Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
2.2. Defenisi Tanah
Tanah, pada kondisi alam, terdiri dari campuran butiran-butiran mineral dengan atau tanpa kandungan bahan organik. Butiran-butiran tersebut dapat
dengan mudah dipisahkan satu sama lain dengan kocokan air. Material ini berasal dari pelapukan batuan, baik secara fisik maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah,
kecuali oleh sifat batuan induk yang merupakan material asal, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur luar yang menjadi penyebab terjadinya pelapukan batuan
tersebut. Istilah-istilah seperti kerikil, pasir, lanau dan lempung digunakan dalam
teknik sipil untuk membedakan jenis-jenis tanah. Pada kondisi alam, tanah dapat terdiri dari dua atau lebih campuran jenis-jenis tanah dan kadang-kadang terdapat
pula kandungan bahan organik. Material campurannya kemudian dipakai sebagai nama tambahan dibelakang material unsur utamanya. Sebagai contoh, lempung
berlanau adalah tanah lempung yang mengandung lanau dengan material utamanya adalah lempung dan sebagainya.
Tanah terdiri dari 3 komponen, yaitu udara, air dan bahan padat. Udara dianggap tidak mempunyai pengaruh teknis, sedangkan air sangat mempengaruhi
sifat-sifat teknis tanah. Ruang diantara butiran-butiran, sebagian atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga tersebut terisi air seluruhnya, tanah
dikatakan dalam kondisi jenuh. Bila rongga terisi udara dan air, tanah pada kondisi jenuh sebagian partially saturated. Tanah kering adalah tanah yang tidak
mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol Hardiyatmo, 1996.
Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
2.3. Macam-macam Pondasi
Pondasi adalah bagian terendah bangunan yang meneruskan beban bangunan ke tanah atau batuan yang berada dibawahnya. Klasifikasi pondasi
dibagi 2 dua yaitu:
1. Pondasi dangkal
Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara langsung seperti :
a. Pondasi telapak yaitu pondasi yang berdiri sendiri dalam
mendukung kolom Gambar 2.1b. b.
Pondasi memanjang yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung sederetan kolom yang berjarak dekat sehingga bila
dipakai pondasi telapak sisinya akan terhimpit satu sama lainnya Gambar 2.1a.
c. Pondasi rakit raft foundation yaitu pondasi yang digunakan
untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom-kolom jaraknya sedemikian dekat
disemua arahnya, sehingga bila dipakai pondsi telapak, sisi- sisinya berhimpit satu sama lainnya Gambar 2.1c.
2. Pondasi dalam
Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau batu yang terletak jauh dari permukaan, seperti:
a. Pondasi sumuran pier foundation yaitu pondasi yang merupakan
peralihan antara pondasi dangkal dan pondsi tiang Gambar 2.1d, digunakan bila tanah dasar yang kuat terletak pada kedalaman
Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
yang relatif dalam, dimana pondasi sumuran nilai kedalaman Df dibagi lebarnya B lebih besar 4 sedangkan pondasi dangkal
DfB ≤ 1.
b. Pondasi tiang pile foundation, digunakan bila tanah pondasi
pada kedalaman yang normal tidak mampu mendukung bebannya dan tanah kerasnya terletak pada kedalaman yang sangat dalam
Gambar 2.1e. Pondasi tiang umumnya berdiameter lebih kecil dan lebih panjang dibanding dengan pondasi sumuran Bowles,
1991.
a
b
c
Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
d e
Gambar 2.1 Macam-macam tipe pondasi : a Pondasi memanjang, b Pondasi telapak, c Pondasi rakit, d Pondasi sumuran, e Pondasi tiang
Sumber : Hardiyatmo, 1996
2.4. Penggolongan Pondasi Tiang Pancang
Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian bahan, cara tiang meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan
satu persatu
2.12.1. Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan karakteristik
strukturnya
Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori Bowles, 1991, antara lain :
A. Tiang pancang kayu
Tiang pancang kayu dibuat dari kayu yang biasanya diberi pengawet dan dipancangkan dengan ujungnya yang kecil sebagai bagian yang runcing. Tapi
biasanya apabila ujungnya yang besar atau pangkal dari pohon di pancangkan untuk tujuan maksud tertentu, seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana
tanah tersebut akan kembali memberikan perlawanan dan dengan ujungnya yang tebal terletak pada lapisan yang keras untuk daya dukung yang lebih besar.
Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
Tiang pancang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang pancang kayu tersebut dalam keadaan selalu terendam penuh dibawah muka air
tanah dan tiang pancang kayu akan lebih cepat rusak apabila dalam keadaan kering dan basah selalu berganti-ganti, sedangkan pengawetan dengan pemakaian
obat pengawet pada kayu hanya akan menunda dan memperlambat kerusakan dari kayu, dan tidak dapat melindungi kayu dalam jangka waktu yang lama.
Oleh karena itu pondasi untuk bangunan-bangunan permanen tetap yang didukung oleh tiang pancang kayu, maka puncak dari pada tiang pancang kayu
tersebut diatas harus selalu lebih rendah dari pada ketinggian dari pada muka air tanah terendah. Pada pemakaian tiang pancang kayu biasanya tidak diizinkan
untuk menahan muatan lebih tinggi 25 sampai 30 ton untuk satu tiang.
B. Tiang pancang beton
Tiang pancang jenis ini terbuat dari beton seperti biasanya. Tiang pancang ini dapat dibagi dalam 3 macam berdasarkan cara pembuatannya Bowles, 1991,
yaitu: a.
Precast Reinforced Concrete Pile Precast Reinforced Concrete Pile adalah tiang pancang beton bertulang
yang dicetak dan dicor dalam acuan beton bekisting yang setelah cukup keras kemudian diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik beton kecil dan
praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan berat sendiri beton besar, maka tiang pancang ini harus diberikan penulangan yang cukup kuat untuk menahan
momen lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Tiang pancang ini dapat memikul beban yang lebih besar dari 50 ton untuk
setiap tiang, hal ini tergantung pada jenis beton dan dimensinya. Precast
Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Tiang pancang beton precast concrete pile Sumber : Bowles, 1991
b. Precast Prestressed Concrete Pile
Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang beton yang dalam pelaksanaan pencetakannya sama seperti pembuatan beton
prestess, yaitu dengan menarik besi tulangannya ketika dicor dan dilepaskan setelah beton mengeras seperti dalam Gambar 2.3. Untuk tiang pancang jenis ini
biasanya dibuat oleh pabrik yang khusus membuat tiang pancang, untuk ukuran dan panjangnya dapat dipesan langsung sesuai dengan yang diperlukan.
Gambar 2.3 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile Sumber : Bowles, 1991
Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
c. Cast in Place
Cast in Place merupakan tiang pancang yang dicor ditempat dengan cara membuat lubang ditanah terlebih dahulu dengan cara melakukan pengeboran.
Pada Cast in Place ini dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu : 1.
Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk sambil pipa baja tersebut ditarik keatas.
2. Dengan pipa baja yang dipancang ke dalam tanah, kemudian diisi
dengan beton sedangkan pipa baja tersebut tetap tinggal di dalam tanah.
C. Tiang pancang baja
Jenis-jenis tiang pancang baja ini biasanya berbentuk H yang digiling atau merupakan tiang pancang pipa. Balok yang mempunyai flens lebar wide-flange
beam atau balok I dapat juga digunakan, tapi balok H khususnya dibuat sebanding untuk menahan tegangan pemancangan yang keras yang mungkin
dialami oleh tiang-tiang tersebut. Dalam tiang pancang H, flens dan badan mempunyai tebal yang sama, bentuk WF yang standar dan bentuk H biasanya
mempunyai badan yang tipis dari flens. Tiang pancang pipa adalah tiang pancang yang terpatri maupun yang tidak mempunyai sambungan lipat yang dapat
dirancang, baik dengan ujung terbuka maupun dengan ujung tertutup. Tiang pancang pipa sering kali diisi dengan beton setelah pemancangan, walaupun
dalam beberapa hal pengisian tidak perlu. Pipa yang pada ujungnya terbuka dan tiang pancang H melibatkan
perpindahan volume yang relatif kecil selama pemancangan. Mengenai tiang pancang pipa, jika dijumpai batu-batu kecil, maka batu tersebut dapat dipecahkan
Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
dengan mata bor pemotong choping bit, atau dengan peledakan dan dikeluarkan melalui pipa. Jika dijumpai batu-batu besar, maka kemungkinan untuk mengakhiri
tiang pancang pada batu-batu tersebut harus diselidiki.
D. Tiang pancang komposit
Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terbuat dari dua macam bahan berbeda yang bekerja secara bersama-sama, sehingga merupakan
satu kesatuan tiang.
2.12.2. Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya
Pondasi tiang pancang menurut cara pemasangannya dibagi dua bagian besar, yaitu :
A. Tiang pancang pracetak
Tiang pancang pracetak adalah tiang pancang yang dicetak dan dicor didalam acuan beton bekisting, kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan
dipancangkan. Tiang pancang pracetak ini menurut cara pemasangannya terdiri dari :
1. Cara penumbukan
Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penumbukan oleh alat penumbuk hammer.
2. Cara penggetaran
Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penggetaran oleh alat penggetar vibrator.
Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
3. Cara penanaman
Dimana permukaan tanah dilubangi terlebih dahulu sampai kedalaman tertentu, lalu tiang pancang dimasukkan, kemudian lubang tadi ditimbun lagi
dengan tanah. Cara penanaman ini ada beberapa metode yang digunakan : a.
Cara pengeboran sebelumnya, yaitu dengan cara mengebor tanah sebelumnya lalu tiang dimasukkan kedalamnya dan ditimbun kembali.
b. Cara pengeboran inti, yaitu tiang ditanamkan dengan mengeluarkan
tanah dari bagian dalam tiang. c.
Cara pemasangan dengan tekanan, yaitu tiang dipancangkan kedalam tanah dengan memberikan tekanan pada tiang.
d. Cara pemancaran, yaitu tanah pondasi diganggu dengan semburan air
yang keluar dari ujung serta keliling tiang, sehingga tidak dapat dipancangkan kedalam tanah.
B. Tiang yang dicor ditempat cast in place pile
Tiang yang dicor ditempat cast in place pile ini menurut teknik penggaliannya terdiri dari beberapa macam cara yaitu :
1. Cara penetrasi alas
Cara penetrasi alas yaitu pipa baja yang dipancangkan kedalam tanah kemudian pipa baja tersebut dicor dengan beton.
2. Cara penggalian
Cara ini dapat dibagi lagi urut peralatan pendukung yang digunakan antara lain :
Ahmad Dauzi Pohan : Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Tunggal Pada Proyek Pembagunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing – Medan, 2009.
USU Repository © 2009
a. Penggalian dengan tenaga manusia
Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga manusia adalah penggalian lubang pondasi yang masih sangat sederhana dan
merupakan cara konvensional. Hal ini dapat dilihat dengan cara pembuatan pondasi dalam, yang pada umumnya hanya mampu
dilakukan pada kedalaman tertentu. b.
Penggalian dengan tenaga mesin Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga mesin adalah
penggalian lubang pondasi dengan bantuan tenaga mesin, yang memiliki kemampuan lebih baik dan lebih canggih.
2.5. Alat Pancang Tiang