Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
4.1
Data Teknis
Gambar 4.1 Rencana Gedung Wisma Asia II a. Nama Proyek
: Gedung Wisma Asia II
b. Lokasi Proyek
: Jl. Tali Raya, Slipi Jakarta Barat
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
4-1
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
Gambar 4.2 Peta Lokasi Proyek c. Diameter Tiang
: 60 cm
d. Kedalaman
: 15,50 m
e. Pembesian
: 4 D 22 mm, L = 12 m 4 D 22 mm, L = 6 m
f. Sistem Pengecoran
: Tremie Method, diameter 25 cm
g. Sistem Pengeboran
: Rotary Drilling
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
4-2
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4.1
4-3
Penyelidikan Tanah Tujuan dilakukan penyelidikan tanah adalah untuk mengevaluasi kondisi tanah setempat yang akan digunakan untuk keperluan perencanaan pondasi pada proyek pembangunan Gedung Wisma Asia II. Penyelidikan tanah juga dilakukan untuk mendapatkan informasi mengenai kedalaman Muka Air Tanah (MAT) dan untuk mengetahui sifat tanah/batuan baik dari sifat fisis maupun mekanis. Penyelidikan tanah dilakukan pada lokasi yang diperkirakan dapat mewakili kondisi tanah setempat. Pada proyek Gedung Wisma Asia II, penyelidikan tanah dilakukan dengan mengadakan pengujian sondir dan bor mesin. Pengujian sondir dan pengeboran dengan bor mesin dilakukan pada 3 titik. Denah titik uji tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.3 Muka Air Tanah (MAT) di proyek pembangunan Gedung Wisma Asia II terletak pada kedalaman yang bervariasi antara -8 m sampai dengan -8,5 m dari permukaan tanah setempat. Dari hasil penyelidikan tanah disimpulkan bahwa lapisan tanah bagian atas terdiri dari tanah kohesif dengan kondisi lunak sampai agak kenyal. Sedangkan untuk lapisan tanah bagian bawah terdiri dari tanah pasir kelanauan dan lempung dengan kondisi sedang sampai padat dan keras. Hasil ringkasan dalam bentuk gambar stratigrafi tanah yang dibuat berdasarkan hasil uji SPT dapat dilihat pada Gambar 4.4.
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4-6
Ringkasan mengenai keadaaan tanah dasar dari hasil pengeboran yang dilakukan pada proyek pembangunan Gedung Wisma Asia II adalah sebagai berikut : Tabel 4.1 Hasil Pengeboran di DB 1 Kedalaman
Jenis Tanah
Clayey silt (MH), blackish brownish red, dry, medium stiff, containing a few of organic silt, high plasticity Sandy silt (ML), brownish white, dry, stiff, low 2–4 plasticity Clayey silt (MH), brownish white, moist, soft, 4–6 containing a few of sand, high plasticity Clayey silt (MH), brownish grey, moist, medium stiff, 6–8 containing a few of sand, high plasticity Cemented silt (ML), brownish whiteish green, moist, 8 –10 stiff, containing a few of sand, low plasticity Cemented silt (ML), grayish green, moist, hard, low 10 –12 plasticity Cemented silt (ML), brownish white, wet, hard, 12 –14 containing a few of sand, low plasticity Cemented silt (ML), grayish yellowish brown, wet, 14 –16 very hard, a lot of sand, low plasticity Silty sand (SP), blackish yellow, moist, very dense, 16 – 18 poorly graded Sandy silt (ML), grayish brownish yellow, moist to 18 – 20 wet, very stiff, low plasticity Silty clay (CH), grey, moist, very stiff, containing a 20 – 22 few of fine sand, high plasticity Organic silt (ML), blackish brownish grey, moist, very 22 – 24 stiff, containing a few of sand, low plasticity Organic silt (ML), blackish brownish grey, moist, very 24 – 26 stiff, low plasticity Organic silt (ML), blackish brown, moist, very stiff, 26 – 28 containing a few of fine sand, low plasticity Organic silt (ML), grayish brownish black, moist, hard, 28 – 30 low plasticity Sumber : Laporan Penyelidikan Tanah Proyek Wisma Asia II 0–2
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
NSPT 8 10 6 9 13 49 57 60 56 30 31 36 35 31 48
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4-7
Tabel 4.2 Hasil Pengeboran di DB 2 Kedalaman
Jenis Tanah
NSPT
0–2
Silty clay (CH), yellowish blackish brown, dry, medium stiff, high plasticity
6
2–4
Silty clay (CH), blackish yellowish brown, moist, medium stiff, containing a few of gravel, high plasticity
10
4–6
Clayey silt (MH), grayish yellowish brown, moist, soft, high plasticity
4
6–8
Silty clay (CH), greyish yellowish brown, moist, medium stiff, high plasticity
12
8 – 10
Clayey silt (MH), greyish brown, moist, stiff, containing a few of sand, high plasticity
17
10 – 12
Cemented silt (MH), yellowish brown, black mottled, moist, very stiff, containing a few of sand, low plasticity
32
12 – 14
Cemented silt (ML), greyish blackish brown, moist, very hard, low plasticity
55
14 – 16
Cemented silt (ML), yellowish blackish brown, wet, very stiff, low plasticity
59
16 – 18
Silty sand (SW), yellowish brown, moist, dense, containing a few of gravel, well graded
39
18 – 20
Cemented silt (ML), blackish brown, moist, very stiff, low plasticity
32
20 – 22
Silty sand (SW), blackish grey, moist, dense, well graded
22
22 – 24
Silty sand (SP), blackish grey, moist to wet, dense, poorly graded
28
24 – 26
Silty sand (SP), blackish grey, moist to wet, dense, poorly graded
42
26 – 28
Cemented silt (ML), brownish grey, moist, hard, containing a few of organic sand, low plasticity
46
28 – 30
Cemented silt (ML), blackish grey, moist, very hard, containing a few of sand, low plasticity
60
Sumber : Laporan Penyelidikan Tanah Proyek Wisma Asia II
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4-8
Tabel 4.3 Hasil Pengeboran di DB 3 Kedalaman
Jenis Tanah
NSPT
0–2
Silty clay (CL), brownish red, moist, soft, low plasticity
4
2–4
Clayey silt (MH), blackish brown, moist, soft, containing a few of gravel, high plasticity
5
4–6
Clayey silt (MH), yellowish greyish brown, moist, soft, high plasticity
9
6–8
Clayey silt (MH), greyish brown, moist, medium stiff, high plasticity
7
8 – 10
Clayey silt (MH), brownish greyish yellow, moist, stiff, high plasticity
15
10 – 12
Clayey silt (MH), brownish greyish yellow, dry, very stiff, containing a few of sand, high plasticity
29
12 – 14
Clayey silt (ML), greyish brownish yellow, dry, hard, containing a few of sand, low plasticity
35
14 – 16
Cemented silt (ML), yellowish brownish grey, wet, hard, low plasticity
36
16 – 18
Cemented silt (ML), greyish brownish yellow, moist, hard, low plasticity
47
18 – 20
Clayey silt (ML), greyish brownish yellow, moist, very stiff, low plasticity
29
20 – 22
Silty clay (CL), blackish grey, moist, stiff, low plasticity
21
22 – 24
Silty clay (CL), brown, wet, stiff, containing a few of organic matter, low plasticity
16
24 – 26
Silty clay (CH), greyish brown, moist, very stiff, cointaining a few of fine sand, high plasticity
27
26 – 28
Silty clay (CH), greyish brown, moist, very hard, high plasticity
55
28 – 30
Silty clay (CL), greyish brownish yellow, moist, very hard, containing a few of sand, low plasticity
54
Sumber : Laporan Penyelidikan Tanah Proyek Wisma Asia II
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4.2
4-9
Kondisi Lapangan Proses Pembuatan Pondasi Tiang Bor Pembuatan pondasi tiang bor dalam proyek pembangunan gedung Wisma Asia II terdiri dari beberapa tahap antara lain : a. Pekerjaan persiapan, pekerjaan ini meliputi : pembersihan lahan, pengukuran batas-batas lahan dan posisi bangunan, menyediakan tenaga kerja dan peralatan yang diperlukan
Gambar 4.5 Persiapan Pengeboran b. Pekerjaan pengeboran dan erection Tulangan Tahap ini dilakukan dengan menggunakan 3 jenis alat berat yaitu mesin bor, mobil crane dan back hoe. Proses pelaksanaan pekerjaan pengeboran dan erection tulangan adalah sebagai berikut : •
Pengeboran dangkal untuk meletakkan pipa casing
•
Pembersihan lubang bor dengan menggunakan cleaning bucket
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 10
•
Pipa casing diletakkan pada lubang yang telah dibuat
•
Pengeboran dalam dengan menggunakan auger sebagai mata bor yang berfungsi untuk mengangkat material hasil pengeboran ke atas
•
Pengecekan kedalaman pengeboran agar sesuai dengan elevasi rencana
•
Pasang tulangan kait untuk tali pegangan tulangan pada saat pengecoran sehingga tulangan akan tetap posisinya. Tulangan kait ini dilas sementara pada casing bore
•
Tulangan ditegakkan dengan mobil crane
Gambar 4.6 Pengeboran
Gambar 4.7 Pembesian Pada Tiang Bor BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 11
c. Proses pengecoran dan pencabutan casing Proses
pengecoran
dilakukan
setelah
tulangan
dipasang
dengan
menggunakan concrete pump dan pipa tremi. Setelah proses pengecoran selesai dilakukan, casing pada lubang bor dicabut.
4.3
Uji Pembebanan Statis (Static Loading Test) Pelaksanaan pengujian beban statis (static loading test) dilakukan dalam beberapa tahap sebagai berikut : a. Pembuatan pile cap pada tiang bor b. Pemasangan pelat pada pile cap untuk perataan beban hydraulic jack c. Pemasangan 1 buah hydraulic jack dengan titik berat tepat ditengah as tiang bor d. Pemasangan kaki loading test dan kaki test beam e. Pemasangan secunder beam f. Penyusunan beban dari blok beton dengan ditutup terpal pada puncaknya g. Pemasangan reference beam pada sisi kiri dan kanan tiang bor h. Pemasangan plafond pada area dial gauge untuk menghindari dari bendabenda yang jatuh karena gesekan antara blok beton selama masa pembebanan sehingga tidak mengganggu dial gauge saat pembacaan penurunan maupun pergeseran i. Pemasangan rangka besi (platform) untuk dudukan dial gauge j. Pemasangan lampu penerangan, pompa hydraulic jack, dial gauge, mistar, waterpass, dan lain-lainnya untuk kelengkapan loading test
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 12
k. Pelaksanaan loading test
Gambar 4.8 Pengujian Pembebanan Dengan Blok-Blok Beton
4.4.1
Uji Pembebanan Vertikal (Vertical Loading Test) Sistem uji pembebanan vertikal yang digunakan pada proyek pembangunan gedung Wisma Asia II menggunakan sistem kentledge, yaitu sistem pembebanan dengan blok-blok beton yang diletakkan di atas sebuah platform yang dibuat dari profil baja berukuran 9 x 12 m2. Platform tersebut ditopang oleh blok-blok beton yang telah disusun vertikal. Reference beam dibentuk dari 2 buah profil baja C 18 dengan panjang 9 m yang dicor ke tanah dengan jarak tumpuan ± 8 m. Jumlah berat blok – blok beton yang diletakkan di atas platform adalah sebesar ± 330 ton ditambah dengan berat profil dan platform sebesar ± 30 ton. Besar tekanan yang diberikan oleh hydraulic jack (dongkrak hidrolis) yang diterima oleh kepala tiang bor dapat dibaca pada manometer (pressure gauge) yang dipasang pada pompa tangan. Sedangkan, penurunan (settlement) dari
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 13
pondasi tiang dapat dibaca pada dial gauge (extensiometer) yang dipasang pada empat penjuru pondasi tiang bor. Untuk mendapatkan hasil yang lebih teliti dilakukan pembacaan dan pengamatan dengan menggunakan waterpass dengan cara memasang mistar pada reference beam pada dinding yang tetap untuk mengetahui perubahan elevasi reference beam. Selain itu, untuk menghindari terjadinya konsentrasi tegangan maka dipasangkan pelat baja dengan ukuran 120 cm x 120 cm x 4 cm yang dipasang pada celah antara hydraulic jack dengan pile cap dan celah antara ram/piston hydraulic jack dan main beam. Uji pembebanan vertikal dilakukan sesuai dengan ASTM D1143 – 81. Dari hasil uji pembebanan vertikal yang dilakukan hanya pada tiang B 134 diperoleh ringkasan percobaan sebagai berikut : Nomor Tiang Tanggal Pengecoran Tiang Diameter Tiang Beban Rencana Kedalaman Tiang Referensi Titik Bor Tanggal Pengujian Tiang Pembebanan Maksimum Elevasi Muka Tanah
: B 134 : 4 Januari 2006 : 60 cm : 150 ton : 15,4 m : DB 2 : 1 – 2 Maret 2006 : 300 ton (200 % beban rencana) : - 2,01 m
Tabel 4.4 Ringkasan Hasil Uji Beban Vertikal Beban Vertikal (ton) Beban Rencana (ton)
Cycle
150 150
I II
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Beban Maksimum Persentase (ton) 150 100 % 300 200 %
Penurunan Total (mm) 1,45 4,38
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 14
Dari hasil ringkasan pengujian diperoleh daya dukung vertikal ultimit tiang pondasi B 134 adalah sebesar 300 ton dengan penurunan total sebesar 4,38 mm (memenuhi syarat deformasi lateral yang diijinkan yaitu < 1 inch atau 25,4 mm).
4.4.2
Uji Pembebanan Tarik (Uplift Loading Test) Sistem uji pembebanan tarik yang digunakan pada proyek pembangunan gedung Wisma Asia II menggunakan sistem steel frame and ground reaction system, dimana pada sistem ini steel frame dilas pada kepala tiang dan untuk pembebanan tiang dilakukan dengan menggunakan hydraulic jack. Pembebanan tiang dilakukan dengan menggunakan hydraulic jack yang diletakkan pada diantara test beam dan steel frame yang dilas ke kepala tiang. Reference beam dibentuk dari 2 buah profil baja kanal dengan panjang 9 m yang dicor ke tanah dengan jarak tumpuan ± 8 m. Besar beban percobaan dapat dibaca pada manometer (pressure gauge) yang dipasang pada pompa tangan.. Sedangkan, gerakan vertikal yang diberikan oleh hydraulic jack (dongkrak hidrolis) yang diterima oleh kepala tiang dapat dibaca pada dial gauge yang dipasang diagonal pada kepala tiang yang dihubungkan dengan reference beam Uji pembebanan tarik dilakukan sesuai dengan ASTM D 3689 - 83. Dari hasil uji pembebanan tarik yang dilakukan hanya pada tiang B 68 diperoleh ringkasan percobaan sebagai berikut :
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
Nomor Tiang Tanggal Pengecoran Tiang Diameter Tiang Beban Rencana Kedalaman Tiang Referensi Titik Bor Tanggal Pengujian Tiang Pembebanan Maksimum Elevasi Muka Tanah
4 - 15
: B 68 : 11 Januari 2006 : 60 cm : 25 ton : 15,5 m : DB 1 : 20 Februari 2006 : 50 ton (200 % beban rencana) : - 1,741 m
Tabel 4.5 Ringkasan Hasil Uji Beban Tarik Beban Tarik (ton) Beban Rencana (ton)
Beban Maksimum (ton)
Persentase
Deformasi Vertikal Total (mm)
25 25
25 50
100 % 200 %
0,70 0,94
Dari hasil diatas dapat disimpulkan bahwa daya dukung tarik ultimit tiang pondasi B 68 berdasarkan hasil pengujian di lapangan adalah sebesar 50 ton, dimana total deformasi vertikal maksimumnya memenuhi syarat (< 0,25 inch atau 6,35 mm).
4.4.3
Uji Pembebanan Lateral (Lateral Loading Test) Sistem uji pembebanan lateral yang digunakan pada proyek pembangunan gedung Wisma Asia II menggunakan sistem kentledge, yaitu sistem pembebanan dengan blok-blok beton yang diletakkan di atas sebuah platform. Platform tersebut ditopang oleh blok-blok beton yang disusun diatas permukaan tanah. Reference beam dibentuk dari 2 buah profil baja dengan panjang 4 m yang dicor ke tanah dengan jarak tumpuan ± 3 m.
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 16
Hydraulic jack (dongkrak hidrolis) pada saat percobaan diletakkan mendatar di antara kepala tiang dan beam baja. Pergeseran horisontal yang diberikan oleh hydraulic jack (dongkrak hidrolis) yang diterima oleh kepala tiang bor dapat dibaca pada dial gauge yang dipasang pada kepala pondasi tiang bor. Untuk menghindari terjadinya konsentrasi tegangan maka dipasangkan pelat baja dengan ukuran 60 cm x 60 cm x 3 cm, sehingga piston tetap kontak dengan pelat baja pada waktu pergeseran horisontal. Uji pembebanan lateral dilakukan sesuai dengan ASTM D 3966 – 81. Dari hasil uji pembebanan lateral pada 2 tiang diperoleh ringkasan percobaan sebagai berikut : a. Uji pembebanan lateral pada tiang B1 Tanggal Pengecoran Diameter Tiang Beban Rencana Kedalaman Tiang Referensi Titik Bor Tanggal Pengujian Pembebanan Maksimum Elevasi Muka Tanah
: 28 Januari 2006 : 60 cm : 10 ton : 15,5 m : DB 3 : 03 Maret 2006 : 20 ton (200 % beban rencana) : - 1,846
Tabel 4.6 Ringkasan Hasil Uji Beban Lateral I Beban Lateral (ton) Beban Rencana (ton)
Cycle
10 10 10 10
I II III IV
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Beban Maksimum Persentase (ton) 5 50 % 10 100 % 15 150 % 20 200 %
Deformasi Lateral Total (mm) 0,32 0,95 1,90 3,43
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 17
Daya dukung lateral ultimit tiang pondasi B 1 yang diperoleh dari hasil ringkasan pengujian adalah sebesar 20 ton dengan deformasi lateral total sebesar 3,43 mm (memenuhi syarat deformasi lateral yang diijinkan yaitu < 0,25 inch atau 6,35 mm). b. Uji pembebanan lateral pada tiang B 81 Tanggal Pengecoran Diameter Tiang Beban Rencana Kedalaman Tiang Referensi Titik Bor Tanggal Pengujian Pembebanan Maksimum Elevasi Muka Air Tanah
: 16 Januari 2006 : 60 cm : 10 ton : 15,5 m : DB 2 : 22 Februari 2006 : 20 ton (200 % beban rencana) : - 1,846
Tabel 4.7 Ringkasan Hasil Uji Beban Lateral II Beban Lateral (ton) Beban Rencana (ton)
Cycle
10 10 10 10
I II III IV
Beban Maksimum Persentase (ton) 5 50 % 10 100 % 15 150 % 20 200 %
Deformasi Lateral Total (mm) 0,52 1,81 3,75 9,43
Dari hasil ringkasan pengujian diatas dapat disimpulkan bahwa daya dukung ultimit tiang pondasi B 81 adalah sebesar 15 ton dengan deformasi lateral total sebesar 3,75 mm (memenuhi syarat deformasi lateral yang diijinkan yaitu < 0,25 inch atau 6,35 mm).
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4.5
4 - 18
Uji Pembebanan Dinamis (Dynamic Loading Test) Sistem uji pembebanan dinamis pada proyek pembangunan Gedung Wisma Asia II menggunakan Pile Driving Analyzer (PDA). Uji pembebanan dinamis pada proyek pembangunan Gedung Wisma Asia II dilakukan sesuai dengan peraturan ASTM D 4945 – 89. Metode yang digunakan untuk menganalisis hasil rekaman getaran gelombang pada saat dilakukan pengujian dengan PDA adalah case method. Setelah pengujian PDA dilakukan maka perlu dilakukan analisis dengan menggunakan CAPWAP untuk memperoleh konfirmasi perkiraan daya dukung aksial tiang, distribusi kekuatan lapisan tanah dan simulasi pembebanan statis. Tahap persiapan pengujian dengan menggunakan PDA adalah sebagai berikut : •
Penggalian tanah di sekitar tiang bor ± 1,5 m dari kepala tiang
•
Pengeboran pada tiang bor untuk memasang strain transducer dan accelerometer
•
Meratakan bagian atas tiang bor agar diperoleh permukaan tiang yang baik untuk menerima beban drop hammer yang ditunbukkan
•
Pengumpulan informasi mengenai tanggal pengecoran, panjang dan ukuran penampang tiang, serta panjang tiang yang akan diuji
•
Menyiapkan drop hammer seberat 5 ton yang akan digunakan untuk menumbuk tiang pondasi agar tiang memberi respon berupa gelombang.
•
Pemasangan instrumen seperti strain transducer dan accelerometer masingmasing 2 buah (telah dikalibrasi) yang dipasang pada bagian atas tiang dengan jarak minimum 1,5 m x diameter kepala tiang (satuan m).
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
•
4 - 19
Tujuan pemasangan dua buah instrumen sebanyak 2 buah adalah untuk faktor keamanan apabila salah satu instrument tidak bekerja dengan baik.
•
Selanjutnya instrumen dihubungkan ke komputer perekam untuk merekam respon gelombang tumbukan
•
Masukkan data ke komputer perekam yang telah dihubungkan dengan instrumen
•
Setelah instrumen dan komputer perekam siap digunakan, maka dilakukan pembebanan dengan menggunakan drop hammer sebanyak 3 kali dengan tinggi jatuh 1,5 m
•
Langkah selanjutnya hasil rekaman pengujian dianalisis lebih lanjut
Ringkasan efisiensi drop hammer yang digunakan adalah sebagai berikut : Tabel 4.8 Ringkasan Efisiensi Drop Hammer Berat
Energi Yang
Drop Hammer
Ditransfer
(ton)
(ton-m)
5
2,38
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Energi Potensial (ton-m) 7,5
Efesiensi Drop Hammer (%) 31,7
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 20
Gambar 4.9 Penggalian Sekitar Tiang B.34 (Salah Satu Tiang Yang Diuji) Untuk Pengujian Dengan PDA
Gambar 4.10 Pengujian PDA Dengan Menggunakan Drop Hammer Seberat 5 ton
Dari hasil pengujian dengan PDA diperoleh daya dukung tiang pondasi seperti yang terlampir di bawah ini :
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 21
Tabel 4.9 Hasil Interpretasi Dynamic Loading Test Pile Daya Dukung Tiang (ton) Nomor Tiang B–1 B – 34 B – 68 B – 81 B – 103 B – 134 B – 247 B – 270 B – 308 B – 361 Keterangan :
CAPWAP
PDA
463 351 509 367 462 427
Tahanan Selimut 343,1 263,4 219,5 293,5 298,8 346,4
1. Refusal 2. Near Ultimate 3. Ultimate
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Tahanan Ujung 108,6 84 283,4 71,9 159,2 77,4
Kondisi Tiang
Keterangan
Cukup seragam Cukup seragam Cukup seragam Cukup seragam Cukup seragam Cukup seragam
Near Ultimate Refusal Refusal Ultimate Refusal Ultimate
Total 451,7 347,4 502,9 365,4 458 423,8
: daya dukung tiang belum mencapai daya dukung ultimit : daya dukung tiang hampir mencapai daya dukung ultimit : daya dukung tiang sudah mencapai daya dukung ultimit
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4.6
Perhitungan Analitis
4.6.1
Perhitungan Daya Dukung Vertikal
4 - 22
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Daya Dukung Vertikal Secara Analitis No. Tiang Pondasi
Referensi Titik Bor
Daya Dukung Vertikal fs ujung
fs selimut
Ultimit
Ujung
Selimut
Ijin
(ton)
(ton)
(ton)
(ton)
B1 DB 3 3 2,5 434,2 96,4 337,8 150 B 34 DB 3 3 2,5 434,2 96,4 337,8 150 B 68 DB 1 3 2,5 584,1 140,7 443,4 220 B 81 DB 2 3 2,5 554,1 135,6 418,6 210 B 103 DB 2 3 2,5 554,1 135,6 418,6 210 B 134 DB 2 3 2,5 554,1 135,6 418,6 210 B 247 DB 1 3 2,5 584,1 140,7 443,4 220 B 270 DB 1 3 2,5 584,1 140,7 443,4 220 B 308 DB 2 3 2,5 554,1 135,6 418,6 210 B 361 DB 2 3 2,5 554,1 135,6 418,6 210 Keterangan : fs ujung = angka faktor keamanan untuk daya dukung ujung tiang fs selimut = angka faktor keamanan untuk daya dukung selimut tiang Contoh perhitungan analitis daya dukung vertikal pada tiang pondasi B134 dengan referensi titik bor DB 2, adalah sebagai berikut : Dalam menghitung daya dukung vertikal dibutuhkan beberapa parameter, seperti nilai kohesi tanah (cu). Apabila nilai kohesi tanah (cu) tidak ada maka perlu dilakukan korelasi nilai kohesi tanah (cu) dari nilai NSPT. Dengan rumus : cu (kN/m2) = 29 N0,72 Dimana : N = Nilai Standar Penetrasi (NSPT) yang diperoleh dari lapangan cu = nilai kohesi tanah dalam satuan t/m2
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
(4.1)
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
Langkah-langkah perhitungan daya dukung vertikal adalah : = ¼ πd2
a. A
= 0,2827 m2 b. p
= πd = 1,885 m
c. Lapisan 1
: silty clay (CH)
•
Kedalaman (L)
=4m
•
NSPT
=
6 + 10 2
=8 •
cu
= 29 x 80,72 = 129,6 kN/m2 = 12,96 t/m2
•
f
= 0,55 x 12,96 = 7,128 t/m2
•
Qs
= 7,128 x 4 x 1,885 = 53,75 t
b. Lapisan 2
: clayey silt (MH)
•
Kedalaman (L)
=2m
•
NSPT
=4
•
cu
= 29 x 40,7
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
4 - 23
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
= 78,7 kN/m2 = 7,87 t/m2 •
f
= 0,55 x 7,87 = 4,328 t/m2
•
Qs
= 4,328 x 2 x 1,885 = 16,31 t
c. Lapisan 3
: silty clay (CH)
•
Kedalaman (L)
=2m
•
NSPT
= 12
•
cu
= 29 x 120,72 = 173,5 kN/m2 = 17,35 t/m2
•
f
= 0,55 x 17,35 = 9,545 t/m2
•
Qs
= 9,545 x 2 x 1,885 = 35,98 t
d. Lapisan 4
: clayey silt (MH)
•
Kedalaman (L)
=2m
•
NSPT
= 17
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
4 - 24
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
•
cu
= 29 x 170,72 = 223 kN/m2 = 22,3 t/m2
•
f
= 0,55 x 22,3 = 12,265 t/m2
•
Qs
= 12,265 x 2 x 1,885 = 46,24 t
e. Lapisan 5
: cemented silt (MH)
•
Kedalaman (L)
=2m
•
NSPT
= 32
•
cu
= 29 x 320,72 = 351,6 kN/m2 = 35,16 t/m2
•
f
= 0,55 x 35,16 = 9,341 t/m2
•
Qs
= 9,341 x 2 x 1,885 = 72,91 t
f. Lapisan 6 •
Kedalaman (L)
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
: cemented silt (ML) = 3,5 m
4 - 25
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
•
NSPT
=
55 + 59 2
= 57 •
= 29 x 570,72
cu
= 532,9 kN/m2 = 53,29 t/m2 •
f
= 0,55 x 53,29 = 29,308 t/m2
•
Qs
= 29,308 x 3,5 x 1,885 = 193,36 t
Dari perhitungan di atas didapatkan nilai a. Qp
= 9 x 53,29 x 0,2827 = 135,6 t
b. Qs
= (53,75 + 16,31 + 35,98 + 46,24 + 72,91 + 193,36) = 418,6 t
c. Qu
= 135,6 + 418,6 = 554,1 t
d. Qijin
= Qp + Qs =
135,58 418,6 + 3 2,5
= 212,61 t ≈ 210 t
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
4 - 26
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4.6.2
4 - 27
Perhitungan Daya Dukung Tarik Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Daya Dukung Tarik Secara Analitis
Pondasi
B1 B 34 B 68 B 81 B 103 B 134 B 247 B 270 B 308 B 361
Referensi
Faktor
Titik Bor
Keamanan
DB 3 DB 3 DB 1 DB 2 DB 2 DB 2 DB 1 DB 1 DB 2 DB 2
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
Daya Dukung Diameter
Panjang
Tarik
(m)
(m)
(ton)
0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5
97 97 120 127 127 127 120 120 127 127
Contoh perhitungan analitis daya dukung tarik pada tiang pondasi B 68 dengan referensi titik bor DB 1, adalah sebagai berikut : Rumus : T + Wp
(4.2)
Dimana : Tu = kapasitas total T = kapasitas tarik Wp = berat tiang Das dan Seeley (1982) memberikan formula untuk menghitung kapasitas tarik pondasi tiang pada tanah lempung : T = L.p.α’.cu
Dimana : L = panjang tiang (m) BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
(4.3)
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
p = keliling penampang tiang (m) α’ = faktor adhesi untuk gaya tarik cu = kohesi (t/m2)
Tabel 4.12 Faktor Adhesi (α’)
Jenis Tiang Tiang bor
Faktor Adhesi (α’) α’= 0,9 – 0,00625.cu (untuk cu ≤ 80 kPa) α’= 0,4 (untuk cu > 80 kPa)
Tiang pipa
α’= 0,715 – 0,0191. cu (untuk cu ≤ 27 kPa ) α’= 0,2 (untuk cu > 27 kPa)
a. p
= π.d = 3,14 x 0,6 = 1,885 m
b. Wp = volume tiang x berat volume beton = 0,2826 m2 x 15,5 m x 2400 kg/m3 = 10512,72 kg = 10,51 t c. T1
= 2 x 1,885 x 0,4 x 129,6 = 195,4 Kn
d. T2
= 2 x 1,885 x 0,4 x 152,2 = 229,5 kN
e. T3
= 4 x 1,885 x 0,4 x 123,7 = 373,1 kN
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
4 - 28
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
f. T4
= 2 x 1,885 x 0,4 x 183,8 = 277,2 kN
g. T5
= 2 x 1,885 x 0,4 x 477,9 = 720,7 kN
h. T6
= 2 x 1,885 x 0,4 x 532,9 = 803,6 kN
i. T7
= 1,5 x 1,885 x 0,4 x 552,9 = 625,3 kN
j. ∑ T = 195,4 + 229,5 + 373,1 + 277,2 + 720,7 + 803,6 + 625,3 = 3224,8 kN = 322,5 t ≈ 320 t k. Tu
= 10,51 + 320 = 330,5 t
l.
Tu
=
330,5 + 10,51 3
= 120,7 t ≈ 120 t
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
4 - 29
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4.6.3
4 - 30
Perhitungan Daya Dukung Lateral Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Daya Dukung Lateral Secara Analitis
Pondasi B1 B 34 B 68 B 81 B 103 B 134 B 247 B 270 B 308 B 361
Daya Dukung Lateral
Referensi
Faktor
Titik Bor
Keamanan
DB 3 DB 3 DB 1 DB 2 DB 2 DB 2 DB 1 DB 1 DB 2 DB 2
2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Ultimit (ton) 31,4 31,4 25,8 27,6 27,6 27,6 25,8 25,8 27,6 27,6
Ijin (ton) 12 12 10 11 11 11 10 10 11 11
Contoh perhitungan analitis daya dukung lateral pada tiang pondasi B 81 dengan referensi titik bor DB 2, adalah sebagai berikut : a. Penentuan kriteria tiang pendek dan panjang R=4
EI KD
(4.4)
Dimana : •
⎛ f' E = 15.200 x σ r x ⎜⎜ c ⎝ σr
⎞ ⎟⎟ ⎠
0,5
⎛ 249 x 10 4 E = 15.200 x 10 x ⎜⎜ 4 ⎝ 10 4
= 2398519543 kg/m2 = 2398519,543 t/m2
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
(4.5)
⎞ ⎟⎟ ⎠
0,5
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
•
π x b4 64
I=
4 - 31
(4.6)
(
3,14 x 0,6 4 = 64
)
= 0,0064 m4
•
k S = 67 ×
cU B
(4.7)
Dimana : cu rata-rata =
12,96 + 7,87 + 17,35 + 22,3 + 35,16 + 53,29 6
= 24,822 t/m2 sehingga, = 67 x
ks
24,822 0,6
= 2771,75 t/m2 •
•
K=
ks 1,5
K=
2771,75 = 1847,8 t/m2 1,5
R=4
(4.8)
2398519,543 x 0,0064 1847,8 x 0,6
R = 1,929 m •
T=5
EI ηh
Dimana : ηh = 67 x cu = 67 x 24,822 = 1663,07 t/m2 BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
(4.9)
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 32
sehingga,
T=5
(2398519,543) x (0,0064) 1663,07
T = 1,559 m
Kriteria tiang pendek atau panjang ditentukan berdasarkan nilai R atau T yang telah dihitung dan ditunjukkan dalam Tabel L.1. Tabel 4.13 Kriteria Jenis Tiang
Jenis tiang
Modulus Tanah
Kaku (Pendek)
L≤2T
L≤2R
Elastis (panjang)
L≥4T
L ≥ 3,5 R
Tiang pondasi yang digunakan pada proyek pembangunan Gedung Wisma Asia II termasuk dalam kriteria tiang panjang atau tiang elastis karena a. 15,5 ≥ 4 T
(4.10)
15,5 ≥ 4 x 1,559 15,5 ≥ 6,239 b. 15,5 ≥ 3,5 R 15,5 ≥ 3,5 x 1,929 15,5 ≥ 6,751
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
(4.11)
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 33
Gambar 4.11 Koefisien Defleksi (Cy) Pada Tiang Kepala Terjepit (Sumber Reese and Matlock, 1956)
Zmax =
=
L T
(4.12)
15,5 1,559
= 7,561 maka Zmax yang digunakan adalah 5 & 10, sehingga diperoleh grafik koefisien defleksi cy sebagai berikut :
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 34
Koefisien Defleksi (Cy) -0.2 -0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0
Koefisien Kedalaman (Z)
1
2
3
4
5
6
Gambar 4.12 Grafik Koefisien Defleksi (cy) vs Koefisien Kedalaman (Z) Pada Kondisi Kepala Terjepit (Sumber Reese and Matlock, 1956)
Untuk kepala tiang pondasi pada gedung tinggi biasanya dianggap terjepit (fixed head) maka rumus untuk menghitung defleksi yang terjadi pada tiang
pondasi menurut Reese dan Matlock adalah : y x = cy
H ⋅ T3 EI
(4.13)
sehingga untuk mencari beban lateral maksimum (memenuhi syarat yang diijinkan yaitu 0,00635 m atau 0,25 inch) yang dapat diterima tiang pondasi pada proyek pembangunan gedung Wisma Asia II adalah : H × 1,5593
0,00635 = 0,93
2398519,543 x 0,0064 97,48 = 3,524 H H
= 27,6 ton
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
Hijin =
27,6 ton 2,5
= 11,05 ton ≈ 11 ton
Tabel 4.14 Defleksi Akibat Beban Lateral 27,6 ton
Z
cy
0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 4,25 4,5 4,75 5
0,93 0,9 0,85 0,74 0,61 0,5 0,4 0,31 0,21 0,15 0,08 0,04 0,01 - 0,01 - 0,02 - 0,025 - 0,03 - 0,025 - 0,015 - 0,007 0
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Defleksi Lateral (yx) Untuk H = 27,6 ton 0,00634 0,00614 0,00580 0,00505 0,00416 0,00341 0,00273 0,00211 0,00143 0,00102 0,00055 000027 0,00007 -0,00007 -0,00014 -0,00017 -0,00020 -0,00017 -0,00010 -0,00005 0
4 - 35
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 36
Defleksi (Yx) -0.001
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0
Kefisisen Kedalaman (Z)
1
2
3
4
5
Gambar 4.13 Grafik Defleksi (yx) vs Koefisien Kedalaman (Z) Akibat Beban Lateral Sebesar 27,6 ton
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
0.007
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4.7
4 - 37
Hasil Analisa
Hasil analisa daya dukung pondasi tiang bor pada proyek pembangunan Gedung Wisma Asia II berdasarkan hasil uji pembebanan dan perhitungan analitis yang telah dilakukan diringkas dalam bentuk tabel di bawah ini :
Tabel 4.15 Ringkasan Hasil Analisa Daya Dukung Dari Hasil Uji Pembebanan dan Perhitungan Analitis
No. Tiang Pondasi B1 B 34 B 68 B 81 B 103 B 134 B 247 B 270 B 308 B 361
Referensi
Daya Dukung Ultimit Vertikal
Daya Dukung Ultimit Tarik
Daya Dukung Ultimit Lateral
Titik Bor
Analitis
Uji Statis
Uji Dinamis
Analitis
Uji Statis
Analitis
Uji Statis
DB 3 DB 3 DB 1 DB 2 DB 2 DB 2 DB 1 DB 1 DB 2 DB 2
434,2 434,2 584,1 554,1 554,1 554,1 584,1 584,1 554,1 554,1
300 -
463 351 509 367 463 427
97 97 120 127 127 127 120 120 127 127
50 -
31,4 31,4 25,8 27,6 27,6 27,6 25,8 25,8 27,6 27,6
20 20 -
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 38
Perbandingan hasil analisa daya dukung pondasi antara hasil uji pembebanan dengan perhitungan analitis disajikan dalam bentuk grafik di bawah ini : 600 554.1
554.1
554.1
554.1
509 500 463
462 434.2
434.2
427
400 367 Beban (ton)
351 300 300
200
100
0 B 34
B 103
B 134
B 270
B 308
B 361
Nomor Tiang PDA
Analitis
Statik
Gambar 4.14 Perbandingan Daya Dukung Vertikal Analitis Dengan Aktual
Dari grafik perbandingan diatas dapat dianalisa sebagai berikut : a. Daya dukung vertikal ultimit analitis rata-rata lebih besar dari hasil pengujian dinamis yaitu sebesar 28,2 % b. Daya dukung vertikal ultimit analitis lebih besar dari hasil pengujian statis yaitu sebesar 85 %
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 39
140
120 120
Beban (ton)
100
80
60 50
40
20
0 B 68 Nomor Tiang Analitis
Statik
Gambar 4.15 Perbandingan Daya Dukung Tarik Analitis Dengan Aktual
Dari grafik perbandingan diatas dapat dianalisa bahwa daya dukung tarik ultimit analitis lebih besar 90 ton dari hasil pengujian statis.
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL
Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil
4 - 40
30 27.6 25.8 25
20
20
Beban (ton)
20
15
10
5
0 B1
B 81 Nomor Tiang Analitis
Statik
Gambar 4.16 Perbandingan Daya Dukung Lateral Analitis Dengan Aktual
Dari grafik perbandingan diatas dapat dianalisa bahwa daya dukung lateral ultimit analitis lebih besar dari hasil pengujian statis yaitu rata-rata sebesar 47,5 %.
BAB 4 ANALISA DATA DAN HASIL