ANALISA PERBANDINGAN PERHITUNGAN DAYA DUKUNG TANAH PADA PONDASI V – PILE (Studi Kasus di Rumah Sakit Haji Medan) TUGAS AKHIR
Disusun Oleh
FAHMI LAKSAMANA 02 0404 047
Pembimbing
DR.Ir. ROESYANTO, MSc
SUB DEPARTEMEN GEOTEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pondasi berfungsi menyalurkan tegangan – tegangan yang terjadi akibat beban struktur atas kedalam lapisan tanah keras yang dapat memikul beban konstruksi tersebut. Untuk itu, pondasi bangunan harus diperhitungkan agar dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap beban sendiri, beban – beban yang bekerja, gaya – gaya luar seperti angin, gempa bumi dan lain – lain dan tidak boleh terjadi penurunan melebihi batas yang diijinkan. Pada penulisan Tugas Akhir ini, metodologi pengumpulan data adalah dengan melakukan studi pengamatan dilapangan, mengadakan konsultasi dengan pihak konsultan dan melakukan studi literature. Pada Tugas Akhir ini juga akan diuraikan perhitungan daya dukung tiang berdasarkan data sondir dengan menggunakan metode langsung, untuk SPT menggunakan metode Meyerhoff dan perhitungan daya dukung berdasarkan bacaan manometer pada alat hydraulic jack saat pemancangan serta menganalisa masalah – masalah yang terjadi pada proses pemancangan. Adapun kesimpulan dari Tugas Akhir ini adalah terdapat perbedaan – perbedaan kapasitas daya dukung ultimate dari empat titik sondir, dua titik SPT, serta daya dukung berdasakan bacaan manometer pada alat hydraulic jack. Perbedaan daya dukung tersebut dapat disebabkan oleh kedalaman tanah yang ditinjau, perbedaan jenis tanah terdekat sekalipun, cara pelaksanaan pengujian yang bergantung pada ketelitian operator dan perbedaan yang digunakan dalam perhitungan
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Assalamu`alaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh Bismillahirrahmanirrahim Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke Hadirat Allah Swt, karena atas rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini yang merupakan syarat utama dalam menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana strata-1 (S1) di Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Sebagai judul Tugas Akhir ini adalah “Analisa Perbandingan Perhitungan Daya Dukung Tanah Dengan Menggunakan Metode Analitis Pada Pondasi V-Pile“ (Studi kasus di Rumah Sakit Haji Medan) yang bertujuan untuk membandingkan besar perhitungan daya dukung berdasarkan hasil penyelidikan Sondir, borlog dan data daya dukung langsung dari V-pile. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis tidak terlepas dari berbagai kesulitan, sehingga atas bimbingan, bantuan, dan dorongan moril maupun materil dari berbagai pihak, penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Untuk itu dengan kerendahan hati dan rasa hormat penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Dr .Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Ir,Teruna Jaya selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Dr.Ir.Roesyanto,MSCE selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu untuk mengarahkan dan membimbing dalam penyelesaian Tugas Ahir ini. 4. Dosen-dosen penguji di Departemen Teknik Sipil yang telah memberikan masukan dan kritikan dalam menyelesaikan tulisan ini.
Universitas Sumatera Utara
5. Bapak dan Ibu Staf Pengajar, yang telah membimbing dan mendidik sejak dari semester awal hingga berakhirnya masa studi di Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara 6. Keluarga tercinta Ayahanda Alm. Kasman Harahap, Ibunda Harisah Wardhani, Kakak-kakak dan Abangku Milfa, Akbar, dan Keke, serta Adikku Anggi yang tercinta yang telah memberikan dorongan moril dan materil selama penyusunan Tugas Akhir ini 7. Sahabat-sahabat karibku, Cpoel, Amsal, Bona, Sofyan, Memed, Yusuf, Ai, Irfan, Surya, Tada, Bebek, teman-teman seperjuanganku Stambuk 2002, Afif El Hadi dan kawan-kawan yang tidak dapat ku sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Semoga Allah SWT membalas dan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya atas semua bantuan dan dukungan yang telah diberikan. Penulis menyadari dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan, baik dari penulisan maupun pembahasan, oleh karena keterbatasan pengetahuan, dan referensi yang dimiliki. Untuk itu kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Wassalamu`alaikum Warrahmatullah Wabarakatuh Medan,
Juni 2008
Penulis
Fahmi Laksamana 020404047
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ………………………………………………………………i ABSTRAK …………………………………………………………………………..iii DAFTAR ISI ………………………………………………………………………...iv DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………….vii DAFTAR TABEL………………………………………………………………… viii DAFTAR NOTASI ……………………………………………………………….…ix
BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………………………1 I. 1 Umum …………………………………………………………………………….1 I. 2 Tujuan dan manfaat………… ……………………………………………………3 I.2.1. Tujuan …………………………………………………………………..3 I.2.2. Manfaat …………………………………………………………………3 I. 3 Permasalahan.……………………………………………………………………..4 I. 4 Pembatasan masalah...…………………………………………………………….4 I. 5 Metode pengumpulan data ……………………………………………………….5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………………….6 II. 1 Pendahuluan ……………………………………………………………………...6 II. 2 Pengertian pondasi …….………………………………………………………....6 II. 2.1 Pondasi tiang…………….. ……………………………………………7 II. 2.2 Pemancangan tiang ………………………… …………………………8 II. 2.3 Hydraulic Jack System ………………………………………………...9 II.2.3.1. Keunggulan Hydraulic Jack System …………………………9 II.2.3.2. Kekurangan Hydraulic Jack System ………………………..11
Universitas Sumatera Utara
II.2.3.3. Spesifikasi dari Prestressed Concrete V-pile……………….12 II. 3 Sondir (Dutch Cone Penetrometer) …………………………………………….20 II. 3. 1 Maksud dan tujuan sondir …………………………………………...22 II. 3. 2 Peralatan sondir ……………………………………………………...22 II. 3. 3 Prosedur pelaksanaan sondir ………………………………………....24 II. 3. 4 Keuntungan dan kerugian sondir .....…………………………………24 II. 3. 5 Daya dukung dari penetrasi kerucut (CPT) atau sondir ……..……….25 II. 4. Standard Penetration Test (SPT)………………………….…………………....29 II.4.1. Menghitung kapasitas daya dukung tiang dari SPT ………………….31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN …………………………………………33 III. 1 Data umum …………………………………………………………………….33 III. 1 1 Data teknis ……………………………………………………………….33 III. 2 Metode pengumpulan data …………………………………………………….34 III. 3 Kondisi umum …………………………………………………………………38
BAB IV PEMBAHASAN …………………………………………………………..39 IV. 1 Pendahuluan …………………………………………………………………...39 IV. 2 Perhitungan daya dukung tiang dengan metode analitis ...…………………….39 IV. 2. 1 Perhitungan daya dukung berdasarkan data sondir ……………………..39 IV. 2. 2 Perhitungan daya dukung berdasarkan SPT……………………… …….44 IV. 2. 3 Perhitungan daya dukung berdasarkan hasil pemancangan V – pile …...45 IV.3. Diskusi …………………………………………………………………………48 IV.3.1. Kelebihan dan kelemahan dari metode pengujian ………………………48
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……………………………………………51 1. Kesimpulan ……………………………………………………………………….51 2. Saran ………………………………………………………………………………53
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………………54 LAMPIRAN – LAMPIRAN ………………………………………………………..x Lampiran I Data Sondir ……………………………………………………………...xi Lampiran II Data Pemancangan …………………………………………………….xii Lampiran III Dokumentasi…………………………………………………………..xiii .
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gambar
Judul
Halaman
II. 1
Gambar penempatan V-pile dalam lubang pondasi
14
II. 2
Gambar V-pile tampak perspektif
14
II. 3
Gambar V-pile tampak samping
14
II. 4
Gambar metode kerja pemasangan pondasi V-pile
11
II. 5
Gambar skets pondasi V-pile
15
II. 6
Gambar mesin pemancang V-pile
19
II. 7
Gambar alat sondir dengan konus biasa
23
II. 8
Gambar denah lokasi proyek
36
II. 9
Gambar skema pelaksanaan studi
37
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
PK
= Perlawanan konus
JP
= Jumlah perlawanan konus
A
= Interval pembacaan (20 cm)
B
= Faktor alat (luas konus / luas torak = 10 cm)
i
= Kedalaman lapisan yang ditinjau
HL
= Hambatan Lekat
Fs
= Gesekan selimut
JHL
= Jumlah hambatan lekat
FR
= Ratio gesekan
PK
= Perlawanan penetrasi konus
N
= Jumlah pukulan palu
Qult
= Daya dukung ujung tiang
q`
= Tegangan efektif tanah pada ujung tiang
Nq
= Faktor daya dukung yang bergantung pada sudut geser dalam
Ф`
= Sudut geser dalam
Qc
= Tahanan ujung sondir perlawanan penetrasi konus pada kedalaman yang ditinjau
Kt
= Keliling tiang
Ap
= Luas penampang tiang
Qu ijin = Kapasitas daya dukung ijin tiang pancang 3
= Faktor keamanan untuk daya dukung tiang
5
= Faktor keamanan untuk gesekan pada selimut tiang
Qp
= Tahanan ujung ultimate
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel
Judul
Halaman
Tabel II.3.1 Faktor Keamanan Berdasarkan Jenis Tanah dan Kondisi Beban
27
Tabel II.3.2 Jangkauan Nilai Daya Dukung Aman (q a )
28
Tabel II.4.1. Hubungan Dγ, ф dan N dari Pasir
31
Tabel. IV.2.1.1 Perhitungan Daya Dukung Pondasi V-Pile Sondir titik S-1
40
Tabel. IV.2.1.2 Perhitungan Daya Dukung Pondasi V-Pile Sondir titik S-2
41
Tabel. IV.2.1.3 Perhitungan Daya Dukung Pondasi V-Pile Sondir titik S-3
42
Tabel. IV.2.1.4 Perhitungan Daya Dukung Pondasi V-Pile Sondir titik S-4
43
Tabel IV.2.2.1 Hasil Perhitungan Daya Dukung SPT pada titik HB-I
44
Tabel IV.2.2.2 Hasil Perhitungan Daya Dukung SPT pada titik HB-II
45
Tabel. IV.2.3.1. Perhitungan Daya Dukung Pondasi Berdasarkan Bacaan Manometer kap. 50 ton
46
Tabel. IV.2.3.2. Perhitungan Daya Dukung Pondasi Berdasarkan Bacaan Manometer. 70 ton
47
Tabel. IV.2.3.1. Perhitungan Daya Dukung Pondasi V-Pile
48
Tabel. V.2.4.1. Hasil Perhitungan Daya Dukung berdasarkan data Sondir
52
Tabel. V.2.4.2. Hasil Perhitungan Daya Dukung berdasarkan data SPT
53
Tabel. IV.2.4.3. Hasil Perhitungan Daya Dukung berdasarkan bacaan manometer
53
Universitas Sumatera Utara