondisi air air teralirkan pada sample tanah lempung terkonsolidasi lebih akan

membentuk cabang dan mempunyai sudut yang lebih kecil dan memotong sumbu

vertical pada suatu harga sebesar harga kohesi dari tanah tersebut.

Pelaksanaan uji geser triaksial dengan metode air teralilirkan terkonsolidasi

padsa tanah lempung biasanya memerlukan beberapa hari untuk setiap benda uji.

Hal ini disebabkan karena kecepatan penambahan tegangan deviator lambat sekali

agar dapat menghasilkan kondisi air teralirkan sepenuhnya dari dalam benda uji.

Inilah sebabnya mengapa uji triaksial cara CD tidak umum dilakukan.

b. Consolidated Undrained Test (CU Test)

Uji CU merupakan uji triaksial yang paling umum dipakai.Dimana pada uji

ini sample tanah yang jenuh air mula-mula dikonsolidasi dengan tekanan

Page 17: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

penyekap yang sama dari segala penjuru dalam bejana yang berisikan fluida. Hal

ini akan menyebabkan terjadinya pengaliran air dari sample tanah keluar. Sesudah

tegangan airporiakibat pemberian tekanan penyekap telah seluruhnya terdipasi,

tegangan deviator pada sample tanah kemudian ditambah sampai menyebabkan

keruntuhan pada sample tanah tersebut.

Selama fase ini berlangsung, hubungan draenase (pengaliran air) dari dan ke

dalam sample tanah harus dibuat tertutup (drainase ini terbuka pada fase

konsolidasi). Karena tidak mungkin terjadi pengaliran air, maka pada saat

pembebanan ini akan terjadi kenaikan teganganpori. Selama uji berlangsung

diadakan pengukuran terus menerus.

Pada tanah pasir lepas (renggang) dan tanah lempung terkonsolidasi normal,

tegangan airporiakan membesar dengan bertambahnya regangan tadi sedangkan

untuk tanah pasir padat dan lempung terkonsolidasi libih, tegangan airporiakan

membesar dengan bertambahnya regangan sampai suatu batas tertentu. Kemudian

setyelah itu tegangan airporimenjadi negatif (relative terhadap tekanan atmosfer).

Hal ini dikarenakan tanahnya yang mengembang.

Pada uji ini berbeda dengan uji air mengalir-terkonsolidsasi, harga tegangan

total dan tegangan efektif pada uji air termampatkan-terkonsolidasi tidak sama.

Pada uji ini harga tegangan airporipada saat terjadi keruntuhan langsung daspat

diukur.

Pada uji ini juga dapat dilakukan padas sample tanah yang berbeda, dengan

tegangan penyekap dibuat berbeda-beda untuk menentukan parameter kekuatan

geser tanah tersebut.

c. Unconsolidated Undrained Test (UU Test)

Pengujian Triaksial UU adalah suatu cara untuk pengujian kuat geser

tanah.Pengujian Triaksial tipe UU tersebut untuk mendapatkan nilai kohesi (c)

dan E tersebut yaitu dengan lingkaran Mohr dan regresi linier.Pada pengujian

Triaksial tipe UU Unconsolidation-Undrained) benda ujimula-muladibebani

dengan penerapan tegangan selkemudiandibebanidenganbebannormal, melalui

penerapan tegangan deviator sampaimencapai keruntuhan.

Pada penerapan tegangan deviator selama penggeserannya tidak diijinkan

airkeluar dari benda ujinya dan selama pengujian katup drainasi ditutup.

Page 18: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Karenapada pengujian air tidak diijinkan mengalir keluar, beban normal tidak

ditransferke butiran tanahnya. Keadaan tanpa drainasi ini menyebabkan adanya

tekanankelebihan tekanan poridengan tidak ada tahanan geser hasil

perlawanan daributiran tanahnya.

4. PengujianGeserLangsung(Direct Shear Test)

Pengujian geser langsung dimaksudkan untuk menentukan besarnya

parameter geser tanah dengan alat geser langsung pada kondisi consolidated

drained. Parameter geser tanah terdiri atas susut geser intern (i) dan kohesi (c).

Kondisi consolidated berarti pelaksanaan penggeseran air ke pori tanah diberi

kesempatan untuk mengalir keluar.

Bidang keruntuhan geser yang terjadi dalam pengujian geser langsung adalah

bidang yang dipaksakan, bukan merupakan bidang terlembah seperti yang terjadi

pada pengujian kuat tekan bebas ataupun triaksial, dengan demikian selama

proses pembebanan horizontal, tegangan yang timbul dalam bidang geser sangat

kompleks, hal ini sekaligus merupakan salah satu kelemahan utama dalam

percobaan geser langsung. Nilai kekuatan geser tanah antara lain digunakan dalam

merencanakan kestabilan lereng, serta daya dukung pondasi tanah. Nilai kekuatan

geser ini dirumuskan oleh Coloumb dan Mohrn dalam persamaan berikut:

fσn tan cS

Dimana,

S = kekuatan geser maksimum (kg/cm2)

c = kohesi (kg/cm2)

σn = tegangan normal (kg/cm2)

f = sudut geser dalam (o)

Benda uji yang digunakan berupa contoh tanah disturb sebesar cincin cetak.

Alat uji yang digunakan terdiri atas kotak geser, perlengkapan penggeser tanah,

perlengkapan pembebanan, cincin beban dengan dialnya, dial pembacaan

penurunan benda uji, serta dial pengukur regangan penggeseran. Selama

pengujian pembacaan beban horisontal dilakukan pada interval regangan tetap

tertentu (Strain Controlled).

Page 19: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

5. KuatTekanBebas

Kuat tekan bebas adalah besarnya gaya aksial per satuan luas pada saat benda

uji mengalami keruntuhan atau pada saat regangan mencapai 20%. Pengujian kuat

tekan bebas termasuk hal khusul dari pengujian Triaksial Unconsolidated

Undrained. Pemeriksaan kuat tekan bebas yang dilakukan berfungsi untuk

menentukan nilai kuat tekan bebas (qu) dari suatu tanah. Untuk menentukan

kekuatan tanah pada tes ini, dilakukan dengan cara memasukkan benda uji sedikit

demi sedikit ke dalam tabung yang diberi vaselin sambil ditekan-tekan dengan jari

lalu dikeluarkan dan diletakkan dibawah mesin tekan, dan untuk selanjutnya

dilakukan pembacaan pada jarum dial dan jarum proving ring sampai benda uji

mengalami keruntuhan.

Hasilpemeriksaan di laboratorium berupa nilai kekuatan tekan bebas,

perbandingan tinggi dan diameter, nilai rata-rata persen regangan untuk mencapai

keruntuhan, deskripsi visual jenis tanah, simbol dan sebagainya

Gambar 2. Alat Unconfined Compression Test

Keterangan gambar 2.:

1. Mur tiang

2. Proving ring

3. Dial beban

4. Plat penekan atas

5. Plat penekan bawah

Page 20: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

6. Tes Konsolidasi

Apabila suatu lapisan tanah menerima tambahan beban diatasnya, maka air

pori akan mengalir dari lapisan tesebut dan terjadi pengurangan isi (volume),

inilah yang disebut dengan konsolidasi. Pada umumnya konsolidasi sini

berlangsung pada arah vertikal saja, karena lapisan yang terkena tambahan beban

itu tidak dapat bergerak secara horizontal. Hal ini dikarenakan tanah

terkonsolidasi tersebut ditahan oleh tanah disekelilingnya.Oleh sebab itu

perhitungan konsolidasi hampir selalu berdasarkan pada teori “One Dimensional

Consolidation”.

Pemampatan terjadi apabila suatu lapisan tanah menerima penambahan beban

di atas permukaannya. Pemampatan tersebut disebabkan adanya deformasi

partikel tanah, relokasi partikel, keluarnya air atau udara dari pori-pori yang

berhubungan dengan keadaan tanah tersebut.

Pada tanah pasir, karena permeabilitasnya besar, maka air dapat mengalir

dengan cepat. Keluarnya air tersebut dapat menyebabkan adanya pengurangan

volume, sedangkan pada tanah lempung yang masif/compressible penurunan akan

berlangsung dalam waktu yang lama. Koefisien rembesan lempung jauh lebih

kecil daripada koefisien rembesan pasir sehingga adanya penambahan tekanan air

pori karena pembebanan akan bekurang lambat laun dalam waktu yang relatif

lama.

Pengujian dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat pemampatan dan penurunan

tanah pada saat dibebani.Tes konsolidasi dilakukan dengan cara memberikan

beban pada sampel tanah yang diuji dalam beberapa hari, dimana setiap harinya

diberikan penambahan beban sehingga, semakin hari beban yang diterima oleh

tanah akan semakin besar. Pada saat itu jugalah dilakukan pembacaan dial pada

alat uji di setiap menit dan jam-jam yang telah ditentukan. Sehingga dapat dilihat

penurunan dan pemampatan tanah yang terjadi jika diberikan beban.

Page 21: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Gambar 2. Alat-alat tes konsolidasi

Keterangan Gambar 2. :

1. Beban keseimbangan

2. Plat beban

3. Tiang penyangga

4. Dudukan dial

5. Sel konsolidasi

6. Bola baja

7. Plat penekan

8. Batu pori

9. Benda uji

10. Ring contoh

11. Sel konsolidasi

12. Beban

2.4 METODE PELAKSANAAN PONDASI TIANG PANCANG

Proses pelaksanaan pondasi tiang pancangAspek 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.

Page 22: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

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.

Page 23: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

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 )

Page 24: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

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.

Page 25: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

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.

Page 26: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

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.

2.5 KAPASITAS DAYA DUKUNG FRIKSI PONDASI TIANG

PANCANG

Seperti pada daya dukung ujung, rumus daya dukung friksi bermacam-

macam juga, tetapi dari sekian rumus, yang terkenal adalah:

Cara α dari Tomlinson

Cara λ dari Vijayvergiya dan Focht, dan lain-lain

1. Cara α dari Tomlinson

Cara α dari Tomlinsondapat digunakan untuk tanah berbutir halus (c-

soils), tanah berbutir kasar (ø-soils), maupun pada umumnya (c- ø soils).

Meskipun sebetulnya Tomlinson lebih menghendaki untuk tanah c-soils, untuk

mobilisasi komponen φ kalu terpaksa dihitung, maksimum hanya diizinkan 50%.

Untuk tanah c-soils

Page 27: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Atau

Dimana:

α = faktor adhesi yang merupakan fungsi dari kohesi atau hasil undrained

shearingstrength (tabel 5.8)

c = kohesi atau hasil undrained shearing strength

K = coefficient of lateral pressure, harganya terletak dari Ko sampai 1,75.

Biasanya direncanakan mengambil harga yang mendekati Ko. Harga

untuk tiang pancang dihitung sebagai berikut:

Dimana:

Ko = coefficient at rest condition

OCR =over consolidated ratio

qc = preconsolidated pressure

qo =overburden pressure (untuk memudahkan perhitungan, ambil OCR = 1)

ø = sudut geser dalam, biasanya diambil tegangan efektifnya, ø = ø

= sudut geser efektif tanah dan material tiang, kalau tidak disebutkan, dapat

diambil = ½ φ (lebih baik ø dalam ø) atau lihat tabel 5.5

As = Luas selimut tiang pancang yang menerima geser

Page 28: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Tabel 5.5 Harga #

Cara α dari Tomlinson dimodifikasi oleh Broms terutama pada bagian sumbangan

ø-soilsnya.

Harga Ks dan untuk berbagai material tiang pancang bisa dilihat pada tabel 5.6

berikut:

Page 29: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Tabel 5.6 Harga Ks dan menurut Tomlinson

Selain itu, nilai Ks dapat pula ditentukan dari hasil sondir. Hubungan

antara qe, ø, dan Ks melalui nilai relative density tanah dapat dilihat pada tabel

5.7.

Tabel 5.7 Karga Ks Fungsi dari Pembacaan CPT (qc) dan Sudut Geser Dalam (ø)

2. Cara λ

Cara ini hanya berlaku untuk c-soils. Besarnya kapasitas daya dukung Qf

adalah sebagai berikut:

Dimana:

c, As dan q notasi yang sama dengan sebelumnya

λ = koefisien tanpa dimensi dari Vijayvergiya dan Focht bisa dilihat pada gambar

5.2

Page 30: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Gambar 5.2 Koefisien λ Vijayvergiya dan Focht

3. Cara-cara Lainnya

Khususnya untuk tanha berpasir dapat digunakan persamaan Vesic

(1970) sebagai berikut:

Dimana:

Xv = 8 (untuk large displacement piles)

Dr = relative density

Khusus dari hasil tes lapangan (sondir dan boring) dapat digunakan persamaan

sebagai berikut:

Page 31: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Data SPT

Meyerhof (1956; 1976)

Dimana:

Xm = Koefisien Meyerhof

Diambil

Xm = 2,0 untuk large displacement piles

Xm = 1,0 untuk small displacement piles

N = nilai SPT rata-rata setelah dikoreksi

Data CPT

Meyerhof

Kalau harga qc bervariasi, persamaan 5.26 bisa dituliskan dalam bentuk:

Gambar 5.3 Skematik Penurunan Persamaan Kapasitas Daya Dukung Friksi

Page 32: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Khusus tanah kepasiran, dan didasarkan atas test tarik (pull-out tests).

Ireland menganjurkan (lihat gambar 5.4)

Dimana:

z = kedalaman titik pusat gravitasi dari bagian tiang yang terbenam

q = qo = beban yang bekerja di permukaan

K = koefisien tegangan tanah lateral dapat diambil K = 1,75

P = perimeter/ keliling tiang

Gambar 5.4 Skematik Diagram Mencari Kapasitas Daya Dukung Friksi dari

Ireland

Khusus tanah kepasiran yang keras sehingga digunakan tiang pancang

meruncing, (lihat gambar 5.5)

Norland (1963)

Page 33: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Dimana:

= sudut gesekan efektif antara pile dengan tanah, bisa diambil = 2/3 ø

K = koefisien tekanan tanah

K = (1,7 – 2,2) Ko atau

K = (1,5 – 2,0) Ko

= sudut peruncing tiang

Gambar 5.5 Skematik Diagram Mencari Kapasitas Daya Dukung Friksi dari

Nordland

2.6 CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN

1. Diketahui beban yang bekerja pada titik berat pondasi tiang pancang (O)

seperti pada gambar :

Ptotal = P + Berat pile cap

= 6000 + (1,2 x 3,55 x 4,90 x 24)

= 6500,976 kN

My = 820 kN.m

Mx = -700 kN.m

ɤ beton = 24 kN/m3

Page 34: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Ditanyakan : Berapa beban yang didukung oleh masing-masing tiang (Qi)?

Jawab :

Langkah 1 : Menghitung letak titik berat tiang (O)

Perhitungan letak titik berat tiang tidak perlu dilakukan karena susunan tiang

Yang simetris baik pada arah x dan y. Letak titik berat tiang berada pada

koordinat (0,0) dan berimpit pada titik berat pile cap.

Langkah 2 : Perhitungan besarnya distribusi beban ke tiang

n = 12 buah

Σ(x2) = 6 (2,0252) + 6 (0,6752)

= 27,3375 m2

Page 35: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Σ(y2) = 8 (1,352)

= 14,58 m2

Qi

)(y

Mx.yi

)(x

My.xi

n

Ptotal22

58,14

700.yi-

3375,27

820.xi

12

6500,976

2. Abutment setinggi 9,75 m dari dasar pondasi memiliki susunan pile cap

seperti di bawah ini. Kapasitas dukung tiang tunggal end bearing persegi

50x50 berdasarkan hasil sondir dan SPT menghasilkan Qijin = 1100 kN.

Kapasitas dukung tiang tunggal arah horisontal (Hijin) = 100 kN.

Page 36: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Beban jembatan rangka baja bentang 60 m, berat sendiri abutmen dan oprit

bekerja pada titik berat tiang pancang (O) :

Beban aksial (P) = 12000 kN.

Beban momen memutar sumbu x (Mx) = 2500 kN.m

Beban lateral (H) = 3000 kN.

Ditanyakan :

a. Berapa beban yang didukung olehmasing-masing tiang ?

b. Chek apakah pondasi abutment tersebut aman ?

Jawab :

a. Beban yang didukung olehmasing-masing tiang adalah :

Σ(y2) = 10. (22) = 40 m

2

Qi = )(y

.yM

n

P2

ix

= 40

.2500

15

12000 iy

Page 37: Pondasi tiang pancang univ.gunadarma (ayu, aci, yoan)

Untuk baris tiang 1 s/d tiang 5,

yi = 2,0 sehingga untuk masing-masing tiangnya Qi = 925 kN

Tiang pada baris ini memiliki kemiringan tiang 1H:4V maka m=4.

Distribusi yang terjadi pada tiang 1 s/d 5 untuk arah vertikal :

Qiv = Qi / m.√(1+m2) = 925/4.√(1+42) = 953,5 kN

Distribusi yang terjadi padatiang 1 s/d 5 untuk arah horisontal :

Qih = Qi / m = 925/4 = 231,25kN

Untuk baris tiang 6 s/d tiang 10,

yi = 0 sehingga untuk masing-masing tiangnya Qi = 800 kN

Untuk baris tiang 11 s/d tiang 15,

yi = -2,0 sehingga untuk masing-masing tiangnya Qi = 675 kN

b. Untuk mengecek apakah pondasi abutment tersebut aman jika diketahui

kapasitas dukung tiang tunggal end bearing Qijin = 1100 kN dan kapasitas

dukung tiang tunggal arah horisontal (Hijin) = 100 kN.

• Nilai yang terbesar dari distribusi beban vertikal (Qi) ke masing-masing

tiang :

Qi = 953,5kN<Qijin (= 1100 kN) Aman

• Nilai yang terbesar dari distribusi beban horisontal (Hi) ke masing-

masing tiang : Beban horisontal yang didukung tiang miring =

5 x 231,5 = 1157 kN

Sehingga beban horizontal masing-masing tiang :

Hi = (3000-1157) /15 =122,8 KN >Hijin (=100 kN) TidakAman.