Tiang pancang

52
2.5 Macam-Macam Cara Penetrasi Pondasi Dalam 2.5.1 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 digolongkan berdasarkan kualitas bahan material dan cara pelaksanaan. Menurut kualitas bahan material yang digunakan, tiang pancang dibedakan menjadi empat yaitu tiang pancang kayu, tiang pancang beton, tiang pancang baja, dan tiang pancang composite (kayu – beton dan baja – beton). Tiang pancang umumnya digunakan: Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat. Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara terhadap guling.

Transcript of Tiang pancang

Page 1: Tiang pancang

2.5 Macam-Macam Cara Penetrasi Pondasi Dalam2.5.1 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 digolongkan berdasarkan kualitas bahan material dan cara pelaksanaan.

Menurut kualitas bahan material yang digunakan, tiang pancang dibedakan menjadi empat yaitu

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

– beton dan baja – beton).

Tiang pancang umumnya digunakan:

Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui sebuah

stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat.

Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah

tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara terhadap

guling.

Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi

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

kemudian.

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

tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.

Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo getaran

dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.

Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan dan atau pir, khususnya jika

erosi merupakan persoalan yang potensial.

Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban diatas permukaan air melalui

air dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut. Hal seperti ini adalah mengenai tiang

Page 2: Tiang pancang

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 umum 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.

Page 3: Tiang pancang

1.        Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya

Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori (Bowles, 1991) antara lain:

a.        Tiang Pancang Kayu

Tiang pancang dengan bahan material kayu dapat digunakan sebagai tiang pancang pada suatu

dermaga. Tiang pancang kayu dibuat dari batang pohon yang cabang-cabangnya telah dipotong

dengan hati-hati, biasanya diberi bahan pengawet dan didorong dengan ujungnya yang kecil

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

maksud khusus, seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan bergerak

kembali melawan poros. Kadang kala ujungnya runcing dilengkapi dengan sebuah sepatu

pemancangan yang terbuat dari logam bila tiang pancang harus menembus tanah keras atau tanah

kerikil.

Pemakaian tiang pancang kayu ini adalah cara tertua dalam penggunaan tiang pancang sebagai

pondasi. Tiang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang katu tersebut dalam

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

cepat rusak atau busuk apabila dalam keadaan kering dan basah yang selalu berganti-ganti.

Sedangkan pengawetan serta pemakaian obat-obatan pengawet untuk kayu hanya akan menunda

atau memperlambat kerusakan daripada kayu, akan tetapi tetap tidak akan dapat melindungi

untuk seterusnya. Pada pemakaian tiang pancang kayu ini biasanya tidak diijinkan untuk

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

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

banyak terdapat hutan kayu seperti daerah Kalimantan, sehingga mudah memperoleh balok/tiang

kayu yang panjang dan lurus dengan diameter yang cukup besar untuk digunakan sebagai tiang

pancang.

Persyaratan dari tiang pancang tongkat kayu tersebut adalah : bahan kayu yang dipergunakan

harus cukup tua, berkualitas baik dan tidak cacat, contohnya kayu berlian. Semula tiang pancang

Page 4: 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

Page 5: Tiang pancang

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.

Page 6: Tiang pancang

·         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

pilesebab 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

Page 7: Tiang pancang

            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.

Page 8: Tiang pancang

·         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 )

Page 9: Tiang pancang

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.

Page 10: Tiang pancang

·         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.

Page 11: Tiang pancang

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).

Page 12: Tiang pancang

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.

Page 13: Tiang pancang

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

Page 14: Tiang pancang

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:

Ø  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.

Ø  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.

Page 15: Tiang pancang

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:

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

Ø  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.

Page 16: Tiang pancang

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.

Page 17: Tiang pancang

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.

Page 18: Tiang pancang

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.

Page 19: Tiang pancang

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).

Page 20: Tiang pancang

                             (a)                                                                        (b)

Page 21: Tiang pancang

(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 )

Page 22: Tiang pancang

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:

Page 23: 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).

Page 24: Tiang pancang

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.

Page 25: Tiang pancang

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 26: Tiang pancang

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 telahditentukan.

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 gatepada 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

Page 27: Tiang pancang

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.

Page 28: Tiang pancang

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

Page 29: Tiang pancang

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 :

Page 30: Tiang pancang

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

Fb adalah faktor empirik tergantung pada tipe tanah.Tahanan kulit persatuan luas

(f) diprediksi sebagai berikut :

dimana :

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

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

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

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

2.2

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

Tipe Tiang Pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0

Baja 1,75 3,5

Beton Pratekan 1,75 3,5

Tabel 2.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda ( Titi dan Farsakh, 1999)

Tipe Tanah αs (%) Tipe Tanah αs (%) Tipe Tanah αs (%)

Pasir 1,4 Pasir

berlanau

2,2 Lempung

berpasir

2,4

Pasir

kelanauan

2,0 Pasir

berlanau

dengan

2,8 Lempung

berpasir

dengan

2,8

Page 31: Tiang pancang

lempung lanau

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.

Page 32: Tiang pancang

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

Page 33: Tiang pancang

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

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

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

keamanan terhadap keruntuhan adalah nilai kapasitas ultimit (Qu) dibagi dengan faktor aman

(SF) yang sesuai. Variasi besarnya faktor aman yang telah banyak digunakan untuk perancangan

pondasi tiang pancang, sebagai berikut :

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

koef. Restitusi

Tipe Hammer Efficiency, E

Single and double acting hammer 0.7 - 0.8

Diesel Hammer 0.8 - 0.9

drop Hammer 0.7 - 0.9

Pile Material Coefficient of restitution, n

Cast iron hammer and concrette pile ( whitout cap ) 0.4 - 0.5

Wood cushion on steel pile 0.3 - 0.4

Wooden pile 0.25 - 0.3

Pemakaian  pondasi  tiang pancang beton mempunyai keuntungan dan kerugian antara lain

adalah sebagai berikut:

Keuntungannya yaitu:

Page 34: Tiang pancang

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.

Page 35: Tiang pancang

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:

Page 36: Tiang pancang

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.

Page 37: Tiang pancang

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

Page 38: Tiang pancang

(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.