ANALISA DAYA DUKUNG PONDASI BORED PILE DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS (STUDI KASUS PROYEK MANHATTAN MALL DAN CONDOMINIUM ) TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan sarjana teknik sipil Oleh :
HENRY BETEHOLI HULU 10 0404 141
BIDANG STUDI GEOTEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur atas anugerah Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan berkat dan karunia-Nya kepada saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagai syarat dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang studi Geoteknik pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dengan judul “Analisa Daya Dukung Pondasi Bore Pile Menggunakan Metode Analitis (Studi Kasus Proyek Pembangunan Manhattan Mall dan Condominium)’’.
Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, saya menyadari bahwa saya tidak terlepas dari bimbingan, bantuan dan dukungan berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini saya ingin mengucapkan terima kasih kepada 1. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan, masukan, dukungan dan dengan sabar memberi waktu dan pemikiran untuk membantu menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE selaku Koordinator Sub Jurusan Geoteknik. 3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU. 4. Bapak Ir. Anwar harahap dan Ibu Ika Puji Hastuti, ST.MT selaku dosen pembanding saya. 5. Bapak dan ibu pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU, serta seluruh pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 6. Bapak Nobeli yang bersedia memberikan data-data yang saya butuhkan dalam mengerjakan Tugas Akhir ini, 7. Kedua orangtua tercinta, Papi Haogosochi Hulu dan Mami Faeriani Zega,atas dukungan,doa dan kasih sayangnya serta abang saya Theofilus S Hulu dan Gerhard F Hulu dan adik saya Stefani A Hulu serta wanita yang terkasih
Lizbeth S Zebua S,ked yang telah memberikan dukungan penuh serta mendoakan saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 8. Teman-teman angkatan 2010 Rissa, Boriz, Fanny, Zefa, Anggi, Cilla, Arby, Nagel, Essy, Mangasi, Welman, Rano, Uke, Sintong, Agave, Taslim, Hardi, Frans,Rizky T, Ricky, Rebekka, Elfri, Jernih, Chika, Andre, Bhoris, Posan, Grandson, Yahya, Fander, Tohap, Leo, Elwis, Dice, Titok, Rahmadsyah, Boston, Boby serta teman-teman angkatan 2010 lainnya. 9. Adik – adik junior angkatan 2011, 2012, 2013, dan 2014. 10. Teman-teman yang sudah saya anggap saudara sendiri, Sonia Dachi, Happy, Intan, Beatrice, Titah, Helen, Adi Zega, Kuros, Ivan dan Oliver. 11. Seluruh rekan-rekan yang tidak mungkin saya tuliskan satu-persatu atas dukungannya selama ini.
Penulis menyadari bahwa dalam pengerjaan Tugas Akhir ini tidaklah sempurna, karena keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis, untuk itu penulis berharap adanya saran dan kritik yang membangun untuk penyempurnaan dari Tugas Akhir ini, Akhir kata, saya mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.. Medan,
2015
Penulis
Henry Beteholi Hulu 10 0404 141
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .............................................................................. i ABSTRAK ................................................................................................. iii DAFTAR ISI ............................................................................................. iv DAFTAR GAMBAR ................................................................................ vii DAFTAR TABEL .................................................................................... ix DAFTAR NOTASI ..................................................................................
x
BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………… 1 I.1.
Latar Belakang Masalah.................................................
1
I.2.
Identifikasi Masalah........................................................
2
I.3.
Lokasi Penelitian..............................................................
2
I.4.
Tujuan dan Manfaat........................................................
3
I.5.
Pembatasan Masalah.......................................................
3
I.6.
Metode Pengumpulan Data............................................
4
I.7.
Sistematika Penulisan......................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. 6 II.1.
Umum ...............................................................................
6
II.2.
Penyelidikan Tanah ......................................................... 8
II.3.
Pondasi Tiang.................................................................... 9 II.3.1 Pengertian Pondasi Tiang ................................... 9 II.3.2 Penggolongan Pondasi tiang ............................... 10
II.4
Pondasi Bored Pile ..........................................................
11
II.5.
Mesin Bor ........................................................................
20
II.6.
Metode Pelaksanaan Pondasi Bored Pile ....................
23
II.7.
Prosedur Pengeboran Dengan Metode RCD ..............
25
II.8.
Standard Penetration Test(SPT) .................................
33
II.9.
Kapasitas Daya Dukung Bored Pile Dari Data SPT...... 40
II.10. Pondasi Tiang Kelompok..............................................
43
II.11. Jarak Antar Tiang Dalam Kelompok..........................
44
II.12. Kapasitas Kelompok dan Efisiensi Pondasi Bored Pile
45
II.13. Teori Penurunan………………………………………..
50
II.14. Penurunan Tiang……………………………………….
55
II.14.1. Perkiraan Penurunan Tiang Tunggal……….
56
II.14.2. Perkiraan Penurunan Kelompok Tiang…….
62
II.14.3. Perkiraan Penurunan Konsolidasi Kelompok Tiang…………………………………………..
63
II.15. Hitungan Tahanan Beban Lateral Ultimit…………..
66
II.15.1. Kapasitas Ultimit Tiang Tekan Hidrolis dengan Metode Brooms……………………….
67
II.16. Vibrating Wire Strain Gause…………………………..
73
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...........................................
79
III.1.
Data Umum ..................................................................
79
III.2.
Data Teknis Proyek.....................................................
80
III.3.
Metode Pengumpulan Data........................................
82
III.4. Lokasi Titik Bor……………………………………….
84
BAB IV PEMBAHASAN .................................................................... IV.1
85
Menghitung Kapasitas Daya Dukung Bored dari Data SPT ....................................................................
85
IV.2 Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Aksial Kelompok Tiang .........................................................
92
IV.3. Menghitung Daya Dukung Horizontal/Lateral…….
95
IV.4. Diskusi..........................................................................
99
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................
100
V.1.
Kesimpulan ................................................................
101
V.2.
Saran ...........................................................................
102
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………..
xiii
LAMPIRAN.…………………………………………………………
xv
ABSTRAK
Bangunan yang kokoh pasti memiliki pondasi yang kuat yang menopangnya. Dalam pemahamannya,pondasi yang kuat adalah pondasi yang mampu menahan beban diatasnya dan menyalurkan beban kedalam tanah serta mampu untuk menahan gaya-gaya yang berasal dari luar seperti angin maupun gempa bumi. Meminimalkan potensi terjadi penurunan maupun kehancuran suatu pondasi sangatlah penting untuk diketahui. Makanya kita harus dapat mengetahui secara pasti berapa besar daya dukung dari suatu pondasi tersebut. Maka dalam hal mengetahui besarnya daya dukung pondasi,penulis dalam hal ini membahas tentang bagaimana besarnya daya dukung pondasi secara analitis yang mana dalam hal ini mengunakan pondasi Bore Pile. Besarnya daya dukung yang kita cari ini untuk dapat mengetahui kekuatan pondasi yang memikul suatu beban yang berada diatasnya dalam hal ini pada proyek Manhattan Mall dan Condominium. Daya dukung yang dihitung secara analitis ini nantinya akan dibandingkan dengan perhitungan daya dukung yang dihitung dengan cara loading test maupun secara Metode Elemen Hingga. Daya dukung yang didapat secara analitis adalah 506,234 ton. Setelah dibandingkan dengan perhitungan metode lain didapat nilai daya dukung sebesar 501,125 ton untuk perhitungan secara Loading Test dan secara Metode Elemen Hingga sebesar 571,5 ton. Perbedaan yang didapat dipengaruhi oleh bedanya cara atau metode yang digunakan dalam perhitungan besaranya daya dukung.
Kata kunci : daya dukung pondasi,Bore Pile,
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1
Tiang Bor…………………………………………………..
12
Gambar II.2
Jenis-Jenis Bored Pile……………...................................
13
Gambar II.3
Metode Kering Konstukdi Pilar Yang di Bor....................
17
Gambar II.4
Metode Konstruksi Acuan Yang di Bor...........................
18
Gambar II.5
Metode Adonan Konstruksi Pilar Yang di Bor ….………
19
Gambar II.6
Pengoperasian Dasar Metode RCD ……………….………….
26
Gambar II.7
Layout Pekerjaan RCD.....................................................
26
Gambar II.8
Pelaksanaan Bored Pile dengan Metode RCD …………..
32
Gambar II.9
Skema Urutan Uji Penetrasi Standar ………………........
36
Gambar II.10
Nilai N sebelum dan Setelah Korelasi …...……..………
39
Gambar II.11
Jenis Palu yang Digunakan Dalam uji SPT ………........
39
Gambar II.12
Daya Dukung Ujung Batas Bored Pile pada Tanah Pasiran
41
Gambar II.13
Tahanan Geser Selimut Bore Pile pada Tanah Pasiran …..
43
Gambar II.14
Jarak Antar Tiang dalam Kelompok…………………........
Gambar II.15
Pola Susunan Tiang Pancang Dalam Kelompok…………
45
Gambar II.16
Tipe Keruntuhan Dalam Kelompok Tiang…………….....
46
Gambar II.17
Defenisi Jarak S dalam Hitungan Efesiensi Tiang…….....
48
Gambar II.18
Contoh Kerusakan Akibat Penurunan T………………….
55
44
Gambar II.19
Faktor Penurunan I0………………..………………………
58
Gambar II.20
Koreksi Kompresi,Rk........................................................
58
Gambar II.21
Koreksi Angka Poison Rµ………………………………....
59
Gambar II.22
Koreksi Kedalaman Rh…...…………………….................
59
Gambar II.23
Koreksi Angka Poison Rµ …………………………….....
60
Gambar II.24
Penurunan Konsolidasi Tiang Kelompok ……………….
63
Gambar II.25
Mekanisme Keruntuhan pada Tiang Ujung Bebas pada Tanah Kohesif …………………………..........................
68
Gambar II.26
Tiang Ujung Jepit pada Tanah Kohesif…………............
68
Gambar II.27
Tahanan Lateral Ultimit Tiang Pada Tanah Kohesif…….
69
Gambar II.28
Tiang Ujung Bebas pada Tanah Granuler………………..
71
Gambar II.29
Tiang Ujung Jepit dalam Tanah Granuler Menurut Broms
72
Gambar II.30
Grafik Tahanan Lateral Ultimit Tiang pada Tanah Granuler
73
Gambar II.31
Alat Vibrating Wire Strain gauge (VWSG)………………...
74
Gambar II.32
Cara penggunaan Vibrating Wire Strain Gauge (VWSG) di lapangan…………………………………………………….
78
Gambar III.1
Denah Lokasi Proyek………………………………………
80
Gambar III.2
Detail Bored Pile……………………………………………
81
Gambar III.3
Denah Lokasi Pengeboran………………………………….
84
Gambar IV.1
Grafik ultimate lateral resistance dan ultimate resistance momen……………………………………………………………..
98
DAFTAR TABEL
Tabel II.1
Hubungan D,Φ dan N dari Pasir…………………….........
37
Tabel II.2
Perkiraan Angka Poisson(µ)………………………….…...
61
Tabel II.3
Spesifikasi Vibrating Wire Strain Gauge (VWSG)……....
76
Tabel IV.1 Perhitungan Daya Dukung Bored Pile titik BH-03 …......
88
Tabel IV.2 Perhitungan Daya Dukung Bored Pile titik BH-02………
92
DAFTAR NOTASI
A
= Interval pembacaan (setiap kedalaman 20 cm)
A
= Total luas efektif penampang piston (cm )
Ap
= Luas penampang ujung tiang (cm )
B
= Diameter atau sisi tiang (m)
Cp
= koefisien empiris
c
= Kohesi tanah (kg/cm )
cu
= Kohesi Undrained (kN/m )
D
= Diameter tiang
Eg
= Efisiensi kelompok tiang
Ep
= modulus elastisitas tiang (ton/m2)
Es
= modulus young tanah
Fs
= Faktor Keamanan
h
= Tinggi jatuh
H
= Gaya Horizontal yang bekerja (ton)
HL
= Hambatan Lekat
I
= Momen Inersia
Iwp
= faktor pengaruh
Iws
= faktor pengaruh
i
= Kedalaman lapisan tanah yang ditinjau (m)
imin
= Jari-jari inersia batang/tiang
2
2
2
2
JHL
= Tahanan geser total sepanjang tiang (Kg/m)
JP
= Jumlah perlawanan, perlawanan ujung konus + selimut (kg/cm )
K
= Keliling tiang (cm)
L
= Panjang batang/tiang
M
= Momen yang bekerja di kepala tiang
m
= Jumlah baris tiang
Mu
= Momen ultimit dari penampang tiang
N1
= Harga Rata-rata dari Dasar ke 10D ke atas
N2
= Harga Rata-rata dari Dasar ke 4D ke bawah
n
= Jumlah tiang pancang
n’
= Jumlah tiang dalam satu baris
P
= Bacaan manometer (Kg/cm )
P1
= Beban yang diterima satu tiang pancang (ton)
PK
= Perlawanan penetrari konus, qc (Kg/cm )
P
= Keliling tiang (m)
Q
= Daya dukung tiang pada saat pemancangan ( ton)
Qa
= Beban maksimum tiang tunggal
Qb
= Tahanan ujung ultimit tiang (kg)
Qg
= Beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan keruntuhan
Qijin
= Kapasitas daya dukung ijin tiang (kg)
Qp
= Tahanan Ujung Ultimate (kN)
2
2
2
2
Qs
= Tahanan gesek ultimit dinding tiang (kg/cm )
Qult
= Kapasitas daya dukung maksimal/akhir (kg)
R
= Faktor kekakuan
S
= Penurunan total
s1
= Penurunan batang tiang
s2
= Penurunan tiang akibat beban titik ujung tiang
s3
= Penurunan tiang akibat beban yang tersalur sepanjang batang
s
= Jarak masing- masing antar tiang
se
= penurunan elastik tiang tunggal
Su
= kuat geser tak terdrainase dari tanah kohesif
T
= Faktor kekakuan
w
= Berat palu
x
= Kedalaman yang ditinjau (m)
qc
= Tahanan konus pada ujung tiang (kg/cm )
α
= Koefisien Adhesi antara Tanah dan Tiang
ϕ
= Sudut geser tanah (kg/cm )
μs
= nisbah Poisson tanah
ξ
= Koefisien dari skin friction
τ
= Kekuatan geser tanah (kg/cm )
σ
= Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm )
σ
= Tegangan dasar
2
2
2
2
