3.4 Kondisi Umum Lokasi Studi
Lokasi studi Komplek Cemara Asri, Medan, Sumatera Utara. Data yang diperoleh dari lokasi adalah sebagai berikut:
1. Data SPT sebanyak 7 titik; 2. Data loading test;
3. Perhitungan berdasarkan hasil test PDA. Tata letak lokasi titik SPT, loading test, dan PDA dapat dilihat pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Denah lokasi titik SPT, loading test dan PDA
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
PEMBAHASAN
4.1 Pendahuluan
Pada bab ini akan diaplikasikan metode perhitungan daya dukung tanah yang telah disampaikan pada bab II.
Adapun data yang diperoleh pada Proyek ini antara lain : 1. Data Standard Penetration Test SPT
2. Data Loading Test 3. Data Pile Driving Analizer PDA
4.2 Hasil Pembahasan 4.2.1 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang
4.2.1.1 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Data SPT
Perhitungan kapasitas daya dukung tiang pancang per lapisan dari data SPT memakai metode Meyerhoff
Adapun data SPT yang digunakan diambil dari BH-1, BH-2, BH-3, BH-4, BH-5, BH-6 dan BH-7.
Jenis tanah pada setiap lapisan bisa berbeda jenisnya. Untuk itu, perhitungan ini menggunakan dua jenis rumus yakni untuk jenis tanah non-kohesif dan jenis
tanah kohesif .
Universitas Sumatera Utara
1 Data BH-1 Data tiang bor :
Diameter Tiang D = 60 cm
Keliling Tiang p =
� x 60 cm = 188,49556 cm
= 1,885 m Luas tiang bore
=
1 4
.
� . D
2
=
1 4
.
� . 60
2
= 2.827,43 cm
2
= 0,283 m a Tanah non-kohesif :
Sebagai contoh perhitungan untuk tanah non-kohesif, kita ambil data SPT pada kedalaman 22,5 meter ; N-SPT = 29.
�
�
= 40 × � − ��� ×
� �
× �
�
≤ 400 × � − ��� × �
�
= 40 × 29 ×
2 0.6
× 0,283 ≤ 400 × 29 × 0,283
= 1094,27 �� ≤ 3282,8 �� Ok
= 109,43 ton 328,28 ton
Tahanan geser selimut tiang: �
�
= 2 × � − ��� × � × ��
�
�
= 2 × 29 × 1,885 × 2 = 218,66 kN
= 21,87 Ton
Universitas Sumatera Utara
b Tanah kohesif : Sebagai contoh perhitungan untuk tanah kohesif, kita ambil data SPT pada
kedalaman 2,5 meter, N-SPT = 5. Daya dukung ujung:
�
�
= � − ��� ×
2 3
× 10 �
�
= 5 ×
2 3
× 10 = 33,33 �
�
= 9 × �
�
× �
�
�
�
= 9 × 33,33 × 0.0625 = 84,9 ��
�
�
= 8,49 ���
Tahanan geser selimut tiang: �
�
= � × �
�
× � × ��
di dapat nilai α = 0.55 berdasarkan grafik API metode 2, 1986 �
�
= 0.55 × 33,33 × 1,885 × 2,5 �
�
= 86,4 ��
�
�
= 8,64 ���
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Data BH-1
Depth Soil
Layer N
Cu α
Skin Friction Ton End Bearing
Qult Qizin
m kNm
Local Cumm
Ton Ton
Ton 1
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 2.5
1 5
33.33 0.55
8.64 8.64
8.49 17.13
5.71 4.5
2 15
100.00 0.55
21 29.38
25.47 54.85
18.28 6.5
2 11
73.33 15.21
44.59 18.68
63.26 21.09
8.5 3
3 20.00
4.15 48.74
5.10 53.84
17.95 10,5
4 6
8.3 57.04
10.20 67.24
22.41 12,5
4 7
9.7 66.74
11.90 78.64
26.21 14,5
5 6
8.3 75.04
10.20 85.24
28.41 16,5
5 10
14 88.86
16.98 105.84
35.28 18,5
6 3
2 91.12
11.32 102.44
34.15 20,5
6 26
19.64 110.76
98.11 208.87
69.62 22,5
7 29
21.87 132.63
109.43 242.06
80.69 24,5
8 36
27.14 159.77
135.84 295.61
98.54 26,5
8 28
21 180.88
105.65 286.53
95.51 28,5
8 28
21 201.99
105.65 307.64
102.55 30,5
8 29
21.87 223.86
109.43 333.29
111.10 32,5
8 54
40.72 264.58
203.76 468.34
156.11 34,5
8 52
39.21 303.79
196.21 500.00
166.67 36,5
8 29
21.87 325.66
109.43 435.09
145.03 38,5
9 36
49.76 375.42
61.13 436.55
145.52 40,5
9 38
52.53 427.95
64.52 492.48
164.16
Tabel 4.2 Data BH-2
Depth Soil
Layer N
Cu α
Skin Friction Ton End Bearing
Qult Qizin
m kNm
Local Cumm
Ton Ton
Ton 1
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 2.5
1 9
60.00 0.55
15.55 15.55
15.30 30.85
10.28 4.5
2 13
86.67 0.55
17.97 33.52
22.10 55.62
18.54 6.5
2 2
13.33 2.80
36.32 3.40
39.72 13.24
8.5 3
9 60.00
12.44 48.76
15.30 64.06
21.35 10,5
4 10
14.00 62.76
17.00 79.76
26.59 12,5
4 5
7.00 69.76
8.50 78.26
26.09 14,5
5 24
33.20 102.96
40.80 143.76
47.92 16,5
5 10
14.00 116.96
17.00 133.96
44.65 18,5
6 8
6.03 122.99
30.20 153.19
51.06 20,5
6 17
12.82 135.81
64.15 199.96
66.65 22,5
7 13
9.80 145.62
49.05 194.67
64.89
Universitas Sumatera Utara
24,5 8
24 18.10
163.72 90.60
254.32 84.77
26,5 8
22 16.60
180.32 83.01
263.33 87.78
28,5 8
28 21.11
201.43 105.70
307.13 102.38
30,5 8
21 15.83
217.26 79.24
296.50 98.83
32,5 8
33 24.88
242.14 124.52
366.66 122.22
34,5 8
34 25.64
267.78 128.30
396.08 132.03
36,5 8
56 42.22
310.00 211.31
521.31 173.77
38,5 9
32 44.24
354.24 54.34
408.57 136.19
40,5 9
26 35.9
390.14 44.15
434.29 144.76
Tabel 4.3 Data BH-3
Depth Soil
Layer N
Cu α
Skin Friction Ton End Bearing
Qult Qizin
m kNm
Local Cumm
Ton Ton
Ton 1
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 2.5
1 37
246.67 0.55
51.15 51.15
62.80 113.95
37.98 4.5
2 16
106.67 0.55
22.12 73.27
27.20 100.47
33.49 6.5
2 7
46.67 9.70
82.97 11.90
94.87 31.62
8.5 3
10 66.67
13.82 96.79
16.98 113.77
37.92 10,5
4 28
38.71 135.50
47.54 183.04
61.01 12,5
4 25
34.56 170.06
42.45 212.51
70.84 14,5
5 32
44.24 214.30
54.34 268.63
89.54 16,5
5 11
8.30 222.60
41.51 264.11
88.04 18,5
6 34
25.64 248.24
128.30 376.54
125.51 20,5
6 37
27.90 276.14
139.61 415.75
138.58 22,5
7 43
32.42 308.56
162.25 470.81
156.94 24,5
8 35
26.40 334.96
132.10 467.06
155.69 26,5
8 33
24.88 359.84
124.52 484.36
161.45 28,5
8 34
25.64 385.48
128.30 513.78
171.26 30,5
8 32
24.13 409.61
120.75 530.36
176.79 32,5
8 33
24.88 434.49
124.52 559.01
186.34 34,5
8 50
37.70 472.19
188.70 660.89
220.30 36,5
8 39
29.41 501.60
147.20 648.80
216.27 38,5
9 31
42.85 544.45
52.64 597.09
199.03 40,5
9 25
34.56 579.01
42.45 621.46
207.15
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.4 Data BH-4
Depth Soil
Layer N
Cu α
Skin Friction Ton End Bearing
Qult Qizin
m kNm
Local Cumm
Ton Ton
Ton 1
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 2.5
1 14
93.33 0.55
23.77 23.77
23.77 47.54
15.85 4.5
2 38
253.33 0.55
52.53 76.30
64.52 140.82
46.94 6.5
2 2
13.33 2.80
79.10 3.40
82.50 27.50
8.5 3
3 20.00
4.15 83.25
5.10 88.35
29.45 10,5
4 25
34.56 117.81
42.45 160.26
53.42 12,5
4 28
38.70 156.51
47.54 204.05
68.02 14,5
5 22
33.20 189.71
83.01 272.72
90.91 16,5
5 36
27.14 216.85
135.84 352.69
117.56 18,5
6 36
27.14 244.00
135.84 379.84
126.61 20,5
6 60
27.05 271.05
135.37 406.42
135.47 22,5
7 37
27.90 298.95
139.61 438.56
146.19 24,5
8 19
28.70 327.65
71.70 399.35
133.12 26,5
8 22
33.20 360.85
83.01 443.86
147.95 28,5
8 33
24.88 385.73
124.52 510.25
170.08 30,5
8 39
29.41 415.14
147.20 562.34
187.45 32,5
8 46
69.41 484.55
173.60 658.15
219.38 34,5
8 43
64.84 549.39
162.25 711.64
237.21 36,5
8 26
35.90 585.29
44.15 629.44
209.81 38,5
9 36
49.80 635.09
61.13 696.22
232.07 40,5
9 40
55.30 690.39
67.92 758.31
252.77
Tabel 4.5 Data BH-5
Depth Soil
Layer N
Cu α
Skin Friction Ton End Bearing
Qult Qizin
m kNm
Local Cumm
Ton Ton
Ton 1
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 2.5
1 3
20.00 0.55
5.20 5.20
5.10 10.30
3.43 4.5
2 5
33.33 0.55
7.00 12.20
8.50 20.70
6.90 6.5
2 3
20.00 4.15
16.35 5.10
21.45 7.15
8.5 3
2 13.33
2.80 19.15
3.40 22.55
7.52 10,5
4 5
7.00 26.15
8.50 34.65
11.55 12,5
4 7
9.70 35.85
11.90 47.75
15.92 14,5
5 8
11.10 46.95
13.60 60.55
20.18 16,5
5 11
15.21 62.16
18.68 80.84
26.95 18,5
6 11
8.30 70.46
41.51 111.97
37.32 20,5
6 16
12.06 82.52
60.40 142.92
47.64 22,5
7 20
15.10 97.62
75.50 173.12
57.71
Universitas Sumatera Utara
24,5 8
17 12.82
110.44 64.15
174.59 58.20
26,5 8
18 13.60
124.04 67.90
191.94 63.98
28,5 8
25 18.85
142.89 94.30
237.19 79.06
30,5 8
38 28.60
171.49 143.40
314.89 104.96
32,5 8
45 33.93
205.42 169.80
375.22 125.07
34,5 8
52 39.21
244.63 196.21
440.84 146.95
36,5 8
18 49.76
294.39 30.56
324.95 108.32
38,5 9
24 66.35
360.74 40.75
401.49 133.83
40,5 9
30 82.94
443.68 50.94
494.62 164.87
Tabel 4.6 Data BH-6
Depth Soil
Layer N
Cu α
Skin Friction Ton End Bearing
Qult Qizin
m kNm
Local Cumm
Ton Ton
Ton 1
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 2.5
1 3
20.00 0.55
5.20 5.20
5.10 10.30
3.43 4.5
2 5
33.33 0.55
7.00 12.20
8.50 20.70
6.90 6.5
2 8
53.33 11.10
23.30 13.60
36.90 12.30
8.5 3
4 26.67
8.30 31.60
6.80 38.40
12.80 10,5
4 5
10.37 41.97
8.50 50.47
16.82 12,5
4 15
21.00 62.97
25.50 88.47
29.49 14,5
5 12
16.60 79.57
20.40 99.97
33.32 16,5
5 13
17.97 97.54
22.10 119.64
39.88 18,5
6 13
9.80 107.34
49.05 156.39
52.13 20,5
6 60
23.37 130.71
116.97 247.68
82.56 22,5
7 60
23.37 154.08
116.97 271.05
90.35 24,5
8 16
12.06 166.14
60.40 226.54
75.51 26,5
8 20
15.10 181.24
75.50 256.74
85.58 28,5
8 16
12.06 193.30
60.40 253.70
84.57 30,5
8 32
24.13 217.43
120.75 338.18
112.73 32,5
8 49
36.95 254.38
184.90 439.28
146.43 34,5
8 51
38.45 292.83
192.44 485.27
161.76 36,5
8 16
22.12 314.95
27.20 342.15
114.05 38,5
9 25
34.56 349.51
42.45 391.96
130.65 40,5
9 31
42.85 392.36
52.64 445.00
148.33
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Data BH-7
Depth Soil
Layer N
Cu α
Skin Friction Ton End Bearing
Qult Qizin
m kNm
Local Cumm
Ton Ton
Ton 1
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
2.5 1
11 73.33
0.55 19.01
19.01 18.68
37.69 12.56
4.5 2
13 86.67
0.55 17.97
36.98 22.10
59.08 19.69
6.5 2
18 120.00
49.76 86.74
30.56 117.30
39.10 8.5
3 14
93.33 29.03
115.77 23.77
139.54 46.51
10,5 4
4 8.30
124.07 6.80
130.87 43.62
12,5 4
26 35.90
159.97 44.15
204.12 68.04
14,5 5
5 7.00
166.97 8.50
175.47 58.49
16,5 5
18 24.88
191.85 30.56
222.41 74.14
18,5 6
35 26.64
218.49 132.10
350.59 116.86
20,5 6
56 42.22
260.72 211.31
472.03 157.34
22,5 7
51 38.45
299.17 192.44
491.61 163.87
24,5 8
43 32.42
331.59 162.25
493.84 164.61
26,5 8
34 25.64
357.23 128.30
485.53 161.84
28,5 8
36 27.15
384.38 135.84
520.22 173.41
30,5 8
40 30.16
414.54 150.93
565.47 188.49
32,5 8
60 45.24
459.78 226.40
686.18 228.73
34,5 8
60 45.24
505.02 226.40
731.42 243.81
36,5 8
17 23.50
528.52 28.87
557.39 185.80
38,5 9
21 29.03
557.55 35.66
593.21 197.74
40,5 9
28 38.71
596.25 47.54
643.80 214.60
Universitas Sumatera Utara
4.2.1.2 Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Bor dari Data Loading Test dengan Metode Chin
Ultimate load didefenisikan sebagai inverse slope dari garis yang menyatakan
hubungan settlementload versus settlement. Ulitimate load yang diperoleh dari metoda ini harus dibagi dengan factor koreksi yang besarnya sekitar antara 1,0
hingga 1,4. Semakin dekat beban test maksimum dengan ultimate load, semakin kecil factor koreksi.
Tabel 4.8 Load displacement data, Axial load test
Cycle Load Tons
Sattlementmm
0.0 1
41.3 0.315
82.5 0.94
41.3 0.33
0.0 0.1525
2 82.5
0.738 123.8
1.6525 165.0
2.7875 123.8
2.775 82.5
2.215 0.0
0.5575 3
82.5 1.3575
165.0 2.855
206.3 4.085
247.5 5.3425
206.3 5.2725
165.0 4.4475
83.0 3.1475
0.0 1.8075
4 82.5
2.3 165.0
3.8025 247.5
5.3425 288.8
6.8725 330.0
9.12 247.5
9.1 165.0
7.8925 83.0
5.825 0.0
2.4175
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 Penurunan elastis akibat pembebanan
Tabel 4.9 Data pembuatan grafik Chin’s plot
Settlement mm Load ton
SettlementLoad mmTon 0.315
41.25 0.007636364
0.94 82.5
0.011393939 1.6525
123.75 0.013353535
4.085 206.25
0.019806061 5.3425
247.5 0.021585859
6.8725 288.75
0.023800866 9.12
330 0.027636364
0,315 0,94
0,33 0,1525
0,1525 0,738
1,6525 2,7875
2,775 2,215
0,5575 0,5575
1,3575 2,855
4,085 5,3425
5,2725 4,4475
3,1475 1,8075
1,8075 2,3
3,8025
5,3425
6,8725
9,12 9,1
7,8925 5,825
2,4175 1
2 3
4 5
6 7
8 9
10 0 20,62541,25
61,87582,5103,125 123,75
144,375165185,625 206,25
226,875 247,5
268,125 288,75
309,375330
SET T
LEM EN
T mm
LOAD Tons
Cycle 1 Cycle 2
Cycle 3 Cycle 4
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2 Grafik Chin hubungan antara penurunan dengan pembebanan
Nilai kapasitas ijin tiang sebesar 324,6754 Ton adalah nilai kapasitas ijin pada waktu loading test. Untuk production pile nilai ini perlu dikalikan dengan factor
“workmanship” sebesar 0,9 sehingga untuk production pile, besarnya kapasitas ijin tiang pancang adalalah 0,9 x 324,6754 = 292,21 Ton.
4.2.1.3 Kapasitas daya dukung aksial tiang hasil PDA Pile Driving Analizer
Hasil analisis Program CAPWAP ditampilkan pada tabel 4.6 dibawah ini dengan hasil analisis lengkap terlampir pada Lampiran
Tabel 4.10 Hasil Analisis Program CAPWAP
Hasil Analisis CAPWAP no.
Tiang kapasitas daya
dukung kapasitas
Friksi Kapasitas
Ujung Penurunan
Ru,ton Rs,ton
Rb,ton Dy,mm
K212 195,8
175,3 20,5
10,4 N112
185,5 166,8
18,7 9
R9 216
183,2 32,8
6,9 y = 0.0022x + 0.0091
P = 1C = 1 0.0022
= 454.5455 Pult = PCF
= 454.54551,4 = 324,6754 Ton…
0,005 0,01
0,015 0,02
0,025 0,03
0,035
2 4
6 8
10
S E
TTLE M
E N
T LO
A D
m m
T
SETTLEMENT mm
Grafik Chin
Grafik Chin
Universitas Sumatera Utara
4.2.1.4 Perhitungan kapasitas daya dukung aksial kelompok tiang
Gambar 4.2 Kelompok Tiang
• Metode Converse – Labore Formula AASHO
Syarat jarak antar tiang : � ≤
1,57. �. �. �
� + � − 2 � ≤
1,57.0,60.3.3 3+3
−2
↔ 1,8 ≤ 2,1195................... aman Dari persamaan 2.14 , Efisiensi kelompok tiang Eg :
�
�
= 1 − �
� − 1. � + � − 1. � 90.
�. � � . �
� = ��� �� � � � = ��� ��
0.6 1.80
= 18,435 ̊
n = 3 ; m = 3
�
�
= 1 − �
3 − 1. 3 + 3 − 1. 3
90.3.3 � . 18,435
�
�
= 0,727 Dari persamaan 2.12, Kapasitas izin kelompok tiang Qg :
�
�
= �
�
. �. �
�
Universitas Sumatera Utara
Untuk tiang:
Tabel 4.11 Perbandingan Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Converse-Labore
Data Kedalaman Efisiensi
Jumlah tiang Daya dukung
Daya dukung m
Eg n
Qu ton kelompok Qg ton
SPT BH-3
16,5 0,866
9 264,108
2058,46 Loading
Test 16,5
0,866 9
292,21 2277,48
PDA M-10
16,5 0,866
9 216
1683,504
• Metode Los Angeles Group
Dari persamaan 2.15 , Efisiensi kelompok tiang Eg : �� = 1 −
� �. �. �. � ��
� − 1 + �� − 1 + √2� − 1� − 1�
�� = 1 − 0,6
�. 1,80.3.3 � 33
− 1 + 33 − 1 + √22 − 12 − 1� = 0,792 Dari persamaan 2.12, Kapasitas izin kelompok tiang Qg :
�
�
= �
�
. �. �
�
Untuk tiang: Tabel 4.12 Perbandingan Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Los Angeles
Data Kedalaman
Efisiensi Jumlah tiang
Daya dukung Daya dukung
m Eg
n Qa ton
kelompok Qg ton SPT
16,5 0,792
9
264,108
1882,562 Loading
Test 16,5
0,792 9
292,21 2082,873
PDA 16,5
0,792 9
216 1593,65
• Metode Soiler – Keeney
Dari persamaan 2.16,Efisiensi kelompok tiang Eg: �� = �1 − �
11 �
7 �
2
− 1� � � + � − 2
� + � − 1�� +
0,3 � + �
Universitas Sumatera Utara
1 meter = 3,27 feet 1feet
= 0,308 meter S
= 5,886 ft �
�
= �1 − �
11.5,886 75,886
2
− 1� � 3 + 3
− 2 3 + 3
− 1�� +
0,3 3 + 3
�
�
= 0,83 Tabel 4.13 Perbandingan Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang Soiler –
Keeney
Data Kedalaman
Efisiensi Jumlah tiang
Daya dukung Daya dukung
m Eg
n Qa ton
kelompok Qg ton SPT
16,5 0,83
9
264,108
1972,89 Loading
Test 16,5
0,83 9
292,21 2182,81
PDA 16,5
0,83 9
216 1613,52
4.2 Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Lateral Tiang
Kategori