c.
Tiang tanpa perpindahan non displacement pile, terdiri dari tiang yang
dipasang di dalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah. Termasuk dalam tiang tanpa perpindahan adalah tiang bor, yaitu tiang beton
yang pengecorannya langsung di dalam lubang hasil pengeboran tanah.
2.3.1 Pondasi Tiang
Pondasi tiang adalah bagian-bagian konstruksi yang dibuat dari kayu, beton, danatau baja, yang digunakan untuk mentransmisikan beban-beban permukaan ke
tingkat-tingkat yang lebih rendah dalam massa tanah. Hal ini merupakan distribusi vertikal dari beban sepanjang poros tiang atau pemakaian beban secara langsung
terhadap lapisan yang lebih rendah melalui ujung tiang pancang Bowles, 1988.
Gambar 2.4 Panjang dan beban maksimum untuk berbagai macam tipe tiang yang umum dipakai dalam praktek menurut Carson
Tiang tekan hidrolis umumnya digunakan untuk beberapa maksud, antara lain: 1.
Untuk meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah lunak, ke tanah pendukung yang kuat.
2. Untuk meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman
tertentu sehingga fondasi bangunan mampu memberikan dukungan yang cukup untuk mendukung beban tersebut oleh gesekan sisi tiang dengan tanah di
sekitarnya. 3.
Untuk mengangker bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat ke atas akibat tekanan hidrostatis atau momen penggulingan.
Universitas Sumatera Utara
4. Untuk menahan gaya-gaya horizontal dan gaya yang arahnya miring.
5. Untuk memadatkan tanah pasir, sehingga kapasitas dukung tanah tersebut
bertambah. 6.
Untuk mendukung fondasi bangunan yang permukaan tanahnya mudah tergerus air.
2.3.2 Penggolongan Pondasi Tiang
Ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan dalam memilih jenis pondasi tiang pancang yang akan digunakan, yaitu jenis tanah dasar, alasan teknis pada waku
pemancangan, dan jenis bangunan yang akan dibangun. Pondasi tiang dapat digolongkan berdasarkan material pembuat nya dan teknik pemasangannya.
A. Pondasi Tiang Tekan Hidrolis Menurut Bahan Pemakaian dan Karakteristik Bahan Penyusunnya Bowles, 1991
1. Pondasi Tiang Tekan Hidrolis Kayu
Tiang kayu dibuat dari batang pohon yang cabang-cabangnya telah dipotong dan biasanya diberi bahan pengawet, dan didorong dengan ujungnya yang kecil sebagai
bagian yang runcing. Namun terkadang ada juga pondasi tiang kayu yang didesain dengan ujung yang besar. Biasanya pondasi tiang kayu berujung besar digunakan untuk
kasus tanah yang sangat lembek, dimana tanah tersebut akan bergerak kembali melawan poros dan dengan ujung tebal terletak pada lapisan yang keras untuk
dukungan yang diperbesar. Buku pedoman ASCE 1959, mengkategorikan tiang pancang sebagai berikut :
Kelas A : Digunakan untuk beban-beban berat danatau panjang tak bertopang yang besar. Diameter minimum dari ujungnya adalah 360 mm.
Kelas B : Untuk beban-beban sedang. Diameter ujung tebal minimum 300 mm. Kelas C : Digunakan di bawah bidang batas air jenuh atau untuk pekerjaan yang
bersifat sementara. Diameter ujung nya minimum 300 mm. Pemakaian tiang kayu merupakan metode tertua dalam penggunaan tiang
sebagai pondasi. Tiang kayu lebih murah dan mudah dalam penanganannya. Permukaan tiang dapat dilindungi ataupun tidak dilindungi tergantung dari kondisi
Universitas Sumatera Utara
tanah. Tiang kayu dapat mengalami pembusukan atau rusak akibat dimakan serangga. Tiang kayu yang selalu terendam air biasanya lebih awet. Untuk menghindari
kerusakan pada saat pemancangan, ujung tiang dilindungi dengan sepatu dari besi. Beban maksimum yang dapat dipikul oleh tiang kayu tunggal dapat mencapai 270 –
300 kN.
Gambar 2.5 Pondasi Tiang Kayu
2. Tiang Tekan Hidrolis Beton Pracetak Precast Concrete Pile
Tiang beton pracetak yaitu tiang dari beton yang dicetak di suatu tempat dan kemudian diangkut ke lokasi rencana bangunan. Tiang pancang precast pile dapat
dibuat dengan menggunakan penguatan biasa ataupun dengan menggunakan tiang pancang prategang prestressed.
Beton prategang yang digunakan dalam konstruksi-konstruksi kuatan harus memenuhi kriteria sebagai berikut Bowles, 1991 :
1. Gunakan agregat yang tak bereaksi tak reaktif;
2. Gunakan 8
1 2
sampai 10 karung semen per meter kubik dari beton; 3.
Gunakan semen jenis V mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap sulfat; 4.
Gunakan perbandingan
� �
≤ 0,53 perbandingan berat; 5.
Gunakan beton –udara air – entrained concrete dalam daerah sedang dan dalam daerah dingin;
6. Gunakan paling sedikit 75 mm tutu[ bersih pada semua penguatan baja.
Universitas Sumatera Utara
Tiang beton umumnya berbentuk prisma atau bulat. Ukuran diameter yang biasanya dipakai untuk tiang beton yang tidak berlubang diantara 20 sampai 60 cm.
Untuk tiang yang berlubang, diameternya dapat mencapai 100 cm. Panjang tiang beton pracetak biasanya berkisar diantara 20 sampai 40 m. Untuk tiang beton berlubang bias
mencapai 60 m. Beban maksimum untuk tiang ukuran kecil berkisar diantara 300 sampai 600 kN.
Keuntungan pemakaian pondasi tiang pracetak, antara lain : 1.
Bahan tiang dapat diperiksa sebelum pemancangan; 2.
Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi air tanah; 3.
Tiang dapat dipancang sampai kedalaman yang dalam; 4.
Pemancangan tiang dapat menambah kepadatan tanah granuler. Kerugian pemakaian tiang pancang pracetak, antara lain :
1. Penggembungan permukaan tanah dan gangguan tanah akibat pemancangan
dapat menimbulkan masalah; 2.
Kepala tiang kadang-kadang pecah akibat pemancangan; 3.
Pemancangan sulit bila diameter tiang terlalu besar; 4.
Pemancangan menimbulkan gangguan suara, getaran dan deformasi tanah yang dapat menimbulkan kerusakan bangunan di sekitarnya;
5. Banyaknya tulangan dipengaruhi oleh tegangan yang terjadi pada waktu
pengangkutan dan pemancangan tiang.
Gambar 2.6 Pondasi Tiang Precast Reinforced Concrete Pile Bowles, 1991
Universitas Sumatera Utara
Nilai – nilai beban maksimum tiang beton pracetak pada umurnya, yang ditinjau dari segi kekuatan bahan tiangnya dapat dilihat dalam tabel 2.2
Tabel 2.2 Nilai – nilai tipikal beban ijin tiang beton pracetak Diameter Tiang cm
Beban tiang maksimum kN 30
300– 700 35
350 – 850 40
450 – 1200 45
500 – 1400 50
700 – 1750 60
800- 2500
3. Tiang Beton Cetak di Tempat Cast In Place Pile
Pondasi tiang dicetak di tempat, dibentuk dengan cara menggali lubang dalam tanah dan mengisinya dengan beton. Lubang tersebut dapat dibor, tapi lebih sering
dengan memancangkan sebuah sel atau corong casing ke dalam tanah. Tiang beton cetak di tempat terdiri dari dua tipe, yaitu :
1. Tiang yang berselubung pipa;
2. Tiang yang tidak berselubung pipa.
Pada tiang yang berselubung pipa, pipa baja dipancang lebih dulu ke dalam tanah. Kemudian adukan beton dimasukkan ke dalam lubang. Pada akhirnya nanti, pipa
besi tetap tinggal di dalam tanah. Tiang jenis ini termasuk tiang Standard Raimond.
Universitas Sumatera Utara
Pada tiang yang tidak terselubung pipa, pipa baja yang berlubang dipancang lebih dulu ke dalam tanah. Kemudian adukan beton dimasukkan ke dalam lubang, dan
pipa ditarik keluar ketika atau sudah pengecoran. Jenis tiang ini termasuk tiang Franki. Keuntungan pemakaian tiang yang dicor di tempat Sosrodarsono, 1980 :
1. Cocok digunakan pada daerah yang padat penduduknya, karena getaran dan
keruntuhan pada saat melaksanakan pekerjaan sangat kecil. 2.
Karena tanpa sambungan, dapat dibuat tiang yang lurus dengn diameter besar, juga untuk tiang yang lebih panjang.
3. Diameter biasanya lebih besar daripada tiang pracetak, dan daya dukung setiap
tiang juga lebih besar, sehingga tumpuan dapat dibuat lebih kecil. 4.
Selain cara pemboran dalam arah berlawanan dengan arah putaran jarum jam, tanah galian dapat diamati secara langsung dan sifat-sifat tanah pada lapisan
antara atau pada tanah pendukung pondasi dapat langsung diketahui. 5.
Pengaruh jelek terhadap bangunan didekatnya cukup kecil.
Kerugian pemakaian tiang yang dicor di tempat Sosrodarsono, 1980 : 1.
Kualitasnya lebih rendah daripada tiang pracetak. Di samping itu, pemeriksaan kualitas hanya dapat dilakukan secara tidak langsung.
2. Ketika beton dituangkan, dikhawatirkan adukan beton akan bercampur dengan
runtuhan tanah. Oleh karena itu, beton harus segera dituang dengan seksama setelah penggalian dilakukan.
3. Walaupun penetrasi sampai ke tanah pendukung pondasi dianggap telah
terpenuhi, kadang-kadang terjadi bahwa tiang pendukung kurang sempurna karena adanya lumpur yang tertimbun di dasar.
4. Karena diameter tiang cukup besar dan memerlukan banyak beton, untuk
pekerjaan yang kecil mengkibatkan banyaknya biaya yang harus dikeluarkan tidak ekonomis.
5. Karena pada pemacangan tiang yang berlawanan arah putaran jarum jam
memerlukan air, maka lapangan akan menjadi kotor.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Jenis-jenis tiang pancang cast in place Bowles, 1991
4. Tiang Tekan Hidrolis Baja
Jenis-jenis tiang baja ini biasanya berbentuk H yang digiling atau merupakan tiang pipa. Tiang H adalah tiang pancang yang memiliki perpindahan volume yang
kecil karena daerah penampangnya tidak terlalu besar. Pondasi tiang H mempunyai suatu keuntungan kekakuan yang memadai yang mana tiang H ini akan memecah
bongkah-bongkah batu kecil atau memindahkannya ke satu sisi. Sambungan-sambungan dalam tiang baja dibuat dengan cara yang sama seperti
dalam kolom-kolom baja, yaitu dengan mengelas atau dengan pemakaian baut. Kecuali untuk proyek-proyek kecil yang hanya membutuhkan sedikit pondasi tiang, saat ini
kebanyakan sambungan splices dibuat dengan penyambung-penyambung sambungan yang telah dibuat terlebih dahulu.
Tingkat karat pada tiang baja berbeda-beda terhadap tekstur tanah, panjang tiang yang berada dalam tanah dan kelembababn tanah. Pada umumnya tiang baja akan
berkarat di bagian atas yang dekat dengan permukaan tanah. Hal ini akan disebabkan Aerated Condition keadaan udara pada pori-pori tanah pada lapisan tanah tersebut dan
adanya bahan-bahan organik dari air tanah. Hal ini dapat ditanggulangi dengan memoles tiang baja dengan ter coaltar atau dengan sarung beton sekurang-kurangnya
20” ± 60 cm dari muka air terendah. Selain itu, karat pada bagian tiang yang terletak
Universitas Sumatera Utara
di atas tanah akibat udara atmosphere corrosion dapat dicegah dengan pengecatan seperti pada konstruksi baja biasa.
Gambar 2.8 Pondasi Tiang Baja Sumber : Bowles, 1991
5. Tiang Tekan Hidrolis Komposit
Tiang komposit adalah pondasi tiang yang terdiri dari dua bahan yang berbeda yang bekerja bersama-sama sehingga menjadi satu kesatuan. Terkadang pondasi tiang
terbentuk dengan menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan yang berbeda, misalnya bahan beton di atas muka air tanah dan bahan kayu tanpa
perlakuan apapun di sebelah bawahnya. Biaya dan kesuliatan yang timbul dalam pembuatan sambungan menyebabkan caraa ini diabaikan.
B. Pondasi Tiang Tekan Hidrolis Menurut Teknik Pemasangannya Nakazawa,
1980
Pondasi tiang menurut teknik pemasangannya dibagi menjadi dua jenis : tiang pancang pracetak dan tiang pancang yang dicor di tempat.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9 Pondasi Tiang Menurut Pemasangannya Nakazawa, 2005
2.3.3. Penyaluran Beban yang Diterima Tiang ke Dalam Tanah
Berikut ini akan dipelajari distribusi tekanan di sekitar fondasi untuk ke dua tipe tiang, tiang dukung ujung dan tiang gesek, seperti yang disampaikan Chellis 1961.
a Tiang Dukung Ujung End Bearing Pile
Pada tiang dukung ujung end bearing pile, beban struktur didukung sepenuhnya oleh lapisan tanah keras yang terletak pada dasar atau ujung
bawah tiang.
Gambar 2.10 Pondasi Tiang dengan Tahanan Ujung Sardjono, 1998
Universitas Sumatera Utara
b Tiang Gesek Friction Pile
Pada tiang gesek friction pile, beban akan diteruskan ke tanah melalui gesekan antara tiang dengan tanah di sekelilingnya. Bila butiran tanah
sangat halus, tidak akan menyebabkan tanah di antara tiang-tiang menjadi padat. Sebaliknya, bila butiran tanah kasar maka tanah diantara tiang-tiang
akan semakin padat.
Gambar 2.11 Pondasi Tiang dengan Tahanan Gesek Sardjono, 1998
c Tiang Tahanan Lekatan Adhesive Pile
Bila tiang dipancangkan di dasar tanah pondasi yang memiliki nilai kohesi yang tinggi, maka beban yang diterima oleh tiang akan ditahan oleh lekatan
antara tanah di sekitar dan permukaan tiang
Gambar 2.12 Pondasi Tiang dengan Tahanan Lekatan Sardjono, 1988
2.4. Sistem Hidrolis Hydraulic System
Sistem hidrolis adalah sistem pemancangan pondasi dengan menggunakan mekanisme hydraulic jacking foundation system, dimana sistem ini telah mendapat hak
Universitas Sumatera Utara
