KAJIAN DAYA DUKUNG PONDASI TIANG BOR PADA TANAH BERBATU KERAS DI JEMBATAN TAYAN Leni1)., Marsudi2), Ahmad Faisal2)
Abstrak Seiring dengan berkembangnya pembangunan diberbagai sektor khususnya pembangunan transportasi jalan raya dan jembatan Pemerintah Daerah Provinsi Kalimantan Barat merencanakan pembangunan jembatan Tayan di Kabupaten Sanggau. Proyek jembatan Tayan merupakan proyek strategis yang merupakan bagian dari program lintasan transportasi darat Trans Kalimantan yang menghubungkan Kalimantan Barat dengan Kalimantan Tengah sebagai koridor utama Kalimantan. Dalam perancangan konstruksi jembatan Tayan pada konstruksi bawah direncankan menggunakan sistem pondasi dalam yaitu pondasi tiang bor, pemilihan tiang bor sebagai pondasi mengingat jenis pondasi ini dapat digunakan untuk menahan struktur berat seperti bangunan tingkat tinggi dan jembatan, dan juga digunakan karena ditemukan adanya lapisan batuan di dekat permukaam tanah. Hasil perhitungan dan analisa yang dilakukan didapat bahwa pondasi tiang bor mampu menahan beban yang bekerja di atasnya memberikan daya dukung yang sangat besar serta aman dari keruntuhan materialnya. Kata kunci : lapisan batuan keras, tiang bor, daya dukung ultimit.
1. PENDAHULUAN
yaitu
1.1
menghubungkan sisi utara di
Latar Belakang Proyek
merupakan
Jembatan
Desa
Kawat
1
dengan
yang
Pulau
strategis
Tayan dan Jembatan 2 yang
program
menghubungkan Pulau Tayan
Trans
dengan sisi selatan di Desa
Kalimantan yang menghubung
Piasak, pulau Tayan sendiri
kan Kalimantan Barat dengan
adalah pulau yang terletak di
Kalimantan Tengah. Jembatan
tengah
tayan terdiri dari dari 2 jembatan
Kecamatan
yang lintasan
proyek
Tayan
jembatan
merupakan transportasi
1. Alumni Prodi Teknik Sipil FT UNTAN 2. Dosen Prodi Teknik Sipil FT UNTAN
sungai Tayan
Kapuas Hilir
Kabupaten
Sanggau.
tidak menyimpang dari tujuan
Berdasarkan
fakta
dari
semula. Adapun permasalahan
penyelidikan
tanah
yang
pada penulisan laporan ini hanya
dilakukan didapat
pada
Jembatan
bahwa
pada
1
tanah
dibatasi pada : a) Pondasi tiang bor yang ujung
tempat dudukan tiang bor pada
bawahnya
Pier 1, Pier 2, Pier 3 terdapat
batuan keras.
lapisan batuan yang keras pada
1.3
elevasi yang relative dangkal. Berdasarkan
kedalam
Metode Pengumpulan Data Data
yang
didapat
dari
tersebut
proyek pembangunan Jembatan
dilakukan
Tayan di Kabupaten Sanggau
dukung
Provinsi Kalimantan Barat yaitu
pondasi tiang bor pada Pier 1,
data sekunder yang bersifat data
Pier 2, Pier 3 yang terdapat
kualitatif
lapisan batuan yang keras.
penyelidikan tanah seperti SPT
maka
kondisi
masuk
perlu
perhitungan
1.2
daya
Pembatasan Masalah Pada
berupa
data
hasil
(Standart Penetrasi Test), boring.
pelaksanaan
proyek
Data lain yaitu berupa data
Jembatan Tayan di Kabupaten
kekerasan batuan yang diperoleh
Sanggau
dari hasil test Uji Tekan Batuan
terdapat
masalah
yang
dibahas,
beberapa
ditinjau
maka
Konstruksi
kiranya
Universitas Tanjungpura.
ini
diadakan
suatu
pembatasan
yang
bertujuan
menghindari penyimpangan yang
kekaburan dari
dikemukan
di Laboratorium Bahan dan
didalam
penulisan
masalah
perlu
dan
serta
masalah
Fakultas
Teknik
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Pengertian Batuan Secara
umum
pengertian
sehingga
batuan adalah campuran dari
semua sesuatu yand dipaparkan
satu atau lebih mineral yang
berbeda yang terbentuk secara
dan jembatan. Tiang pondasi bor
alami melalui proses tertentu
dipasang kedalam tanah dengan
yang terdapat pada kulit bumi
cara mengebor tanah terlebih
(sifatnya
dahulu, baru kemudian diisi
massif/terkonsolidasi
dan tidak homogeny). Batuan terbagi dalam 3 jenis batuan yaitu
batuan
beku,
batuan
sedimen, batuan metamorf. 2.2
tulangan dan dicor beton. 2.4
Kapasitas
Daya
Dukung
Pondasi Tiang Bor 2.4.1 Daya Dukung Ujung
Pondasi Tiang
Metode O’Neill & Reese
Pondasi tiang digunakan untuk
(1999)
mendukung pondasi bangunan
Penulisan tugas akhir ini
bila lapisan tanah kuat terletak
perhitungan
sangat dalam. Pondasi jenis ini
ujung
dapat juga digunakan untuk
kondisi
mendukugn
Kondisi material batuan ini
bangunan
yang
unit
ultimit
tahanan
berdasarkan
material
menahan gaya angkat keatas,
termasuk
terutama
material Kohesif Intermediate
pasa
bangunan
tingkat
dipengaruhi
oleh
bangunanyang
dalam
batuan.
Geomaterials
kategori
(IGM).
Jika
gaya-gaya
nilai RQD material antara 70-
penggulingan akibat gaya angin.
100% dan seluruh joint tidak
2.3
terisi material lunak serta qu ≥
Pondasi Tiang Bor Karena
kedalaman
dan
0,5 Mpa maka digunakan
diameter dari tiang bor dapat
persamaan :
divariasikan
qmax = 4,83 (qu)0,51 (Mpa)
dengan
mudah,
maka jenis pondasi ini dapat
Carter & Kulhawy
dipakai baik untuk beban ringan
Tahanan ujung tiang bor
maupun untuk struktur berat
pada material jointed rock
seperti bangunan tingkat tinggi
dan
kohesif
IGM
yang
diusulkan
oleh
Carter
&
dinding
halus
dinyatakan
Kulhawy (1988) dinyatakan
dengan persamaan :
dengan persamaan : qmax =
fa = qu/2
√ √
(√
)
The
faa = fa . faa/fa Canadian
Foundation Engineriing Manual
(Canadian
Geotechnical
Society,
Metode lain yang dapat digunakan untuk menghitung ujung
dukung
ultimit
pada
selimut tiang bor dinyatakan dalam runus sebagai berikut : Qs = fs . L . P
1992).
tahanan
Daya
tiang
bor
dinyatakan dengan persamaan :
2.4.3 Daya Dukung Ijin Pondasi Tiang Bor Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut :
qmax = 3 Ksp d qu Daya dukung ultimit pada ujung tiang
bor
dinyatakan
dalam
2.4.4 Daya Dukung Berdasarkan
runus sebagai berikut :
Kekuatan Materialnya
Qp = qp . A
Persaman
yang
digunakan
adalah sbegai berikut : σb = 0,33 . f’c Ptiang = σb . Atiang
2.4.2 Daya Dukung Selimut
O’Neill & Reese (1999) Perilaku material IGM
juga
sangat
tergantung
3. PEMBAHASAN Analisa
dalam
penulisan
dengan kondisi lubang yang
tugas akhir ini digunakan tiang bor
halus
dengan
dan
kasar
pada
Ø100
cm,
dalamnya
pengeboran. Nilai pendekatan
penanaman tiang bor yang masuk
ultimit tahanan selimut untuk
ke dalam batuan adalah 200 cm,
adapun
panjang
dari
masing-
masing pondasi tiang bor bervariasi tergantung kebutuhan dan kondisi dilapangan dimana tiap-tiap pier diletakkan untuk Pier 1 panjangnya 10 m, untuk Pier 2 panjangnya 6 m, untuk Pier panjangnya 10 m.
3.1
Analisa Daya Dukung Ujung Pondasi Tiang Bor Tabel 3.1 Perhitungan Daya Dukung Ujung Pondasi Tiang Bor No Metode 1 O'Neill & Resse (1999) 2 3 4 Carter & Kulhawy (1988) 5 6 7 Canadian Geotechnical 8 Society,1992) 9 (Sumber : Analisa 2014)
3.2
Kode Pier I Pier II Pier III Pier I Pier II Pier III Pier I Pier II Pier III
Qp (ton) 3655 3642 3663 6125 6083 6153 16488 16374 16562
Analisa Daya Dukung Selimut Pondasi Tiang Bor Tabel 3.2 Perhitungan Daya Dukung Selimut Pondasi Tiang Bor No 1 2 3
Metode O'Neill & Resse (1999)
(Sumber : Analisa 2014)
Kode Pier I Pier II Pier III
Qs (ton) 144,72 42,64 115,26
3.3
Analisa Daya Dukung Ulimit Pondasi Tiang Bor Tabel 3.3 Perhitungan Daya Dukung Ultimit Pondasi Tiang Bor No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Metode O'Neill & Resse (1999)
Carter & Kulhawy (1988)
Canadian Geotechnical Society,1992)
Kode Pier I Pier II Pier III Pier I Pier II Pier III Pier I Pier II Pier III
Qu (ton) 3780,87 3673,34 3759,41 6257,87 6114,34 6249,41 16613,87 16405,34 16658,41
(Sumber : Analisa 2014)
3.4
Analisa
Daya
Dukung
Kekuatan Material Kemudian dukung
dari
berdasarkan
Ptiang = 82,5 kg/cm2 x 7854 cm2 Ptiang = 647955 kg = 647,955 ton
sisi
daya
kekuatan
material, material yang digunakan
4. KESIMPULAN & SARAN
untuk pembuatan tiang bor ini
4.1
adalah material beton dgn f’c 25
1. Perhitungan daya dukung ujung
Kesimpulan
Mpa atau sama dengan 250 kg/cm2,
dengan
Øtiang = 100 cm, Atiang = 7854 cm2
berdasarkan
Tegangan beton yang diijinkan
batuan menggunakan metode
yaitu :
The
cara
analitis
data
Canadian
kekerasan
Foundation
σb = 0,33 x f’c
Engineriing Manual (Canadian
σb = 0,33 x 250 kg/cm2
Geotechnical)
σb = 82,5 kg/cm2
masing Pier I, Pier II, Pier III
Kekuatan
pikul
tiang
yang
pada
masing-
memberikan nilai daya dukung
diijinkan yaitu :
ujung
(qmax)
lebih
besar
Ptiang = σb x Atiang
dibandingkan dengan nilai daya
dukung
ujung
(qmax)
2. Perhitungan
daya
dukung
menggunakan metode O’Neill
selimut dengan cara analitis
& Resse (1999), Carter &
berdasarkan
Kulhawy (1988).
batuan
-
Daya dukung ujung tiang
metode O’Neill & Resse (1999)
bor Pier 1 = 16497 ton
hasil yang diperoleh sangat
Daya dukung ujung tiang
kecil dibanding dengan hasil
bor Pier 2 = 22784 ton
perhitungan daya dukung ujung.
-
-
Daya
dukung
tiang
bor
ujung Pier 3 = 16571 ton -
-
-
data
hanya
kekerasan
menggunakan
Daya dukung selimut tiang bor Pier 1 = 144,72 ton.
Daya dukung selimut tiang
Keamanan hasil yang diperoleh
bor Pier 2 = 45,65 ton.
daya dukung pondasi untuk Pier
Daya dukung selimut tiang
1, Pier 2, Pier 3 aman terhadap
bor Pier 3 = 115,26 ton.
beban
3. Perhitungan
daya
dukung
ultimit dengan cara analitis berdasarkan yang
data
telah
kekerasan
bekerja
pada
pondasi tiang bor tersebut. 5. Dari
sisi
daya
berdasarkan
dukung kekuatan
baik
materialnya Pier 1, Pier 2, dan
perhitungan daya dukung ujung
Pier 3 ternyata sangat aman dari
dan
keruntuhan materialnya.
daya
dihitung
yang
dukung
selimut
dengan metode O’Neill & Resse (1999),
Carter
&
6. Pondasi tiang bor dengan Ø100
Kulhawy
cm dan Pier 1 panjangnya 10 m,
(1988), metode The Canadian
Pier 2 panjangnya 6 m, Pier 3
Foundation Engineriing Manual
panjangnya
(Canadian Geotechnical).
dalamnya penanaman tiang bor
10
m,
serta
4. Setelah dilakukan perbandingan
yang masuk ke batuan adalah
antara Daya Dukung Ultimit
200 cm ternayata memberikan
Tiang
daya dukung yang melebihi
Bor
dengan
Faktor
untuk memikul beban yang
Engineering Manual 3nd
bekerja diatasnya yaitu sebesar
ed”, Canadian Geotechnical
300 ton untuk masing-masing
Society 1992.
bentang 40 m. 4.2
Geotechnical
Centre, “Manual pondasi
Saran Perlu
dilakukannya
uji
pembebanan Pile Driving Analyzer (PDA) pada pondasi tiang bor untuk menentukan dan memeriksa daya
dukung tanah
dilakukan
Engineering
untuk
dasar.
Ini
mempermudah
analisa daya dukung batas yang terjadi dan penurunan yang terjadi.
Attewell, P.B. and Farmer, I.W. Principles
Katholik
Parahyangan,
Bandung, 2000 Goodman,
R.E
Introduction
(1989) to
Rock
Mechanics, 2nd ed, John Wiley & Sons, New York. Made Astawa Rai, Dr. Ir., (1988), Mekanika Batuan,
5. DAFTAR PUSTAKA
(1982),
Tiang 4nd ed, Universitas
Laboratorium Geoteknik
of
Pusat antar University –
nd
Ilmu
Engineering Geology, 1
ede, Chapman and Hall, London.
Rekayasa
ITB,
Bandung Moesdarjono Soetojo Ir. Msc,
Brady, B.H.G. and Brown, E.T.
(2009),Teknik
Pondasi
(1994), Rock Mechanics
Pada Lapisan Batuan, ITS
for Underground Mining,
Press, Surabaya.
2nd ed, Chapman & Hall, London.
Design
Canadian Geotechnical Society, “Canadian
Naval N.V. (1982), Foundation
Foundation
Manual
for
Practicing Engineers and Civil Engineering Students,
2nd, Dhanpat rai & Sons,
Introductory
Delhi.
Mechanics
O’Neill dkk, (1999), “ Drilled Shafts
:
Procedures
Construction &
LRFD
Design Methods. Sower B. George & Sowers F. George,
(1970),
Foundating, 3 Macmilian London
Soil and nd
ed, Coiler Publisher,
