PERHITUNGAN DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG DENGAN MENGGUNAKAN DATA N-SPT DAN DIBANDINGKAN DENGAN DATA ALAT MONITORING PADA SAAT PEMANCANGAN SERTA TES PDA PADA PEMBANGUNAN PROYEK GEDUNG PERKANTORAN MEGA PRIMA DEVELOPMENT JALAN KAPT. PATTIMURA MEDAN
LAPORAN Ditulis untuk Menyelesaikan Mata Kuliah Tugas Akhir Semester VI Pendidikan Program Diploma III
PROGRAM DIPLOMA III oleh: DEWI TAMBUNAN NIM. 1105021016
ELISABETH SELLY GLORY NIM. 1105021019
KONSENTRASI BANGUNAN GEDUNG PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan atas segala rahmat dan berkah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan Laporan Tugas Akhir. Laporan Tugas Akhir ini ditulis sebagai persyaratan kelulusan bagi setiap mahasiswa tingkat akhir semester VI pada jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. Adapun judul dari Laporan Tugas Akhir ini adalah “Perhitungan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang dengan Menggunakan Data N-SPT dan Dibandingkan dengan Data Alat Monitoring pada Saat Pemancangan Serta Tes PDA pada Pembangunan Proyek Gedung Perkantoran MEGA PRIMA DEVELOPMENT Jalan Kapt. Pattimura Medan”, yang disusun terhitung sejak 17 Mei 2014 sampai dengan 16Agustus 2014. Dalam proses penulisan laporan ini, penulis menemukan cukup banyak kesulitan dan kendala yang sukar untuk dipecahkan. Namun berkat dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak baik berupa material maupun informasi yang berhubungan dengan penyusunan Laporan Tugas Akhir ini, maka laporan ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, sudah sepatutnya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak M. Syahruddin,S.T.,M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Bapak Ir. Samsudin Silaen,M.T., Ketua Jurusan Politeknik Negeri Medan. 3. Bapak Yulfalentino, Wali Kelas Sipil-6C Politeknik Negeri Medan. 4. Bapak Ir. Ependi Napitu, M.T., Dosen Pembimbing Penyusunan Tugas Akhir. 5. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Sipil Polietknik Negeri Medan. 6. Bapak Nugroho, sebagai pembimbing Praktik Kerja Lapangan. 7. Bapak Daddyanto, Project Manager. 8. Bapak Yayat, Owner. 9. Bapak Effendi, Logistik. 10. Seluruh staf dan pegawai CV. Mega Prima. 11. Orang tua dan keluarga yang telah mendukung baik berupa material maupun moral. 12. Rekan-rekan mahasiswa yang turut membantu dalam penyelesaian laporan PKL ini, juga pekerja proyek serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu per satu.
iv
Penulis menyadari kemungkinan adanya kekurangan maupun kesilapan dalam laporan ini. Untuk itu penulis mengharapkan saran-saran dan kritikan yang konstruktif dari pembaca. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis dan siapapun yang membacanya.
Medan, 16Agustus 2014
Hormat penulis:
DEWI TAMBUNAN
ELISABETH SELLY GLORY
NIM : 1105021016
NIM : 1105021019
v
ABSTRAK PERHITUNGAN DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG DENGAN MENGGUNAKAN DATA N-SPT DAN DIBANDINGKAN DENGAN DATA ALAT MONITORING PADA SAAT PEMANCANGAN SERTA TES PDA PADA PEMBANGUNAN PROYEK GEDUNG PERKANTORAN MEGA PRIMA DEVELOPMENT JALAN KAPT. PATTIMURA MEDAN
Oleh: Dewi Tambunan (1105021016) dan Elisabeth Selly Glory (1105021019)
Pondasi tiang adalah bagian dari suatu sistem yang meneruskan beban yang ditopang oleh pondasi dan beratnya sendiri ke dalam tanah dan batuan kecil yang terletak di bawahnya. Tujuan dan perumusan masalah dalam pembahasan Tugas Akhir ini untuk menghitung besarnya daya dukung ultimate tiang pancang beton precast. Laporan Tugas Akhir ini diharapkan bermanfaat bagi mahasiswa yang akan membahas hal yang sama dengan laporan ini dan bagi Penulis sendiri. Dalam laporan Tugas Akhir ini, daya dukung ultimate pondasi tiang pancang dihitung berdasarkan data N-SPT dengan menggunakan Metode Meyerhof. Hasil perhitungan berdasarkan data N-SPT yang dihitung menggunakan Metode Meyerhof dibandingkan data alat monitoring pada saat pemancangan dan tes PDA yang diperoleh dari proyek gedung perkantoran Mega Prima Development. Hasil perhitungan Qu berdasarkan data N-SPT pada BH-01 dengan kedalaman 11,83 meter adalah 208,95 ton, pada BH-02 dengan kedalaman 7,65 meter adalah 128,56 ton dan pada BH-03 dengan kedalaman 7,67 meter adalah 108,43 ton. Sedangkan Qu pada data alat monitoring pada saat pemancangan di tiang 2B_30 dengan kedalaman 11,83 meter adalah 231,2 ton, di tiang 3D_65 pada kedalaman 7,65 meter adalah 217,6 ton dan di tiang 5A_3 pada kedalaman 7,67 meter adalah 123 ton. Dan hasil perhitungan Qu berdasarkan data N-SPT pada BH-01 dengan kedalaman 12,7 meter adalah 193,12 ton, pada BH-02 dengan kedalaman 8,3 meter adalah 138,77 ton dan pada BH-03 dengan kedalaman 8,3 meter adalah 112,24 ton. Sedangkan Qu pada data tes PDA di tiang 2B_30 dengan kedalaman 12,7 meter adalah 154,96 ton, di tiang 3D_65 pada kedalaman 8,3 meter adalah 73,7 ton dan di tiang 5A_3 pada kedalaman 8,3 meter adalah 79,96 ton. Kata Kunci: pondasi tiang pancang, daya dukung ultimate, PDA, alat monitoring pada saat pemancangan, N-SPT
vi
DAFTAR ISI
Hal LEMBAR PERSETUUJUAN ................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... iii KATA PENGANTAR................................................................................................ iv ABSTRAK .................................................................................................................. vi DAFTAR ISI .............................................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR................................................................................................. ix DAFTAR NOTASI .................................................................................................... x DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xii
BAB I.
PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 A. Latar belakang ........................................................................................ 1 B. Perumusan Masalah ................................................................................ 2 C. Tujuan Pembahasan ................................................................................ 2 D. Manfaat ................................................................................................... 3 E. Metodologi ............................................................................................. 3 F. Jadwal ..................................................................................................... 4
BAB II. TINJAUAN UMUM PROYEK ................................................................ 5 A. Latar Belakang Perusahaan .................................................................... 5 B. Data Umum Proyek ................................................................................ 5 C. Organisasi Proyek ................................................................................... 6
BAB III. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 8 A. Definisi dan Fungsi Pondasi Tiang Pancang .......................................... 8 B. Klasifikasi Pondasi Tiang Dalam ........................................................... 9 C. Pondasi Tiang Pancang........................................................................... 9 D. Penggolongan dan Penggunaan Pondasi Tiang ..................................... 11 E. Peralatan Pemancangan (Driving Equipment)........................................ 11 1. Hidrolik Sistem .................................................................................. 11 vii
F. Penggolongan Pondasi Tiang ................................................................. 14 1. Menurut Cara Pemindahan Beban ..................................................... 14 2. Menurut Beban yang Digunakan ....................................................... 14 a. Tiang Pancang Kayu ..................................................................... 14 b. Tiang Pancang Beton .................................................................... 15 c. Tiang Pancang Baja....................................................................... 19 G. Maksud dan Tujuan Penyelidikan Tanah ............................................... 19 H. Pemeriksaan/Penyelidikan Tanah ........................................................... 20 I. Kapasitas Daya Dukung Taing Pancang berdasarkan Data Lapangan ... 21 1. Standard Penetration Test (SPT) ....................................................... 21 2. Tes PDA ............................................................................................. 25
BAB IV. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ................................................ 26 A. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang dengan Data SPT................ 26 B. Daya Dukung Tiang Pancang menggunakan Data Tes PDA ................. 51 C. Daya Dukung Tiang Pancang menggunakan Data Alat Monitoring pada Saat Pemancangan.......................................................................... 52 D. Pembahasan ............................................................................................ 52
BAB V. PENUTUP .................................................................................................. 54 A. Simpulan ................................................................................................. 54 B. Saran ....................................................................................................... 54
DAFTAR KEPUSTAKAAN LAMPIRAN-LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar III.1 Bentuk ujung tiang pancang kayu pada kondisi tanah ......................... 15 Gambar III.2 Perincian khusus dari tiang pancang beton pracetak ............................ 17 Gambar III.3 Tiang pancang beton prategang khusus ............................................... 18 Gambar III.4 Kapasitas daya dukung ultimate tiang.................................................. 23 Gambar III.5 Nilai N-SPT rata-rata yang diambil dengan cara 4B dari ujung ke bawah tiang dan 10B dari ujung ke atas tiang...................................... 24 Gambar IV.1 Data N-SPT dari lapangan pada BH-01 ............................................... 26 Gambar IV.2 Menetukan N-SPT rata-rata pada 4B di bawah ujung tiang dan 10B di atas ujung tiang ................................................................................ 27 Gambar IV.3 Tiang dengan kedalaman 2 meter ........................................................ 27 Gambar IV.4 Tiang dengan kedalaman 4 meter ........................................................ 29 Gambar IV.5 Data N-SPT dari lapangan pada BH-02 ............................................... 35 Gambar IV.6 Menetukan N-SPT rata-rata pada 4B di bawah ujung tiang dan 10B di atas ujung tiang .................................................................................... 36 Gambar IV.7 Tiang dengan kedalaman 2 meter ........................................................ 36 Gambar IV.8 Tiang dengan kedalaman 4 meter ........................................................ 38 Gambar IV.9 Data N-SPT dari lapangan pada BH-03 ............................................... 43 Gambar IV.10 Menetukan N-SPT rata-rata pada 4B di bawah ujung tiang dan 10B di atas ujung tiang ................................................................................ 44 Gambar IV.11 Tiang dengan kedalaman 2 meter ........................................................ 44 Gambar IV.12 Tiang dengan kedalaman 4 meter ........................................................ 46
ix
DAFTAR NOTASI
Qu
= daya dukung ultimate
Qp
= daya dukung ujung tiang
Qs
= daya dukung gesek atau kulit
Ap
= luas penampang tiang
qp
= tahanan ujung
̅
= nilai rata-rata jumlah N-SPT yang tidak terkoreksi, sekitar 10B di atas ujung tiang dan 4B di bawah ujung tiang
Pa
= tekanan atmosfir
L
= kedalaman tiang
D atau B
= diameter tiang
p
= keliling lingkaran dari tiang
ΔL
= penambahan panjang tiang
fs
= bagian tahanan geser pada kedalaman z (tahanan kulit/gesek)
Ns
= nilai rata-rata dari N-SPT sepanjang tiang
x
DAFTAR TABEL
Tabel I.1
TimeSchedule pelaksanaan penyusunan Tugas Akhir ............................ 4
Jenis-jenis tiang pancang ........................................................................ 11 Tabel IV.1 Menentukan nilai ̅ ujung tiang hingga kedalaman 11,83 m ................. 31 Tabel III.1
Tabel IV.2 Menentukan nilai N selimut rata-rata hingga kedalaman 11,83 m ......... 31 Tabel IV.3 Perhitungan daya dukung dengan menggunakan data SPT pada BH01 menurut Meyerhof hingga kedalaman 11,83 meter ........................... 32 Tabel IV.4 Menentukan nilai ̅ ujung tiang hingga kedalaman 12,7 m................... 33 Tabel IV.5 Menentukan nilai N selimut rata-rata hingga kedalaman 12,7 m ........... 33 Tabel IV.6 Perhitungan daya dukung dengan menggunakan data SPT pada BH01 menurut Meyerhof hingga kedalaman 13 meter ................................ 34 Tabel IV.7 Menentukan nilai ̅ ujung tiang hingga kedalaman 7,65 m ................... 40 Tabel IV.8 Menentukan nilai N selimut rata-rata hingga kedalaman 7,65 m ........... 40 Tabel IV.9 Perhitungan daya dukung dengan menggunakan data SPT pada BH02 menurut Meyerhof hingga kedalaman 7,65 meter ............................. 41 Tabel IV.10 Menentukan nilai ̅ ujung tiang hingga kedalaman 8,3 m..................... 41 Tabel IV.11 Menentukan nilai N selimut rata-rata hingga kedalaman 8,3 m ............. 42 Tabel IV.12 Perhitungan daya dukung dengan menggunakan data SPT pada BH02 menurut Meyerhof hingga kedalaman 8,3meter ................................ 42 Tabel IV.13 Menentukan nilai ̅ ujung tiang hingga kedalaman 7,67 m................... 48 Tabel IV.14 Menentukan nilai N selimut rata-rata hingga kedalaman 7,67 m ........... 48 Tabel IV.15 Perhitungan daya dukung dengan menggunakan data SPT pada BH03 menurut Meyerhof hingga kedalaman 7,67meter .............................. 49 Tabel IV.16 Menentukan nilai ̅ ujung tiang hingga kedalaman 8,3 m..................... 49 Tabel IV.17 Menentukan nilai N selimut rata-rata hingga kedalaman 8,3 m ............. 50 Tabel IV.18 Perhitungan daya dukung dengan menggunakan data SPT pada BH03 menurut Meyerhof hingga kedalaman 8,3 meter ............................... 50 Tabel IV.19 Data fisik tiang pancang beton yang diuji .............................................. 51 Tabel IV.20 Perhitungan daya dukung ijin tes PDA .................................................. 51 Tabel IV.21 Perbandingan daya dukung ultimate antara data N-SPT dan data alat monitoring pada saat pemancangan ........................................................ 52 Tabel IV.22 Perbandingan daya dukung ultimate antara data N-SPT dan tes PDA ........................................................................................................ 53
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Gambar Denah Pondasi
Lampiran 2.
Data Drilling Log (SPT) Bore Hole 01-03
Lampiran 3.
Data Tes PDA
Lampiran 4.
Data Alat Monitoring pada Saat Pemancangan
Lampiran 5.
Dokumentasi
Lampiran 6.
Lembar Bukti Assistensi
xii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Dalam merencanakan pondasi untuk suatu konstruksi dapat digunakan beberapa macam tipe pondasi. Pemilihan tipe pondasi ini didasarkan atas: 1. Fungsi bangunan atas (upper structure) yang akan dipikul oleh pondasi tersebut. 2.
Besarnya beban dan berat dari bangunan atas.
3.
Kondisi tanah dimana bangunan tersebut akan didirikan.
4.
Biaya pondasi dibandingkan dengan bangunan atas. Seperti yang kita ketahui bahwa tipe pondasi cukup banyak macamnya dan
tergantung dari fungsi serta kegunaannya. Salah satu di antara tipe pondasi yang dapat digunakan adalah pondasi tiang pancang. Konstruksi pondasi tersebut bisa terbuat dari kayu, baja atau beton yang berfungsi untuk meneruskan beban-beban dari struktur bangunan atas ke lapisan tanah pendukung (bearing layers) dibawahnya pada kedalaman tertentu. Tiang pancang saat ini banyak digunakan di Indonesia sebagai pondasi bangunan, seperti jembatan, gedung bertingkat, hotel, pabrik atau gedung-gedung industri, menara, dermaga, bangunan mesin-mesin berat dan sebagainya. Dimana semuanya merupakan konstruksi-konstruksi yang memiliki dan menerima beban yang relatif berat. Penggunaan tiang pancang untuk konstruksi biasanya bertitik tolak pada beberapa hal mendasar seperti anggapan adanya beban yang besar sehingga pondasi langsung jelas tidak dapat digunakan, kemudian jenis tanah pada lokasi yang bersangkutan relatif lunak (lembek) sehingga pondasi langsung tidak ekonomis lagi untuk dipergunakan. Oleh karena itu penulis yakin akan pentingnya peranan dari pondasi tiang pancang tersebut jika pembuatannya dibandingkan dengan pembuatan pondasi lain, pondasi tiang pancang ini mempunyai beberapa keuntungan, diantaranya adalah sebagai berikut: 1. Biaya pembuatannya kemungkinan besar (dengan melihat letak lokasi dan lainnya), lebih murah bila dikonversikan dengan kekuatan yang dapat dihasilkan. 2. Pelaksanaannya lebih mudah. 3. Di Indonesia, peralatan yang digunakan tidak sulit untuk didapatkan. 1
4. Para pekerja di Indonesia sudah cukup terampil untuk melaksanakan bangunan yang mempergunakan pondasi tiang pancang. 5. Waktu pelaksanaannya relatif lebih cepat. Secara umum pemakaian pondasi tiang pancang dipergunakan apabila tanah dasar dibawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban diatasnya dan juga bila letak tanah keras yang memiliki daya dukung yang cukup untuk memikul berat dari beban bangunan diatasnya terletak pada posisi yang sangat dalam. Dari alasan itulah maka penulis memerlukan informasi mengenai data daya dukung dari tiang pancang itu sendiri. Oleh sebab itu, penulis tertarik untuk memilih judul tentang “Perhitungan Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang dengan Menggunakan Data N-SPT dan dibandingkan dengan Data Alat Monitoring pada Saat Pemancangan Serta Tes PDA pada Pembangunan Proyek Gedung Perkantoran MEGA PRIMA DEVELOPMENT Jalan Kapt. Pattimura Medan” dalam penyusunan Tugas Akhir.
B. Perumusan Masalah Permasalahan yang akan timbul dalam pembahasan ini adalah bagaimana perhitungan daya dukung ultimate berdasarkan data N-SPT dengan menggunakan Metode Meyerhof yang berada disekitar BH-01, BH-02 dan BH-03 bila dibandingkan dengan data alat monitoring pada saat pemancangan serta data hasil tes PDA dengan As tiang pancang nomor 2B_30, 3D_65 dan 5A_3 pada proyek pembangunan Gedung Perkantoran MEGA PRIMA DEVELOPMENT Jalan Kapt. Pattimura Medan.
C. Tujuan Pembahasan Tujuan dalam pembahasan Tugas Akhir ini adalah untuk menentukan besarnya daya dukung ultimate berdasarkan data N-SPT dengan menggunakan Metode Meyerhof yang berada disekitar BH-01, BH-02 dan BH-03 bila dibandingkan dengan data alat monitoring pada saat pemancangan serta data hasil tes PDA dengan As tiang pancang nomor 2B_30, 3D_65 dan 5A_3 pada proyek pembangunan Gedung Perkantoran MEGA PRIMA DEVELOPMENT Jalan Kapt. Pattimura Medan.
2
D. Manfaat Adapun manfaat penulisan Tugas Akhir yaitu: 1. Teoritis a. Sebagai referensi mahasiswa yang akan membahas hal yang sama dengan laporan ini. b. Sebagai buku panduan bagi pembaca khusus untuk perhitungan daya dukung pondasi tiang pancang.
2. Praktis a. Penulis sendiri menambah pengetahuan dan pengalaman penulis agar mampu melaksanakan kegiatan yang sama dengan pelaksanaannya dilapangan. b. Penulis sendiri mampu mengaplikasikan ilmu perhitungan daya dukung pondasi tiang pancang.
E. Metodologi 1. Teknik pengumpulan data a. Data-data yang dikumpulkan berupa foto dan data-data dari perusahaan; b. Data yang kami peroleh juga berupa data gambar dan tabel-tabel yang mendukung penyusunan Tugas Akhir ini; c. Data dikumpulkan dengan cara wawancara dengan konsultan pengawas dan kontraktor dilapangan; d. Sebagian data didapat dengan cara melaksanakan tinjauan ke lapangan secara langsung.
2. Teknik pengolahan data a. Dalam laporan ini, penulis akan memaparkan proses pembuatan pondasi tiang pancang; b. Menghitung daya dukung pondasi tiang pancang dengan menggunakan data NSPT, data alat monitoring pada saat pemancangan dan hasil tes PDA;
3
c. Membandingkan hasil pehitungan pengolahan data dengan hasil yang telah terlaksanakan di lapangan.
F. Jadwal Adapun jadwal yang direncanakan penulis untuk membantu pengarahan waktu agar sesuai dan tepat penyelesaiannya mulai dari persiapan dan pengumpulan data hingga penyusunan Tugas Akhir mulai April sampai Agustus 2014.
Tabel I.1 Time schedule pelaksanaan penyusunan Tugas Akhir
NO
BULAN 4 5 6
KEGIATAN
2 3
A.Persiapan Survei perencanaan objek Tugas Akhir dan mendapatkan judul TA Mendapatkan Dosen Pembimbing TA Bimbingan untuk pelaksanaan TA dari Dosen Pembimbing
1 2 3 4
B. Pelaksanaan Bimbingan untuk pengumpulan data Pengumpulan data Bimbingan dan pengolahan data Pengolahan data
1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C. Pelaporan Bimbingan untuk penulisan BAB I Penulisan BAB I (Pendahuluan) Bimbingan untuk penulisan BAB II Penulisan BAB II (Tinjauan Umum Proyek) Bimbingan untuk penulisan BAB III Penulisan BAB III (Tinjauan Kepustakaan) Bimbingan untuk penulisan BAB IV Penulisan BAB IV (Perhitungan) Bimbingan untuk penulisan BAB V Penulisan BAB V (Simpulan dan Saran) Bimbingan tahap akhir (Penyempurnaan laporan Tugas Akhir) Penyempurnaan laporan Tugas Akhir
4
7
8
