PENGEMBANGAN DESIGN CHART SISTEM PONDASI PILED RAFT DI TANAH PASIR DENGAN PEMODELAN 2D AKSISIMETRIK DAN 3D
TESIS Karya tulis diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh :
Ahrufan Ghalba NIM : 25002092 Program Studi Geoteknik
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2005
ABSTRAK PENGEMBANGAN DESIGN CHART SISTEM PONDASI PILED RAFT DI TANAH PASIR DENGAN PEMODELAN 2D AKSISIMETRIK DAN 3D Oleh : Ahrufan Ghalba NIM : 25002092 Sistem pondasi piled raft adalah sistem pondasi grup tiang dimana rakit (raft) pengikat tiang-tiang tersebut juga dianggap memikul beban sehingga desain jumlah pilenya bisa dihemat sedemikian untuk memperoleh kapasitas pondasi yang optimum. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk dapat menentukan besarnya porsi beban yang dipikul raft ini, hasil-hasilnyapun telah dibuat dalam bentuk design chart. Dan penelitian diperoleh bahwa parameter-parameter penting yang mempengaruhi porsi beban raft adalah kekakuan raft, kekakuan pile, spasi pile group, kelangsingan pile group dan overburden pressure di level raft. Dalam tesis ini digunakan model tanah hiperbolik dan model hardening soil untuk tanah medium dense sand dan dense sand. Piled raft yang dimodelkan adalah sistem 5x5. Pemodelan komputer dilakukan dengan metoda 2D axisimetrik dan 3D. Hasil eksekusi program menunjukkan hasil yang sesuai dengan uji model laboratorium untuk sistem piled raft 3x3, dimana prosentase beban raft sudah cukup besar pada saat settlement raft masih relatif kecil. Kurva transfer beban sepanjang tiang bentuknya sesuai dengan hasil uji model lab untuk tiang tunggal. Namun antara model 2D aksisimetrik dan 3D menunjukkan perbedaan yakni pada besamya tahanan ujung tiang dimana model 2D aksisimetrik memberikan hasil yang lebih besar. Perbandingan besarnya settlement antara model 2D axisimetrik dan 3D menunjukkan hasil yang cukup dekat untuk center settlementnya namun agak berbeda untuk differential settlementnya. Pengujian pengaruh spasi tiang, kelangsingan hang, dan overburden pressure mengkonfirmasi hasil-hasil penelitian sebelumnya dimana kenaikan spasi tiang, penurunan kelangsingan tiang dan kenaikan overburden pressure menaikkan porsi beban yang dipikul raft. Sedangkan peningkatan kekakuan raft akan meningkatkan prosentase beban yang dipikul oleh raft. Hasil eksekusi program untuk tanah medium dense sand dengan model 2D axisimetrik dan 3D memberikan harga porsi beban raft yang hampir sama, sedangkan hasil eksekusi untuk tanah dense sand memberikan harga yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan perhitungan tahanan ujung. Pada pemodelan piled raft di tanah berlapis pengaruh besarnya tahanan ujung ini terlihat jelas, dimana prosentase beban pile group lebih besar jika bertumpu pada tanah yang lebih keras. Design chart telah dibuat cukup lengkap untuk tanah medium dense sand. Sedangkan untuk tanah dense sand belum dapat sepenuhnya dibuat karena masih ada hasil-hasil yang bertentangan. Design chart dapat digunakan untuk desain sistem piled raft 5x5.
ABSTRACT Piled raft foundation is a pilegroup foundation in which the raft is also considered to carry the load, so that its number of piles can be reduced to obtain optimum capacity. Many researches have been conducted to measure the percentage of the load carried by raft, the results have been also presented in the form of design chart. From these researches it turns out that important parameters influencing the percentage of raft load are raft stiffness, pile stiffness, pile group spacing, pile slenderness, and overburden pressure at raft level. Hyperbolic soil models and hardening soil model for medium dense and dense sand are used in this thesis. While the piled raft modelled are 5x5 system. Computer modeling are using 2D axisymetric and 3D methods. The results confirms with laboratory test models for 3x3 piled raft system, that is the percentage of raft load is sufficiently high even at small settlement of the raft. The shape of pile load transfer curves agrees with those of laboratory test results for single pile models. There is incompatibility however, between 2D axisymetric and 3D on the value ofpile end bearing, where 2D axisymetric model results in higher values. Comparison of settlement between 2D axisymetric and 3D results shows compatibility on center, settlements but incompatibility on differential settlements. Parameter tests of pile group spacing, pile slenderness, and overbuden pressure confirms the results of previous researches where increase in pile group spacing, decrease in pile slenderness and increase in overburden pressure, all would increase raft load percentage. While the increase in raft stiffness would also increase raft load percentage. The results for medium dense sand shows that 2D axisymetric and 3D models gives almost identical values of raft load percentage, while the results for dense sand gives different values. This is due to difference in computation of pile end bearing values. In layered soils models, the influence of pile end bearing is very significant, where pile group load percentage are greater if they rest on stiffer soils. The design charts for medium dense sand have been completed Not so for dense sand due to contradictory results emerged Design chart can be used in aiding design for 5x5 piled raft system.
