ANALISA DAYA DUKUNG PONDASI BORED PILE TUNGGAL PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG CRYSTAL SQUARE JL. IMAM BONJOL NO. 6 MEDAN TUGAS AKHIR

ANALISA DAYA DUKUNG PONDASI BORED PILE TUNGGAL PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG CRYSTAL SQUARE JL. IMAM BONJOL NO. 6 MEDAN

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil

oleh: PRISCILIA GIRSANG 060 424 007

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

ABSTRAK

Pondasi tiang atau disebut juga pondasi dalam berfungsi untuk memikul dan menahan beban yang bekerja diatasnya yaitu beban konstruksi atas ke lapisan tanah yang keras. Dalam perencanaan pondasi tiang harus dilakukan dengan teliti dan sebaik mungkin. Setiap pondasi harus mampu mendukung beban sampai batas keamanan yang telah ditentukan, termasuk mendukung beban maksimum yang mungkin terjadi. Tujuan dari studi ini untuk menghitung dan membandingkan daya dukung tiang bor dari data sondir memakai metode Aoki dan De Alencar, data SPT memakai metode Reese & Wright, metode analitis memakai data Parameter Tanah, dan menghitung Kapasitas daya dukung tiang bor dari hasil loading test dengan metode Davisson dan Mezurkiewicz.Metodologi pengumpulan data adalah dengan metode observasi, pengambilan data dari kontraktor pelaksana dan melakukan studi keperpustakaan. Hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode perhitungan maupun lokasi titik yang ditinjau. Kapasitas daya dukung yang diperoleh dilapangan sebesar 700 ton. Berdasarkan hasil perhitungan daya dukung tiang tunggal, untuk sondir titik pertama sebesar 691,810 ton, titik kedua sebesar 807,178 ton, titik ketiga sebesar 740,914 ton, titik keempat sebesar 883,341 ton. Berdasarkan data SPT sebesar 860,985 ton. Berdasarkan parameter tanah sebesar 736,887 ton. Berdasarkan data loading test dengan metode Davisson sebesar 740 ton sebelum dikoreksi dan 820 ton sesudah dikoreksi. Dengan metode Mezurkiewicz 820 ton sebelum dikoreksi dan 840 ton sesudah dikoreksi. Dari hasil perhitungan daya dukung tiang bored pile, lebih aman memakai daya dukung dari data loading test karena lebih aktual yaitu sebesar 800 ton. Berdasarkan hasil perhitungan daya dukung tiang bored pile yang telah dilakukan, daya dukung rencana lebih kecil dari daya dukung aktual, maka daya dukung pondasi bored pile memenuhi syarat-syarat yang diijinkan.

Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus karena atas berkat dan karunia-Nya saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.Penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembanganan Gedung Crystal Square” ini disusun guna melengkapi syarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan Program Strata satu (S-1) di Universitas Sumatera Utara. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh bantuan dan saran dari berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis ingin sampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Ir.Rudi Iskandar, MT, selaku dosen pembimbing utama yang telah membimbing penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini; 2. Bapak Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara; 3. Bapak Ir. Faizal Ezeddin, MSc, selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstension; 4. Orang tua saya tercinta alm Ir. Jatiman Girsang dan Rosmina Tampubolon atas semua doa, dukungan dan perhatiannya. 5. Terima kasih juga kepada rekan-rekan mahasiswa dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah membantu baik secara langsung rnaupun tidak langsung sampai tersusunnya Tugas Akhir ini. Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini kemungkinan belum sempurna, untuk itu penulis dengan tulus dan terbuka menerima kritikan dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, saya mengharapkan sekali lagi saran-saran dari semua pihak guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Sernoga Tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukannya.

Medan,

Februari 2009

Penulis,

Priscilia Girsang 060424007


DAFTAR ISI ABSTRAK ................................................................................................ i KATA PENGANTAR .............................................................................. ii DAFTAR ISI ............................................................................................ iv DAFTAR TABEL .................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ................................................................................ viii DAFTAR NOTASI ................................................................................... x BAB. I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ..................................................................... 1 1.2 Tujuan .................................................................................. 3 1.3 Manfaat ................................................................................ 4 1.4 Pembatasan Masalah ............................................................ 4 1.5 Metode Pengumpulan Data ................................................... 5

BAB. II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum ............................................................................... 6 2.2

Macam-macam Pondasi ..................................................... 7

2.3

Penggolongan Pondasi Tiang ............................................. 10

2.4

Pondasi Bored Pile ............................................................ 13

2.5

Metode Pelaksanaan Pondasi Bored Pile ............................ 21

2.6

Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor Dari Hasil Sondir......... 28

2.7

Faktor Aman ..................................................................... 29

2.8

Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor Dari Hasil SPT ........... 30

2.9

Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor Dari Data Parameter Kuat Geser Tanah ............................................................. 32

2.10 Jarak antar tiang dalam kelompok ....................................... 35 2.11 Pengujian tiang ................................................................... 36 2.11.1 Letak titik pengujian ............................................... 36 2.11.2 Sistem pembebanan ................................................ 37


2.11.3 Pengukuran penurunan ........................................... 39 2.11.4 Macam-macam pengujian ....................................... 40 2.12 Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor Dari Hasil Loading Test Dengan Metode Davisson .......................................... 43 2.13 Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor Dari Hasil Loading Test Dengan Metode Mazurkiewicz .................................. 45

BAB. III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Data Umum ......................................................................... 45 3.2 Data Teknis Tiang Bored pile .............................................. 45 3.3 Metode Pengumpulan Data .................................................. 48 3.4 Cara Analitis ........................................................................ .48 3.5 Lokasi Titik SPT Dan Loading Test ..................................... 49 BAB. IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pendahuluan ........................................................................ 51 4.2 Hasil Pembahasan ............................................................... 51 4.2.1.1 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Bored pile berdasarkan Data Sondir ................................................ 51 4.2.1.2 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Bored pile berdasarkan Data SPT .................................................. 60 4.2.1.3 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Bored pile berdasarkan Data Parameter Kuat Geser Tanah.............. 65 4.2.1.4 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Bored pile berdasarkan Data Loading Test dengan metode Davisson .............................................................................. 68 4.2.1.5 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Bored pile berdasarkan Data Loading Test dengan metode Mazurkiewicz ...................................................................... 72 Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

4.2.1.6 Penurunan Elastis Akibat Pemendekan Tiang Bored Pile ........................................................................... 73 4.2.1.7 Menghitung Penurunan Elastis Akibat Tanah ........... 74 BAB. V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ......................................................................... 77 5.2 Saran ................................................................................... 78 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 79 LAMPIRAN-LAMPIRAN


DAFTAR TABEL

Tabel

Halaman

2.1

Macam –macam tipe pondasi berdasarkan kualitas material ............... 11

2.2

Macam –macam tipe pondasi berdasarkan teknik pemasangannya ....... 12

4.1

Perhitungan daya dukung tiang bored pile pada titik BH-1 .................. 64

4.2

Perhitungan daya dukung tiang bor berdasarkan parameter tanah ........ 67

4.3

Penurunan rata-rata tiang bored pile ................................................... 69


DAFTAR GAMBAR Gambar

Halaman

2.1

Macam-macam tipe pondasi ............................................................... 9

2.2

Jenis-jenis bored pile .......................................................................... 13

2.3

Metode kering konstruksi pilar ........................................................... 17

2.4

Metode acuan konstruksi pilar ............................................................ 18

2.5

Metode adonan konstruksi pilar ......................................................... 19

2.6

Basic operation of RCD - Method ....................................................... 27

2.7

Tahanan geser selimut tiang bor pada tanah pasiran .......................... 32

2.8

Faktor Nq* ........................................................................................... 34

2.9

Susunan sistem pembebanan dengan reaksi dongkrak hidrolik ditahan oleh penahan yang terletak diatas tiang .................................. 37

2.10 Sistem pembebanan dengan reaksi dongkrak hidrolik ditahan oleh penahan diatas tiang ........................................................................... 38 2.11 Sistem pembebanan dengan reaksi dongkrak hidrolik ditahan oleh tiang angker ...................................................................................... 38 2.12 Arloji pengukur .................................................................................. 39 2.13 Kurva beban penurunan untuk tanah .................................................. 43 2.14 Metode Davisson ............................................................................... 44 3.1

Denah Lokasi Proyek .......................................................................... 47

3.2

Bagan Aliran Penelitian ...................................................................... 49


3.3

Lokasi titik sondir dan bor .................................................................. 50

4.1

Perkiraan nilai qca (base) dititik S1 .................................................... 52

4.2

Perkiraan nilai qca (base) dititik S2 ...................................................... 54

4.3


4.4



DAFTAR NOTASI

Qp

= Daya dukung ujung tiang

Qs

= Daya dukung selimut tiang

qp

= Tahanan ujung per satuan luas

Ap

= Luas penampang tiang bor

f

= Tahanan satuan skin friction

Li

= Panjang lapisan tanah

p

= Keliling tiang

α

= Faktor adhesi

α

= Tegangan vertikal efektif tanah

cu

= Kohesi tanah

N

= Harga SPT lapangan

d

= diameter/lebar tiang lebar referensi

dr

= lebar referensi

Q

= beban yang bekerja pada tiang

D

= kedalaman tiang


B

= Lebar/diameter pondasi

E

= modulus elastis tiang

σv’

= Tegangan vertikal efektif tanah BAB 1 PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Sejalan

dengan

program

pemerintah

dalam

meningkatkan

taraf

pembangunan, sebagai mana kita ketahui pada dewasa ini di negara-negara yang sedang berkembang. Di Sumatra Utara sebagai salah satu Provinsi terbesar di Indonesia yang beribu kota di Medan semakin berbenah diri dalam pembangunan di berbagai sektor. Pembangunan di kota Medan di berbagai sektor meliputi drainase, pembangunan transportasi jembatan dan jalan raya, perumahan, perkantoran, perhotelan, tempat hiburan, pusat perbelanjaan, dan sarana-sarana lainnya. Pembangunan ini bukan hanya bertitik tolak pada pembangunan yang di lakukan oleh pihak Pemerintah, tetapi juga pihak-pihak swasta yang turut serta berpartisipasi dalam mewujudkan pembangunan nasional. Sebelum melaksanakan suatu pembangunan konstruksi yang pertamatama dilaksanakan dan dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah). Pondasi merupakan suatu pekerjaan yang sangat penting dalam suatu pekerjaan teknik sipil, karena pondasi inilah yang memikul dan menahan suatu beban Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

yang bekerja diatasnya yaitu beban konstruksi atas. Pondasi ini akan menyalurkan tegangan-tegangan yang terjadi pada beban struktur atas kedalam lapisan tanah yang keras yang dapat memikul beban konstruksi tersebut. Pondasi sebagai struktur bawah secara umum dapat dibagi dalam 2 (dua) jenis, yaitu pondasi dalam dan pondasi dangkal. Pemilihan jenis pondasi tergantung kepada jenis struktur atas apakah termasuk konstruksi beban ringan atau beban berat dan juga tergantung pada jenis tanahnya. Untuk konstruksi beban ringan dan kondisi tanah cukup baik, biasanya dipakai pondasi dangkal, tetapi untuk konstruksi beban berat biasanya jenis pondasi dalam adalah pilihan yang tepat. Secara umum permasalahan pondasi dalam lebih rumit dari pondasi dangkal. Untuk hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan Tugas Akhir ini pada perencanaan pondasi dalam, yaitu bored pile (pondasi bored pile) . Pondasi bored pile adalah suatu pondasi yang dibangun dengan cara mengebor tanah terlebih dahulu, baru kemudian diisi dengan tulangan dan dicor. Bored pile dipakai apabila tanah dasar yang kokoh yang mempunyai daya dukung besar terletak sangat dalam, yaitu kurang lebih 15 m serta keadaan sekitar tanah bangunan sudah banyak berdiri bangunan–bangunan besar seperti gedung-gedung bertingkat sehingga dikhawatirkan dapat menimbulkan retak–retak pada bangunan yang sudah ada akibat getaran– getaran yang ditimbulkan oleh kegiatan pemancangan apabila dipakai pondasi tiang pancang. Daya dukung bored pile diperoleh dari daya dukung ujung (end bearing capacity) yang diperoleh dari tekanan ujung tiang dan daya dukung geser atau selimut


(friction bearing capacity) yang diperoleh dari daya dukung gesek atau gaya adhesi antara bored pile dan tanah disekelilingnya. Bored pile berinteraksi dengan tanah untuk menghasilkan daya dukung yang mampu memikul dan memberikan keamanan pada struktur atas. Untuk menghasilkan daya dukung yang akurat maka diperlukan suatu penyelidikan tanah yang akurat juga. Ada dua metode yang biasa digunakan dalam penentuan kapasitas daya dukung bored pile yaitu dengan menggunakan metode statis dan metode dinamis. Penyelidikan tanah dengan menggunakan metode statis adalah penyelidikan sondir dan standard penetrasi test (SPT). Penyelidikan sondir bertujuan untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat tanah yang merupakan indikasi dari kekuatan daya dukung lapisan tanah dengan menggunakan rumus empiris. Penyelidikan standard penetrasi test (SPT) bertujuan untuk mendapatkan gambaran lapisan tanah berdasarkan jenis dan warna tanah melalui pengamatan secara visual, sifat-sifat tanah, karakteristik tanah. Perencanaan pondasi bored pile mencakup rangkaian kegiatan yang dilaksanakan dengan berbagai tahapan yang meliputi studi kelayakan dan perencanaan teknis. Semua itu dilakukan supaya menjamin hasil akhir suatu konstruksi yang kuat, aman serta ekonomis.

1.2

Tujuan Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :


a. Menghitung daya dukung pondasi bored pile tunggal dari hasil sondir, standard penetrasi test (SPT) , berdasarkan parameter kuat geser tanah dan loading test. b. Membandingkan hasil daya dukung bored pile tunggal dengan metode penyelidikan dari data sondir, standard penetrasi test (SPT), parameter kuat geser tanah dan loading test.

1.3

Manfaat Penulisan Tugas Akhir ini diharapkan bermanfaat bagi : a. Sebagai bahan referensi bagi siapa saja yang membacanya khususnya bagi mahasiswa yang menghadapi masalah yang sama. b. Untuk pihak-pihak lain yang membutuhkannya.

1.4

Pembatasan Masalah Pada pelaksanaan proyek pembangunan Gedung Crystal Square yang

berlokasi di Jl. Imam Bonjol No. 6 Medan, terdapat banyak permasalahan yang dapat ditinjau dan dibahas, maka didalam laporan ini sangatlah perlu kiranya diadakan suatu

pembatasan

masalah.

Yang

bertujuan

menghindari kekaburan

serta

penyimpangan dari masalah yang dikemukakan sehingga semua sesuatunya yang dipaparkan tidak menyimpang dari tujuan semula. Walaupun demikian, hal ini tidaklah berarti akan memperkecil arti dari pokok-pokok masalah yang dibahas disini,


melainkan hanya karena keterbatasan belaka. Namun dalam penulisan laporan ini permasalahan yang ditinjau hanya dibatasi pada : a. Hanya ditimjau untuk tiang bored pile tunggal. b. Hanya ditinjau untuk pondasi bored pile tegak lurus. c. Tidak meninjau akibat gaya horizontal.

1.5

Metode Pengumpulan Data Dalam penulisan Tugas Akhir ini dilakukan beberapa cara untuk dapat

mengumpulkan data yang mendukung agar Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Beberapa cara yang dilakukan antara lain: a. Metode observasi Untuk memperoleh data yang berhubungan dengan data teknis pondasi bored pile diperoleh dari hasil survey langsung ke lokasi proyek Pembangunan Gedung Crystal Square yang berlokasi di Jl. Imam Bonjol No. 6 Medan b. Pengambilan data Pengambilan data yang diperlukan dalam perencanaan diperoleh dari Perintis Pondasi Teknotama selaku kontraktor berupa data hasil sondir, hasil SPT, data laboratorium pemeriksaan tanah, data loading test dan gambar struktur. Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

c. Melakukan studi keperpustakaan Membaca buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang ditinjau untuk penulisan Tugas Akhir ini.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Umum Pondasi tiang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan gaya

orthogonal ke sumbu tiang dengan cara menyerap lenturan. Pondasi tiang dibuat menjadi satu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal tiang yang terdapat di bawah konstruksi, dengan tumpuan pondasi (K. Nakazawa, 1983). Pondasi tiang digunakan untuk mendukung bangunan bila lapisan tanah kuat terletak sangat dalam. Pondasi jenis ini dapat juga digunakan untuk mendukung bangunan yang menahan gaya angkat ke atas, terutama pada bangunan-bangunan tingkat yang dipengaruhi oleh gaya-gaya penggulingan akibat beban angin. Tiangtiang juga digunakan untuk mendukung bangunan dermaga. Pada bangunan ini,


tiang–tiang dipengaruhi oleh gaya-gaya benturan kapal dan gelombang air (H. C. Hardiyatmo, 2002). Pondasi tiang digunakan untuk beberapa maksud, antara lain: 1. Untuk meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah lunak, ke tanah pendukung yang kuat; 2. Untuk meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman tertentu sehingga bangunan mampu memberikan dukungan yang cukup untuk mendukung beban tersebut oleh gesekan dinding tiang dengan tanah disekitarnya;

3. Untuk mengangker bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat ke atas akibat tekanan hidrostatis atau momen penggulingan; 4. Untuk menahan gaya-gaya horizontal dan gaya yang arahnya miring; 5. Untuk memadatkan tanah pasir, sehingga kapasitas dukung tanah tersebut bertambah; 6. Untuk mendukung pondasi bangunan yang permukaan tanahnya mudah tergerus air (H. C. Hardiyatmo, 2002).

2.2

Macam-macam Pondasi Pondasi adalah bagian terendah bangunan yang meneruskan beban bangunan

ketanah atau batuan yang berada dibawahnya. Klasifikasi pondasi dibagi 2 (dua) yaitu: 1. Pondasi dangkal Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara langsung seperti : 1. Pondasi telapak yaitu pondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom (Gambar 2.1b). 2. Pondasi memanjang yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung sederetan kolom yang berjarak dekat sehingga bila dipakai pondasi telapak sisinya akan terhimpit satu sama lainnya (Gambar 2.1a). 3. Pondasi rakit (raft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom-kolom jaraknya sedemikian dekat disemua arahnya, sehingga bila dipakai pondsi telapak, sisi-sisinya berhimpit satu sama lainnya (Gambar 2.1c). 2. Pondasi dalam Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau batu yang terletak jauh dari permukaan, seperti: 1. Pondasi sumuran (pier foundation) yaitu pondasi yang merupakan peralihan antara pondasi dangkal dan pondasi tiang (Gambar 2.1d), digunakan bila tanah dasar yang kuat terletak pada kedalaman yang relatif dalam, dimana pondasi sumuran nilai kedalaman (Df) dibagi lebarnya (B) lebih besar 4 sedangkan pondasi dangkal Df/B ≤ 1. 2. Pondasi tiang (pile foundation), digunakan bila tanah pondasi pada kedalaman yang normal tidak mampu mendukung bebannya dan Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

tanah kerasnya terletak pada kedalaman yang sangat dalam (Gambar 2.1e). Pondasi tiang umumnya berdiameter lebih kecil dan lebih panjang dibanding dengan pondasi sumuran (Bowles, 1991).

(a)

(b)

(c) Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

(d)

(e)

Gambar 2.1 Macam-macam tipe pondasi : (a) Pondasi memanjang, (b) Pondasi telapak, (c) Pondasi rakit, (d) Pondasi sumuran, (e) Pondasi tiang ( H. C. Hardiyatmo, 2002) 2.3

Penggolongan Pondasi Tiang Pondasi tiang dapat dibagi menjadi 3 kategori sebagai berikut: 1. Tiang Perpindahan Besar (large displacement pile). Tiang perpindahan besar (large displacement pile), yaitu tiang pejal atau berlubang dengan ujung tertutup yang dipancang ke dalam tanah sehingga terjadi perpindahan volume tanah yang relatif besar. Termasuk dalam tiang perpindahan besar adalah tiang kayu, tiang beton pejal, tiang beton prategang (pejal atau berlubang), tiang baja bulat (tertutup pada ujungnya). 2. Tiang Perpindahan Kecil (small displacement pile) Tiang perpindahan kecil (small displacement pile), adalah sama seperti tiang kategori pertama hanya volume tanah yang dipindahkan


saat pemancangan relatif kecil, contohnya: tiang beton berlubang dengan ujung terbuka, tiang beton prategang berlubang dengan ujung terbuka, tiang baja H, tiang baja bulat ujung terbuka, tiang ulir. 3. Tiang Tanpa Perpindahan (non displacement pile) Tiang tanpa perpindahan (non displacement pile), terdiri dari tiang yang dipasang di dalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah. Termasuk dalam tiang tanpa perpindahan adalah bored pile, yaitu tiang beton yang pengecorannya langsung di dalam lubang hasil pengeboran tanah (pipa baja diletakkan di dalam lubang dan dicor beton) (H. C. Hardiyatmo, 2002).

Pondasi tiang dapat digolongkan berdasarkan kualitas materialnya, cara pelaksanaan, pemakaian bahan-bahan dan sebagainya. Penggolongan berdasarkan kualitas material dan cara pembuatannya diperlihatkan dalam Tabel 2.1, untuk penggolongan tiang berdasarkan cara pemasangannya seperti diperlihatkan pada Tabel 2.2 Tabel 2.1 Macam-macam tipe pondasi berdasarkan kualitas material dan cara pembuatan


(K. Nakazawa, 1983) Tabel 2.2 Macam-macam tipe pondasi berdasarkan teknik pemasangannya


( K. Nakazawa, 1983) Berdasarkan penyaluran beban ke tanah, pondasi tiang dibedakan menjadi tiga yaitu: 1. Pondasi tiang dengan tahanan ujung (end bearing pile). Tiang ini meneruskan beban melalui tahanan ujung tiang kelapisan tanah pendukung. 2. Pondasi tiang dengan tahanan geseran (friction pile). Tiang ini meneruskan beban ke tanah melalui tahanan geser selimut tiang. 3. Kombinasi Friction dan end bearing capacity.

2.4

Pondasi Bored Pile Bored pile dipasang ke dalam tanah dengan cara mengebor tanah terlebih

dahulu, baru kemudian diisi tulangan dan dicor beton. Tiang ini biasanya, dipakai pada tanah yang stabil dan kaku, sehingga memungkinkan untuk membentuk lubang yang stabil dengan alat bor. Jika tanah mengandung air, pipa besi dibutuhkan untuk menahan dinding lubang dan pipa ini ditarik ke atas pada waktu pengecoran beton. Pada tanah yang keras atau batuan lunak, dasar tiang dapat dibesarkan untuk menambah tahanan dukung ujung tiang (Gambar 2.2). Ada berbagai jenis pondasi bored pile yaitu: 1. Bored pile lurus untuk tanah keras; Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

2. Bored pile yang ujungnya diperbesar berbentuk bel; 3. Bored pile yang ujungnya diperbesar berbentuk trapesium; 4. Bored pile lurus untuk tanah berbatu-batuan.

Gambar 2.2 Jenis-jenis Bored pile (Braja M. Das, 1941) Ada beberapa alasan digunakannya pondasi bored pile dalam konstruksi : 1. Bored pile tunggal dapat digunakan pada tiang kelompok atau pile cap. 2. Kedalaman tiang dapat divariasikan. 3. Bored pile dapat didirikan sebelum penyelesaian tahapan selanjutnya. 4. Ketika proses pemancangan dilakukan, getaran tanah akan mengakibatkan kerusakan pada bangunan yang ada di dekatnya, tetapi dengan penggunaaan pondasi bored pile hal ini dapat dicegah. 5. Pada pondasi tiang pancang, proses pemancangan pada tanah lempung akan membuat tanah bergelombang dan menyebabkan tiang pancang Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

sebelumnya bergerak ke samping. Hal ini tidak terjadi pada konstruksi pondasi bored pile. 6. Selama pelaksanaan pondasi bored pile tidak ada suara yang ditimbulkan oleh alat pancang seperti yang terjadi pada pelaksanaan pondasi tiang pancang. 7. Karena dasar dari pondasi bored pile dapat diperbesar, hal ini memberikan ketahanan yang besar untuk gaya keatas. 8. Permukaan diatas dimana dasar bored pile didirikan dapat diperiksa secara langsung. 9. Pondasi bored pile mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap beban lateral. Beberapa kelemahan dari pondasi bored pile : 1. Keadaan cuaca yang buruk dapat mempersulit pengeboran dan pengecoran, dapat diatasi dengan cara menunda pengeboran dan pengecoran sampai keadaan cuaca memungkinkan atau memasang tenda sebagai penutup. 2. Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan, bila tanah berupa pasir atau tanah berkerikil maka menggunakan bentonite sebagai penahan longsor. 3. Pengecoran beton sulit bila dipengaruhi air tanah karena mutu beton tidak dapat dikontrol dengan baik maka diatasi dengan cara ujung pipa tremie berjarak 25-50 cm dari dasar lubang pondasi. Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

4. Air yang mengalir ke dalam lubang bor dapat mengakibatkan gangguan tanah, sehingga mengurangi kapasitas dukung tanah terhadap tiang, maka air yang mengalir langsung dihisap dan dibuang kembali kedalam kolam air. 5. Akan terjadi tanah runtuh (ground loss) jika tindakan pencegahan tidak dilakukan, maka dipasang casing untuk mencegah kelongsoran. 6. Karena diameter tiang cukup besar dan memerlukan banyak beton dan material, untuk pekerjaan kecil mengakibatkan biayanya sangat melonjak maka ukuran tiang bored pile disesuaikan dengan beban yang dibutuhkan. 7. Walaupun peneterasi sampai ke tanah pendukung pondasi dianggap telah terpenuhi, kadang-kadang terjadi bahwa tiang pendukung kurang sempurna karena adanya lumpur yang tertimbun di dasar, maka dipasang pipa paralon pada tulangan bored pile untuk pekerjaan base grouting.

Pada saat ini ada tiga metode dasar pengeboran (variable-variable tempat proyek mungkin juga memerlukan perpaduan beberapa metode), yaitu: 1. Metode Kering Pada metode kering yang pertama dilakukan adalah sumuran digali (dan dasarnya dibentuk lonceng jika perlu). Kemudian sumuran diisi sebagian dengan beton dan kerangka tulangan dipasang dan setelah itu sumuran telah selesai dikerjakan. Harap diingat bahwa kerangka tulangan tidak boleh dimasukkan sampai mencapai dasar sumuran karena diperlukan pelindung beton minimum, tetapi Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

kerangka tulangan boleh diperpanjang sampai akhir mendekati kedalaman penuh dari pada hanya mencapai kira – kira setengahnya saja. Metode ini membutuhkan tanah tempat proyek yang tak berlekuk (kohesif) dan permukaan air di bawah dasar sumuran atau jika permeabilitasnya cukup rendah, sumuran bisa digali (mungkin juga dipompa) dan dibeton sebelum sumuran terisi air cukup

banyak

sehingga

bisa

mempengaruhi

kekuatan

beton.

Rangkaian

pembuatannya seperti pada (Gambar 2.3)

Gambar 2.3 Metode kering konstruksi pilar yang dibor Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

2. Metode Acuan Metode ini diuraikan seperti pada (Gambar 2.4). Pada metode ini, acuan dipakai pada tempat-tempat proyek yang mungkin terjadi lekukan atau deformasi lateral yang belebihan terhadap rongga sumur (sharf cavity). Metode ini juga dipakai sebagai sambungan-perapat (seal) lubang terhadap masuknya air tanah tetapi hal ini membutuhkan lapisan tanah yang tak bisa ditembus (kedap) air di bawah daerah lekukan tempat acuan bisa dipasang (disok). Perlu kita ingat bahwa sebelum casing dimasukkan, suatu adonan spesi encer (slurry) digunakan untuk mempertahankan lubang. Setelah acuan dipasang, adonan dikeluarkan dan sumur diperdalam hingga pada kedalaman yang diperlukan dalam keadaan kering. Bergantung pada kebutuhan site dan proyek, sumuran di bawah acuan akan dikurangi paling tidak sampai ID acuan kadang-kadang 25 sampai 50 mm kurangnya untuk jarak ruang bor tanah (auger) yang lebih baik. Acuan bisa saja ditinggalkan dalam sumuran atau bisa juga dikeluarkan jika dibiarkan ditempat, maka ruangan melingkar antara OD acuan dan tanah (yang diisi dengan adonan atau lumpur hasil pengeboran) diganti dengan adukan encer (grout) maka adonan akan dipindahkan keatas puncak sehingga rongga tersebut diisi dengan adukan encer.


Gambar 2.4 Metode acuan konstruksi pilar yang dibor 3. Metode Adonan Metode ini bisa diterapkan pada semua keadaan yang membutuhkan acuan. Hal ini diperlukan jika tidak mungkin mendapatkan penahan air (water seal) yang sesuai dengan acuan untuk menjaga agar air tidak masuk ke dalam rongga sumuran (shaft cavity). Langkah-langkah metode ini diuraikan dalam (Gambar 2.5).


Gambar 2.5 Metode adonan konstruksi pilar yang dibor

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam metode ini adalah: a. Jangan membiarkan adonan terlalu lama dalam sumuran sehingga terbentuk lapisan penyaring yang terlalu tebal pada dinding sumuran karena lapisan yang tebal sukar untuk digeserkan oleh beton selama pengisian sumuran; b. Memompa adonan keluar dan partikel-partikel yang lebih besar dalam suspensi dipisahkan dengan memakai adonan ‘conditioned’ yang dikembalikan lagi kedalam sumuran sebelum beton; c. Hati-hati sewaktu menggali lempung melalui adonan, sehingga penarikan kepingan yang besar tidak menyebabkan tekanan atau pengisapan pori negatif yang bisa meruntuhkan sebagian dari sumuran. Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

Setelah sumuran selesai digali, tulangan kerangka dimasukkan ke dalam sumuran dan corong pipa-cor (treme) dipasang (urutan ini perlu diperhatikan sehingga corong pipa-cor tidak perlu ditarik sewaktu akan memasang kerangka (cage) dan lalu dipasang kembali yang pasti akan mengakibatkan terputusnya pembentukan lapisan adonan dalam sumuran). Beton dipompa dengan hati-hati sehingga corong pipa-cor selalu terendam dalam beton sehingga hanya ada sedikit daerah permukaan yang terbuka dan yang terkontaminasi oleh adonan.

Metode Pelaksanaan Pondasi Bored Pile 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. Tahapan pekerjaan pondasi bored pile adalah sebagai berikut : A. Persiapan Lokasi Pekerjaan (Site Preparation)


Pelajari Lay-out pondasi dan titik-titik bored pile, membersihkan lokasi pekerjaan dari gangguan yang ada seperti bangunan-bangunan, tanaman atau pohon-pohon, tiang listrik atau telepon, kabel dan lain-lainnya. B. Rute / Alur Pengeboran (Route Of Boring) Merencanakan alur/ urutan pegeboran sehingga setiap pergerakan mesin RCD, Excavator, Crane dan Truck Mixer dapat termobilisasi tanpa halangan. C. Survey Lapangan Dan Penentuan Titik Pondasi (Site Survey & Centering Of Pile) Mengukur dan menentukan posisi titik koordinat bored pile dengan bantuan alat Theodolite. D. Pemasangan Stand Pipe Stand pipe dipasang dengan ketentuan bahwa pusat dari stand pipe harus berada pada titik as pondasi yang telah disurvey. Pemasangan stand pipe dilakukan dengan bantuan Excavator (Back hoe)

E. Pembuatan Drainase Dan Kolam Air Kolam air berfungsi untuk tempat penampungan air bersih yang akan digunakan untuk pekerjaan pengeboran sekaligus untuk tempat penampungan air bercampur lumpur hasil dari pengeboran. Ukuran kolam air 3m x 3m x 2,5m dan drainase/ parit penghubung dari kolam ke stand pipe berukuran 1,2 m, kedalaman 0,7m (tergantung kondisi). Jarak kolam air tidak boleh terlalu dekat dengan lubang pengeboran, sehingga lumpur dalam air hasil pengeboran mengendap dulu Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

sebelum airnya mengalir kembali kedalam lubang pengeboran. Lumpur hasil pengeboran yang mengendap didalam kolam diambil ( dibersihkan) dengan bantuan Excavator. F. Setting Mesin RCD (RCD Machine Instalation) Setelah stand pipe terpasang, mata bor sesuai dengan diameter yang ditentukan dimasukkan terlebih dahulu kedalam stand pipe, kemudian beberapa buah pelat dipasang untuk memperkuat tanah dasar dudukan mesin RCD, kemudian mesin RCD diposisikan dengan ketentuan sebagai berikut : 1. Mata bor disambung dengan stang pemutar, kemudian mata bor diperiksa apakah sudah benar-benar berada pada pusat/ as stand pipe (titik pondasi). 2. Posisi mesin RCD harus tegak lurus terhadap lubang yang akan dibor (yang sudah terpasang stand pipe), hal ini dapat dicek dengan alat water pass.

G. Proses Pengeboran (Drilling Work) Setelah letak/ posisi mesin RCD sudah benar-benar tegak lurus, maka proses pengeboran dapat dimulai dengan ketentuan sebagai berikut: 1. Pengeboran dilakukan dengan memutar mata bor ke arah kanan, dan sesekali diputar kearah kiri untuk memastikan bahwa lubang pengeboran benar-benar


mulus, sekaligus untuk menghancurkan tanah hasil pengeboran supaya larut dalam air agar lebih mudah dihisap. 2. Proses pegeboran dilakukan secara bersamaan dengan proses penghisapan lumpur hasil pengeboran, oleh karena itu air yang ditampung pada kolam air harus dapat memenuhi sirkulasi air yang diperlukan untuk pengeboran. 3. Setiap kedalaman pengeboran ± 3 meter, dilakukan penyambungan stang bor sampai kedalaman yang diinginkan tercapai. 4. Jika kedalaman yang diinginkan hampir tercapai (± 1 meter lagi), maka proses penghisapan dihentikan (mesin pompa hisap tidak diaktifkan), sementara proses pengeboran terus dilakukan sampai kedalaman yang diinginkan (dapat diperkirakan dari stang bor yang sudah masuk), selanjutnya stang bor dinaikkan sekitar 0,5- 1 meter, lalu proses penghisapan dilakukan terus sampai air yang keluar dari selang buang kelihatan lebih bersih (± 15 menit). 5. Kedalaman pengeboran diukur dengan meteran pengukur kedalaman, jika kedalaman yang diinginkan belum tercapai maka proses pada langkah ke-4 dilakukan kembali. Jika kedalaman yang diinginkan sudah tercapai maka stang bor boleh diangkat dan dibuka. H. Instalasi Tulangan Dan Pipa Tremie (Steel Cage & Tremie Pipe Instalation) Tulangan yang digunakan sudah harus tersedia lebih dahulu sebelum pengeboran dilakukan, sehingga begitu proses pengeboran selesai, langsung dilakukan instalasi tulangan, hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

kelongsoran dinding lubang yang sudah selesai dibor. Tulangan harus dirakit rapih dan ikatan tulangan spiral dengan tulangan utama harus benar-benar kuat sehingga pada waktu pengangkatan tulangan oleh crane tidak terjadi kerusakan pada tulangan (ikatan lepas dan sebagainya). Proses instalasi tulangan dilakukan sebagain berikut: 1. Posisi crane harus benar-benar diperhatikan, sehingga tulangan yang akan dimasukkan benar-benar tegak lurus terhadap lubang bor, dan juga pada waktu pengecoran tidak menghalangi jalan masuk truck mixer. 2. Pada tulangan diikatkan dua buah sling, satu buah pada ujung atas tulangan dan satu buah lagi pada bagian sisi memanjang tulangan. Pada bagian dimana sling diikat, ikatan tulangan spiral dengan tulangan utama diperkuat (bila perlu dilas), sehingga pada waktu tulangan diangkat, tulangan tidak rusak (ikatan spiral dengan tulangan utama tidak lepas. Pada setiap sambungan (bagian overlap) sebaiknya dilas, karena pada proses pengecoran, sewaktu pipa tremie dinaikkan dan diturunkan kemungkinan dapat mengenai sisi tulangan yang dapat menyebabkan sambungan tulangan lepas dan tulangan terangkat ke atas. 3. Tulangan diangkat dengan menggunakan dua hook crane, satu pada sling bagian ujung atas dan satu lagi pada bagian sisi memanjang, pengangkatan dilakukan dengan menarik hook secara bergantian sehingga tulangan benarbenar lurus, dan setelah tulangan terangkat dan sudah tegak lurus dengan lubang bor, kemudian dimasukkan pelan-pelan ke dalam lubang, posisi Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

tulangan terus dijaga supaya tidak menyentuh dinding lubang bor dan posisinya harus benar-benar di tengah/ di pusat lubang bor. 4. Jika level yang diingkan berada di bawah permukaan tanah, maka digunakan besi penggantung. 5. Setelah tulangan dimasukkan, kemudian pipa tremie dimasukkan. Pipa tremie disambung-sambung untuk memudahkan proses instalasi dan juga untuk memudahkan pemotongan tremie pada waktu pengecoran. Ujung pipa tremie berjarak 25-50 cm dari dasar lubang pondasi. Jika jaraknya kurang dari 25 cm maka pada saat pengecoran beton lambat keluar dari tremie, sedangkan jika jaraknya lebih dari 50 cm maka pada saat pertama kali beton keluar dari tremie akan terjadi pengenceran karena bercampur dengan air pondasi (penting untuk perhatikan). Pada bagian ujung atas pipa tremie disambung dengan corong pengecoran. I. Pengecoran Dengan Ready Mix Concrete (Concreting) Proses pengecoran harus segera dilakukan setelah instalasi tulangan dan pipa tremie selesai, guna menghindari kemungkinan terjadinya kelongsoran pada dinding lubang bor. Oleh karena itu pemesanan ready mix concrete harus dapat diperkirakan waktunya dengan waktu pengecoran. Proses pengecoran dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut: 1. Pipa tremie dinaikkan setinggi 25-50 cm di atas dasar lubang bor, air dalam pipa tremie dibiarkan dulu stabil, kemudian dimasukkan bola karet atau mangkok karet yang diameternya sama dengan diameter dalam pipa tremie, Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

yang berfungsi untuk menekan air campur lumpur ke dasar lubang sewaktu beton dituang pertama sekali, sehingga beton tidak bercampur dengan lumpur. 2. Pada awal pengecoran, penuangan dilakukan lebih cepat, hal ini dilakukan supaya bola karet atau mangkok karet dapat benar-benar menekan air bercampur lumpur di dalam pipa tremie, setelah itu penuangan distabilkan sehingga beton tidak tumpah dari corong. 3. Jika beton dalam corong penuh, pipa tremie dapat digerakkan naik turun dengan syarat pipa tremie yang tertanam dalam beton minimal 1 meter pada saat pipa tremie dinaikkan. Jika pipa tremie yang tertanam dalam beton terlalu panjang, hal ini dapat memperlambat proses pengecoran, sehingga perlu dilakukan pemotongan pipa tremie dengan memperhatikan syarat bahwa pipa tremie yang masih tertanam dalam beton minimal 1 meter. 4. Proses pengecoran dilakukan dengan mengandalkan gaya gravitasi bumi (gerak jatuh bebas), posisi pipa tremie harus berada pada pusat lubang bor, sehingga tidak merusak tulangan atau tidak menyebabkan tulangan terangkat pada saat pipa tremie digerakkan naik turun. 5. Pengecoran dihentikan

0,5-1 meter diatas batas beton bersih, sehingga

kualitas beton pada batas beton bersih benar-benar terjamin (bebas dari lumpur). 6. Setelah pengecoran selesai dilakukan, pipa tremie diangkat dan dibuka, serta dibersihkan. Batas pengecoran diukur dengan meteran kedalaman J. Penutupan Kembali/Back Filling Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

Lubang pondasi yang telah selesai dicor ditutup kembali dengan tanah setelah beton mengeras dan stand pipe dicabut, kemudian tanah tersebut dipadatkan, sehingga dapat dilewati truck dan alat-alat berat nantinya.

Gambar 2.6 Basic operation of RCD - Method Kapasitas Daya Dukung Bored Pile Dari Hasil Sondir Diantara perbedaaan tes dilapangan, sondir atau cone penetration test (CPT) seringkali sangat dipertimbangkan berperanan dari geoteknik. CPT atau sondir ini tes Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

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, data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung (bearing capacity) dari bored pile sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari pondasi tiang. Untuk menghitung daya dukung bored pile berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Aoki dan De Alencar. Daya dukung ultimate pondasi bored pile dinyatakan dengan rumus : Qult = (qb x Ap) .................................................................................. (2.1) dimana : Qult

= Kapasitas daya dukung bored pile.

qb

= Tahanan ujung sondir.

Ap

= Luas penampang tiang.

Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit dari data Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh sebagai berikut : qb =

qca (base) .................................................................................. (2.2) Fb

dimana : qca (base)

= Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D dibawah ujung tiang


Fb

= Faktor empirik yang tergantung pada tipe tanah.

Faktor Fb diberikan pada Tabel 2.1 Tabel 2.3 Faktor empirik Fb Tipe Tiang Pancang

Fb

Bored pile

3,5

Baja

1,75

Beton Pratekan

1,75

( Titi & Farsakh, 1999) Pada perhitungan kapasitas pondasi bored pile dengan sondir tidak diperhitungkan daya dukung selimut bored pile. Hal ini dikarenakan perlawanan geser tanah yang terjadi pada pondasi bored pile dianggap sangat kecil sehingga dianggap tidak ada.

Faktor Aman a. Untuk memperoleh kapasitas ijin tiang, maka diperlukan untuk membagi kapasitas ultimit dengan faktor aman tertentu. -

Untuk dasar tiang yang dibesarkan dengan d < 2 m Qa =

-

Qu ............................................................................................ (2.3) 2,5

Untuk dasar tiang tanpa pembesaran dibagian bawah Qa =

Qu ............................................................................................. (2.4) 2

Kapasitas Daya Dukung Bored Pile 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, data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung (bearing capacity) dari bored pile sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari pondasi tiang. Untuk menghitung daya dukung bored pile berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Aoki dan De Alencar. Daya dukung ultimate pondasi bored pile dinyatakan dengan rumus : Qult = (qb x Ap) .................................................................................. (2.1) dimana : Qult

= Kapasitas daya dukung bored pile.

qb

= Tahanan ujung sondir.

Ap

= Luas penampang tiang.

Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit dari data Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh sebagai berikut : qb = 1.

qca (base) .................................................................................. (2.2) Fb

Daya dukung selimut bored pile (skin friction), (Reese & Wright, 1977).


Qs = f . Li . p ................................................................................... (2.8) dimana : f

= Tahanan satuan skin friction, ton/m2.

Li

= Panjang lapisan tanah, m.

p

= Keliling tiang, m.

Qs = Daya dukung selimut tiang, ton. Pada tanah kohesif : f

= α . cu ....................................................................................... (2.9)

dimana : α

= Faktor adhesi. -

Berdasarkan penelitian Reese & Wright (1977) α = 0,55.

-

Metode Kulhaway (1984), berdasarkan Grafik Undrained Shearing Resistance vs. Adhesion Factor.

cu

= Kohesi tanah, ton/m2.

Pada tanah non kohesif : Untuk N < 53 q s 1.60 = = 0,0302 ton/ ft² N 53

qs =

1.60 N ton/ ft²= 0,0302 ton/(0,3048m)²= 0,32N ton/m² 53

Untuk 53 < N < 100 maka f diperoleh dari korelasi langsung dengan NSPT (Reese & Wright).


Gambar 2.7 Tahanan geser selimut bored pile pada tanah pasiran (Reese & Wright, 1977) 2.9

Kapasitas Daya Dukung Bored Pile Dari Data Parameter Kuat Geser Tanah

Berdasarkan hasil pemeriksaan tanah melalui beberapa percobaan akan didapatkan nilai berat isi tanah (γ), nilai kohesif tanah (c) serta nilai sudut geser tanah (φ). Perkiraan kapasitas daya dukung pondasi bored pile pada tanah pasir dan silt didasarkan pada data parameter kuat geser tanah, ditentukan dengan perumusan sebagai berikut : 1.

Daya dukung ujung pondasi bored pile (end bearing). Untuk tanah kohesif : Qp

= Ap . cu . Nc*............................................................................. (2.10)

dimana : Qp = Tahanan ujung per satuan luas, ton. Ap = Luas penampang bored pile , m2. cu

= Undrained cohesion, ton/m2.


Nc* = Faktor daya dukung tanah, untuk pondasi bored pile nilai Nc* = 9 (Whitaker and Cooke, 1966). Daya dukung perlawanan selimut (skin resistence) bored pile ditanah lempung L = L1

Qs =

∑ L =0

α* cu Þ Δ(2.11)

Þ = parameter Untuk mencari nilai cu (Undrained cohesion), dapat digunakan persamaan di bawah ini : α*

p = 0,21 + 0,25  a  cu

  < 1 ............................................................ (2.12) 

dimana : α*

= faktor adhesi = 0,4

pa

= Tekanan atmosfir = 1,058 ton/ft2 = 101,3 kN/m2

Untuk tanah non kohesif : Qp

= Ap . q' (Nq* - 1) ...................................................................... (2.13)

dimana : Qp = Tahanan ujung per satuan luas, ton. Ap = Luas penampang bored pile , m2. q'

= Tekanan vertikal efektif, ton/m2.

Nq* = Faktor daya dukung tanah. Vesic (1967) mengusulkan korelasi antara φ d an Nq* seperti terlihat pada Gambar 2.8 berikut ini :


Gambar 2.8 Faktor Nq* (Vesic, 1967) 2.

Daya dukung selimut bored pile (skin friction). Qs = f i. Li . p ................................................................................ (2.14) dimana : fi

= Tahanan satuan skin friction, ton/m2.

Li

= Panjang lapisan tanah, m.

p

= Keliling tiang, m.

Qs = Daya dukung selimut tiang, ton. Pada tanah kohesif : f

= αi* . cu ................................................................................... (2.15)

dimana : αi* = Faktor adhesi, 0,55 (Reese & Wright, 1977). cu

= Undrained cohesion, ton/m2.

Pada tanah non-kohesif : f

= K0 . σv’ . tan δ......................................................................... (2.16)

dimana : Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

K0 = Koefisien tekanan tanah K0 = 1 – sin φ σv’ = Tegangan vertikal efektif tanah, ton/m2. σv’ = γ . L’ L’ = 15D D = Diameter δ

= 0,8 . φ

Jarak antar tiang dalam kelompok Berdasarkan pada perhitungan. Daya dukung tanah oleh Dirjen Bina Marga Departemen P.U.T.L. diisyaratkan : S ≥ 2,5 D S≥3D

dimana : S

= Jarak masing-masing.

D

= Diameter tiang.

Biasanya jarak antara 2 tiang dalam kelompok diisyaratkan minimum 0,60 m dan maximum 2,00 m. Ketentuan ini berdasarkan pada pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : 1. Bila S < 2,5 D Apabila jarak antara sumbu tiang < 2,5 D, maka pengaruh kelompok tiang akan cukup besar pada tiang geser, sehingga gaya dukung setiap tiang di Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

dalam kelompok akan lebih kecil dari gaya dukung tiang secara individu. Ini berarti bahwa efisiensi menurun, sehingga kemampuan tiang tidak dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin. 2. Bila S > 3 D Apabila S > 3 D maka tidak ekonomis, karena akan memperbesar ukuran/dimensi dari poer (footing). Pengujian Tiang Pada umumnya uji beban tiang dilaksanakan untuk maksud-maksud sebagai berikut : 1. Untuk menentukan grafik hubungan beban dan penurunan, terutama pada pembebanan di sekitar beban rencana yang diharapkan. 2. Sebagai percobaan guna menyakinkan bahwa keruntuhan pondasi tidak akan terjadi sebelum beban yang ditentukan tercapai. Beban ini nilainya bebarapa kali dari beban kerja yang dipilih dalam perancangan. Nilai pengali tersebut, kenudian dipakai sebagai faktor aman. 3. Untuk menentukan kapasitas utimit yang sebenarnya, yaitu untuk mengecek data hasil hitungan kapasitas tiang yang diperoleh dari rumusrumus statis dan dinamis. (H. C. Hardiyatmo, 2002) 2.11.1 Letak titik pengujian Tiang yang sebaiknya terletak pada lokasi di dekat titik bor saat penyelidikan tanah dilakukan, dimana karakteristiknya telah diketahui dan pada lokasi yang mewakili kondisi tanah paling jelek di lokasi rencana bangunan. (Hardiyatmo, 2002) Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

2.11.2 Sistem pembebanan Terdapat beberap macam sistem pembebanan yang dapat digunakan dalam pelaksannan pengujian tiang, antara lain : 1. suatu landasan (platform) yang dibebani dengan beban yang berat dibangun diatas tiang uji (gambar 2.9).cara ini mengandung resiko ketidakseimbangan beban yang dapat menimbulkan kecelakaan yang serius.

Gambar 2.9 Susunan sistem pembebanan dengan reaksi dongkrak hidrolik oleh penahan yang terletak diatas tiang (Hardiyatmo, 2002)

ditahan

2. Gelagar reaksi yang dibebani dengan beban berat, dibangun melintasi tiang yang diuji. Sebuah dongkrak hidrolik (hydrolic jack) yang berfungsi untuk memberikan gaya ke bawah dan pengukur besar beban (load gauge atau proving ring) diletakkan diantara kepala tiang dan gelagar reaksi. Untuk memperkecil pengaruh pendukung gelagar reaksi terhadap


penurunan tiang, pendukung gelagar disarankan berjarak lebih besar 1,25 m dari ujung tiang (gambar 2.10). 3.

Gambar 2.10 Sistem pembebanan dengan reaksi dongkrak hidrolik ditahan oleh penahan diatas tiang (Hardiyatmo, 2002) 4. gelagar reaksi diikat pada tiang-tiang angker yang dibangun di kedua sisi tiang. Dongkrak hidrolik dan alat pengukur besar gaya diletakkan diantara gelagar reaksi dan kepala tiang (gambar 2.11). Tiang angker harus berjarak paling sedikit 3 kali diameter tiang yang diuji, diukur dari masing-masing sumbunya dan harus lebih besar dari 2 m. Jika tiang uji berupa tiang yang membesar ujungnya, jarak sumbu angker ke sumbu tiang harus 2 kali diameter atau 4 kali diameter badan tiang, dipilih mana yang lebih besar dari keduanya.


Gambar 2.11 Sistem pembebanan dengan reaksi dongkrak hidrolik ditahan oleh tiang angker (Hardiyatmo, 2002) Pada cara (2) dan (3), disarankan untuk menggunakan proving ring atau alat pengukur beban yang lain. Jika tidak, beban dapat diukur langsung tekanan cair di dalam dongkrak, dimana tekanannya harus telah dikalibrasi terlebih dahulu dengan mesin yang biasa digunakan untuk penujian (testing machine).

2.11.3 Pengukuran penurunan Penurunan kepala tiang dapat diukur dari penurunannya terhadap sebuah sebuah titik referensi yang tetap atau dari arloji pengukur yang dihubungkan dengan tiang. Arloji pengukur dipasang pada sebuah gelagar yang didukung oleh dua angker (fondasi) yang kokoh, yang tidak dipengaruhi oleh penurunan tiang (Gambar 2.12)


Gambar 2.12 Arloji pengukur (Hardiyatmo, 2002)

2.11.4 Macam-macam pengujian Pengujian tiang yang sering dilakukan adalah pengujian dengan beban desak, walaupun pengujian beban tarik dan beban lateral juga kadang-kadang dilaksanakan Terdapat 4 macam metode pengujian, yaitu : 1. Slow Maintained Test Load Method) (SM Test) Metode ini sebagaimana direkomendasikan oleh ASTM D1143-81 (1989), terdiri dari bebarapa langkah sebagai berikut : a. Beban tiang dalam delapan tahapan yang sama (yaitu 25 %, 50%, 75%, 100%, 125%, 150%, 175%, dan 200%) hingga 200% beban rencana. b. Setiap penambahan beban harus mempertahankan laju penurunan harus lebih kecil 0,01 in/jam (0,25 mm/jam). c. Mempertahankan 200% beban selama 24 jam d. Setelah waktu yang dibutuhkan didapat, lepaskan beban dengan pengurangan sebesar 25% dengan jarak waktu 1 jam diantara waktu pengurangan e. Setelah beban diberikan dan dilepas keatas, bebani tiang kembali untuk pengujian beban dengan penambahan 50% dari beban desain, menyediakan waktu 20 menit untuk penambahan beban, Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

f. Kemudian tambahkan beban dengan penambahan 10% beban desain.

Metode ini dianggap sebagai metode uji standart ASTM dan umumnya digunakan untuk penelitian dilapangan sebelum dilakukan pekerjaan selanjutnya. 2. Quick Maintained Load Test Method (QM Test) Metode ini seperti tang direkomendasikan oleh departemen perhubungan Amerika serikat, pengelola jalan raya dan ASTM 1143-81 (opsional), terdiri dari beberapa langkah berikut : a. Bebani tiang dalam penambahan 20 kali hingga 300% dari beban desain (masing-masing tambahan adalah 15% dari beban desain). b. pertahankan setiap beban selama 5 menit dengan bacaan diambil setiap 2,5 menit c. Tambahkan peningkatan beban hingga jacking kontinue dibutuhkan untuk mempertahankan beban uji atau uji telah dicapai. d. Setelah interval 5 menit, lepaskan atau hilangkan beban penuh dari tiang dalam empat pengurangan dengan jarak diantara pengurangan 5 menit Metode ini lebih cepat dan ekonomis. Waktu uji dengan metode ini adalah 3-5 jam. Metode ini lebih mendekati suatu kondisi. Metode ini tidak dapat digunakn untuk estimasi penurunan karena metode cepat. Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

3. Constant rate of Penetration Test Method (CRP Test) Metode ini disarankan oleh komisi pile Swedia, Departemen perhubungan Amerika Serikat, dan ASTND1143-81 (opsional). Juga terdiri dari beberapa langkah utama :

a. Kepala tiang didorong untuk settle pada 0,05 in/menit (1,25 mm/menit). b. Gaya yang dibutuhkan untuk mrncapai penetrasi akan dicatat. c. Uji dilakukan dengan total penetrasi 2-3 in (50-75 mm). Keuntungan utama dari metode ini adalah lebih cepat (2-3) jam dan ekonomis. 4. Swedish Cyclic Test Method (SC Test) Metode ini dianjurkan oleh komisi pile swedia terdiri beberapa langkah berikut : a. Bebani tiang hingga sepertiga beban desain. b. Lepaskan beban hingga seperenam beban desain. Ulangi pembebanan dan pelepasan beban dalam siklus 20 kali. c. Peningkatan beban dengan sebesar 50% dengan langkah (a) dan pengulangan seperti langakah (b). d. Lanjutkan hingga keruntuhan tercapai. Metode ini adalah membutuhkan waktu dan siklus perubahan perilaku tiang sehingga tiang berbeda dengan yang

aslinya. Ini hanya


direkomendasikan atas proyek khusus dimana beban siklus dianggap sangat penting.

2.12

Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor Dari Hasil Loading Test Dengan

Metode Davisson Jika kurva beban penurunan telah diperoleh dari uji beban tiang, maka dapat diestimasi beban ultimit yang menyebabkan runtuhnya tiang. Bila tiang pada lempung lunak penentuan beban ultimit relatif mudah karena kurvanya akan berbentuk seperti kurva A (Gambar 2.13), di mana beban yang menyebabkan keruntuhan tiang adalah pada beban yang konstan namun penurunan yang terjadi berlebihan. Akan tetapi, bila tiang pada pasir, tanah-tanah campuran atau lempung kaku, untuk menentukan titik keruntuhan tiang pada kurva beban penurunan menjadi sulit kurva B (Gambar 2.13). (H. C. Hardiyatmo, 2002)


Gambar 2.13 Kurva beban penurunan untuk tanah tertentu (Hardiyatmo, 2002) Davisson (1973), mengusulkan cara yang telah banyak dipakai pada saat ini. Cara mendefenisikan kapasitas ultimit tiang pada penurunan tiang sebesar (Gambar 2.14) :

Gambar 2.14 Metode Davisson (Hardiyatmo, 2002)

0,012 dr + 0,1d/dr + QD/(AE)......................................................(2.13) d = diameter/lebar tiang Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

dr = lebar referensi = 1 ft =300 mm Q = beban yang bekerja pada tiang D = kedalaman tiang A = luas tampang tiang E = modulus elastis tiang σr = 0,1 Mpa 2.13

Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor Dari Hasil Loading Test Dengan

Metode Mazurkiewicz Metode yang diusulkan ini didasarkan pada asumsi bahwa bentuk kurva penurunan beban seperti parabola. Metode dari Mazurkiewicz ini mempunyai langkah-langkah sebagai berikut: a. Plot beban-penurunan kurva. b. Pilih rangkaian penurunan kepala tiang yang sama dan gambarkan garis vertikal yang memotong kurva. Kemudian tarik garis horizontal dari titik perpotongan kurva ke beban poros. c. Dari setiap perpotongan beban, diambil 45 derajat ke baris berikutnya menyilang dengan garis beban. d. Perpotongan kira-kira pada satu garis lurus. Titik yang diambil oleh perpotongan dari perpanjangan ini pada baris beban poros adalah keruntuhan beban.Interval penurunan yang lebih kecil dapat memberikan hasil yang lebih akurat.


BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1

Data Umum Data umum dari proyek pembangunan Gedung Crystal Square adalah sebagai

berikut :

3.2

1. Nama Proyek

: Office Tower Crystal Square

2. Lokasi Proyek

: Jalan Imam Bonjol No. 6 - Medan

3. Sumber Dana

: Swasta

4. Sifat Kontrak

: Unit Price

5. Pemilik Proyek

: PT. CRYSTAL CAKRAWALA INDAH

6. Kontraktor Utama

: PT. SURYA INDAH PERDANA

7. Sub Kontraktor

: PT. PERINTIS PONDASI TEKNOTAMA

8. Peta Lokasi

: Dapat dilihat pada Gambar 3.1

Data Teknis Bored pile


Data ini diperoleh dari pihak kontraktor dengan data sebagai berikut :

3.3

1. Panjang Bored pile

: 28 m

2. Diameter Bored pile

: Ø 1000 mm

3. Jumlah Titik Pengeboran

: 345 titik

4. Mutu Beton Bored Pile

: K-350

5. Denah Titik Bored Pile

: Dapat dilihat pada Lampiran

Metode Pengumpulan Data Untuk meninjau kembali perhitungan perencanaan pondasi bored pile pada

proyek pembangunan Gedung Crystal Square ini penulis memperoleh data antara lain dari Kontraktor Pelaksana PT. Perintis Pondasi Teknotama diperoleh berupa data hasil sondir, hasil SPT, data laboratorium pemeriksaan tanah, data Loading Test dan gambar struktur.

3.4

Cara Analisis Dalam perhitungan perencanaan pondasi bored pile ini penulis melakukan

langkah-langkah sebagai berikut : 1. Menghitung kapasitas daya dukung bored pile antara lain : a. Dari data sondir dengan metode Aoki dan De Alencar. b. Dari data SPT dengan metode Reese & Wright. c. Dari data parameter kuat geser tanah. d. Dari data hasil Loading Test. Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

2. Membandingkan hasil perhitungan daya dukung pondasi bored pile antara lain : a. Dari data sondir dengan metode Aoki dan De Alencar. b. Dari data SPT dengan metode Reese & Wright. c. Dari data parameter kuat geser tanah. d. Dari data hasil Loading Test.

MULAI

PERSIAPAN

PENGUMPULAN DATA

ANALISA DATA

a. Menghitung kapasitas daya dukung pondasi bored pile; b. Membandingkan kapasitas daya dukung pondasi bored pile.

ANALISA HASIL PERHITUNGAN

KESIMPULAN

SELESAI Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.2 Bagan alir penelitian

3.5

Lokasi Titik Sondir dan Bor Sondir yang dilaksanakan pada Gedung Crystal Square terdiri dari 4 (empat)

titik, sedangkan bor dilakukan pada 1 (satu) titik. Adapun petunjuk gambar lokasi titik sondir dan bor adalah : 9. Lokasi Titik Sondir


10. Lokasi Titik Bor




BAB IV PEMBAHASAN

4.1

Pendahuluan Pada bab ini akan diaplikasikan metode perhitungan daya dukung tanah yang

telah disampaikan pada bab II. Adapun data yang diperoleh pada Proyek ini antara lain : 1. Data hasil penyelidikan sondir; 2. Data hasil SPT 3. Data parameter kuat geser tanah; 4. Data loading test; 5. Gambar proyek 4.2

Hasil Pembahasan

4.2.1 Menghitung kapasitas daya dukung bored pile 4.2.1.1 Menghitung kapasitas daya dukung bored pile dari data sondir Perhitungan kapasitas daya dukung bored pile dengan metode Aoki dan De Alencar pada titik 1 (S-1) , titik 2 (S-2) , titik 3 (S-3) dan titik 4 (S-4) A.

Perhitungan di titik 1 (S-1) pada kedalaman bored pile 28,00 meter: Data bored pile : Diameter tiang (D)

= 100 cm

Luas bored pile (Ap)

=

1 x π x D2 4

= 7853,981634 cm2 Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

Bored pile

Perhitungan kapasitas dukung ujung tiang (qb) Kedalaman (meter)

Perlawanan konus (kg/cm2)

26,50

130

26,60

194

26,80

218

27,00

186

27,20

209

27,40

190

27,60

197

27,80

309

28,00

348

28,20

390

28,40

410

28,60

410

28,80

410

29,00

410

29,20

410

29,40

410

29,50

410

Gambar 4.1 Perkiraan nilai qca (base) Nilai qca diambil rata-rata seperti dalam gambar 4.1 Qca =

130 + 194 + 218 + 186 + 209 + 190 + 197 + 309 + 348 + 390 + 410 + 410 + 410 + 410 + 410 + 410 + 410 17


= 308,294 kg/cm Dari persamaan (2.2), kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) : qb =

qca (base) (Nilai Fb dari Tabel 2.1, beton precast = 3,5) Fb

qb =

308,294 = 88,084 kg/cm2 3,5

Daya dukung ultimate pondasi bored pile (Qult) : Qult = qb x Ap Qult = 88,084 x 7853,981634 = 691810,3822 kg = 691,810 ton Daya dukung ijin pondasi bored pile (Qijin) : Qa

=

Qu SF

=

691,810 2

= 345,905 ton

B.

Perhitungan di titik 2 (S-2) pada kedalaman bored pile 28,00 meter : Data bored pile : Diameter tiang (D)

= 100 cm


=

1 x π x D2 4

=

1 x π x 1002 4


= 7853,981634 cm2

Bored pile



26,50

210

26,60

275

26,80

282

27,00

317

27,20

329

27,40

350

27,60

368

27,80

385

28,00

375

28,20

403

28,40

403

28,60

403

28,80

403

29,00

403

29,20

403

29,40

403

29,60

403


210 + 275 + 282 + 317 + 329 + 350 + 368 + 385 + 375 + 403 + 403 + 403 + 403 + 403 + 403 + 403 + 403 17


= 359,706 kg/cm2 Dari persamaan (2.2), kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) : qb =


qb =

359,706 = 102,773 kg/cm2 3,5


=

Qu SF

=

807,178 2

= 403,589 ton

C.


= 100 cm


=

1 x π x D2 4

=

1 x π x 1002 4


= 7853,981634 cm2

Bored pile



19,90

150

20,00

171

20,20

207

20,40

248

20,60

250

20,80

280

21,00

350

21,20

357

21,40

400

21,60

400

21,80

400

22,00

400

22,20

400

22,40

400

22,60

400

22,80

400

22,90

400


150 + 171 + 207 + 248 + 250 + 280 + 350 + 357 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 17


= 330,176 kg/cm Dari persamaan (2.2), kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) : qb =


qb =

330176 = 94,336 kg/cm2 3,5


=

Qu SF

=

740,914 2

= 370,457 ton

D.


= 100 cm


=

1 x π x D2 4

=

1 x π x 1002 4


= 7853,981634 cm2

Bored pile



21,50

380

21,60

382

21,80

382

22,00

385

22,20

388

22,40

390

22,60

390

22.80

395

23,00

400

23,20

400

23,40

400

23,60

400

23,80

400

24,00

400

24,20

400

24,40

400

24,50

400


380 + 382 + 382 + 385 + 388 + 390 + 390 + 395 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 + 400 17


= 393,647 kg/cm2 Dari persamaan (2.2), kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) : qb =


qb =

393,647 = 112,471 kg/cm2 3,5


=

Qu SF

=

883,341 2

= 441,671 ton


4.2.1.2

Menghitung kapasitas daya dukung bored pile dari data SPT Perhitungan kapasitas daya dukung tiang bored pile dari data SPT memakai metode Reese & Wright dan data diambil pada titik BH-1 A.

Perhitungan pada titik BH-1 :

Data tiang bored pile : Diameter tiang (D)

= 100 cm

Keliling tiang bored pile (p) = π x 100 cm = 314,1593. cm Luas tiang bored pile (Ap)

=

1 x π x D2 4

=

1 x π x 1002 4

= 7853,982 cm2 Dari persamaan (2.1), Daya dukung ultimit pada ujung tiang bor non kohesif dinyatakan sbb: Untuk lapisan tanah kedalaman, (2,00 m) : Qp = qp x Ap = 2N x Ap Ap =

=

1 x π x D2 4 1 x π x (1 m)2 4


= 0,785398163 m2

untuk N < 50 maka : Qp = qp x Ap = (2 x 9) x 0,785398163 = 14,137 ton Untuk N > 50 maka: Qp = qp . Ap = 2N x Ap = 2.50 . 0,785398163= 78,540 ton Dari persamaan (2.4), Daya dukung selimut beton pada tanah homogen dapat dituliskan dalam bentuk: Untuk lapisan tanah kedalaman (1,00 m) Qs

= qs x L x p

Untuk N < 53 maka: qs

= 0,32 x N-SPT = 0,32 x 9 = 2,88 ton/m2

Qs

= qs x L x p = 2,88 x 2 x 3,14159 = 18,096 ton


Untuk 53 < N < 100 maka berdasarkan grafik Nspt vs Gesekan selimut ultimit: Untuk lapisan tanah kedalaman (20,00 m) N = 65; qs = 16,5 ton/m2 Qs = qs x L x p = 16,5 x 2 x 3,141592654 = 103,673ton Dari persamaan (2.1), Daya dukung ultimit pada ujung tiang bor kohesif dinyatakan sbb: Untuk lapisan tanah kedalaman (12,00 m) : Qp = qp x Ap Dari persamaan (2.2) : qp

= 9 x cu

Dari persamaan (2.3) : cu

= (N-SPT x 2/3 x 10) = (15 x 2/3 x 10) = 100 kN/m2

qp

= 9 x cu = 9 x 10 T/ m2 = 90 ton/m2

Ap =

1 x π x 1002 4


= 0,785398163 cm2

Qp = qp x Ap = 90 x 0,785398163 = 70,686 ton Dari persamaan (2.4), Daya dukung selimut beton pada tanah homogen dapat dituliskan dalam bentuk: Untuk lapisan tanah kedalaman (12,00 m) Qs

=fxLxp

Dari persamaan (2.5) : f

= α . cu

α

= 0,55

f

= 0,55 x 10 = 5,5 ton/m2

Qs

=fxLxp = 5,5 x 2 x 3,141592654 = 34,558 ton

Untuk kedalaman selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.1


Tabel 4.1 Perhitungan daya dukung tiang bored pile pada titik BH-1 Depth

Soil

Cu

Skin Friction

End

Qult

(m)

Layer

N

(kN/m )

α

(ton) Local Cumm

Bearing (ton)

(ton)

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00

1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 6 6 6

0.00 9.00 2.00 5.00 8.00 26.00 30.00 35.00 32.00 36.00 65.00 70.00 39.00 47.00 84.00 78.00 70.00 47.00 55.00 48.00 62.00

26,667 86,667 100 116,667

0,55 0,55 0,55 0,55

233,333 130 156,667 280

0,55 0,55 0,55 0,55

-

-

0.000 0.000 18,096 18,096 4,021 22,117 10,053 32,170 9,215 41,385 29,950 71,335 34,558 105,893 40,317 146,210 64,340 210,550 72,382 282,932 103,673 386,605 80,634 467,239 44,925 512,164 54,140 566,304 96,761 663,065 109,956 773,021 106,814 879,835 94,499 974,334 100,531 1074,865 96,510 1171,375 103,673 1275,048

0.000 14,137 3,142 7,854 18,850 61,261 70,686 82,467 50,265 56,549 78,540 164,934 91,892 110,741 197,92 78,540 78,540 73,827 78,540 75,398 78,540

0.000 32,233 25,259 40,024 60,235 132,596 176,279 228,677 260,815 339,481 465,145 632,173 604,056 677,045 860,985 851,561 958,375 1048,161 1153,405 1246,773 1353,588

2


4.2.1.3 Menghitung kapasitas daya dukung tiang bor berdasarkan parameter kuat geser tanah Perhitungan kapasitas daya dukung tiang bor per lapisan dari data laboratorium pemeriksaan tanah. A.

Perhitungan daya dukung : Data tiang bor : Diameter tiang (D)

= 100 cm

Keliling tiang bor (p)

= π x 100 cm = 314,1593 cm = 3,142 m

Luas tiang bor (AP)

=

1 x π x D2 4

= 7853,982 cm2 = 0,7853 m2 Dari persamaan (2.12) daya dukung ujung pondasi tiang bor pada tanah non kohesif adalah (kedalaman 20 m’): Qp

= Ap . q' (Nq* - 1)

q'

= γ . Li = 1,802 . 2 = 3,604 ton/m2

Dengan nilai φ = 32° maka berdasarkan grafik k orelasi antara φ d an Nq* didapat nilai Nq* = 38. Qp

= Ap . q' (Nq* - 1)


= 0,7853 . 3,604 . (38 – 1) = 104,731 ton Dari persamaan (2.13) daya dukung selimut tiang bor adalah : Qs

= f i. Li . p

Dengan nilai tahanan satuan skin friction pada tanah non kohesif : f

= K0 . σv’ . tan δ

K0

= 1 – sin φ = 1 – sin 32° = 0,47

σv’

= γ . L’ L’ = 15D = 15 . 1 = 15 m

σv’

= 1,802 . 15 = 27,03 ton/m2

δ

= 0,8 . φ

δ

= 0,8 . 32° =25,6°

f

= K0 . σv’ . tan δ = 0,47 . 27,03 . tan 25,6 ° = 6,085 ton/m2

Qs

= f i. Li . p = 6,085 . 2 . 3,142 = 38,235 ton

Dari persamaan (2.10) daya dukung ujung pondasi tiang bor pada tanah kohesif di kedalaman 24m’ adalah : Qp

= Ap . cu . Nc* = 0,7853 . 13 . 9 = 91,892 ton

Dari persamaan (2.14) nilai tahanan satuan skin friction pada tanah kohesif: Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

f

= αi* . cu = 0,55 . 13 = 7,15 ton/m2

Qs

= f i. Li . p

Qs

= 7,15 . 2 . 3,142 = 44,925 ton


4.2.1.4 Menghitung kapasitas daya dukung tiang bored pile dari data loading test dengan metode Davisson Data tiang bored pile : Diameter tiang (D)

= 100 cm

Panjang tiang

= 28 m

Keliling tiang bored pile (O)

= π x 100 cm = 314,1593 cm

Luas tiang bored pile (Ap)

=

1 x π x 1002 4

= 7853,982 cm2 Beban rencana

= 400 Ton

Beban Uji

= 800 Ton

Cara kerja

= Cycle loading

Maka dengan cara davisson (1973), mengusulkan cara yang telah banyak dipakai saat ini. Cara ini mendefenisikan kapasitas ultimit bored pile pada penurunan tiang sebesar : 0,012 dr + 0,1d/dr + QD/(AE) dengan, d = diameter/lebar tiang Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

dr = lebar referensi = 1 ft =300 mm Q = beban yang bekerja pada tiang D = kedalaman tiang

A = luas tampang tiang E = modulus elastis tiang = 200.000 Mpa, untuk baja = 15.200 σr(fc’/ σr)0.5 σr = 0,1 Mpa Tabel 4.3 Penurunan rata-rata tiang bored pile 17.40

Beban (ton) 0

Penurunan rata-rata (mm) 0

18.40

100

0,31

20.45

200

1,96

21.07

100

1,70

22.10

0

0,98

22.40

200

2,00

23.05

300

2,96

02.35

400

5,89

02.57

300

5,68

04.25

0

2,49

04.55

200

3,53

05.50

400

5,81

10.10

500

7,58

13.30

600

10,43

13.51

500

10,75

14.12

400

10,02

14.57

200

7,86

15.58

0

3,52

Jam


16.30

200

5,68

16.59

400

7,90

17.32

600

10,79

19.12

700

14,89

20.05

800

24,82

Lanjutan Tabel 4.3 Penurunan rata-rata tiang bored pile Beban Penurunan rata-rata Jam (ton) (mm) 20.27

700

24,64

20.48

600

23,42

21.09

400

20,85

22.20

200

17,50

24.21

0

10,74

Grafik 4.1 Hubungan antara beban dengan penurunan rata-rata


GRAPH LOAD vs SETTLEMENT

5.00

10.00

SETTLEMENT(mm)

0.00

15.00

20.00

25.00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

30.00 900

LOAD (tonne) CYCLE-1

CYCLE-2

CYCLE-3

CYCLE-4

Maka : E = 15.200 σr(fc’/ σr)0.5 = 15.200 x 100 x

35000 100

0,5

= 28,4 x 106 KN/m2 = 28,4 KN/mm2

0,012 dr + 0,1d/dr + QD/(AE) = 0,012 (300) + 0,1 (1000)/(300) + Q (28000)/(¼ π10002 x 28,4) = 3,6 + 0,333 + 0,0013 Q = 3,933 + 0,0013 Q (persamaan garis linier) Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

Grafik 4.2 Hasil perhitungan beban maksimum (Qu) GRAPH LOAD vs SETTLEMENT

5.00

10.00

SETTLEMENT(mm)

0.00

15.00

20.00

25.00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

30.00 900


CYCLE-2

CYCLE-3

CYCLE-4

Dengan menggambarkan garis ini pada kurva beban penurunan diperoleh beban maksimum (Qu) = 740 ton 4.2.1.5 Menghitung kapasitas daya dukung tiang bored pile dari data loading test dengan metode Mazurkiewicz Grafik 4.3 Hasil perhitungan beban maksimum (Qu)



5.00

10.00

SETTLEMENT(mm)

0.00

15.00

20.00

25.00

0

100

200

300

400

500

600

700

30.00 900

800


CYCLE-2

CYCLE-3

CYCLE-4

Dengan menggambarkan garis ini pada kurva beban penurunan diperoleh beban maksimum (Qu) = 820 ton

4.2.1.6 Penurunan Elastis Akibat Pemendekan Tiang Bored Pile Tabel 4.4 Penurunan elastis akibat pemendekan tiang bored pile 17.40

Beban (ton) 0

Penurunan rata-rata (mm) 0

Penurunan Elastis (mm) 0

Penurunan Riel (mm) 0

18.40

100

0,31

1,26

-0,95

Jam


20.45

200

1,96

2,51

-0,55

21.07

100

1,70

1,26

0,44

22.10

0

0,98

0

0,98

22.40

200

2,00

2,51

-0,51

23.05

300

2,96

3,77

-0,81

02.35

400

5,89

5,02

0,87

02.57

300

5,68

3,77

1,91

04.25

0

2,49

0

2,49

04.55

200

3,53

2,51

1,02

05.50

400

5,81

5,02

0,79

10.10

500

7,58

6,28

1,30

13.30

600

10,43

7,53

2,90

13.51

500

10,75

6,28

4,47

14.12

400

10,02

5,02

5

14.57

200

7,86

2,51

5,35

15.58

0

3,52

0

3,52

16.30

200

5,68

2,51

3.17

16.59

400

7,90

5,02

2,88

17.32

600

10,79

7,53

3,26

19.12

700

14,89

8,79

6,1

20.05

800

24,82

10,04

14,78

20.27

700

24,64

8,79

15,85

20.48

600

23,42

7,53

15,89

21.09

400

20,85

5,02

15,83

22.20

200

17,50

2,51

14,99

24.21

0

10,74

0

10,74

4.2.1.7

Menghitung Penurunan Elastis Akibat Tanah



2.00 4.00 6.00

SETTLEMENT(mm)

0.00

8.00 10.00 12.00 14.00 16.00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

18.00 900


CYCLE-2

CYCLE-3

CYCLE-4

Untuk Cycle 1 penurunan elastis sebesar : E1 = 1,96-2,51 = -0,55 Untuk Cycle 2 penurunan elastis sebesar : E2 = 5,89 -5,02 = 0,87 Untuk Cycle 3 penurunan elastis sebesar : E3 = 10,43-7,53 = 2,9 Untuk Cycle 4 penurunan elastis sebesar : E4 = 24,82-10,04 = 14,78

Menghitung kapasitas daya dukung tiang bored pile dari data loading test Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

dengan metode Davisson akibat penurunan real E = 15.200 σr(fc’/ σr)0.5 = 15.200 x 100 x

35000 100

0,5

= 28,4 x 106 KN/m2 = 28,4 KN/mm2

0,012 dr + 0,1d/dr + QD/(AE) = 0,012 (300) + 0,1 (1000)/(300) + Q (28000)/(¼ π10002 x 28,4) = 3,6 + 0,333 + 0,0013 Q = 3,933 + 0,0013 Q (persamaan garis linier) GRAPH LOAD vs SETTLEMENT

2.00 4.00 6.00

SETTLEMENT(mm)

0.00

8.00 10.00 12.00 14.00 16.00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

18.00 900


CYCLE-2

CYCLE-3

CYCLE-4

Dengan menggambarkan garis ini pada kurva beban penurunan diperoleh beban maksimum (Qu) = 780 ton Menghitung kapasitas daya dukung tiang bored pile dari data loading test Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

dengan metode Mazurkiewicz akibat penurunan real GRAPH LOAD vs SETTLEMENT

2.00 4.00 6.00

SETTLEMENT(mm)

0.00

8.00 10.00 12.00 14.00 16.00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

18.00 900


CYCLE-2

CYCLE-3

CYCLE-4

Dengan menggambarkan garis ini pada kurva beban penurunan diperoleh beban maksimum (Qu) = 850 ton

BAB V Priscilla Girsang : Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Tunggal Pada Proyek Pembangunan Gedung Crystal Square JL. Imam Bonjol No. 6 Medan, 2009. USU Repository © 2009

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan pada proyek pembangunan Gedung Crystal

Square Jl. Imam Bonjol No.6 Medan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut 1. Kapasitas daya dukung bored pile direncanakan sebesar 700 ton. Hasil perhitungan kapasitas daya dukung ultimit dari data Sondir, SPT, Parameter Tanah dan Loading Test dapat dilihat pada Tabel dibawah ini. Data Sondir

Data SPT

Data

Data Loading Test

Data Loading Test

Aoki &

Metode Reese &

Parameter

Metode

Metode

De Alencer

Wright

Tanah

Davisson

Mazurkiewicz

(ton)

(ton)

(ton)

(ton)

(ton)

691,810

860,985

736,887

740,000

820,000

Kedalaman

Kedalaman

Kedalaman

Kedalaman

Kedalaman

28,00 m’

28,00 m’

28,00 m’

28,00 m’

28,00 m’

Sebelum dikoreksi

Sebelum dikoreksi

780,000

840,000

Sesudah dikoreksi

Sesudah dikoreksi

-

-

-

-

Titik

1

-

-

-

807,178 2

-

-

Kedalaman 28,00 m’ 740,914 3

Kedalaman 21,40 m’

-


883,341 4

-

-

-

-

Kedalaman 23,00 m’

Dengan demikian pondasi bored pile dalam keadaan aman. 2. Dari hasil perhitungan daya dukung tiang bored pile, lebih aman memakai daya dukung dari data loading test karena lebih aktual yaitu sebesar 800 ton. 3. Berdasarkan hasil perhitungan daya dukung tiang bored pile yang telah dilakukan, daya dukung rencana lebih kecil dari daya dukung aktual, maka daya dukung pondasi bored pile memenuhi syarat-syarat yang diijinkan. 5.2

Saran Dari hasil perhitungan dan kesimpulan diatas penulis memberi saran sebagai

berikut : 1. Penyelidikan tanah harus dilakukan secara teliti, agar diperoleh data yang sesuai dengan kondisi tanah yang sebenarnya. 2. Perencanaan, pelaksanaan dan pengawasan yang baik akan menghasilkan suatu konstruksi yang berkualitas baik


DAFTAR PUSTAKA

Bowles, J. E., 1991, Analisa dan Desain Pondasi, Edisi keempat Jilid 1, Erlangga, Jakarta. Das, M. B., 1941, Principles of Foundation Engineering Fourth Edition, California State University, Sacramento. Hardiyatmo, H. C., 1996, Teknik Pondasi 1, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Hardiyatmo, H. C., 2002, Teknik Pondasi 2, Edisi Kedua, Beta Offset, Yogyakarta. Irsyam Mansyur, Catatan Kuliah Rekayasa Pondasi Teknik Sipil dan Lingkungan, ITB, Bandung. Prakash Shamsher and Sharma, D.H., 1990, Pile Foundations in Engineering Practice, Canada. Sosarodarsono, S. dan Nakazawa, K., 1983, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, PT. Pradnya Paramita, Jakarta. Zubeirsyah, S.U dan Nurhayati, 2006, Bahasa Indonesia dan Teknik Penyusunan Karangan Ilmiah, Universitas Sumatera Utara, Medan.



ANALISA DAYA DUKUNG PONDASI BORED PILE TUNGGAL PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG CRYSTAL SQUARE JL. IMAM BONJOL NO. 6 MEDAN TUGAS AKHIR

Recommend Documents