ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG SERTA PERHITUNGAN PENURUNAN PONDASI TIANG TUNGAL PADA PROYEK PEMBANGUNAN CARGO – BANDARA KUALANAMU MEDAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas- tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil oleh: FAURIKA RAHMAN NASUTION 070 424 029
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puja dan puji syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat serta salam kepada pemilik pribadi mulia Rasulullah Muhammad SAW beserta keluarga dan sahabatnya, yang membawa kita dari zaman jahiliyah kepada zaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan. Penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Serta Perhitungan Penurunan Pondasi Tiang Tunggal Pada Proyek Pembangunan Cargo – Bandara Kualanamu Medan 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 Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, 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. Seluruh Dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan Teknik Sipil yang telah mendidik dan membina penulis sejak awal hingga akhir perkuliahan; 5. Pimpinan dan seluruh Staff, sebagai Pelaksana proyek yang telah memberi bimbingan kepada penulis; 6. Terimakasih yang teristimewa, penulis ucapkan kepada kedua orangtua tercinta, yang telah mengasuh, mendidik, dan membesarkan serta selalu memberikan dukungan baik moral, material, maupun do’a yang tak henti-hentinya mereka mohonkan kepada Allah SWT sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Begitu juga kepada keluarga yang telah memberikan seni kehidupan dan dukungan yang tiada henti-hentinya kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini; 7. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada rekan-rekan mahasiswa dan teman-teman yang memberikan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
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, sekali lagi penulis sampaikan terimakasih kepada pihak yang telah banyak membantu dan semoga atas bimbingan serta bantuan moral dan material yang penulis terima mendapat imbalan dari Allah SWT.
Medan,
Maret 2010
Penulis
FAURIKA RAHMAN NASUTION 070424029
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pondasi tiang pancang merupakan salah satu jenis dari pondasi dalam yang umum digunakan, yang berfungsi untuk menyalurkan beban struktur berlapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang letaknya cukup dalam di dalam tanah. Untuk menghitung kapasitas tiang, terdapat banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil masing– masing rumus tersebut menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda–beda. Tujuan dari Tugas Akhir ini untuk menghitung daya dukung tiang pancang dari hasil sondir, kalendering, loading test, membandingkan hasil daya dukung tiang pancang dari beberapa metode penyelidikan, dan menghitung penurunan yang terjadi pada tiang pancang tunggal. Adapun hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode perhitungan. Berdasarkan data sondir dengan metode Aoki dan De Alencar = 280,982 ton, dan metode Meyerhoff = 525,37 ton. Hasil perbandingan perhitungan daya dukung berdasarkan data kalendering dengan metode Modified New ENR pada pile 27 = 380.947 ton, dan pile 30 = 344.804 ton. Hasil perhitungan daya dukung berdasarkan data loading test dengan metode davisson pada pile 27 = 303 ton, pile 30 = 307 ton. Hasil perhitungan penurunan elastis tiang pada pile 27 = 240 ton, pile 30 = 242 ton. Berdasarkan hasil perhitungan penurunan total tiang tunggal yang terjadi cukup aman yaitu = 13,59 mm dan penurunan ijin 25.4 mm maka penurunan total tiang tunggal memenuhi syarat – syarat yang diijinkan. Dari hasil perhitungan daya dukung ultimit tiang pancang yang dihasilkan data sondir, kalendering,loading test masih merupakan interprestasi atau perkiraan tetapi hasil perhitungan tersebut sudah bisa dibuat sebagai acuan untuk perencanaan
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ......................................................................................... i ABSTRAK .........................................................................................................iii DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ............................................................................................. vi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ vii DAFTAR NOTASI ............................................................................................ xi BAB I. PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang ............................................................................... 1 1.2.Tujuan ............................................................................................. 4 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.Defenisi Tanah ................................................................................ 7 2.3.Macam-macam Pondasi .................................................................. 8 2.4.Penggolongan Pondasi Tiang Pancang......................................... 11 2.5.Alat Pancang Tiang....................................................................... 25 2.6.Metode Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang.............................. 27 2.7.Tiang Dukung Ujung dan Tiang gesek......................................... 30 2.8. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari hasil Sondir ........ 33 2.9. Faktor Aman ............................................................................... 37 2.10. Data Calendering ....................................................................... 38 2.11. Penurunan Tiang ........................................................................ 39 2.12. Data loading test.......................................................................... 47 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Universitas Sumatera Utara
3.1.Data Umum ................................................................................... 53 3.2.Data Teknis .................................................................................. 56 3.3.Metode Pengumpulan Data ......................................................... 56 3.4.Metode Analisis ............................................................................ 58 3.5.Lokasi titk sondir, dan kalendering ............................................. 58 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari data Sondir ............................................................................ 61 4.2.Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari data Calendering .................................................................. 73 4.3.Menghitung penurunan Tiang Tunggal ....................................... 76 4.4.Menghitung Kapasitas daya dukung tiang pancang dari data Loading test dengan metode Davisson M. T. ............................... 80 4.5. Menghitung Penurunan Elastis Tiang ........................................ 84
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan ................................................................................... 86 5.2.Saran ............................................................................................. 87 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Faktor empirik Fb dan Fs ...................................................................... 35
2.2
Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda .............................. 36
2.3
Effisiensi jenis alat pancang ................................................................. 39
2.5
Perkiraan angka poisson (μ )................................................................ 46
4.1
Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin tiang pancang (S-1) ........... 65
4.4
Perkiraan penurunan tiang tunggal ....................................................... 79
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Macam-macam tipe pondasi ............................................................... 10
2.2
Tiang pancang beton precast concrete pile .......................................... 14
2.3
Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile ............................... 15
2.4
Skema pemukul tiang .......................................................................... 25
2.5
Urutan pemancangan .......................................................................... 32
2.6
Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya .................................... 33
2.7
Contoh kerusakan bangunan akibat penurunan .................................... 40
2.8
Faktor penurunan Io ............................................................................. 42
2.9
Koreksi kompresi, Rk .......................................................................... 43
2.10 Koreksi kedalaman, Rh ........................................................................ 43 2.11 Koreksi angka Poisson, Rμ .................................................................. 44 2.12 Koreksi kekakuan lapisan pendukung, Rb ............................................ 45 2.13 Pengujian dengan system kentledge ..................................................... 49 2.14 Pengujian dengan tiang jangkar .......................................................... 49 2.15 Contoh hasil uji pembebanan static aksial tekan .................................. 51 2.16 Interprestasi daya dukung ultimit dengan Metode Davisson.M.T ......... 52 3.1
Peta kedudukan kota lubuk pakam ...................................................... 55
3.2
Tahap pelaksanaan studi ..................................................................... 57
3.3
Lokasi titik sondir ................................................................................ 59
3.4
Lokasi rencana test pile ....................................................................... 60
Universitas Sumatera Utara
4.0
Perkiraan nilai qca (base) ...................................................................... 61
4.2
Nilai qc (side) pada titik sondir 1 (S-1) ................................................ 62
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Qu
= Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang bor
Qp
= Kapasitas tahanan di ujung tiang
Qs
= Kapasitas tahanan kulit
qb
= Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas
Ab
= Luas di ujung tiang
f
= Satuan tahanan kulit persatuan luas
As
= Luas kulit tiang pancang
qc
= Perlawanan konus
Fs
= Faktor empiric yang terhantung pada tipe tanah
Fb
= Faktor empiric yang tergantung pada tipe tanah
JHL = Jumlah hambatan lekat K11
= Keliling tiang
Pu
= Kapasitas daya dukung ultimate tiang
η
= Effisiensi alat pancang
S
= Banyaknya penetrasi pukulan diambil dari kalendering dilapangan
A
= Luas penampang tiang pancang
Ep
= Modulus elastic tiang
B
= Lebar/diameter pondasi
L
= Panjang penanaman pondasi
Ap
= Luas penampang pile
Universitas Sumatera Utara
