30 pekerjaan pembuatan lapangan terbang yang dilaksanakan oleh The Army Corps
Engineers . Sistem ini telah dipakai dengan sedikit modifikasi oleh U.S. Bureau of
Reclamation dan U.S Corps of Engineers dalam tahun 1952. Dan pada tahun 1969
American Society for Testing and Material telah menjadikan sistem ini sebagai
prosedur standar guna mengklasifikasikan tanah untuk tujuan rekayasa. Sistem UNIFIED membagi tanah ke dalam dua kelompok utama:
1. Tanah berbutir kasar → adalah tanah yang lebih dan 50 bahannya tertahan
pada ayakan No. 200. Tanah butir kasar terbagi atas kerikil dengan simbol G gravel, dan pasir dengan simbol S sand.
2. Tanah butir halus → adalah tanah yang lebih dan 50 bahannya lewat pada
saringan No. 200. Tanah butir halus terbagi atas lanau dengan simbol M silt, lempung dengan simbol C clay, serta lanau dan lempung organik dengan
simbol O, bergantung pada tanah itu terletak pada grafik plastisitas. Tanda L untuk plastisitas rendah dan tanda H untuk plastisitas tinggi. Adapun simbol
simbol lain yang digunakan dalam klasifikasi tanah ini adalah : W = well graded tanah dengan gradasi baik
P = poorly graded tanah dengan gradasi buruk L = low plasticity plastisitas rendah LL 50
H = high plasticity plastisitas tinggi LL 50 Untuk lebih jelasnya klasifikasi sistem UNIFIED dapat dilihat pada bagan Tabel
2.2 dibawah :
31
Tabel 2.2. Sistem Klasifikasi Tanah UNIFIED
32
Tabel 2.2 Lanjutan Sistem Klasifikasi UNIFIED
Gambar 2.2 Grafik Bagian Plastisita
33
2.4. Pondasi
Pondasi dikelompokkan ke dalam 2 bagian, yaitu: a. Pondasi Dangkal Shallow Foundation
Terletak pada kedalaman yang dangkal, umumnya kedalaman pondasi dangkal lebih kecil dari panjang atau lebar pondasi.
b. Pondasi Dalam Deep Foundation Merupakan pondasi yang dipergunakan untuk meneruskan beban ke lapisan
tanah yang mampu memikulnya dan letaknya cukup dalam. Menurut Bowles 1997, sebuah pondasi harus mampu memenuhi beberapa
persyaratan stabilitas dan deformasi, seperti : a
Kedalaman harus memadai untuk menghindarkan pergerakan tanah lateral dari bawah pondasi khusus untuk pondasi tapak dan pondasi rakit.
b Kedalaman harus berada di bawah daerah perubahan volume musiman
yang disebabkan oleh pembekuan, pencairan dan pertumbuhan tanaman. c
Sistem harus aman terhadap penggulingan, rotasi, penggelinciran atau pergeseran tanah.
d Sistem harus aman terhadap korosi atau kerusakan yang disebabkan oleh
bahan berbahaya yang terdapat di dalam tanah. e
Sistem harus cukup mampu beradaptasi terhadap beberapa perubahan geometri konstruksi atau lapangan selama proses pelaksanaan dan mudah
dimodifikasi seandainya perubahan perlu dilakukan. f
Metode pemasangan pondasi harus seekonomis mungkin.
34 g
Pergerakan tanah keseluruhan umumnya penurunan dan pergerakan diferensial harus dapat ditolerir oleh elemen pondasi dan elemen bangunan
atas. h
Pondasi dan konstruksinya harus memenuhi syarat standar untuk perlindungan lingkungan.
Jenis-Jenis Pondasi Dalam dan Pemakaiannya
Pada umumnya jenis pondasi dapat diklasifikasikan berdasarkan perbandingan lebar dan kedalaman pondasi, untuk jenis pondasi dalam umumnya
DB ≥ 4+ dan jenis-jenisnya antara lain :
Tiang pancang mengambang : biasanya dipakai dalam bentuk kelompok- kelompok yaitu dua atau lebih. Kondisi tanah terapan yang sesuai yaitu tanah
permukaan atau tanah yang dekat dengan permukaan mempunyai daya dukung yang rendah dan tanah yang memenuhi syarat berada pada tempat yang dalam
sekali. Keliling tanah terhadap tiang pancang dapat mengembangkan tahanan kulit yang cukup untuk memikul beban rencana.
Tiang pancang pendukung : dipakai sama seperti tiang pancang mengambang. Kondisi tanah terapannya yaitu tanah permukaan atau tanah yang
dekat dengan permukaan tidak dapat diandalkan untuk tahanan kulit dan biasanya tanah yang memenuhi syarat untuk beban titik berada dalam kedalaman praktis
8-20 m.
35 Pilar dibor atau kaison dibor : dipakai sama seperti tiang pancang tetapi di
gunakan dalam jumlah yang lebih irit sedikit , dan beban kolom yang lebih besar.
Untuk lebih jelas mengenai jenis-jenis pondasi, dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2.3 Pengelompokan Pondasi
36
2.4.1 Pondasi Tiang
Pondasi tiang digunakan untuk suatu bangunan yang tanah dasar di bawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya dukung bearing capacity yang cukup
untuk memikul beban berat bangunan dan beban yang diterimanya atau apabila tanah pendukung yang mempunyai daya dukung yang cukup letaknya sangat
dalam. Pondasi tiang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan gaya vertikal ke sumbu tiang dengan cara menyerap lenturan. Pondasi tiang dibuat
menjadi suatu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal tiang yang terdapat di bawah konstruksi dengan tumpuan pondasi. Pondasi tiang ini berfungsi
untuk menyalurkan beban – beban yang diterimanya dari konstruksi di atasnya ke
lapisan tanah dalam yang mampu memikul berat bangun tersebut.
Teknik pemasangan pondasi tiang ini dapat dilakukan dengan pemancangan tiang bajabeton pracetak atau dengan membuat tiang beton bertulang yang
langsung dicor di tempat cast in place yang sebelumnya telah dibuatkan lubang terlebih dahulu, pondasi ini disebut dengan pondasi bore pile. Pada umumnya
pondasi tiang ditempatkan tegak lurus vertikal di dalam tanah, tetapi apabila diperlukan dapat dibuat miring agar dapat menahan gaya – gaya horizontal. Sudut
kemiringan yang dicapai tergantung dari alat yang digunakan serta disesuaikan dengan perencanaan.
Pondasi tiang digunakan untuk beberapa maksud, antara lain : o
Untuk meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah lunak ke tanah pendukung yang kuat.
37 o
Untuk meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman tertentu sehingga pondasi bangunan mampu memberikan dukungan yang
cukup untuk mendukung beban tersebut oleh gesekan dinding tiang dengan tanah disekitarnya.
o Untuk mengangker bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat ke atas
akibat tekanan hidrostatis atau momen penggulingan. o
Untuk menahan gaya-gaya horizontal dan gaya yang arahnya miring. o
Untuk memadatkan tanah pasir, sehingga kapasitas dukung tanah tersebut bertambah.
o Untuk mendukung pondasi bangunan yang permukaan tanahnya mudah
tergerus air.
2.4.2 Penggolongan Pondasi Tiang
Pondasi tiang dapat dibagi menjadi 3 kategori, sebagai berikut : 1.
Tiang Perpindahan besar Large Displacement Pile Tiang perpindahan besar, yaitu tiang pejal atau berlubang dengan ujung
tertutup yang dipancang ke dalam tanah sehingga terjadi perpindahan volume tanah yang relative besar. Termasuk dalam tiang perpindahan besar
adalah tiang kayu, tiang beton pejal, tiang beton prategang pejal atau berlubang, tiang baja bulat tertutup pada ujungnya
2. Tiang Perpindahan Kecil Small Displacement Pile
Tiang perpindahan kecil adalah sama seperti tiang kategori pertama hanya volume tanah yang dipindahkan saat pemancangan relatif kecil, contohnya:
38 tiang beton berlubang dengan ujung terbuka, tiang beton prategang
berlubang dengan ujung terbuka, tiang baja H, tiang baja bulat ujung terbuka, dan tiang ulir.
3. Tiang Tanpa Perpindahan Non Displacement Pile
Tiang tanpa perpindahan, terdiri dari tiang yang dipasang di dalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah. Termasuk dalam tiang tanpa
perpindahan adalah bore pile, yaitu tiang beton yang pengecorannya langsung di dalam lubang hasil pengeboran tanah pipa baja diletakkan di
dalam lubang dan dicor beton Hardiyatmo, 2002
Gambar 2.4 Panjang dan Beban Maksimum untuk Berbagai Macam Tipe Tiang yang Umum Dipakai dalam Praktek menurut Carson
Sumber :Djatmiko Edy, 1997
39
2.4.3. Pondasi Tiang Bor Bore Pile
Tiang bor dipasang ke dalam tanah dengan cara mengebor tanah terlebih dahulu, kemudian diisi tulangan dan dicor beton. Tiang bor biasanya dipakai pada
tanah yang stabil dan kaku, sehingga memungkinkan untuk membentuk lubang yang stabil dengan alat bor. Jika tanah mengandung air, pipa besi dibutuhkan
untuk menahan dinding lubang dan pipa ini ditarik ke atas pada waktu pengecoran. Pada tanah yang keras atau batuan lunak, dasar tiang dapat
dibesarkan untuk menambah tahanan dukung ujung tiang. Ada berbagai jenis pondasi tiang bor, yaitu :
1. Tiang bor lurus untuk tanah keras.
2. Tiang bor yang ujungnya diperbesar berbentuk bel.
3. Tiang bor yang ujungnya diperbesar berbentuk trapesium.
Gambar 2.5 Jenis - jenis tiang bor Braja M.Das, 1941 Ada beberapa alasan digunakan pondasi tiang bor dalam konstruksi, yaitu :
1. Tiang bor tunggal dapat digunakan pada kelompok tiang atau pile cap
2. Kedalaman tiang dapat divariasikan.
40 3.
Tiang bor dapat dikerjakan sebelum penyelesaian tahapan selanjutnya dalam konstruksi.
4. Proses pengerjaan tiang bor dapat menghindari kerusakan bangunan yang
ada disekitarnya. 5.
Pada pondasi tiang pancang, proses pemancangan pada tanah lempung akan membuat tanah bergelombang dan menyebabkan tiang pancang sebelumnya
bergerak ke samping dan menimbulkan suara serta getaran. Hal ini tidak terjadi pada konstruksi tiang bor.
6. Karena dasar dari tiang bor dapat diperbesar, hal ini memberikan ketahanan
yang besar untuk daya dukung. 7.
Pondasi tiang bor mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap beban lateral. Beberapa kelemahan dari pondasi tiang bor :
1. Keadaan cuaca yang buruk dapat mempersulit pengeboran dan pembetonan.
2. Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan, bila tanah berupa
pasir atau tanah kerikil. 3.
Pengecoran beton sulit apabila dipengaruhi air tanah karena mutu beton tidak dapat dikontrol dengan baik.
4. Pembesaran ujung bawah tiang dapat dilakukan bila tanah berupa pasir.
5. Air yang mengalir ke dalam lubang bor dapat mengakibatkan gangguan
tanah, sehingga mengurangi kapasitas dukung tanah terhadap tiang bor. 6.
Akan terjadi tanah runtuh ground loss jika tindakan pencegahan tidak dilakukan.
41 7.
Karena diameter tiang relatif besar dan memerlukan banyak beton, untuk proyek pekerjaan kecil dapat mengakibatkan biaya yang melonjak.
8. Walaupun penetrasi sampai ke tanah pendukung pondasi dianggap telah
terpenuhi, terkadang terjadi tiang pendukung kurang sempurna karena adanya lumpur yang tertimbun di dasar tiang.
Ditinjau dari segi pelaksanaannya pondasi tiang bor dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu :
1. Sistem Augering
Pada sistem ini selain augernya sendiri, untuk kondisi lapangan pada tanah yang mudah longsor diperlukan casing atau bentonite slurry sebagai
penahan longsor. Penggunaan bentonite slurry untuk kondisi lapisan tanah yang permeabilitasnya besar tidak disarankan, karena akan membuat banyak
terjadinya perembesan melalui lapangan permeable tersebut. 2.
Sistem Grabbing Pada penggunaan sistem ini diperlukan casing continuous semirotary
motion casing sebagai penahan kelongsoran. Casing tersebut dimasukkan
ke dalam tanah dengan cara ditekan sambil diputar. Sistem ini sebenarnya cocok untuk semua kondisi tanah, tetapi yang paling sesuai adalah kondisi
tanah yang sulit ditembus. 3.
Sistem Wash Boring Pada sistem ini diperlukan casing sebagai penahan kelongsoran dan juga
pompa air untuk sirkulasi air yang dipakai untuk pengeboran. Sistem ini cocok untuk kondisi tanah pasir lepas. Untuk jenis tiang bor ini perlu
42 diberikan tambahan tulangan praktis untuk penahan gaya lateral yang
terjadi. Penulangan minimum 2 dari luas penampang tiang. Ada beberapa pengaruh yang diakibatkan ketika pemasangan bored pile yaitu:
1. Bored pile dalam tanah kohesif
Penelitian pengaruh pekerjaan pemasangan bore pile pada adhesi antara dinding tiang dan tanah sekitarnya, menunjukkan bahwa nilai adhesi lebih
kecil dari pada nilai kohesi tak terdrainase undrained cohesion tanah sebelum pemasangan tiang. Hal ini, adalah akibat dari pelunakan lempung
di sekitar dinding lubang. Pelunakan tersebut adalah pengaruh dari bertambahnya kadar air lempung oleh pengaruh – pengaruh air pada
pengecoran beton, pengaliran air tanah ke zona yang bertekanan yang lebih rendah di sekitar lubang bor, dan air yang dipakai untuk pelaksanaan
pembuatan lubang bor. Pelunakan pada tanh lempung dapat dikurangi jika pengeboran dan pengecoran dilaksanakan dalam waktu 1 atau 2 jam
Palmer and Holland, 1966. Pelaksanaan pengeboran juga mempengaruhi kondisi dasar lubang yang
dibuat. Hal ini mengakibatkan pelunakan dan gangguan tanah lempung di dasar lubang, yang berakibat menambah besarnya penurunan. Pengaruh
gangguan ini sangat besar terutama bila diameter ujung tiang diperbesar, dimana tahanan ujungnya sebagian ditumpu oleh ujung tiang. Karena itu,
penting untuk membersihkan dasar lubang. Gangguan yang lain dapat pula terjadi akibat pemasangan tiang yang tidak baik, seperti : pengeboran yang
melengkung, pemisahan campuran beton saat pengecoran dan
43 pelengkungan tulangan beton saat pemasangan. Hal – hal tersebut perlu
diperhatikan saat pemasangan.
2. Bored pile pada tanah granuler
Pada waktu pengeboran, biasanya dibutuhkan tabung luar casing sebagai pelindung terhadap longsoran dinding galian. Gangguan kepadatan tanah
terjadi pada saat tabung pelindung ditarik keatas saat pengecoran . Karena itu dalam hitungan bored pile di dalam tanah pasir, tomlinson 1975
menyarankan untuk menggunakan sudut geser dalam ϕ ultimit dari
contoh tanah terganggu, kecuali jika tiang diletakkan pada kerikil padat dimana dinding lubang yang bergelombang tidak terjadi Jika pemadatan
yang seksama diberikan pada beton yang berada di atas tiang, maka gangguan kepadatan tanah dieliminasi sehingga sudut geser dalam
ϕ pada kondisi padat dapat digunakan, akan tetapi pemadatan tersebut sulit
dilaksanakan karena terhalang tulangan beton.
2.4.4 Metode Pelaksanaan Pondasi Bored Pile
Metode pelaksanaan pondasi di lapangan sangat dipengaruhi oleh teknologi cangih. Aplikasi teknologi ini banyak diterapkan dalam metode pelaksanaan
pekerjaan konstruksi. Penggunaan metode yang tepat, praktis, cepat dan aman sangat membantu dalam penyelesaian pekerjaan pada suatu proyek konstruksi.
Sehingga target waktu, biaya dan mutu sebagaimana ditetapkan dapat tercapai. Bahkan, pelaksanaan yang efisien dan efektif dapat membantu dalam
penggunaan biaya.
44 Secara umum tahapan pekerjaan pondasi tiang bor sebagai berikut :
1. Persiapan Lokasi Pekerjaan Site Preparation
Pelajari lay – out pondasi dan titik – titik bored pile, membersihkan lokasi pekerjaan dari gangguan yang ada seperti bangunan, tanaman,
pepohonan, tiang listriktelepon, kabel dan lain sebagainya.
2. Rute Alur Pengeboran Route of Boring
Merencanakan alururutan pengeboran sehingga setiap pergerakan mesin RCD, Excavator, Crane dan Truck Mixer dapat termobilisasi
tanpa halangan.
3. Suvey Lapangan dan Penentuan Titik Pondasi Site Survey and
Centering of Pile
Mengukur dan menentukan posisi titik koordinat bored pile dengan bantuan alat Theodolit.
4 . Pemasangan Stand Pipe
Stand pipe dipasang dengan ketentuan bahwa pusat dari stand pipe
harus berada pada titik as pondasi yang telah disurvei terlebih dahulu. Pemasangan stand pipe dilakukan dengan bantuan excavator back
hoe.
5. Pembuatan Drainase dan Kolam Air
Kolam air berfungsi untuk penampungan air bersih yang akan digunakan untuk pekerjaan pengeboran sekaligus untuk tempat
penampungan air bercampur lumpur hasil dari pengeboran. Ukuran kolam air berkisar 3m x 3m x 2,5m dan drainase penghubung dari
45 kolam ke stand pipe berukuran 1,2m, dan kedalaman 0,7 m tergantung
kondisi lapangan. Jarak kolam air tidak boleh terlalu dekat dengan lubang pengeboran, sehingga lumpur dalam air hasil pengeboran
mengendap dulu sebelum airnya mengalir kembali ke lubang pengeboran. Lumpur hasil pengeboran yang mengendap di dalam
kolam diambil dibersihkan dengan bantuan excavator.
Prosedur Pengeboran dengan Metode RCD
Metode RCD merupakan metode dengan pengeboran sedikit berputar untuk melepaskan tanah yang dibor dan air melalui bored pile. Dengan
memperluas pengeboran pile membuat pengeboran terus menerus berjalan, hal ini efektif dilakukan sehingga tidak perlu untuk mengangkat bucket seperti metode
lain. Ketinggian air harus dijaga 2 m lebih tinggi daripada tingkat air bawah tanah untuk mencegah runtuhnya lubang dibor . Jika ketinggian muka air di dalam
lubang yang berisi material halus dari air tanah yang dibor sudah cukup penuh, salurkan hingga habis ke kolam pengendapan dan endapkan , hal
ini untuk mencegah runtuhnya dinding berongga pada bored pile. Proses sirkulasi air seperti mengirim air ke luar dari pipa dibor, aliran air dengan mudah mengalir,
sehingga dinding berongga yang lebih stabil, dan air yang mengalir di dalam pipa menalir dengan cepat, yang membuat tanah dibor habis dengan mudah. Dalam
metode RCD, casing, diperlukan untuk mencegah runtuhnya dinding berlubang dan untuk mengamankan tingkat air di dalam lubang.
46 Ada beberapa tahapan yang harus dilaksanakan dalam metode RCD yaitu :
1. Setting Mesin RCD RCD Machine Instalation
Setelah stand pipe terpasang, mata bor sesuai dengan diameter yang ditentukan dimasukkan terlebih dahulu ke dalam stand pipe, kemudian
beberapa buah pelat dipasang untuk memperkuat tanah dasar dudukan mesin RCD dapat dilihat pada Gambar 2.6, kemudian mesin RCD diposisikan
dengan ketentuan sebagai berikut : 1.
Mata bor disambung dengan stang pemutar, dan harus tepat berada pada pusatas stand pipe titik pondasi.
2. Pondasi mesin RCD harus tegak lurus terhadap lubang yang akan
dibor yang sudah terpasang stand tube.
Gambar 2.6 Pengoperasian Dasar Metode RCD
Dalam metode RCD, pengeboran sedikit berputar untuk melepaskan tanah yang dibor dan air melalui bore pile. Dengan memperluas pengeboran
47 pile
membuat pengeboran terus menerus berjalan, hal ini efektif dilakukan sehingga tidak perlu untuk mengangkat bucket seperti metode lain. Ketinggian air
harus dijaga 2 m lebih tinggi daripada tingkat air bawah tanah untuk mencegah runtuhnya lubang dibor. Jika ketinggian muka air di dalam lubang yang
berisi material halus dari air tanah yang dibor sudah cukup penuh, salurkan hingga habis ke kolam pengendapan dan endapkan, hal ini untuk mencegah runtuhnya
dinding berongga pada bored pile. Proses sirkulasi air seperti mengirim air ke luar dari pipa dibor, aliran air dengan mudah mengalir, sehingga dinding berongga
yang lebih stabil, dan air yang mengalir di dalam pipa mengalir dengan cepat, yang membuat tanah dibor habis dengan mudah. Dalam metode RCD, casing,
diperlukan untuk mencegah runtuhnya dinding berlubang dan untuk mengamankan tingkat air di dalam lubang.
2. Proses Pengeboran Drilling Work
Setelah letakposisi mesin RCD sudah benar – benar tegak lurus, maka proses pengeboran dapat dimulai dengan ketentuan sebagai berikut :
1. Pengeboran dilakukan dengan memutar mata bor kearah kanan, dan sesekali diputar ke arah kiri untuk memastikan bahwa lubang
pengeboran benar – benar mulus, sekaligus untuk menghancurkan tanah hasil pengeboran supaya larut dalam air agar lebih mudah
dihisap. 2. Proses pengeboran dilakukan bersamaan dengan proses penghisapan
lumpur hasil pengeboran, sehingga air yang ditampung pada kolam
48 air harus dapat memenuhi sirkulasi air yang diperlukan untuk
pengeboran. 3. Setiap kedalaman pengeboran + 3 meter, dilakukan peyambungan
stang bor sampai kedalaman yang diinginkan tercapai. 4. Jika kedalaman yang diinginkan hampir tercapai + 1 meter lagi,
maka proses penghisapan dihentikan mesin pompa hisap tidak diaktifkan, sementara pengeboran terus dilakukan sampai
kedalaman yang diinginkan dapat diperkirakan dari stang bor yang sudah masuk, selanjutnya stang bor dinaikkan sekitar 0,5 – 1 meter,
lalu proses penghisapan dilakukan terus sampai air yang keluar dari selang buang kelihatan lebih bersih + 15 menit.
5. Kedalaman pengeboran diukur dengan meteran pengukur, jika kedalaman yang diinginkan belum tercapai maka proses pada
langkah ke 4 dilakukan kembali. Jika kedalaman yang diinginkan sudah tercapai maka stang bor boleh diangkat dan dibuka.
3. Instalasi Tulangan dan Pipa Tremic Steel Cage and Tremic Pipe Instalation
Tulangan yang digunakan sudah harus tersedia lebih dahulu sebelum pengeboran dilakukan, sehingga proses pengeboran selesai, langsung
dilakukan instalasi tulangan, hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya kelongsoran dinding lubang yang sudah selesai dibor.
49 Tulangan harus dirakit rapi dan ikatan tulangan spiral dengan tulangan
utama harus benar – benar kuat sehingga pada waktu pengangkatan tulangan oleh crane tidak terjadi kerusakan pada tulangan.
Proses instalasi tulangan dilakukan sebagai berikut : a. Posisi crane harus benar – benar diperhatikan, sehingga tulangan
yang akan dimasukkan benar – benar tegak lurus terhadap lubang bor, dan juga pada waktu pengecoran tidak menghalangi jalan masuk
truck mixer .
b. Pada tulangan diikatkan dua buah sling, satu buah pada ujung atas tulangan dan satu buah lagi pada bagian sisi memanjang tulangan.
Pada bagian dimana sling diikat, ikatan tulangan spiral dengan tulangan utama diperkuat bila perlu dilas, sehingga pada waktu
tulangan diangkat, tulangan tidak rusak ikatan spiral dengan tulangan utama tidak lepas. Pada setiap sambungan bagian overlap
sebaiknya dilas, karena pada proses pengecoran, sewaktu pipa tremie dinaikkan dan diturunkan kemungkinan dapat mengenai sisi tulangan
yang dapat menyebabkan sambungan tulangan terangkat ke atas. c. Tulangan diangkat dengan menggunakan dua hook crane, satu pada
sling bagian ujung atas dan satu lagi pada bagian sisi memanjang, pengangkatan dilakukan dengan menarik hook secara bergantian
sehingga tulangan tepat lurus, dan setelah tulangan terangkat dan sudah tegak lurus dengan lubang bor, kemudian dimasukkan secara
50 perlahan ke dalam lubang, posisi tulangan terus dijaga supaya tidak
menyentuh dinding lubang bor dan posisinya harus benar – benar di tengahdi pusat bor.
d. Jika level yang diinginkan berada di bawah permukaan tanah, maka digunakan besi penggantung.
e. Setelah tulangan dimasukkan, kemudian pipa tremie dimasukkan. Pipa tremie disambung – sambung untuk memudahkan proses
instalasi dan juga untuk memudahkan pemotongan tremie pada waktu pengecoran. Ujung pipa tremie berjarak 25 – 50 cm dari dasar
lubang pondasi. Jika jaraknya kurang dari 25 cm maka pada saat pengecoran beton lambat keluar dari tremie, sedangkan jika jaraknya
lebih dari 50 cm, maka saat pertama kali beton keluar dari tremie akan terjadi pengenceran karena bercampur dengan air pondasi
penting untuk diperhatikan. Pada bagian ujung atas pipa tremie disambung dengan corong pengecoran.
4. Pengecoran dengan Ready Mix Concrete
Proses pengecoran harus segera dilakukan setelah instalasi tulangan dan pipa tremie selesai, guna menghindari kemungkinan
terjadinya kelongsoran pada dinding lubang bor. Oleh karena itu pemesanan ready mix concrete harus dapat diperkirakan
waktunya dengan waktu pengecoran.
51 Proses pengecoran dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut :
1.
Pipa tremie dinaikkan setinggi 25 -50 cm di atas dasar lubang bor
, air dalam pipa tremie dibiarkan dulu stabil, kemudian dimasukkan bola karet atau mangkok karet yang
diameternya sama dengan diameter dalam pipa tremie, yang berfungsi untuk menekan air campur lumpur ke dasar lubang
sewaktu beton dituang pertama sekali, sehingga beton tidak bercampur dengan lumpur.
2.
Pada awal pengecoran, penuangan dilakukan lebih cepat,
hal ini dilakukan supaya bola karet dapat benar – benar menekan air campuran lumpur di dalam pipa tremie, setelah
itu penuangan distabilkan sehingga beton tidak tumpah dari corong.
3.
Jika beton dalam corong penuh, pipa tremie dapat
digerakkan naik turun dengan syarat pipa tremie yang tertanam dalam beton minimal 1 meter pada saat pipa tremie
dinaikkan. Jika pipa tremie yang tertanam dalam beton terlalu panjang, hal ini dapat memperlambat proses pengecoran,
sehingga perlu dilakukan pemotongan pipa tremie dengan memperhatikan syarat bahwa pipa tremie yang masih
tertanam dalam beton minimal 1 meter. 4.
Pengecoran dilakukan dengan mengandalkan gaya gravitasi bumi
gerak jatuh bebas, posisi pipa tremie harus
52 berada pada pusat lubang bor, sehingga tidak merusak
tulangan atau tidak menyebabkan tulangan terangkat pada saat pipa tremie digerakkan naik turun. Pengecoran
dihentikan 0,5 – 1 meter diatas batas beton bersih, sehingga kualitas beton pada batas bersih benar – benar terjamin
bebas dari lumpur. Setelah pengecoran selesai dilakukan, pipa tremie diangkat dan dibuka, serta dibersihkan. Batas
pengecoran diukur dengan meteran kedalaman. 5.
Penutupan KembaliBack Filling Lubang pondasi yang
telah selesai di cor ditutup kembali dengan tanah setelah beton mengeras dan stand pipe dicabut, kemudian tanah
tersebut dipadatkan, sehingga dapat dilewati truck dan alat – lat berat lainnya.
6.
Drainase dan pagar sementara selama pelaksanaan pekerjaan
Bored pile. Untuk menampung air dan lumpur
buangan dari lubang bored pile, dibuat proteksi sementara menggunakan karung yang diisi pasir. Pagar sementara
dibuat dan dipasang untuk melindungi lokasi pekerjaan dari masyarakat umum, gangguan lalulintas, dll.
53 Gambar 2.7 Pelaksanaan Pondasi Bored pile secara keseluruhan Pelaksanaan
Pondasi Bored pile dengan Metode RCD
2.5. MEH Metode Elemen Hingga Bidang Geoteknik 2.5.1. Metode Elemen Hingga
Metode elemen hingga adalah prosedur perhitungan yang dipakai untuk mendapatkan pendekatan dari permasalahan matematis yang sering muncul pada
rekayasa teknik dari metode tersebut yang membuat persamaan matematis dengan berbagai pendekatan dan rangkaian persamaan aljabar yang melibatkan nilai -
nilai pada titik – titik diskrit pada bagian yang dievaluasi. Persamaan metode elemen hingga dibuat dan dicari solusinya dengan sebaik mungkin untuk
54 menghindari kesalahan pada hasil akhirnya. Jaring mesh terdiri dari elemen -
elemen yang dihubungkan oleh node. Node merupakan titik - titik pada jaring di mana nilai dari variabel primernya dihitung. Misal untuk analisa displacement,
nilai variabel primernya adalah nilai dari displacement. Nilai - nilai nodal displacement
diinterpolasikan pada elemen agar didapatkan persamaan aljabar untuk displacement, dan regangan, melalui jaring - jaring yang terbentuk.
Program ini melakukan perhitungan berdasarkan metode elemen hingga yang digunakan secara khusus untuk melakukan analisis deformasi dan stabilitas
untuk berbagai aplikasi dalam bidang geoteknik. Kondisi sesungguhnya dapat dimodelkan dalam regangan bidang maupun secara axisymetris. Program ini
menerapkan metode antarmuka grafis yang mudah digunakan sehingga pengguna dapat dengan cepat membuat model geometri dan jaring elemen berdasarkan
penampang melintang dari kondisi yang ingin dianalisis. Program ini terdiri dari empat buah sub-program yaitu masukan, perhitungan, keluaran, dan kurva
Metode elemen hingga pada rekayasa geoteknik memiliki sedikit perbedaan dengan metode elemen hingga pada rekayasa struktur, sebab dalam
rekayasa geoteknik terjadi interaksi elemen yang memiliki kekakuan yang berbeda. Seperti halnya pondasi dan tanah, dalam menganalisis pondasi dengan
metode elemen hingga terdapat perdeaan kekakuan antara dua elemen, yaitu elemen tanah dan elemen struktur atau pondasi itu sendiri.
55 Gambar 2.8 Contoh pemodelan pondasi
Adapun tahapan – tahapan analisa dengan menggunakan metode elemen hingga adalah sebagai berikut :
a. Pemilihan Tipe Elemen
Gambar 2.9 Jenis – Jenis Elemen Ada tiga pembagian elemen secara garis besar dalam metode elemen
hingga, yaitu
56 -
1D line elements ; sering dipakai dalam pemodelan beam element. Beam element
menerima momen tahanan bending moment, tegangan normal dan juga tegangan geser.
- 2D plane elements : bentuk elemen 2D yang umum dipakai dalah triangular
element segitiga dan quadrilateral element
segiempat. -
3D : secara umum elemen – elemen 3D bisa dibedakan
menjadi solid elements, shell elements, dan solid – shell elements.
Bentuk elemen 3D yang umum dipakai adalah tetrahedral element
limas segitiga dan hexahedral element
balok.
Di dalam elemen terdapat dua jenis titik, yaitu titik nodal dan juga titik integrasi. Titik nodal adalah titik yang penghubung antar elemen. Perpindahan
terjadi pada titik nodal. Titik integrasi stress point dapat diperoleh tegangan dan regangan yang terjadi pada elemen.
Gambar 2.10 Titik Nodal dan Integrasi
57
2.5.2. Fungsi Perpindahan shape function
Fungsi perpindahan atau shape function N adalah fungsi yang menginterpolasikan perpindahan di titik nodal ke perpindahan di elemen dengan
menggunakan segitiga pascal. Dalam pemilihan fungsi perpindahan, hal mendasar yang perlu diketahui
adalah fungsi perpindahan di titik yang ditinjau selalu bernilai satu dan bernilai nol 0 di titik lainnya.
Tabel 2.3 Fungsi Perpindahan
2.5.3. Elemen Untuk Analisa Dua Dimensi
Analisa dua dimensi pada umumnya merupakan analisa yang menggunakan elemen
triangular atau quadrilatelar Gambar 2.12 . Bentuk umum dari elemen -
elemen tersebut berdasarkan pada pendekatan Iso-Parametric di mana fungsi interpolasi polynomial dipakai untuk menunjukkan displacement pada elemen.
58 Gambar 2.11 Bentuk umum elemen Dua Dimensi
2.5.4 Interpolasi Displacement
Nilai - nilai nodal displacement pada solusi elemen hingga dianggap sebagai primary unknown. Nilai ini merupakan nilai displacement pada nodes.
Untuk mendapatkan nilai - nilai tersebut harus menginterpolasikan fungsi - fungsi yang biasanya merupakan polynomial.
Gambar 2.12 Elemen dan six-noded triangular
59
Anggap sebuah elemen seperti pada Gambar 2.12. U dan V adalah Displacement
pada sebuah titik di elemen pada arah x dan y. Displacement ini didapatkan dengan menginterpolasikan displacement pada nodes dengan menggunakan
persamaan polynomial:
Ux,y = a0 + a1x + a2y2 + a3x2 + a4xy + a5y2 ………………………. 2.1 Vx,y = b0 + b1x + b2y + b3x2 + b4xy + b5y2 ……………….......…... 2.2
Konstanta a1, a2, …, a5 dan b1, b2, …, b5 tergantung pada nilai nodal displacement
. Jika jumlah nodes yang menjabarkan elemen bertambah maka fungsi interpolasi untuk polynomial yang juga akan bertambah.
2.5.5 Regangan
Regangan pada elemen dapat diturunkan dengan memakai definisi standar. Sebagai contoh untuk six-node triangle :
εxx = ∂u ∂x = a1 + 2a3x + a4y …………………………………. 2.3 εyy = ∂v ∂y = b2 + b4x + 2b5y ……………….……………… 2.4
εxy = ∂u ∂y + ∂v ∂x = b1+ a2 a4 + 2b3x + 2a5x + b4y .... … 2.5
Persamaan yang menghubungkan regangan dengan nodal displacement ditulis dalam bentuk persamaan matrix :
ε = B. Ue ………………………………………………………… 2.6
Vektor regangan ε dan vektor nodal displacement masing – masing dihubungkan
dengan
60 Ue :
ε= �
�
��
�
��
�
��
� �
�
= ⎝
⎜ ⎜
⎜ ⎛
�
�
�
�
�
�
… …
�
�
�
�
⎠ ⎟
⎟ ⎟
⎞ ..........................................................2.7
2.5.6 Hukum Konstitutif Constitutive Law
Constitutive law diformulasikan untuk membuat matrik hubungan antara
tegangan vektor σ dengan regangan vektor ε :
σ = D. ε …………………………………………………………. 2.8
Keterangan : D : Matrik kekakuan material
Untuk kasus elastisitas isotropik regangan bidang linear, matrixnya :
� =
� �−���+�
� � − �
� �
� � − �
� �
�
�−�� �
�................................. 2.9
Keterangan : E : Modulus young
v : Poisson’s ratio
61
2.5.7 Matriks Kekakuan Elemen
Gaya pada tanah yang diaplikasikan pada elemen dianggap sebagai gaya yang bekerja pada nodes. Vektor nodal forces Pe ditulis :
�
�
=
⎝ ⎜
⎜ ⎜
⎜ ⎜
⎛ �
��
�
��
�
��
�
��
… …
�
��
�
��
⎠ ⎟
⎟ ⎟
⎟ ⎟
⎞ ............................................................................. 2.10
Nodal forces yang bekerja pada titik i di arah x dan y adalah Pix dan Piy, dan
dihubungkan
dengan nodal displacement dengan matrik :
KeUe = Pe ……………………………………………………………… 2.11
Sedangkan Ke merupakan Matriks Kekakuan Elemen yang ditulis :
Ke = Bt.D.B. dv ……………………………………………………... 2.12
Keterangan : D : Matriks kekakuan material
B : Matriks penghubung nodal displacement dengan regangan dv
: Elemen dari volume
2.5.8 Matriks Kekakuan Global
Matriks kekakuan K untuk jaring mesh elemen hingga dihitung dengan menggabungkan matrik - matrik kekakuan elemen di atas.
K.U = P ………………………………………………………………… 2.13
62 Di mana U merupakan vektor yang mempunyai unsur displacement pada semua
titik pada jaring elemen hingga.
2.5.9. Pemodelan Pada Program MEH
Dalam menggunakan program MEH, pengguna harus mengetahui terlebih dahulu konsep pemodelan yang akan dipilih. Sebelum melakukan perhitungan
secara numerik, maka terlebih dahulu dibuat model dari pondasi tiang pancang yang akan dianalisis, seperti Gambar 2.13 berikut ini :
Gambar 2.13 Model Pondasi Tiang Bor Bored Pile
63 Material yang dipergunakan dalam pemodelan tersebut adalah material
tanah dan material pondasi, dimana masing-masing material mempunyai sifat teknis yang memengaruhi perilakunya. Dalam program MEH, sifat – sifat tersebut
diwakili oleh parameter dan pemodelan yang spesifik. Pemodelan pada Plaxis mengasumsikan perilaku tanah bersifat isotropis
elastic linier berdasarkan Hukum Hooke. Akan tetapi, model ini memiliki keterbatasan dalam memodelkan perilaku tanah, sehingga umumnya digunakan
untuk struktur yang padat dan kaku di dalam tanah. Input parameter berupa Modulus Young E dan rasio Poisson υ dari material yang bersangkutan.
� =
� �
2.14
� =
�
ℎ
�
�
2.15
Di dalam program Plaxis ada beberapa jenis permodelan tanah antara lain model tanah Mohr – Coulomb dan model Soft Soil.
2.5.10. Model Mohr – Coulumb
Pemodelan Mohr – Coulomb mengasumsikan bahwa perilaku tanah bersifat plastis sempurna Linear Elastic Perfectl Plastic Model, dengan
menetapkan suatu nilai tegangan batas dimana pada titik tersebut tegangan tidak lagi dipengaruhi oleh regangan. Input parameter meliputi lima buah parameter
yaitu : • modulus Young E , rasio Poisson υ yang memodelkan
keelastisitasan tanah
64 • kohesi c , sudut geser ϕ memodelkan perilaku plastis dari
tanah • dan sudut dilantasi ψ memodelkan perilaku dilantansi tanah
Pada pemodelan Mohr – Coulumb umumnya dianggap bahwa nilai E konstan untuk suatu kedalaman pada suatu jenis tanah, namun jika diinginkan
adanya peningkatan nilai E per kedalaman tertentu disediakan input tambahan dalam program Plaxis. Untuk setiap lapisan yang memperkirakan rata – rata
kekakuan yang konstan sehingga perhitungan relatif lebih cepat dan dapat diperoleh kesan pertama deformasi. Selain lima parameter di atas, kondisi tanah
awal memiliki peran penting dalam masalah deformasi tanah. Nilai rasio Poisson
υ dalam pemodelan Mohr – Coulomb didapat dari hubungannya dengan koefisien tekanan
�
�
=
�
ℎ
�
�
2.16 dimana :
υ 1
−υ
=
�
ℎ
�
�
2.17 Secara umum nilai υ bervariasi dari 0,3 sampai 0,4 namun untuk kasus –
kasus penggalian unloading nilai υ yang lebih kecil masih realistis.
Nilai kohesi c dan sudut geser ϕ diperoleh dari uji geser triaxial, atau
diperoleh dari hubungan empiris berdasarkan data uji lapangan. Sementara sudut dilantasi ψ digunakan untuk memodelkan regangan volumetrik plastik yang
bernilai positif. Pada tanah lempung NC, pada umumnya tidak terjadi dilantasi ψ = 0, sementara pada tanah pasir dilantasi tergantung dari kerapatan dan sudut
geser ϕ dimana ψ = ϕ – 30°. Jika ϕ 30° maka ψ = 0. Sudut dilantasi ψ bernilai
negatif hanya bersifat realistis jika diaplikasikan pada pasir lepas.
65
2.5.11 Model Tanah Lunak Soft Soil
Seperti pada pemodelan Mohr – Coulomb, batas kekuatan tanah dimodelkan dengan parameter kohesi c, sudut geser dalam tanah
ϕ, dan sudut dilantasi ψ. Sedangkan untuk kekakuan tanah dimodelkn menggunakan
parameter λ dan k
, yang merupakan parameter kekakuan yang didapatkan dari uji triaksial maupun oedometer.
λ
∗
=
�
�
2.31+ �
2.18 �
∗
=
2 �
�
2.3 1+ �
2.19
Model Soft Soil ini dapat memodelkan hal – hal sebagai berikut : -
Kekakuan yang berubah bersama dengan tegangan Stress Dependent Stiffness
- Membedakan pembebanan primer primary loading terhadap unloading
– reloading -
Mengingat tegangan pra – konsolidasi
2.5.12 Studi Parameter
Model tanah yang dipilih adalah model Mohr – Coulomb, dimana perilaku tanah dianggap elastis dengan parameter yang dibutuhkan yaitu :
1. Berat isi tanah γ kNm
3
, didapat dari hasil pengujian laboratorium
66 2.
Modulus elastisitas, E stiffness modulus digunakan pendekatan terlebih dahulu dengan memperoleh Modulus Geser Tanah G, sehingga nilai E
dapat diperoleh melalui persamaan : � = 2 � 1 + υ
2.20 3.
Poisson’s ratio υ diambil nilai 0.2 – 0.4 4.
Sudut Geser Dalam ϕ didapat dari hasil pengujian laboratorium 5.
Kohesi c didapat dari hasil pengujian laboratorium 6.
Sudut dilantasi ψ diasumsikan sama dengan nol. 7.
Perilaku tanah dianggap elastis a.
Tiang pancang, material yang dipilih adalah linier elastis
Gambar 2.14 Tab Parameter untuk Model Mohr – Coulomb
67
2.5.13 Parameter Tanah
Modulus Young E
Terdapat beberapa usulan nilai E yang diberikan oleh peneliti, diantaranya pengujian sondir yang dilakukan oleh DeBeer 1965 dan Webb 1970
memberikan korelasi antara tahanan kerucut q
c
dan E sebagai berikut : E = 2 q
c
dalam satuan kgcm
2
2.21 Bowles memberikan persamaan yang dihasilkan dari pengumpulan data
sondir, sebagai berikut : E = 3 q
c
untuk pasir 2.22
E = 2 – 8 q
c
untuk lempung 2.23
dengan q
c
dalam kgcm
2
Nilai perkiraan modulus elastisitas dapat diperoleh dengan pengujian SPT Standard Penetration Test. Nilai modulus elastis yang dihubungkan dengan nilai
SPT, sebagai berikut: � = 6� + 5 � ��
2
⁄ untuk pasir berlempung
2.24 � = 10� + 15 � ��
2
⁄ untuk pasir
2.25
68 Tabel 2.4 Korelasi N-SPT dengan modulus elastisitas pada tanah pasir
Schmertman, 1970 Subsurface
Condition Penetration
Resistance Range N
Friction Angle
Φ deg Poisson
Ratio v
Relative Density
D
r
Young’s Modulus
Range E
s
psi Shear
Modulus Range
G psi
Very Loose 0 – 4 28
0.45 0 – 15
0-440 0-160
Loose 4 – 10
28 – 30 0.40 15 – 35
440- 1100
160-390
Medium 10 – 30
30 – 36 0.35 35 – 65
1100- 3300
390- 1200
Dense 30 – 50
36 – 41 0.30 65 – 85
3300- 5500
1200- 1990
Very Dense
50 - 100 41 - 45
0.2 85 – 100
5500- 11000
1990- 3900
Es = 2 q
c
psf G =
�
�
21+ �
; dimana v = 0,5
69 Tabel 2.5 Korelasi N-SPT dengan modulus elastisitas pada tanah lempung
Randolph,1978 Subsurface
Condition Penetration
Resistance Range N
Poisson Ratio
v Shear
Strength Su
psf Young’s
Modulus Range
E
s
psi Shear
Modulus Range
G psi Very soft
2 0.45
250 170 – 340
60-110 Soft
2 – 4 0.40
375 260 – 520
80-170 Medium
4 – 8 0.35
750 520 – 1040 170-340
Lanjutan Tabel 2.5 Subsurface
Condition Penetration
Resistance Range N
Poisson Ratio
v Shear
Strength Su
psf Young’s
Modulus Range
E
s
psi Shear
Modulus Range
G psi Stiff
8 – 15 0.30
1500 1040– 2080 340-690
70 Very Stiff
15 - 30 0.2
3000 2080-4160
690-1390 Hard
30 40
60 80
100 120
0.004 0.004
0.0035 0.0035
0.003 0.003
4000 5000
7000 9000
11000 13000
2890-5780 3470-6940
4860-9720 6250-12500
7640-15270 9020-18050
960-1930 1150-2310
1620-3420 2080-4160
2540-5090 3010-6020
E
s
= 100-200S
u
psf G =
�
�
21+ �
; dimana v = 0,5
Poisson’s Ratio μ
Rasio poisson sering dianggap sebesar 0,2 – 0,4 dalam pekerjaan – pekerjaan mekanika tanah. Nilai sebesar 0,5 biasanya dipakai untuk tanah jenuh
dan nilai 0 sering dipakai untuk tanah kering dan tanah lainnya untuk kemudahan perhitungan.
Tabel 2.6 Hubungan Jenis Tanah, konsistensi dan Poisson’s Ratio μ
Soil Type Description
μ
Clay Soft
0.35 – 0.40
Medium 0.30 – 0.35
71 Stiff
0.20 – 0.30
Sand Loose
0.15 – 0.25
Medium 0.25 – 0.30
Dense 0.25– 0.35
Berat Jenis Tanah Kering γ
dry
Berat jenis tanah kering adalah perbandingan antara berat tanah kering dengan satuan volume tanah. Berat jenis tanah kering dapat diperoleh dari data
Soil Test dan Direct Shear.
Berat Jenis Tanah Jenuh γ
sat
Berat jenis tanah jenuh adalah perbandingan antara berat tanah jenuh. Dimana ruang porinya terisi penuh dengan air.
�
���
= �
�
�
+ �
1+ �
� �
�
2.26 sumber : Braja, 1995
dimana : G
s
: Spesific Gravity e
: Angka Pori γ
w
: Berat Isi Ai Nilai – nilai dari G
s
, e dan γ
w
didapat dari hasil pengujian tanah dengan Triaxial Test
dan Soil Test
72
Sudut Geser Dalam ϕ
Sudut geser dalam tanah dan kohesi merupakan faktor dari kuat geser tanah yang menentukan ketahan tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang
bekerja pada tanah. Deformasi dapat terjadi akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser. Nilai dari sudut geser dalam tanah
didapat dari engineering properties tanah, yaitu dengan triaxial test dan direct shear test
.
Kohesi c
Kohesi merupakan gaya tarik menarik antar partikel tanah. Nilai dari kohesi didapat dari engineering properties, yaitu dengan triaxial test dan direct
shear test .
Permeabilitas k
Berdasarkan persamaan Kozeny – Carman, nilai permeabilitas untuk setiap layer tanah dapat dicari dengan menggunakan rumus :
� =
�
3
1+ �
2.27
Untuk tanah yang berlapis – lapis harus dicari nilai permeabilitas untuk arah vertikal dan horizontal dapat dicari dengan rumus :
�
�
=
� �
�1 �1
�+ �
�2 �2
�+⋯+�
�� ��
�
2.28
sumber : Das, 1995
73 dimana :
H : tebal lapisan e : angka pori
k : koefisien permeabilitas k
v
: koefisien permeabilitas arah vertikal k
h
: koefisien permeabilitas arah horizontal Nilai koefisien permeabilitas tanah dapat ditentukan berdasarkan jenis
tanah tersebut seperti pada Tabel 2.6 berikut ini : Tabel 2.7 Nilai Koefisien Permeabilitas Tanah Das, 1995
Jenis Tanah K
cmdtk ftmnt
Kerikil bersih 1.0 - 100
2.0 - 200
Pasir kasar 1.0 – 0.01
2.0 – 0.02 Pasir halus
0.01 – 0.001 0.02 – 0.002
Lanau 0.001 – 0.00001
0.002 – 0.00002 Lempung
0.000001 0.000002
74
2.6 Uji Pembebanan Loading Test
Loading test biasanya disebut juga dengan uji pembebanan statik. Cara yang paling dapat diandalkan untuk menguji daya dukung pondasi tiang adalah
dengan uji pembebanan statik. Pengaplikasian terhadap hasil benda uji pembebanan statik merupakan bagian yang cukup penting untuk mengetahui
respon tiang pada selimut dan ujungnya serta besarnya daya dukung ultimit. Pengujian pembebanan tiang umumnya dilaksanakan dengan maksud :
1. Menentukan grafik hubungan beban dan penurunan, terutama pada
pembebanan di sekitar beban yang diharapkan. 2.
Sebagai percobaan guna meyakinkan bahwa keruntuhan pondasi tidak akan terjadi sebelum beban ditentukan tercapai. Nilainya
beberapa kali beban rencana. Nilai pengali tersebut dipakai sebagi faktor aman.
3. Menentukan kapasitas ultimit riil, mengecek hasil hitungan kapasitas
tiang yang diperoleh dari rumus statis dan dinamis. Uji pembebanan biasanya perlu dilakukan untuk kondisi-kondisi seperti
berikut ini : 1.
Perhitungan analitis tidak memungkinkan untuk dilakukan karena keterbatasan informasi mengenai detail dan geometri struktur.
2. Kinerja struktur yang sudah menurun karena adanya penurunan
kualitas bahan akibat serangan zat kimia, ataupun karena adanya kerusakan fisik yang dialami bagian-bagian struktur, misalnya akibat
gempa, kebakaran, pembebanan yang berlebihan, dan lain-lain.
75 3.
Tingkat keamanan struktur yang rendah akibat jeleknya kualitas pelaksanaan ataupun akibat adanya kesalahan perencanaan yang
sebelumnya tidak terdeteksi. 4.
Struktur direncanakan dengan metode-metode khusus, sehingga menimbulkan kekhawatiran akan tingkat keamanan struktur
tersebut. 5.
Perubahan fungsi struktur, sehingga menimbulkan pembebanan tambahan yang belum diperhitungkan pada perencanaan.
6. Diperlukan pembuktian mengenai kinerja suatu struktur yang baru
saja dicor. Pengujian beban statik melibatkan pemberian beban statik dan
pengukuran pergerakan tiang. Beban – beban umumnya diberikan secara bertahap dan penurunan tiang diamati. Umumnya defenisi keruntuhan yang
dicatat untuk interpretasi lebih lanjut adalah bila di bawah suatu beban yang konstan, tiang terus mengalami penurunan.
Sesudah tiang uji dipancang, perlu ditunggu terlebih dahulu selama tujuh hingga tiga puluh hari sebelum pengujian pembebanan tiang. Hal ini
penting untuk memungkinkan tanah yang telah terganggu kembali ke keadaan semula, dan tekanan air pori yang terjadi akibat pemancangan tiang telah
berdisipasi. Beban kontra dapat dilakukan dengan dua cara. Cara pertama dengan
menggunakan sistem kentledge seperti ditunjukkan pada Gambar 2.15. Cara kedua dapat menggunakan kerangka baja atau jangkar pada tang seperti ilustrasi
76 Gambar 2.16. Pembebanan diberikan pada tiang dengan menggunakan dongkrak
hidrolik. Pergerakan tiang dapat diukur menggunakan satu set dial guges yang
terpasang pada kepala tiang. Toleransi pembacaan antara satu dial gauge lainnya adalah satu milimeter. Perlu diperhatikan bahwa pengukuran pergerakan relatif
tiang sangatlah penting.
Gambar 2.15 Pengujian dengan Sistem Kentledge Coduto,2001
Gambar 2.16 Pengujian dengan Tiang Jangkar Tomlinson, 1980
Terdapat 4 macam metode pembebanan, yaitu :
1. Slow Maintained Test Load Method SM Test
Metode ini sebagaimana direkomendasikan oleh ASTM D1143-81 1989, terdiri dari bebarapa langkah sebagai berikut :
77 a. Beban tiang dalam delapan tahapan yang sama yaitu 25 , 50,75, 100,
125, 150, 175, dan 200 hingga 200 beban rencana. b. Setiap penambahan beban harus mempertahakan laju penurunan harus lebih
kecil 0,01 injam 0,25 mmjam. c. Mempertahankan 200 beban selama 24 jam
d. Setelah waktu yang dibutuhkan didapat, lepaskan beban dengan pengurangan sebesar 25 dengan jarak waktu 1 jam diantara waktu pengurangan
e. Setelah beban diberikan dan dilepas keatas, bebani tiang kembali untuk pengujian beban dengan penambahan 50 dari beban desain, menyediakan waktu
20 menit untuk penambahan beban, f. Kemudian tambahkan beban dengan penambahan 10 beban desain hingga
Metode ini dianggap sebagai metode uji standart ASTM dan umumnya digunakan untuk penelitian dilapangan sebelum dilakukan pekerjaan selanjutnya.
2. Quick Maintained Load Test Method QM Test
Metode ini seperti yang direkomendasikan oleh departemen perhubungan Amerika serikat, pengelola jalan raya dan ASTM D1143-81 opsional, terdiri dari
bebarapa langkah berikut : a. Bebani tiang dalam penambahan 20 kali hingga 300 dari beban desain
masing-masing tambahan adalah 15 dari beban desain. b. Pertahankan setiap beban selama 5 menit dengan bacaan diambil setiap 2,5
menit
78 c.Tambahkan peningkatan beban hingga jacking continue dibutuhkan untuk
mempertahankan beban uji atau uji telah dicapai. d. Setelah interval 5 menit, lepaskan atau hilangkan beban penuh dari tiang dalam
empat pengurangan dengan jarak diantara pengurangan 5 menit. Metode ini lebih cepat dan ekonomis. Waktu uji dengan metode ini adalah 3-5
jam. Metode ini lebih mendekati suatu kondisi. Metode ini tidak dapat digunakn untuk estimasi penurunan karena metode cepat.
3. Constant rate of Penetration Test Method CRP Test
Metode ini disarankan oleh komisi pile Swedia, Departemen perhubungan Amerika Serikat, dan ASTM D1143-81 opsional. Juga terdiri dari beberapa
langkah utama : a.
Kepala tiang didorong untuk settle pada 0,05 inmemit 1,25 mmmenit. b.
Gaya yang dibutuhkan untuk mrncapai penetrasi akan dicatat. c.
Uji dilakukan dengan total penetrasi 2-3 in 50-75 mm. Keuntungan utama dari metode ini adalah lebih cepat 2-3 jam dan ekonomis.
4. Swedish Cyclic Test Method SC Test
Metode ini dianjurkan oleh komisi pile swedia terdiri beberapa langkah berikut : a.
Bebani tiang hingga sepertiga beban desain. b.
Lepaskan beban hingga seperenam beban desain. Ulangi pembebanan dan pelepasan beban dalam siklus 20 kali.
79 c.
Peningkatan beban dengan sebesar 50 dengan langkah a dan pengulangan seperti langkah b.
d. Lanjutkan hingga kegagalan tercapai.
Metode ini adalah membutuhkan waktu dan siklus perubahan perilaku tiang sehingga tiang berbeda dengan yang aslinya. Ini hanya direkomendasikan atas
proyek khusus dimana beban siklus dianggap sangat penting.
2.7 Vibrating Wire Strain Gauge VWSG
VWSG adalah sensor yang berguna untuk mencatat perubahan panjang yang sangat kecil yang disegel dan terbungkus dengan aman. Hasil sensor dari
perubahan panjang yang sangat kecil tersebut dapat dikonversikan menjadi regangan.
Alat ini dapat membantu untuk mengetahui reaksi tiang saat diberi beban.. Kita dapat mengetahui reaksi tiang di tiap lapisan tanah. Sehingga kita
mengetahui pengaruh dari beban maksimum terdapat pada tiang di lapisan tanah yang mana.
80 Gambar 2.17 Gambar Alat Vibrating Wire Strain gauge VWSG
Kegunaan utama dari alat pembaca regangan adalah menghitung beban dan pembengkokan pada baja, beton dan gabungan dari bagian struktur. Seperti
aplikasi tersebut dan tidak dibatasi pada: -
Pondasi tiang -
Dinding penahan tanah -
slab lantai -
balok dan kolom -
bendungan -
perancah bekisting
81 -
bangunan sementara dan pekerjaan sementara -
pembangunan jembatan
karakteristik dari VWSG adalah : -
dapat digunakan dalam jangka waktu yang panjang -
cocok untuk tanah yang bervariasi tidak datar -
akurasi tinggi -
mampu untuk kabel yang panjang Alat pengukur regangan dibuat berdasarkan vibrating wire teknologi berstandart
industry. Ketika aliran listrik terjadi sensor menghasilkan aliran sinyal yang berfrekuensi yang dapat dikonversi menjadi regangan. Aliran sanggup merespon
sinyal dalam jarak yang jauh dan tidak menggangu lingkungan. Sinyal frekuensi mentoleransi atau tahan dari kebocoran arus dari luar. VWSG didesain dengan
beda konfigurasi yang menyesuaikan lingkungan dan teknik pengerjaannya..
82 Tabel 2.8 Spesifikasi Vibrating Wire Strain Gauge VWSG
Tabel 2.7 Spesifikasi Vibrating Wire Strain Gauge VWSG
83 RST VWSG di desain untuk di las atau ditambahkan pada berbagai struktur untuk
memantau perubahan regangan. RST VWSG ini terbagi dalam 3 bentuk: -
VWSG A ditambahkan pada struktur baja -
VWSG S ditambahkan pada struktur baja -
VWSG-E dan VWSG-EL ditambahkan pada beton
Setiap alat ukuran regangan memiliki dua ujung pelat dengan kabel baja bertegangan berada diantaranya.Permukaan baja atau beton yang mengukur
regangan dengan alat pengukur regangan, kedua ujung pelat akan bergerak secara bersamaan. Tegangan pada kabel diantara kedua pelat akan berubah secara
beraturan, yang merubah resonansi yang ada pada wayar. Pembacaa sebuah getaran kabel digunakan untuk menghasilkan aliran tegangan pada
magnetgulungan kawat yang berpusat pada alat pengukur regangan. Pertemuan magnetgulungan kawat mengetarkan kabel dan menghasilkan nilai getaran dari
frekuensi resonansi. Keuntungan VWSG adalah memiliki frekuensi keluaran yang tahan
terhadap kebocoran arus dan dapat mentoleransi instalasi kabel pada kondisi basah sesuai dalam kasus geoteknik dan memiliki kapasitas mengirim sinyal
radius beberapa kilo meter tanpa kehilangan sinyalnya. Alat ini dihubungkan ke komputer menggunakan kabel. Sehingga kita dapat melihat hasil dari alat ini
langsung di komputer.
84 Gambar 2.18 Cara Penggunaan Vibrating Wire Strain Gauge VWSG di
lapangan
85
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Data Umum
Data umum dari Proyek Pembangunan Manhattan Mall dan Condominium adalah sebagai berikut :
1. Nama Proyek
: Proyek Pembangunan Manhattan Mall dan
Condominium 2.
Lokasi Proyek :
Jl. Jendral Gatot Subroto, Gagak Hitam- Medan
3. Owner Developer
: PT. Greenland Garden
4. Kontraktor Utama
: Davysukamta patners, PT.Skemanusa
Consultama Teknik 5.
Konsultan Perencanaan : PT. Megatika International
6. Denah lokasi proyek dapat dilihat pada Gambar
Gambar 3.1 Denah lokasi proyek Manhattan Apartment and Condominium
