PONDASI TIANG PANCANG (PILE FOUNDATION)

PONDASI TIANG PANCANG (PILE FOUNDATION)

Pondasi tiang pancang (pile foundation) adalah bagian dari

struktur yang digunakan untuk menerima dan mentransfer

(menyalurkan) beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang

terletak pada kedalaman tertentu. Tiang pancang bentuknya panjang

dan langsing yang menyalurkan beban ke tanah yang lebih dalam.

Bahan utama dari tiang adalah kayu, baja (steel), dan beton.

Tiang pancang yang terbuat dari bahan ini adalah dipukul, dibor

atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan dengan pile cap

(poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan

karakteristik penyebaran beban tiang pancnag diklasifikasikan

berbeda-beda.

Pondasi tiang sudah digunakan sebagai penerima beban dan

sistem transfer beban bertahun-tahun. Pada awal peradaban, dari

komunikasi, pertahanan, dan hal-hal yang strategik dari desa dan

kota yang terletak dekat sungai dan danau. Oleh sebab itu perlu

memperkuat tanah penunjang dengan beberapa tiang. Tiang yang

terbuat dari kayu (timber pile) dipasang dengan dipukul ke dalam

tanah dengan tanah atau lubang yang digali dan diisi dengan pasir

dan batu.

Pada tahun 1740, Christoffoer Polhem menemukan peralatan pile

driving yang mana menyerupai mekanisme Pile driving saat ini.

Tiang baja (steel pile) sudah digunakan selama 1800 dan tiang

beton (concrete pile) sejak 1900. Revolusi industri membawa

perubahan yang penting pada sistem pile driving melalui penemuan

mesin uap dan mesin diesel. Lebih lagi baru-baru ini,

meningkatnya permintaan akan rumah dan konstruksi memaksa para

pengembang memanfaatkan tanah-tanah yang mempunyai karakteristik

yang kurang bagus. Hal ini membuat pengembangan dan peningkatan

sistem pile driving. Saat ini banyak teknik-teknik instalansi

tiang pancang bermunculan.

Seperti tipe pondasi yang lainnya, tujuan dari pondasi tiang

adalah:

1.        Untuk menyalurkan beban pondasi ke tanah keras

2.        Untuk menahan beban vertikal, lateral, dan beban uplift.

Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah

dasar tidak mempunyai kapasitas daya pikul yang memadai. Kalau

hasil pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah dangkal tidak

stabil dan kurang keras apabila besarnya hasil estimasi penurunan

tidak dapat diterima pondasi tiang pancang dapat menjadi bahan

pertimbangan. Lebih jauh lagi, estimasi biaya dapat menjadi

indicator bahwa pondasi tiang pancang biayanya lebih murah

daripada jenis pondasi yang lain dibandingkan dengan biaya

perbaikan tanah.

Dalam kasus konstruksi berat, sepertinya bahwa kapasitas daya

pikul dari tanah dangkal tidak akan memuaskan, dan konstruksi

seharusnya di bangun di atas pondasi tiang. Tiang pancang juga

digunakan untuk kondisi tanah yang normal untuk menahan beban

horizontal. Tiang pancang merupakan metode yang tepat untuk

pekerjaan diatas air, seperti jertty atau dermaga.

Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan

apabila tanah yang berada dibawah dasar bangunan tidak mempunyai

daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat

bangunan beban yang bekerja padanya (Sardjono HS, 1988). Atau

apabila tanah yang mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul

berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja berada pada lapisan

yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman > 8 m (Bowles,

1991). Fungsi dan kegunaan dari pondasi tiang pancang adalah

untuk memindahkan atau mentransfer beban-beban dari konstruksi di

atasnya (super struktur) ke lapisan tanah keras yang letaknya

sangat dalam.

Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak

lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle pile)

untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal yang bekerja. Hal

seperti ini sering terjadi pada dermaga dimana terdapat tekanan

kesamping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat

dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta

disesuaikan pula dengan perencanaannya.

Pondasi tiang digolongkan berdasarkan kualitas bahan material

dan cara pelaksanaan. Menurut kualitas bahan material yang

digunakan, tiang pancang dibedakan menjadi empat yaitu tiang

pancang kayu, tiang pancang beton, tiang pancang baja, dan tiang

pancang composite (kayu – beton dan baja – beton).

Tiang pancang umumnya digunakan:

1. Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam

atau melalui sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini

beban vertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat.

2. Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti

untuk telapak ruangan bawah tanah dibawah bidang batas air

jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara terhadap guling.

3. Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas

melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran

dorongan. Tiang pancang ini dapat ditarik keluar kemudian.

4. Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar

atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh

sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.

5. Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk

mengontrol amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari

sistem tersebut.

6. Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan

dan atau pir, khususnya jika erosi merupakan persoalan yang

potensial.

7. Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban

diatas permukaan air melalui air dan kedalam tanah yang

mendasari air tersebut. Hal seperti ini adalah mengenai

tiang pancang yang ditanamkan sebagian dan yang terpengaruh

oleh baik beban vertikal (dan tekuk) maupun beban lateral

(Bowles, 1991).

Pondasi  tiang  pancang  dibuat  ditempat  lain (pabrik, 

dilokasi)  dan  baru dipancang sesuai dengan umur beton setelah

28 hari. Karena tegangan tarik beton adalah kecil, sedangkan

berat sendiri beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini

haruslah diberi tulangan yang cukup kuat untuk menahan momen

lentur yang akan timbul  pada  waktu  pengangkatan  dan 

pemancangan.

KRITERIA DAN JENIS PEMAKAIAN TIANG PANCANG

Dalam perencanaan pondasi suatu konstruksi dapat digunakan

beberapa macam tipe pondasi. Pemilihan tipe pondasi yang

digunakan berdasarkan atas beberapa hal, yaitu:

           Fungsi bangunan atas yang akan dipikul oleh pondasi

tersebut;

           Besarnya beban dan beratnya bangunan atas;

           Kondisi tanah tempat bangunan didirikan;

           Biaya pondasi dibandingkan dengan bangunan atas.

Kriteria pemakaian tiang pancang dipergunakan untuk suatu

pondasi bangunan sangat tergantung pada kondisi:

           Tanah dasar di bawah bangunan tidak mempunyai daya dukung

(misalnya pembangunan lepas pantai)

           Tanah dasar di bawah bangunan tidak mampu memikul

bangunan yang ada diatasnya atau tanah keras yang mampu memikul

beban tersebut jauh dari permukaan tanah

           Pembangunan diatas tanah yang tidak rata

           Memenuhi kebutuhan untuk menahan gaya desak keatas

(uplift)

A.   Penggolongan Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan

pemakaian bahan, cara tiang meneruskan beban dan cara

pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan satu persatu.

1. Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan

karakteristik strukturnya

Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori (Bowles,

1991) antara lain:

a.        Tiang Pancang Kayu

Tiang pancang dengan bahan material kayu dapat digunakan

sebagai tiang pancang pada suatu dermaga. Tiang pancang kayu

dibuat dari batang pohon yang cabang-cabangnya telah dipotong

dengan hati-hati, biasanya diberi bahan pengawet dan didorong

dengan ujungnya yang kecil sebagai bagian yang runcing. Kadang-

kadang ujungnya yang besar didorong untuk maksud-maksud khusus,

seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan

bergerak kembali melawan poros. Kadang kala ujungnya runcing

dilengkapi dengan sebuah sepatu pemancangan yang terbuat dari

logam bila tiang pancang harus menembus tanah keras atau tanah

kerikil.

Pemakaian tiang pancang kayu ini adalah cara tertua dalam

penggunaan tiang pancang sebagai pondasi. Tiang kayu akan tahan

lama dan tidak mudah busuk apabila tiang 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 kayu harus diperiksa terlebih dahulu sebelum

dipancang untuk memastikan bahwa tiang pancang kayu tersebut

memenuhi ketentuan dari bahan dan toleransi yang diijinkan. Semua

kayu lunak yang digunakan untuk tiang pancang memerlukan

pengawetan, yang harus dilaksanakan sesuai dengan AASHTO M133 –

86 dengan menggunakan instalasi peresapan bertekanan.

Bilamana instalasi semacam ini tidak tersedia, pengawetan

dengan tangki terbuka secara panas dan dingin, harus digunakan.

Beberapa kayu keras dapat digunakan tanpa pengawetan, tetapi pada

umumnya, kebutuhan untuk mengawetkan kayu keras tergantung pada

jenis kayu dan beratnya kondisi pelayanan.

KEPALA TIANG PANCANG

Sebelum pemancangan, tindakan pencegahan kerusakan pada kepala

tiang pancang harus diambil. Pencegahan ini dapat dilakukan

dengan pemangkasan kepala tiang pancang sampai penampang

melintang menjadi bulat dan tegak lurus terhadap panjangnya dan

memasang cincin baja atau besi yang kuat atau dengan metode

lainnya yang lebih efektif. Setelah pemancangan, kepala tiang

pancang harus dipotong tegak lurus terhadap panjangnya sampai

nagian kayu yang keras dan diberi bahan pengawet sebelum pur

(pile cap) dipasang.

Bilama tiang pancang kayu lunak membentuk pondasi struktur

permanen dan akan dipotong sampai di bawah permukaan tanah, maka

perhatian khusus harus diberikan untuk memastikan bahwa tiang

pancang tersebut telah dipotong pada atau di bawah permukaan air

tanah yang terendah yang diperkirakan. Bilamana digunakan pur

(pile cap) dari beton, kepala tiang pancang harus tertanam dalam

pur dengan kedalaman yang cukup sehingga dapat memindahkan gaya.

Tebal beton di sekeliling tiang pancnag paling sedikit 15 cm dan

harus diberi baja tulangan untuk mencegah terjadinya keretakan.

SEPATU TIANG PANCANG

Tiang pancang harus dilengkapi dengan sepatu yang cocok untuk

melindungi ujung tiang selama pemancangan, kecuali bilamana

seluruh pemancangan dilakukan pada tanah yang lunak.  Sepatu 

harus  benar-benar  konsentris (pusat  sepatu  sama  dengan 

pusat  tiang pancang) dan dipasang dengan kuat pada ujung tiang.

Bidang kontak antara sepatu dan kayu harus cukup untuk

menghindari tekanan yang berlebihan selama pemancangan.

PEMANCANGAN

Pemancangan berat yang mungkin merusak kepala tiang pancang,

memecah ujung dan menyebabkan retak tiang pancang harus dihindari

dengan membatasi tinggi jatuh palu dan jumlah penumbukan pada

tiang pancang. Umumnya, berat palu harus sama dengan beratnya 

tiang  untuk  memudahkan  pemancangan.  Perhatian  khusus  harus 

diberikan selama pemancangan untuk memastikan bahwa kepala tiang

pancang harus selalu berada sesumbu dengan palu dan tegak lurus

terhadap panjang tiang pancang dan bahwa tiang pancang dalam

posisi yang relatif pada tempatnya.

PENYAMBUNGAN

Bilamana diperlukan untuk menggunakan tiang pancang yang

terdiri dari dua batang atau lebih, permukaan ujung tiang pancang

harus dipotong sampai tegak lurus terhadap panjangnya untuk

menjamin bidang kontak seluas seluruh penampang tiang pancang.

Pada tiang pancang yang digergaji, sambungannya harus diperkuat

dengan kayu atau pelat penyambung baja, atau profil baja seperti

profil kanal atau profil siku yang dilas menjadi satu membentuk

kotak yang dirancang untuk memberikan kekuatan yang diperlukan.

Tiang pancang   bulat harus diperkuat dengan pipa penyambung.

Sambungan di dekat titik-titik yang mempunyai lendutan maksimum

harus dihindarkan.

Keuntungan pemakaian tiang pancang kayu

         Tiang pancang dari kayu relatif lebih ringan sehingga mudah

dalam pengangkutan.

         Kekuatan tarik besar sehingga pada waktu pengangkatan untuk

pemancangan tidak menimbulkan kesulitan seperti misalnya pada

tiang pancang beton precast.

         Mudah untuk pemotongannya apabila tiang kayu ini sudah

tidak dapat masuk lagi ke dalam tanah.

         Tiang pancang kayu ini lebih baik untuk friction pile dari pada

untuk end bearing pile sebab tegangan tekanannya relatif kecil.

         Karena tiang kayu ini relatif flexible terhadap arah

horizontal dibandingkan dengan tiang-tiang pancang selain dari

kayu, maka apabila tiang ini menerima beban horizontal yang tidak

tetap, tiang pancang kayu ini akan melentur dan segera kembali ke

posisi setelah beban horizontal tersebut hilang. Hal seperti ini

sering terjadi pada dermaga dimana terdapat tekanan kesamping

dari kapal dan perahu.

Kerugian pemakaian tiang pancang kayu:

         Karena tiang pancang ini harus selalu terletak di bawah

muka air tanah yang terendah agar dapat tahan lama, maka kalau

air tanah yang terendah itu letaknya sangat dalam, hal ini akan

menambah biaya untuk penggalian.

         Tiang pancang yang di buat dari kayu mempunyai umur yang

relatif kecil di bandingkan dengan tiang pancang yang di buat

dari baja atau beton terutama pada daerah yang muka air tanahnya

sering naik dan turun.

         Pada waktu pemancangan pada tanah yang berbatu (gravel)

ujung tiang pancang kayu dapat berbentuk berupa sapu atau dapat

pula ujung tiang tersebut hancur. Apabila tiang kayu tersebut

kurang lurus, maka pada waktu dipancangkan akan menyebabkan

penyimpangan terhadap arah yang telah ditentukan.

         Tiang pancang kayu tidak tahan terhadap benda-benda yang

agresif dan jamur yang menyebabkan kebusukan.

b.    Tiang Pancang Beton

1.    Precast Reinforced Concrete Pile

            Precast renforced concrete pile adalah tiang

pancang dari beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan

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

dipancangkan. Karena tegangan tarik beton adalah kecil dan

praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan berat sendiri dari

pada beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini haruslah

dieri penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen

lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan.

Karena berat sendiri adalah besar, biasanya pancang beton ini

dicetak dan dicor di tempat pekerjaan, jadi tidak membawa

kesulitan untuk transport.

Tiang pancang ini dapat memikul beban yang besar (>50 ton

untuk setiap tiang), hal ini tergantung dari dimensinya. Dalam

perencanaan tiang pancang beton precast ini panjang dari pada

tiang harus dihitung dengan teliti, sebab kalau ternyata panjang

dari pada tiang ini kurang terpaksa harus dilakukan penyambungan,

hal ini adalah sulit dan banyak memakan waktu.

Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa

lingkaran, segi empat, segi delapan dapat dilihat pada gambar di

bawah ini.

Gambar 1. Tiang pancang beton precast concrete pile (Bowles,

1991)

Keuntungan pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile:

         Precast Concrete Reinforced Pile ini mempunyai tegangan

tekan yang besar, hal ini tergantung dari mutu beton yang di

gunakan.

         Tiang pancang ini dapat di hitung baik sebagai end bearing pile

maupun friction pile.

         Karena tiang pancang beton ini tidak berpengaruh oleh

tinggi muka air tanah seperti tiang pancang kayu, maka disini

tidak memerlukan galian tanah yang banyak untuk poernya.

         Tiang pancang beton dapat tahan lama sekali, serta tahan

terhadap pengaruh air maupun bahan-bahan yang corrosive asal

beton dekkingnya cukup tebal untuk melindungi tulangannya.

Kerugian pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile

        Karena berat sendirinya maka transportnya akan mahal, oleh

karena itu Precast reinforced concrete pile ini di buat di lokasi

pekerjaan.

        Tiang pancang ini di pancangkan setelah cukup keras, hal

ini berarti memerlukan waktu yang lama untuk menunggu sampai

tiang beton ini dapat dipergunakan.

        Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan

lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.         Bila panjang tiang pancang kurang, karena panjang dari tiang

pancang ini tergantung dari pada alat pancang ( pile driving ) yang

tersedia maka untuk melakukan panyambungan adalah sukar dan

memerlukan alat penyambung khusus.

2.    Precast Prestressed Concrete Pile

Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang dari

beton prategang yang menggunakan baja penguat dan kabel kawat

sebagai gaya prategangnya.

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

Keuntungan pemakaian Precast prestressed concrete pile:

         Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.

         Tiang pancang tahan terhadap karat.

         Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi.

Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile:

         Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani.

         Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.

         Pergeseran cukup banyak sehingga prategang sukar untuk

disambung.

3.    Cast in Place Pile

Pondasi tiang pancang tipe ini adalah pondasi yang di cetak

di tempat dengan jalan dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam

tanah dengan cara mengebor tanah seperti pada pengeboran tanah

pada waktu penyelidikan tanah. Pada Cast in Place ini dapat

dilaksanakan dua cara:

1.        Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah,

kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk sambil pipa tersebut

ditarik keatas.

2.        Dengan pipa baja yang di pancangkan ke dalam tanah,

kemudian diisi dengan beton, sedangkan pipa tersebut tetap

tinggal di dalam tanah.

Keuntungan pemakaian Cast in Place

         Pembuatan tiang tidak menghambat pekerjan.

         Tiang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak

dalam transport.

         Panjang tiang dapat disesuaikan dengan keadaan dilapangan.

Kerugian pemakaian Cast in Place

         Pada saat penggalian lubang, membuat keadaan sekelilingnya

menjadi kotor akibat tanah yang diangkut dari hasil pengeboran

tanah tersebut.

         Pelaksanaannya memerlukan peralatan yang khusus.

         Beton yang dikerjakan secara Cast in Place tidak dapat dikontrol.

c.    Tiang Pancang Baja.

Pada umumnya, tiang pancang baja struktur harus berupa

profil baja gilas biasa, tetapi tiang pancang pipa dan kotak

dapat digunakan. Bilamana tiang pancang pipa atau kotak

digunakan, dan akan diisi dengan beton, mutu beton tersebut

minimum harus K250.

Kebanyakan tiang pancang baja ini berbentuk profil H. Karena

terbuat dari baja maka kekuatan dari tiang ini sendiri sangat

besar sehingga dalam pengangkutan dan pemancangan tidak

menimbulkan bahaya patah seperti halnya pada tiang beton precast.

Jadi pemakaian tiang pancang baja ini akan sangat bermanfaat

apabila kita memerlukan tiang pancang yang panjang dengan tahanan

ujung yang besar.

Tingkat karat pada tiang pancang baja sangat berbeda-beda

terhadap texture tanah, panjang tiang yang berada dalam tanah dan

keadaan kelembaban tanah.

a.         Pada tanah yang memiliki texture tanah yang kasar/kesap,

maka karat yang terjadi karena adanya sirkulasi air dalam tanah

tersebut hampir mendekati keadaan karat yang terjadi pada udara

terbuka.

b.        Pada tanah liat (clay) yang mana kurang mengandung oxygen

maka akan menghasilkan tingkat karat yang mendekati keadaan karat

yang terjadi karena terendam air.

c.         Pada lapisan pasir yang dalam letaknya dan terletak dibawah

lapisan tanah yang padat akan sedikit sekali mengandung oxygen

maka lapisan pasir tersebut juga akan akan menghasilkan karat

yang kecil sekali pada tiang pancang baja.

Pada umumnya tiang pancang baja akan berkarat di bagian atas

yang dekat dengan permukaan tanah. Hal ini disebabkan karena

Aerated-Condition (keadaan udara pada pori-pori tanah) pada lapisan

tanah tersebut dan adanya bahan-bahan organis dari air tanah. Hal

ini dapat ditanggulangi dengan memoles tiang baja tersebut dengan

(coaltar) atau dengan sarung beton sekurang-kurangnya 20” (± 60

cm) dari muka air tanah terendah.

Karat /korosi yang terjadi karena udara (atmosphere corrosion)

pada bagian tiang yang terletak di atas tanah dapat dicegah

dengan pengecatan seperti pada konstruksi baja biasa.

Perlindungan Terhadap Korosi

Bilamana korosi pada tiang pancang baja mungkin dapat

terjadi, maka panjang atau ruas-ruasnya yang mungkin terkena

korosi harus dilindungi dengan pengecatan menggunakan lapisan

pelindung yang telah disetujui dan/atau digunakan logam yang

lebih tebal bilamana daya korosi dapat diperkirakan dengan akurat

dan beralasan. Umumnya seluruh panjang tiang baja yang terekspos,

dan setiap panjang yang terpasang dalam tanah yang terganggu di

atas muka air terendah, harus dilindungi dari korosi.

Kepala Tiang Pancang

Sebelum pemancangan, kepala tiang pancang harus dipotong

tegak lurus terhadap panjangnya dan topi pemancang (driving cap)

harus dipasang untuk mempertahankan sumbu tiang pancang segaris

dengan sumbu palu. Sebelum pemancangan, pelat topi, batang baja

atau pantek harus ditambatkan pad pur, atau tiang pancang dengan

panjang yang cukup harus ditanamkan ke dalam pur (pile cap).

Perpanjangan Tiang Pancang

Perpanjangan tiang pancang baja harus dilakukan dengan

pengelasan. Pengelasan harus dikerjakan sedemikian rupa hingga

kekuatan penampang baja semula dapat ditingkatkan. Sambungan

harus dirancang dan dilaksanakan dengan cara sedemikian hingga

dapat menjaga alinyemen dan posisi yang benar pada ruas-ruas

tiang pancang. Bilamana tiang pancang pipa atau kotak akan diisi

dengan beton setelah pemancangan, sambungan yang dilas harus

kedap air.

Sepatu Tiang Pancang

Pada umumnya sepatu tiang pancang tidak diperlukan pada

profil H atau profil baja gilas lainnya. Namun bilamana tiang

pancang akan dipancang di tanah keras, maka ujungnya dapat

diperkuat dengan menggunakan pelat baja tuang atau dengan

mengelaskan pelat atau siku baja untuk menambah ketebalan baja.

Tiang pancang pipa atau kotak dapat juga dipancang tanpa sepatu,

tetapi bilamana ujung dasarnya tertutup diperlukan, maka penutup

ini dapat dikerjakan dengan cara mengelaskan pelat datar, atau

sepatu yang telah dibentuk dari besi tuang, baja tuang atau baja

fabrikasi.

Keuntungan pemakaian Tiang Pancang Baja:

         Tiang pancang ini mudah dalam dalam hal penyambungannya.

         Tiang pancang ini memiliki kapasitas daya dukung yang tinggi.

         Dalam hal pengangkatan dan pemancangan tidak menimbulkan

bahaya patah.

Kerugian pemakaian Tiang Pancang Baja:

        Tiang pancang ini mudah mengalami korosi.

        Bagian H pile dapat rusak atau di bengkokan oleh rintangan

besar.

d.    Tiang Pancang Komposit.

Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri

dari dua bahan yang berbeda yang bekerja bersama-sama sehingga

merupakan satu tiang. Kadang-kadang pondasi tiang dibentuk dengan

menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan

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

dan bahan kayu tanpa perlakuan apapun disebelah bawahnya. Biaya

dan kesulitan yang timbul dalam pembuatan sambungan menyebabkan

cara ini diabaikan.

1.    Water Proofed Steel and Wood Pile

Tiang ini terdiri dari tiang pancang kayu untuk bagian yang

di bawah permukaan air tanah sedangkan bagian atas adalah beton.

Kita telah mengetahui bahwa kayu akan tahan lama/awet bila

terendam air, karena itu bahan kayu disini diletakan di bagian

bawah yang mana selalu terletak dibawah air tanah.

Kelemahan tiang ini adalah pada tempat sambungan apabila tiang

pancang ini menerima gaya horizontal yang permanen. Adapun cara

pelaksanaanya secara singkat sebagai berikut:

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

hingga mencapai kedalaman yang telah ditentukan untuk meletakan

tiang pancang kayu tersebut dan ini harus terletak dibawah muka

air tanah yang terendah.

b.    Kemudian core ditarik keatas dan tiang pancang kayu dimasukan

dalam casing dan terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah

keras.

c.    Secara mencapai lapisan tanah keras pemancangan dihentikan

dan core ditarik keluar dari casing. Kemudian beton dicor kedalam

casing sampai penuh terus dipadatkan dengan menumbukkan core ke

dalam casing.

2.    Composite Dropped in – Shell and Wood Pile

Tipe tiang ini hampir sama dengan tipe diatas hanya bedanya

di sini memakai shell yang terbuat dari bahan logam tipis

permukaannya di beri alur spiral. Secara singkat pelaksanaanya

sebagai berikut:

a.    Casing dan core dipancang bersama-sama sampai mencapai

kedalaman yang telah ditentukan di bawah muka air tanah.

b.    Setelah mencapai kedalaman yang dimaksud core ditarik keluar

dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan dalam casing terus

dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras. Pada pemancangan

tiang pancang kayu ini harus diperhatikan benar-benar agar kepala

tiang tidak rusak atau pecah.

c.    Setelah mencapai lapisan tanah keras core ditarik keluar lagi

dari casing.

d.    Kemudian shell berbentuk pipa yang diberi alur spiral

dimasukkan dalam casing. Pada ujung bagian bawah shell dipasang

tulangan berbentuk sangkar yang mana tulangan ini dibentuk

sedemikian rupa sehingga dapat masuk pada ujung atas tiang

pancang kayu tersebut.

e.    Beton kemudian dicor kedalam shell. Setelah shell cukup penuh

dan padat casing ditarik keluar sambil shell yang telah terisi

beton tadi ditahan terisi beton tadi ditahan dengan cara

meletakkan core diujung atas shell.

3.    Composit Ungased – Concrete and Wood Pile.

Dasar pemilihan tiang composit tipe ini adalah:

  Lapisan tanah keras dalam sekali letaknya sehingga tidak

memungkinkan untuk menggunakan cast in place concrete pile,

sedangkan kalau menggunakan precast concrete pile terlalu

panjang, akibatnya akan susah dalam transport dan mahal.

  Muka air tanah terendah sangat dalam sehingga bila menggunakan

tiang pancang kayu akan memerlukan galian yang cukup dalam agar

tiang pancang kayu tersebut selalu berada dibawah permukaan air

tanah terendah.

Adapun prinsip pelaksanaan tiang composite ini adalah sebagai

berikut:

a.    Casing baja dan core dipancang bersama-sama dalam tanah

sehingga sampai pda kedalaman tertentu (di bawah m.a.t)

b.    Core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu

dimasukkan casing terus dipancang sampai kelapisan tanah keras.

c.    Setelah sampai pada lapisa tanah keras core dikeluarkan lagi

dari casing dan beton sebagian dicor dalam casing. Kemudian core

dimasukkan lagi dalam casing.

d.    Beton ditumbuk dengan core sambil casing ditarik ke atas

sampai jarak tertentu sehingga terjadi bentuk beton yang

menggelembung seperti bola diatas tiang pancang kayu tersebut.

e.    Core ditarik lagi keluar dari casing dan casing diisi dengan

beton lagi sampai padat setinggi beberapa sentimeter diatas

permukaan tanah. Kemudian beton ditekan dengan core kembali

sedangkan casing ditarik keatas sampai keluar dari tanah.

f.     Tiang pancang composit telah selesai.

Tiang pancang composit seperti ini sering dibuat oleh The Mac

Arthur Concrete Pile Corp.

4.    Composite Dropped – Shell and Pipe Pile

       Dasar pemilihan tipe tiang seperti ini adalah:

  Lapisan tanah keras letaknya terlalu dalam bila digunakan cast in

place concrete.

  Muka air tanah terendah terlalu dalam kalai digunakan tiang

composit yang bagian bawahnya terbuat dari kayu.

Cara pelaksanaan tiang tipe ini adalah sebagai berikut:

a.    Casing dan core dipasang bersama-sama sehingga casing

seluruhnya masuk dalam tanah. Kemudian core ditarik.

b.    Tiang pipa baja dengan dilengkapi sepatu pada ujung bawah

dimasukkan dalam casing terus dipancang dengan pertolongan core

sampai ke tanah keras.

c.    Setelah sampai pada tanah keras kemudian core ditarik keatas

kembali.

d.   Kemudian sheel yang beralur pada dindingnya dimasukkan dalam

casing hingga bertumpu pada penumpu yang terletak diujung atas

tiang pipa baja. Bila diperlukan pembesian maka besi tulngan

dimasukkan dalam shell dan kemudian beton dicor sampai padat.

e.    Shell yang telah terisi dengan beton ditahan dengan core

sedangkan casing ditarik keluar dari tanah. Lubang disekeliling

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

ini dapat pula dipakai tiang pemancang baja H sebagai ganti dari

tiang pipa.

5.    Franki Composite Pile

            Prinsip tiang hampir sama dengan tiang franki

biasa hanya bedanya disini pada bagian atas dipergunakan tiang

beton precast biasa atau tiang profil H dari baja.

Adapun cara pelaksanaan tiang composit ini adalah sebagai

berikut:

a.       Pipa dengan sumbat beton dicor terlebih dahulu pada ujung

bawah pipa baja dipancang dalam tanah dengan drop hammer sampai

pada tanah keras. Cara pemasangan ini sama seperti pada tiang

franki biasa.

b.      Setelah pemancangan sampai pada kedalaman yang telah

direncanakan, pipa diisi lagi dengan beton dan terus ditumbuk

dengan drop hammer sambil pipa ditarik lagi ke atas sedikit

sehingga terjadi bentuk beton seperti bola.

c.       Setelah tiang beton precast atau tiang baja H masuk dalam pipa

sampai bertumpu pada bola beton pipa ditarik keluar dari tanah.

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

2.    Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya

       Pondasi tiang pancang menurut cara pemasangannya dibagi dua

bagian besar, yaitu:

a.    Tiang pancang pracetak

            Tiang pancang pracetak adalah tiang pancang yang

dicetak dan dicor didalam acuan beton (bekisting), kemudian

setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Tiang pancang

pracetak ini menurut cara pemasangannya terdiri dari :

1. Cara penumbukan

            Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam

tanah dengan cara penumbukan oleh alat penumbuk (hammer).

2. Cara penggetaran

            Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam

tanah dengan cara penggetaran oleh alat penggetar (vibrator).

3. Cara penanaman

            Dimana permukaan tanah dilubangi terlebih dahulu

sampai kedalaman tertentu, lalu tiang pancang dimasukkan,

kemudian lubang tadi ditimbun lagi dengan tanah.

Cara penanaman ini ada beberapa metode yang digunakan :

a.    Cara pengeboran sebelumnya, yaitu dengan cara mengebor tanah

sebelumnya lalu tiang dimasukkan kedalamnya dan ditimbun kembali.

b.    Cara pengeboran inti, yaitu tiang ditanamkan dengan

mengeluarkan tanah dari bagian dalam tiang.

c.    Cara pemasangan dengan tekanan, yaitu tiang dipancangkan

kedalam tanah dengan memberikan tekanan pada tiang.

d.    Cara pemancaran, yaitu tanah pondasi diganggu dengan semburan

air yang keluar dari ujung serta keliling tiang, sehingga tidak

dapat dipancangkan kedalam tanah.

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

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

teknik penggaliannya terdiri dari beberapa macam cara yaitu :

1.    Cara penetrasi alas

       Cara penetrasi alas yaitu pipa baja yang dipancangkan

kedalam tanah kemudian pipa baja tersebut dicor dengan beton.

2.    Cara penggalian

       Cara ini dapat dibagi lagi urut peralatan pendukung yang

digunakan antara lain :

a.  Penggalian dengan tenaga manusia

            Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga

manusia adalah penggalian          lubang pondsi yang masih

sangat sederhana dan merupakan cara konvensional. Hal          

ini dapat dilihat dengan cara pembuatan pondasi dalam, yang pada

umumnya hanya   mampu dilakukan pada kedalaman tertentu.

b. Penggalian dengan tenaga mesin

            Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga

mesin adalah penggalian lubang pondasi dengan bantuan tenaga

mesin, yang memiliki kemampuan lebih baik            dan lebih

canggih.

B.   Alat Pancang Tiang

Dalam pemasangan tiang kedalam tanah, tiang dipancang

dengan alat pemukul yang dapat berupa pemukul (hammer) mesin

uap, pemukul getar atau pemukul yang hanya dijatuhkan. Skema dari

berbagai macam alat pemukul diperlihatkan dalam Gambar 2.4a

sampai dengan 2.4d. Pada gambar terebut diperlihatkan pula alat-

alat perlengkapan pada kepala tiang dalam pemancangan. Penutup

(pile cap) biasanya diletakkan menutup kepala tiang yang kadang-

kadang dibentuk dalam geometri tertutup.

1.    Pemukul Jatuh (drop hammer)

            Pemukul jatuh terdiri dari blok pemberat yang

dijatuhkan dari atas. Pemberat ditarik dengan tinggi jatuh

tertentu kemudian dilepas dan menumbuk tiang. Pemakaian alat tipe

ini membuat pelaksanaan pemancangan berjalan lambat, sehingga

alat ini hanya dipakai pada volume pekerjaan pemancangan yang

kecil.

2.    Pemukul Aksi Tiang (single-acting hammer)

Pemukul aksi tunggal berbentuk memanjang dengan ram yang

bergerak naik oleh udara atau uap yang terkompresi, sedangkan

gerakan turun ram disebabkan oleh beratnya sendiri. Energi

pemukul aksi tunggal adalah sama dengan berat ram dikalikan

tinggi jatuh (Gambar 2.4a).

3.    Pemukul Aksi Double (double-acting hammer)

Pemukul aksi double menggunakan uap atau udara untuk

mengangkat ram dan untuk mempercepat gerakan ke bawahnya

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

5.    Pemukul Getar (vibratory hammer)

Pemukul getar merupakan unit alat pancang yang bergetar pada

frekuensi tinggi

C.   Metode Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang

Aspek teknologi sangat berperan dalam suatu proyek

konstruksi. Umumnya, aplikasi teknologi ini banyak diterapkan

dalam metode pelaksanaan pekerjaan konstruksi. Penggunaan metode

yang tepat, praktis, cepat dan aman, sangat membantu dalam

penyelesaian pekerjaan pada suatu proyek konstruksi. Sehingga

target waktu, biaya dan mutu sebagaimana ditetapkan dapat

tercapai.

Langkah - langkah dari pekerjaan untuk dimensi kubus/ ukuran dan

tiang pancang:

1.    Menghitung daya dukung yang didasarkan pada karakteristik

tanah dasar yang diperoleh dari penyelidikan tanah. Dari sini,

kemudian dihitung kemungkinan nilai daya dukung yang diizinkan

pada berbagai kedalaman, dengan memperhatikan faktor aman

terhadap keruntuhan daya dukung yang sesuai, dan penurunan yang

terjadi harus tidak berlebihan.

2.    Menentukan kedalaman, tipe, dan dimensi pondasinya. Hal ini

dilakukan dengan jalan memilih kedalaman minimum yang memenuhi

syarat keamanan terhadap daya dukung tanah yang telah dihitung.

Kedalaman minimum harus diperhatikan terhadap erosi permukaan

tanah, pengaruh perubahan iklim, dan perubahan kadar air. Bila

tanah yang lebih besar daya dukungnya berada dekat dengan

kedalaman minimum yang dibutuhkan tersebut,dipertimbangkan untuk

meletakkan dasar pondasi yang sedikit lebih dalam yang daya

dukung tanahnya lebih besar. Karena dengan peletakan dasar

pondasi yang sedikit lebih dalam akan mengurangi dimensi pondasi,

dengan demikian dapat menghemat biaya pembuatan pelat betonnya.

3. Ukuran dan kedalaman pondasi yang ditentukan dari daya dukung

diizinkan dipertimbangkan terhadap penurunan toleransi. Bila

ternyata hasil hitungan daya dukung

       ultimit yang dibagi faktor aman mengakibatkan penurunan yang

berlebihan, dimensi pondasi diubah sampai besar penurunan

memenuhi syarat.

Tahapan pekerjaan pondasi tiang pancang adalah sebagai berikut :

A.   Pekerjaan Persiapan

1.  Membubuhi tanda, tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta

tanggal saat tiang tersebut dicor. Titik-titik angkat yang

tercantum pada gambar harus dibubuhi tanda dengan jelas pada

tiang pancang. Untuk mempermudah perekaan, maka tiang pancang

diberi tanda setiap 1 meter.

2. Pengangkatan/pemindahan, tiang pancang harus

dipindahkan/diangkat dengan hati-hati sekali guna menghindari

retak maupun kerusakan lain yang tidak diinginkan.

3. Rencanakan final set tiang, untuk menentukan pada kedalaman

mana pemancangan tiang dapat dihentikan, berdasarkan data tanah

dan data jumlah pukulan terakhir (final set).

4. Rencanakan urutan pemancangan, dengan pertimbangan kemudahan

manuver alat. Lokasi stock material agar diletakkan dekat dengan

lokasi pemancangan.

5. Tentukan titik pancang dengan theodolith dan tandai dengan

patok.

6. Pemancangan dapat dihentikan sementara untuk peyambungan batang

berikutnya bila level kepala tiang telah mencapai level muka

tanah sedangkan level tanah keras yang diharapkan belum tercapai.

            Proses penyambungan tiang :

a. Tiang diangkat dan kepala tiang dipasang pada helmet seperti

yang dilakukan pada batang pertama.

b. Ujung bawah tiang didudukkan diatas kepala tiang yang pertama

sedemikian sehingga sisi-sisi pelat sambung kedua tiang telah

berhimpit dan menempel menjadi satu.

c.  Penyambungan sambungan las dilapisi dengan anti karat

d. Tempat sambungan las dilapisi dengan anti karat.

7. Selesai penyambungan, pemancangan dapat dilanjutkan seperti

yang dilakukan pada batang pertama. Penyambungan dapat diulangi

sampai mencapai kedalaman tanah keras yang ditentukan.

8. Pemancangan tiang dapat dihentikan bila ujung bawah tiang telah

mencapai lapisan tanah keras/final set yang ditentukan.

9. Pemotongan tiang pancang pada cut off level yang telah

ditentukan.

B.   Proses Pengangkatan

1.  Pengangkatan tiang untuk disusun ( dengan dua tumpuan )

Metode pengangkatan dengan dua tumpuan ini biasanya pada saat

penyusunan tiang beton, baik itu dari pabrik ke trailer ataupun

dari trailer ke penyusunan lapangan.

Persyaratan umum dari metode ini adalah jarak titik angkat dari

kepala tiang adalah 1/5 L. Untuk mendapatkan jarak harus

diperhatikan momen maksimum pada bentangan, haruslah sama dengan

momen minimum pada titik angkat tiang sehingga dihasilkan momen

yang sama.

Pada prinsipnya pengangkatan dengan dua tumpuan untuk tiang beton

adalah dalam tanda pengangkatan dimana tiang beton pada titik

angkat berupa kawat yang terdapat pada tiang beton yang telah

ditentukan dan untuk lebih jelas dapat dilihat oleh gambar.

                                                                                                                                                                                               

 2.  Pengangkatan dengan satu tumpuan

Metode pengangkatan ini biasanya digunakan pada saat tiang sudah

siap akan dipancang oleh mesin pemancangan sesuai dengan titik

pemancangan yang telah ditentukan di lapangan.

Adapun persyaratan utama dari metode pengangkatan satu tumpuan

ini adalah jarak antara kepala tiang dengan titik angker berjarak

L/3. Untuk mendapatkan jarak ini, haruslah diperhatikan bahwa

momen maksimum pada tempat pengikatan tiang sehingga dihasilkan

nilai momen yang sama.

C.   Proses Pemancangan

1. Alat pancang ditempatkan sedemikian rupa sehingga as hammer

jatuh pada patok titik pancang yang telah ditentukan.

2. Tiang diangkat pada titik angkat yang telah disediakan pada

setiap lubang.

3. Tiang didirikan disamping driving lead dan kepala tiang dipasang

pada helmet yang telah dilapisi kayu sebagai pelindung dan

pegangan kepala tiang.

4. Ujung bawah tiang didudukkan secara cermat diatas patok pancang

yang telah ditentukan.

5. Penyetelan vertikal tiang dilakukan dengan mengatur panjang

backstay sambil diperiksa dengan waterpass sehingga diperoleh

posisi yang betul-betul vertikal. Sebelum pemancangan dimulai,

bagian bawah tiang diklem dengan center gate pada dasar driving lead

agar posisi tiang tidak bergeser selama pemancangan, terutama

untuk tiang batang pertama.

6. Pemancangan dimulai dengan mengangkat dan menjatuhkan hammer

secara kontiniu ke atas helmet yang terpasang diatas kepala

tiang.

D.   Quality Control

1. Kondisi fisik tiang

a. Seluruh permukaan tiang tidak rusak atau retak

b. Umur beton telah memenuhi syarat

c. Kepala tiang tidak boleh mengalami keretakan selama pemancangan

2. Toleransi

Vertikalisasi tiang diperiksa secara periodik selama proses

pemancangan berlangsung. Penyimpangan arah vertikal dibatasi

tidak lebih dari 1:75 dan penyimpangan arah horizontal dibatasi

tidak leboh dari 75 mm.

3.  Penetrasi

Tiang sebelum dipancang harus diberi tanda pada setiap setengah

meter di sepanjang tiang untuk mendeteksi penetrasi per setengah

meter. Dicatat jumlah pukulan untuk penetrasi setiap setengah

meter.

4. Final set

Pamancangan baru dapat dihentikan apabila telah dicapai final set

sesuai perhitungan.

D.   Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek

            Ditinjau dari cara mendukung beban, tiang dapat

dibagi menjadi 2 (dua) macam (Hardiyatmo, 2002), yaitu :

1. Tiang dukung ujung (end bearing pile) adalah tiang yang kapasitas

dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang. Umumnya tiang

dukung ujung berada dalam zone tanah yang lunak yang berada

diatas tanah keras. Tiang-tiang dipancang sampai mencapai batuan

dasar atau lapisan keras lain yang dapat mendukung beban yang

diperkirakan tidak mengakibatkan penurunan berlebihan. Kapasitas

tiang sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras

yang berada dibawah ujung tiang (Gambar 2.6a).

2. Tiang gesek (friction pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya

lebih ditentukan oleh perlawanan gesek antara dinding tiang dan

tanah disekitarnya (Gambar 2.9b). Tahanan gesek dan pengaruh

konsolidasi lapisan tanah dibawahnya diperhitungkan pada hitungan

kapasitas tiang. 

 E.   Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Sondir

            Diantara perbedaaan tes dilapangan, sondir atau cone

penetration test (CPT) seringkali sangat dipertimbangkan berperanan

dari geoteknik. CPT atau sondir ini tes yang sangat cepat,

sederhana, ekonomis dan tes tersebut dapat dipercaya dilapangan

dengan pengukuran terus-menerus dari permukaan tanah-tanah dasar.

CPT atau sondir ini dapat juga mengklasifikasi lapisan tanah dan

dapat memperkirakan kekuatan dan karakteristik dari tanah.

Didalam perencanaan pondasi tiang pancang (pile), data tanah

sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung

(bearing capacity) dari tiang pancang sebelum pembangunan dimulai,

guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari tiang pancang.

Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut :

Qu = Qb + Qs = qbAb +

f.As ...........................................................

(2.1)

dimana :

Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang.

Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang.

Qs = Kapasitas tahanan kulit.

qb  = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas.

Ab = Luas di ujung tiang.

f = Satuan tahanan kulit persatuan luas.

As = Luas kulit tiang pancang.

Dalam menentukan kapasitas daya dukung aksial ultimit (Qu)

dipakai Metode Aoki dan De Alencar.

Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung

ultimit dari data Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas

(qb) diperoleh sebagai berikut :

dimana :

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

1,5D dibawah ujung tiang dan Fb adalah faktor empirik tergantung

pada tipe tanah.Tahanan kulit persatuan luas (f) diprediksi sebagai

berikut :

dimana :

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

sepanjang tiang.

Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe

tanah.

Fb = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe

tanah.

Faktor Fb dan Fs diberikan pada Tabel 2.1 dan nilai-nilai faktorempirik αs diberikan pada Tabel 2.2Tabel 2.1 Faktor empirik Fb dan Fs (Titi & Farsakh, 1999 )

Tipe Tiang

Pancang

Fb Fs

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

Tabel 2.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda ( Titi

dan Farsakh, 1999)

TipeTanah

αs (%) TipeTanah

αs (%) TipeTanah

αs (%)

Pasir 1,4 Pasirberlanau

2,2 Lempungberpasir

2,4

Pasirkelanauan

2,0 Pasirberlanaudenganlempung

2,8 Lempungberpasirdenganlanau

2,8

Pasirkelanauan denganlempung

2,4 Lanau 3,0 Lempungberlanaudengan

3,0

pasirPasirberlempungdenganlanau

2,8 Lanauberlempungdenganpasir

3,0 Lempungberlanau

4,0

Pasirberlempung

3,0 Lanauberlempung

3,4 Lempung 6,0

Pada umumnya nilai αs untuk pasir = 1,4 persen, nilai αs untuk

lanau = 3,0 persen dan nilai αs untuk lempung = 1,4 persen.

Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data

hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode

Meyerhoff.

Daya dukung ultimate pondasi tiang dinyatakan dengan rumus :

Qult = (qc x Ap)+(JHL x

K11) ........................................................

(2.4)

dimana :

Qult = Kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal.

qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang.

JHL = Jumlah hambatan lekat.

K11 = Keliling tiang.

Daya dukung ijin pondasi dinyatakan dengan rumus

dimana :

Qijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi.

qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang.

JHL = Jumlah hambatan lekat.

K11 = Keliling tiang.

F.    Faktor Aman

            Untuk memperoleh kapasitas ijin tiang, maka

diperlukan untuk membagi kapasitas ultimit dengan faktor aman

tertentu. Faktor aman ini perlu diberikan dengan maksud :

a. Untuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian metode

hitungan yang digunakan.

b. Untuk memberikan keamanan terhadap variasi kuat geser dan

kompresibilitas tanah.

c. Untuk meyakinkan bahwa bahan tiang cukup aman dalam mendukung

beban yang bekerja.

d. Untuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang

tunggal atau kelompok masih tetap dalam batas-batas toleransi.

e. Untuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam diantara tiang-

tiang masih dalam batas toleransi.

Sehubungan dengan alasan butir (d), dari hasil banyak

pengujian-pengujian beban tiang, baik tiang pancang maupun tiang

bor yang berdiameter kecil sampai sedang (600 mm), penurunan

akibat beban bekerja (working load) yang terjadi lebih kecil dari

10 mm untuk faktor aman yang tidak kurang dari 2,5 (Tomlinson,

1977).

Besarnya beban bekerja (working load) atau kapasitas tiang ijin

(Qa) dengan memperhatikan keamanan terhadap keruntuhan adalah

nilai kapasitas ultimit (Qu) dibagi dengan faktor aman (SF) yang

sesuai. Variasi besarnya faktor aman yang telah banyak digunakan

untuk perancangan pondasi tiang pancang, sebagai berikut :

Tabel 2.3 Harga Effisiensi Hammer dan koef. Restitusi Tabel 2.3

Harga Effisiensi Hammer dan koef. Restitusi

Tipe Hammer Efficiency, ESingle and double actinghammer

0.7 - 0.8

Diesel Hammer 0.8 - 0.9drop Hammer 0.7 - 0.9

Pile Material Coefficient ofrestitution, n

Cast iron hammer and concrettepile ( whitout cap )

0.4 - 0.5

Wood cushion on steel pile 0.3 - 0.4Wooden pile 0.25 - 0.3

Pemakaian  pondasi  tiang pancang beton mempunyai keuntungan dan

kerugian antara lain adalah sebagai berikut:

Keuntungannya yaitu:

1.    Karena tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kualitas ketat,

hasilnya lebih dapat diandalkan. Lebih-lebih karena pemeriksaan

dapat dilakukan setiap saat.

2.         Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

3.    Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang pancang

sehingga mempermudah pengawasan pekerjaan konstruksi.

4.         Cara penumbukan sangat cocok untuk mempertahankan daya

dukung vertikal.

Kerugiannya yaitu:

1.    Karena dalam pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan

maka pada daerah yang berpenduduk padat di kota dan desa, akan

menimbulkan masalah disekitarnya.

2.         Pemancangan sulit, bila diameter tiang terlalu besar.

3.    Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan

penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.

4.    Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan

lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.

Metode pelaksanaan:

1.         Penentuan lokasi titik dimana tiang akan dipancang.

2.         Pengangkatan tiang.

3.         Pemeriksaan kelurusan tiang.

4.         Pemukulan tiang dengan palu (hammer) atau dengan cara

hidrolik.

Perbandingan Jenis Pondasi Dalam (Deep Foundation) Berdasarkan

Metode Konstruksinya

Pengeboran ( Drilled )

Kelebihan:

1.        Tidak menimbulkan getaran dan kegaduhan yang dapat mengganggu

lingkungan sekitar.

2.        Cocok untuk pondasi yang berdiameter besar.

3.        Pondasi dapat dicetak sesuai kebutuhan.

Kekurangan:

1.        Pekerjaan agak rumit karena pondasi dicetak di lapangan.

2.        Lebih banyak memerlukan alat bantu seperti mesin bor, casing,

cleaning bucket dan alat bantu pengeboran sehingga mengeluarkan

biaya yang lebih besar.

3.        Rentan terhadap pengaruh tanah dan lumpur di dalam lubang.

4.        Waktu pengerjaan lebih lama.

Pemancangan

Kelebihan:

1.        Pemeriksaan kualitas pondasi sangat ketat sesuai standar

pabrik.

2.        Pemancangan lebih cepat, mudah dan praktis.

3.        Pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

4.        Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang.

5.        Sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.

Kekurangan:

1.        Pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan.

2.        Pemancangan sulit, bila diameter tiang terlalu besar.

3.        Kesalahan metode pemancangan dapat menimbulkan kerusakan pada

pondasi.

4.        Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan

penyambungan sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.

5.        Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan

lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.

Tekan (Pressed)

Kelebihan:

1.        Tidak menimbulkan getaran dan kegaduhan yang dapat mengganggu

lingkungan sekitar.

2.        Tidak menimbulkan kerusakan pada pondasi akibat benturan.

3.        Pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

4.        Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang.

5.        Sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.

6.        Pemeriksaan kualitas pondasi sangat ketat sesuai standar

pabrik.

7.        Pemancangan lebih cepat, mudah dan praktis.

Kekurangan:

1.        Bila panjang tiang kurang, maka untuk melakukan

penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.

2.        Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan

lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.

3.        Tidak cocok untuk pondasi dengan diameter yang agak besar.

4.        Memerlukan mesin hydraulic press untuk menekan pondasi.

Perhitungan efisiensi kelompok tiang pancang dihitung sesuai

dengan jenis, dimensi, jarak, jumlah, dan susunan kelompok tiang

pancang yang digunakan. Alasan penggunaan pondasi tiang pancang

ini adalah:

1.        Pengerjaannya relatif cepat dan pelaksanaannya juga relatif

lebih mudah.

2.        Biaya yang dikeluarkan lebih murah dari pada tipe pondasi

dalam yang lain (bored pile).

3.        Kualitas tiang pancang terjamin. Tiang pancang yang digunakan

merupakan hasil pabrikasi, sehingga kualitas bahan yang digunakan

dapat dikontrol sesuai dengan kebutuhan serta kualitasnya seragam

karena dibuat massal. (Kontrol kualitas/kondisi fisik tiang

pancang dapat dilakukan sebelum tiang pancang digunakan).

4.        Dapat langsung diketahui daya dukung tiang pancangnya,

pemancangan yang menggunakan drop hammer dihentikan bila telah

mencapai tanah keras/final set yang ditentukan (kalendering).

Sedangkan bila menggunakan Hydrolic Static Pile Driver (HSPD),terdapat

dial pembebanan yang menunjukkan tekanan hidrolik terdiri dari

empat silinder untuk menekan tiang pancang ke dalam tanah sampai

ditemui kedalaman tanah keras.