ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN ELASTIS PONDASI BORED PILE PADA PROYEK FLY OVER SIMPANG POS MEDAN Manna Grace S.1, Roesyanto2 1
Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jln. Perpustakaan No.2 Kampus USU Medan e-mail:
[email protected] 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jln. Perpustakaan No.2 Kampus USU Medan
ABSTRAK Pondasi, merupakan bagian dari struktur bawah (sub structure), mempunyai peranan penting dalam memikul beban struktur atas sebagai akibat dari adanya gaya-gaya yang terjadi pada struktur atas (upper structure) seperti gaya angin, gaya gempa maupun berat struktur itu sendiri. Berdasarkan The British Standart Code of Practice for Foundation, tiang dibagi menjadi 3 (tiga kategori) yaitu tiang perpindahan besar (large displacement piles), Tiang perpindahan kecil (small displacement piles) dan tiang tanpa perpindahan (non displacement piles). Untuk pondasi non displacement, konstruksi tiang bor langsung dilakukan di lokasi proyek dan pada umumnya disebut dengan pondasi bored pile. Metode perhitungan daya dukung dari hasil SPT menggunakan metode Reese & Wright dan bantuan software Allpile. Hasil perhitungan kapasitas daya dukung ultimit (Qu) dari hasil SPT adalah 496,61 ton, hasil software AllPile 612,39 ton dan hasil pengujian PDA 679,9 ton, dan untuk penurunan kelompok tiang yang terjadi adalah sebesar 3,09 cm Terdapat perbedaan signifikan diantara beberapa metode, namun dapat diputuskan hasil perhitungan mana yang dapat digunakan agar tiang bor yang digunakan aman dan ekonomis. Kata Kunci : SPT, Allpile, PDA, Kapasitas Daya Dukung, Penurunan Elatis.
ABSTRACT The foundation , a part of the bottom structure (sub-structure), has an important role in shouldering the burden of the structure as a result of the forces that occur in the structure (upper structure) such as wind forces , earthquake forces and weight of the structure itself. Based on the British Standard Code of Practice for the Foundation , the pole is divided into three categories namely large displacement piles , small displacement piles and non- displacement piles ). For nondisplacement foundation, bored pile construction is done directly at the project site. The calculation of bearing capacity by Standard Penetration Test (SPT) using Reese& Wright method and Software Allpile analysis. AS it is calculated 496,61 tons for SPT, 612,39 tons for Software AllPile and by PDA test result 679,9 tons, and for elastic settlement is 3,09 cm in depth.There are significant differences between a number of ways, but it can be decided where the calculation results can be used in order to pile used safe and economically. Keywords : SPT , Allpile , PDA , Bearing Capacity , Elastic Settlement.
1.
Pendahuluan
Salah satu bagian penting dalam sebuah perencanaan jembatan adalah perencanaan pondasi. Hal utama yang perlu diketahui dalam mendesain jembatan adalah daya dukung tanah.Dalam konstruksi Jembatan layang (fly over) Simpang Pos, Medan dilakukan berbagai penyelidikan tanah (soil investigation) untuk mengetahui daya dukung pondasinya .
Pondasi bored pile sebagai pilihan jenis pondasi yang digunakan dalam pembangunan fly over Simpang Pos ini menjadi pilihan yang tepat karena direncanakan berdasarkan fungsi pembangunan transpotasi untuk kepentingan umum dengan masa layan yang cukup lama sehingga penting diketahui dan dibahas hal-hal apa saja yang menyangkut daya dukung dan penurunannya, agar dapat dipertimbangkan nilai kegunaanya berdasarkan faktor keamanannya dan pemeliharaannya.
2.
Perumusan Masalah
Dalam beberapa dekade ini penggunaan pondasi bored pile semakin sering karena beberapa alasan, oleh sebab itu sangat menarik untuk meninjau perkembangan berbagai pemakaiannya dan pelaksanaan konstruksi jenis pondasi dalam ini, namun demikian pengalaman menunjukkan bahwa pada setiap pekerjaan pondasi bored pile, muncul masalah-masalah spesifik dengan kondisi yang berbeda menyangkut segi pelaksanaan konstruksi maupun hal-hal yang menyangkut daya dukung tanah di lokasi proyek. Dalam pemilihan pondasi sangat dibutuhkan pengetahuan tentang jenis tanah, daya dukung dan penurunan yang akan ditimbulkan dalam batas aman, pengendalian mutu menjadi salah satu kunci penting keberhasilan pondasi bored pile. Peralatan mesin bor yang lebih mudah bergerak dalam area lapangan proyek menjadikan kapasitas pemancangan yang cenderung lebih efektif dalam pengeboran Dengan dilakukannya test SPT dan pengujian PDA maka dapat diketahui apakah kondisi tanah di fly over Simpang Pos Medan adalah aman atau tidak. Analisa lebih lanjut dapat dilakukan dengan menggunakan bantuan software AllPile bored pile yang sesuai dengan dimensi yang dibutuhkan di lapangan dan dapat didesain tiang yang mampu memikul beban rencana dari struktur atasnya.
3.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menghitung dan membandingkan hasil daya dukung bored pile dari hasil pengujian SPT, pengujian PDA, dan bantuan software AllPile dan besar penurunan elastis yang terjadi pada proyek fly over simpang pos Simpang Pos Medan.
4.
Metode Penelitian
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah: 1. Pada proyek Fly Over Simpang Pos, Medan 2. Tiang yang ditinjau adalah pondasi bored pile. 3. Menghitung daya dukung pondasi bored pile tunggal dari data Standard Penetration Test (SPT) dengan metode Resse & Wright. 4. Menggunakan software AllPile 6.5 untuk menghitung perbandingan kapasitas daya dukung vertikal dan horizontal yang terjadi 5. Menghitung efisiensi tiang kelompok dengan menggunakan persamaan Conferse-Labare Formula. 6. Penurunan yang ditinjau adalah penurunan elastis (elastic settlement)
5.
Tinjauan Pustaka
Hal- hal yang perlu dihindari dalam perencanaan pondasi adalah keruntuhan geser dan deformasi yang berlebihan. Pada perencanaan pondasi juga harus memperhatikan hal-hal berikut ini : 1. Daya dukung pondasi harus lebih besar daripada beban yang bekerja pada pondasi baik beban statik maupun beban dinamiknya 2. Penurunan yang terjadi akibat pembebanan tidak melebihi dari penurunan yang diijinkan. 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. Pada Gambar 1 diperlihatkan bentuk tiang bor secara skematis.
Gambar 1. Skematis Tiang Bor 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. 1.
Daya dukung ujung pondasi bored pile (end bearing), (Reese & Wright,1977). Qp = Ap . qp Dimana : Ap = Luas penampang bore pile (m2) qp = Tahanan ujung per satuan luas (ton/m2) Qp = Daya dukung ujung tiang (ton)
(1)
Untuk tanah kohesif : qp Cu
= 9 Cu = N-SPT/2 . 2/3 . 10
Untuk tanah non kohesif :
Gambar 2. Daya Dukung Ujung Batas Bored Pile pada Tanah Pasiran (Reese & Wright, 1977)
(2) (3)
Dimana : Untuk N < 60 maka qp = 7N (t/m2) < 400 (t/m2) Untuk N > 60 maka qp = 400 (t/m2) N adalah nilai rata – rata SPT 2.
Daya dukung selimut bored pile (skin friction), (Resse & Wright, 1977). Qs = f . Li . p Dimana : f = Tahanan satuan skin friction (ton/m2) Li = Panjang lapisan tanah (m) P = keliling tiang (m) Qs = daya dukung selimut tiang (ton)
(4)
Pada tanah kohesif : F = α . cu (5) Dimana : α = Faktor adhesi. - Berdasarkan penelitian Resse & Wright (1977) α = 0,55 - Metode Kullway (1984), berdasarkan Grafik Undrained Shearing Resistance VS Adhesion Factor. cu = Kohesi tanah (ton/m2) Pada tanah non kohesif : Untuk N < 53 maka f = 0,32 N (ton/m2) Untuk 53 < N < 100 maka f diperoleh dari korelasi langsung dengan NSPT (Resse & Wright)
Gambar 3. Tahanan geser selimut bored pile pada tanah pasiran ( Reese & Wright,1977) Nilai f juga dapat dihitung dengan rumus : f = Ko . v’ . tan ϕ Dimana : Ko = 1 – sin ϕ = Tegangan vertikal efektif tanah, (ton/m2) v’
6. Hasil dan Pembahasan Setelah melalui hasil analisis maka diperoleh:
Tabel 1. Resume Daya Dukung Lateral dan Kedalaman Bored Pile Diameter 100 cm dengan Menggunankan Software Allpile Pada Proyek Fly Over Simpang Pos Medan. Kedalaman (m) 15,5 18,5
SPT BH-04 496.61 ton
Allpile BH-04 612,39 ton
PDA P4.7 696,7 ton -
PDA P5.2 679,9 ton
Tabel 2. Resume Daya Dukung Lateral dan Kedalaman Bored Pile Diameter 100 Cm dengan Menggunankan Software Allpile Pada Proyek Fly Over Simpang Pos Medan.
Titik
Kedalaman (m)
P1 P2 P3 P4 P5 P6
17 17 14 15 15 12
Daya Dukung Lateral (ton) 84,8 133,0 112,0 101,0 86,0 56,5
Tabel 3. Resume Penurunan dan Kedalaman Bored Pile Diameter 100 cm dengan menggunankan Software Allpile Pada Proyek Fly Over Simpang Pos Medan Titik
Kedalaman (m)
P1 P2 P3 P4 P5 P6
17 17 14 15 15 12
Penurunan (cm) 0,67 0,6 0,33 0,53 0,62 0,45
7. Kesimpulan Dari hasil penelitian ini, kesimpulan yang dapat dibuat adalah: 1. Dari hasil penyelidikan tanah ditemukan lapisan lensa padat dengan nilai N SPT berkisar 60. Untuk BH-P2 (20,00 m - 26,00 m); BH-P4 (20,00 m - 26,00 m); BH-P9 (20,00 m - 30,00 m); BH-P11 (20,00 m - 22,00 m) 2. Kedalaman bored pile untuk mencapai daya dukung 350 ton berkisar antara 13,00
s/d 1,00 m di bawah lapisan permukaan tanah 3. Dari hasil perhitungan daya dukung dan penurunan bored pile dengan mengunakan beban rencana 250 ton, maka memberikan daya dukung aktual yang lebih kecil dan penurunan yang tejadi lebih kecil dari penurunan yang diizinkan. 4. Penurunan kelompok tiang (pile group) yang terjadi adalah 3,09 cm
Daftar Pustaka Bowles, J. E., 1982, Foundation Analysis and Design, Terjemahan oleh Pantur Silaban. Jilid I,Penerbit Erlangga, Jakarta Bowles, J. E., 1984, Foundation Analysis and Design, Terjemahan oleh Pantur Silaban. Jilid II,Penerbit Erlangga, Jakarta Bowles, J. E., 1984, Foundation Analysis and Design, Terjemahan oleh Pantur Silaban. Jilid IV, Jakarta: Erlangga Brooms, B., 1946, The Lateral Resistance of Piles in Cohesive Soils”. Journal of Soil Mechanics and Foundation Engneering Das, B. M., 1985, Principle of Geotechnical Engineering Jilid I, Jakarta: Erlangga. Das, B. M., 1985, Principle of Geotechnical Engineering Jilid II, Jakarta: Erlangga. Das, B. M., 2008, Principles of Foundation Engineering Seventh Edition, PWS Publising, Pasific Grove. Hadiyatmo, H.C., 2002, Teknik Fondasi 1, Edisi kedua Jilid 2, Yogyakarta: Beta Offset. Hadiyatmo, H.C., 2002, Teknik Fondasi 2, Edisi kedua Jilid 4, Yogyakarta: Beta Offset. Irsyam, M., Rekayasa Pondasi, Bandung : ITB. Jadi, S., 2013, Analisa Daya Dukung Tiang Bor Pada Proyek Medan Focal Point Medan, Tugas Akhir Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara. Lambe, W. T., Whitman, Robert V., 1969, Soil Mechanics, Jhon Willey & Sons, Inc., New York. Peck, R. B., 1988, Komunikasi pribadi dengan Paulus P Rahadjo Poulus, H.G., 1977, Estimation of Pile Group Settlements, Proceedings of the ASCE, vol.97 Prakash, S., Sharma, H., 1990, Pile Foundation Analysis and Design, New York Rahardjo, P.P., 1997, Strategi Penyelidikan Tanah untuk Desain Pondasi, Prosiding Seminar PILE’97, Bandung Reese, L.C & Wright, S.J., 1977, Drilled Shaft Design and Construction Guideliness Manual Setiadi, B.,& Purwanti N., Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Bor Jembatan Mahkota II Samarinda dengan Menggunakan Metode t-z dan p-y serta Metode Elemen Hingga 3 Dimensi, Tugas Akhir Teknik Sipil, Bandung : ITB Tarigan, S. D., 2013, Laporan penyelidikan tanah pada proyek pembengunan Fly Over Simpang Pos Medan.
