ANALISA PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA (KSLL) DIMODIFIKASI PADA TANAH LUNAK

ANALISA PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN

KONSTRUKSI SARANG LABA

–

LABA (KSLL)

DIMODIFIKASI PADA TANAH LUNAK

Oleh

FIKRI AL FAJRI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2014

ABSTRAK

ANALISA PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA (KSLL) DIMODIFIKASI PADA TANAH LUNAK

Oleh

FIKRI AL FAJRI

`

Tanah yang pada dasarnya memiliki bentuk, struktur dan kondisi yang berbeda – di setiap lokasi yang mendasari perlakuan yang berbeda pula dalam memilih dan menentukan struktur pondasi yang sesuai dan efisien. Penggunaan sistem pondasi konstruksi sarang laba - laba (KSLL) diharapkan mampu memenuhi kebutuhan daya dukung tangki BBM kapasitas 10.000.000 Liter. Dalam penelitian tugas akhir ini, yang menjadi dasar atau landasan pemikiran adalah konstruksi sarang laba - laba (KSLL) yang dimodifikasi dengan penggunaan tiang pancang sebagai pondasi dalam.

Media tanah yang dipakai dalam penelitian ini adalah tanah lempung lunak yang berasal dari daerah Karang Anyar, Lampung Selatan. Penelitian ini melakukan pemodelan konstruksi sarang laba-laba dengan menggunakan 2 pola tiang pancang sebagai perbandingan efisiensi dan efektifitas kelompok tiang. Perhitungan daya dukung sebagai penentuan jumlah pancang dan perhitungan penurunan pondasi secara analisis dan pemodelan plaxis.

Berdasarkan hasil perhitungan didapat daya dukung tiang sebesar 173,466 ton. Sehingga dapat ditentukan jumlah pancang sebanyak 85 tiang, dan 80 tiang sebagai perbandingan. Dari hasil pengujian model didapatkan penurunan pondasi 85 tiang sebesar 4,65 mm sedangkan 80 tiang sebesar 6,675 mm. Dari hasil perhitungan secara analisis didapat penurunan total KSLL sebesar 39,968 cm sedangkan dari hasil pemodelan PLAXIS didapat penurunan total sebesar 44,706 cm.

Dengan ini saya menyatakan batrwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang p€rnah dialarkan orang lain, Aan sepaojang pengetatruan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang dituliskan atau diterbitkan orang lain kecuali yang

secara tertulis diacu dalam naskatr

ini

sebagaimana disebutkan dalam

ak*

pustaka. Selain itu saya menyatakan pula bahwa skripsi

ini

dibuat oleh saya

sendiri.

Apabila pernyataan saya ini tidak benar, maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai dengan hukum yang berlaku.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR GAMBAR ... iv

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR NOTASI ... vii

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 2

C. Batasan Masalah ... 3

D. Tujuan Penelitian ... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Tanah ... 5

B. Klasifikasi Pondasi ... 6

1. Pondasi Dangkal ... 6

2. Pondasi Dalam... 7

3. Pondasi Pelat/Rakit ... 7

C. Tiang Pancang ... 8

1. Penggolongan Berdasarkan Mobilisir Tanah ... 9

2. Menurut Cara Pemindahan Beban Tiang Pancang ... 10

3. Menurut Bahan Yang Digunakan ... 11

D. Tiang Pancang Kelompok (pile group)... 12

E. Kapasitas Daya Dukung Pondasi ... 12

1. Tahanan ujung dan Tahanan Gesek Tiang ... 13

2. Penentuan Jumlah Tiang ... 15

3. Jarak Antar Tiang Dalam Kelompok ... 16

F. Kapasitas Kelompok dan Efisiensi Tiang Pancang ... 17

1. Kapasitas Kelompok Tiang ... 17

3. Kapasitas Izin Kelompok Tiang ... 20

G. Penurunan (settlement)... 20

H. Konstruksi Sarang Laba - Laba... 25

I. Keistimewaan sistem konstruksi dan bentuk pondasi sarang laba - laba ... 28

J. Model SOFT SOIL ... 31

1. Kondisi Isotropis Tegangan dan Regangan ... 33

2. Parameter Soft Soil ... 33

K. Metode Analisis Kekakuan Pondasi Pelat ... 36

L. Balok dan Pondasi Elastis ... 38

III.METODOLOGI PENELITIAN A. Pengambilan Sampel ... 40

B. Penyelidikan Tanah Asli ... 40

C. Pengujian Tanah Yang Telah di Stabilisasi ... 42

D. Metode Analisis Pemodelan ... 43

1. Tahapan Awal ... 43

2. Tahapan Pemodelan ... 43

3. Pengujian Model KSLL ... 45

4. Tahapan Pemodelan Dengan PLAXIS ... 46

E. Analisis Hasil Penelitian ... 47

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian untuk Sampel Tanah Asli ... 49

1. Uji Kadar Air ... 49

2. Uji Berat Jenis ... 50

3. Uji Analisa Saringan ... 50

4. Uji Batas Ateerberg ... 52

B. Hasil Pengujian untuk Sampel Tanah yang Telah Distabilisasi ... 53

1. Uji Kadar Air ... 53

2. Uji Berat Volume ... 53

3. Uji Geser Langsung ... 55

4. Uji Konsolidasi ... 56

C. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang ... 57

1. Tahanan Ujung Ultimit Tiang (Qb) ... 57

2. Tahanan Gesek Ultimit Tiang (Qs) ... 57

3. Daya Dukung Ultimit Tiang ... 59

4. Perhitungan Beban Mati ... 60

5. Jumlah Tiang Pondasi ... 61

6. Efisiensi Kelompok Tiang ... 62

7. Kapasitas Izin ... 63

D. Penurunan Tiang ... 64

2. Penurunan Konsolidasi ... 65 3. Penurunan Berdasarkan Hasil Pemodelan Pondasi ... 74 E. Analisa Pemodelan Menggunakan Program PLAXIS ... 77

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ... 82 B. Saran ... 83

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

I.PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Tanah yang pada dasarnya memiliki bentuk, struktur dan kondisi yang berbeda - berbeda disatu lokasi dengan lokasi lainnya yang mendasari perlakuan yang berbeda pula dalam memilih dan menentukan struktur pondasi yang sesuai dan efisien. Sebelum menentukan dan memilih jenis pondasi perlu ditinjau pula dari jenis dan batasan - batasan akibat konstruksi diatasnya (upper structure), apakah termasuk konstruksi beban ringan atau beban berat, bangunan rendah ataupun bangunan pencakar langit, waktu dan biaya pekerjaan serta kekuatan dari pondasi itu sendiri. Secara umum, pondasi dapat didefinisikan sebagai suatu bagian dari konstruksi bangunan yang berfungsi untuk menempatkan bangunan dan meneruskan beban yang disalurkan dari struktur atas ke tanah dasar tanpa terjadinya keruntuhan geser tanah dan differential settlement pada sistem strukturnya.

Peningkatan sarana dan prasarana tangki timbum BBM menjadi salah satu prioritas PT. PERTAMINA selaku pengguna dan pengelola tangki timbun yang ada diprovinsi lampung khususnya. Sebagian besar tangki timbun yang ada saat ini memiliki kapasitas yang cukup besar dengan rata - rata tampungan sebesar 10.000.000 liter. Dalam perkembangannya, perancangan

dan model pondasi yang digunakan mengalami perubahan sesuai kondisi dan kebutuhan. Penggunaan sistem pondasi konstruksi sarang laba - laba (KSLL) diharapkan mampu memenuhi kebutuhan daya dukung dalam kapasitas besar. KSLL terdiri dari rib-rib tipis yang saling berhubungan yang diisi dengan perbaikan tanah sehingga menjadi satu kesatuan komposit konstruksi beton bertulang yang kokoh, kaku dan mampu menyebarkan semua gaya secara merata ke tanah.

Dalam penelitian tugas akhir ini, yang menjadi dasar atau landasan pemikiran adalah konstruksi sarang laba - laba (KSLL) yang dimodifikasi dengan penggunaan tiang pancang sebagai pondasi dalam. Pada dasarnya pondasi KSLL merupakan pondasi dangkal yang yang diperuntukkan untuk bangunan tingkat rendah dan lemah terhadap gaya lateral yang disebabkan oleh angin. Untuk itu dilakukan pemodelan KSLL dimodifikasi dengan pola melingkar dengan penggunaan tiang pancang sebagai pondasi dalam untuk memberikan informasi dari hasil modifikasi demi tercapainya efisiensi dan efektifitas stuktur pondasi laba - laba, serta keselamatan dan tingkat keamanan kerja yang tinggi.

B. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah mengetahui kapasitas dukung pondasi dan Penurunan yang terjadi pada konstruksi sarang laba-laba dimodifikasi pada tanah lunak untuk tangki timbun, dan menentukan kapasitas dan efisiensi kelompok tiang pancang pada pola tiang pancang yang berbeda.

B. Pembatasan Masalah

Berdasarkan permasalahan - permasalahan yang telah di uraikan diatas, agar tidak menyimpang dari tugas akhir ini maka dibuat suatu batasan masalah. Batasan - batasan masalah dalam pembahasan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Menentukan Model dan dimensi pondasi KSLL.

2. Menentukan dimensi, jumlah, pola dan jarak pondasi tiang pancang.

3. Melakukan pemodelan yang dimodifikasi dengan skala laboratorium.

4. Melakukan pengujian untuk mengetahui deformasi dan penurunan yang terjadi pada pondasi.

5. Melakukan perhitungan penurunan secara manual sebagai bahan perbandingan pengujian penurunan.

6. Melakukan pemodelan menggunakan PLAXIS.

C. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Untuk mengetahui kapasitas daya dukung pondasi.

2. Merencanakan pondasi KSLL dan tiang pancang untuk tangki timbun.

3. Mendapatkan model pondasi yang sesuai dan mampu menahan beban cairan dalam kapasitas besar ditinjau dari hasil perencanaan.

4. Untuk mengetahui kapasitas dan efisiensi pola tiang pancang yang sesuai

II. TINJAUAN PUSTAKA

Dalam pembangunan suatu struktur perlu dilakukan suatu analisis ataupun desain dengan dibatasi berbagai kriteria yang digunakan sebagai ukuran terhadap struktur yang akan didirikan. Dalam proses perancangan perlu dicari derajat kedekatan antara sistem struktural yang digunakan dengan tujuan desain (tujuan yang dikaitkan dengan masalah arsitektural, efisiensi, serviceability, kemudahan pelaksanaan dan biaya).

a. _{Aspek arsitektural adalah aspek yang berkaitan dengan denah dan bentuk}

struktur yang dipilih dikaitkan dari segi arsitektur.

b. _{Aspek fungsional, hal yang berkaitan dari kegunaan dan fungsi dari}

struktur yang dibangun

c. _{Kekuatan dan stabilitas struktur, hal yang berkaitan dengan kemampuan}

struktur untuk menerima beban-beban yang bekerja baik beban lateral maupun vertikal, dan stabilitas struktur.

d. _{Faktor ekonomi dan kemudahan pekerjaan, biasanya dalam}

perancangannya suatu struktur terdapat berbagai alternatif pembangunan, maka salah satu faktor yang berperan didalamnya adalah masalah biaya dan kemudahan pelaksaan pembangunan dilapangan

A. Tanah

Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral - mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan - bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel - partikel padat tersebut (Das, 1995). Adapun menurut R.F. Craig (dalam buku Mekanika Tanah Edisi ke - 4), tanah adalah akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan antar partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan.

Tanah diklasifikasikan menjadi 3, yaitu tanah berbutir kasar seperti kerikil dan pasir, tanah berbutir halus seperti lempung (clay) dan lanau (silt) dan tanah yang memilki kadar organik tinggi seperti gambut. Dalam penelitian ini, pembahasaan dibatasi hanya untuk tanah yang tergolong dalam kriteria tanah lunak yang sesuai dengan jenis tanah dilokasi penelitian.

Tanah lunak adalah tanah yang umumnya terdiri dari tanah yang sebagian besar terdiri dari butir-butir yang sangat kecil seperti lempung atau lanau yang memiliki nilai penetrasi standar (N) yang lebih kecil dari 4. Sifat tanah lunak adalah gaya gesernya kecil, kemampatan yang besar, dan koefisien permeabilitas yang kecil. Selain itu tanah yang dapat dikategorikan sebagai tanah lunak adalah tanah organis seperti gambut yang mempunyai kadar air alamiah yang sangat tinggi dan lapisan tanah berpasir yang dalam keadaan lepas mempunyai harga N yang kurang dari 10.

B. Klasifikasi Pondasi

Pondasi dapat didefinisikan sebagai suatu bagian dari konstruksi bangunan yang berfungsi untuk menempatkan bangunan dan meneruskan beban yang disalurkan dari struktur atas ke tanah dasar pondasi yang cukup kuat menahannya tanpa terjadinya keruntuhan geser tanah dan differential settlement pada sistem strukturnya. Persyaratan umum yang harus dipenuhi oleh pondasi antara lain :

1) Pondasi harus mempunyai bentuk, ukuran dan struktur sedemikian rupa sehingga tanah dasar mampu memikul gaya-gaya yang bekerja.

2) Penurunan yang terjadi tidak boleh terlalu besar dan tidak merata.

3) Bangunan tidak boleh bergeser atau berguling.

4) Struktur pondasi harus cukup kuat sehingga tidak pecah akibat gaya yang bekerja

Pemilihan jenis pondasi yang digunakan sebagai struktur bawah (sub struktur) dipengaruhi beberapa faktor antara lain kondisi tanah dasar, beban yang diterima pondasi, peraturan yang berlaku, biaya, kemudahan pelaksanaannya dan sebagainya. Secara umum pondasi dapat dibagi menjadi 2 macam yaitu pondasi dangkal (shallow foundation) dan pondasi dalam

(deep foundation).

1. Pondasi Dangkal(Shallow Foundation)

Jika kedalaman dasar pondasi dari muka tanah adalah kurang atau sama dengan lebar pondasi (D < B). Pondasi dangkal digunakan bila bangunan yang berada di atasnya tidak terlalu besar, rumah sederhana misalnya.

Yang termasuk dalam pondasi dangkal ialah pondasi setempat (single footing), pondasi menerus (continuous footing), pondasi pelat (plate foundation), pondasi cakar ayam, pondasi strouspile, pondasi konstruksi sarang laba - laba, pondasi rakit (raft foundation), pondasi grid dan pondasi gasing.

2. Pondasi Dalam (Deep Foundation)

Menurut Dr.Ir.L.D. Wesley dalam bukunya mekanika Tanah I, pondasi dalam sering diidentikkan sebagai pondasi tiang yaitu suatu struktur pondasi yang mampu menahan gaya orthogonal kesumbu tiang dengan menyerap lenturan. Pondasi tiang dibuat menjadi satu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal tiang yang terdapat dibawah konstruksi dengan tumpuan pondasi.

3. Pondasi Pelat / Rakit ( Raft/Mat Foundation)

Merupakan pondasi gabungan yang sekurang-kurangnya memikul tiga kolom yang tidak terletak pada satu garis lurus. Jadi seluruh bangunan menggunakan satu telapak bersama. Jika jumlah luas seluruh telapak melebihi setengah luas bangunan, lebih ekonomis menggunakan pondasi rakit. Selain itu penggunaan pondasi rakit bertujuan mengatasi tanah dasar yang tidak homogen, sehingga tidak terjadi perbedaan penurunan yang cukup besar.

Secara struktur pondasi rakit merupakan pelat beton bertulang yang mampu menahan momen, gaya lintang dan gaya pons yang terjadi pada pelat beton, tetapi masih aman dan ekonomis.

C. Tiang Pancang

Tiang pancang adalah bagian - bagian konstruksi yang dibuat dari kayu, beton, dan / atau baja, yang digunakan untuk meneruskan (mentransmisikan) beban - beban permukaan ke tingkat - tingkat permukaan yang lebih rendah dalam massa tanah (Bowles, 1993). Pemakaian tiang pancang dipergunakan untuk suatu pondasi untuk suatu bangunan apabila tanah dasar di bawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity), yang cukup untuk memikul berat bangunan dan bebannya, atau apabila tanah keras yang mana mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan bebannya letaknya sangat dalam (Sardjono HS, 1996).

Dalam pelaksanaan pemancangan, pada umumnya dipancangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle pile) untuk dapat menahan gaya - gaya horizontal yang bekerja. Hal seperti ini sering terjadi pada dermaga, dimana terdapat tekanan ke samping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula dengan perencanaannya.

Tiang pancang pada umumnya digunakan :

1. Untuk membawa beban - beban konstruksi di atas tanah, ke dalam atau melalui sebuah lapisan tanah. Di dalam hal ini beban vertikal dan beban lateral dapat terlihat.

2. Untuk menahan gaya desakan ke atas, atau gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah di bawah bidang batas air jenuh atau untuk kaki - kaki menara terhadap guling.

3. Memampatkan endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan dorongan. Tiang pancang ini dapat ditarik keluar kemudian.

4. Mengontrol penurunan bila kaki - kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.

5. Membuat tanah di bawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.

6. Sebagai faktor keamanan tambahan di bawah tumpuan jembatan dan / atau pir (tiang), khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial. 7. Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban - beban di atas permukaan air melalui air dan ke dalam tanah yang mendasari air tersebut. Hal seperti ini adalah mengenai tiang pancang yang ditanamkan sebagian dan yang terpengaruh baik oleh beban vertikal (dan tekuk) maupun beban lateral (Bowles, 1993).

Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan mobilitas tanah, cara pemindahan beban tiang pancang, dan menurut bahan yang digunakan. Berikut akan dijelaskan satu per satu.

1. Berdasarkan Mobilisir Tanah

Tiang pancang akan mendesak tanah untuk berpindah. Semakin besar tanah yang dipindahkan, maka akan mempengaruhi besar gaya geser tanah dan akan berpengaruh terhadap besar daya dukung geser (friksi).

Dilihat dari besar mobilisir tanah, tiang dapat dibedakan menjadi:

a. Tiang Perpindahan Tanah Besar (Large Displacement Pile)

b. Tiang Perpindahan Tanah Kecil (Small Displacement Pile)

c. Tiang Tanpa Perpindahan (Non Displacement Pile)

2. Menurut Cara Pemindahan Beban Tiang Pancang

Menurut cara pemindahan beban tiang pancang dibagi 2 (dua), yaitu :

a. Tiang Pancang Dengan Tahanan Ujung (End Bearing Pile)

Tiang pancang dengan tahanan ujung adalah tiang yang kapasitas dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung. Tiang ini meneruskan beban melalui tahanan ujung ke lapisan tanah keras. Kapasitas tiang sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang berada di bawah ujung tiang. Untuk tiang tipe ini harus diperhatikan bahwa ujung tiang harus terletak pada lapisan keras. Lapisan keras ini boleh dari bahan apapun, meliputi lempung keras sampai batuan keras.

b. Tiang Pancang Dengan Tahanan Gesekan (Friction Pile) Kadang-kadang ditemukan keadaan tanah dimana lapisan keras sangat dalam sehingga pembuatan tiang sukar sampai lapisan tersebut sukar dilaksanakan. Maka untuk menahan beban yang diterima tiang, kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh perlawanan gesek antara dinding tiang dan tanah di sekitarnya(skin friction). Friction Pile pada tanah dengan butir - butir tanah kasar (coarce grained) sangat mudah melalukan air (very permeable soil) dan disebut compaction pile

karena telah memadatkan tanah diantara tiang - tiang tersebut. Sedangkan friction pile pada tanah dengan butir - butir yang sangat

halus (very fine grained) sukar melalukan air. Tiang ini juga meneruskan beban ke tanah melalui kulit, namun tiang ini disebut

floating pile foundation karena tidak menyebabkan tanah diantara tiang menjadi compact.

3. Menurut Bahan Yang Digunakan

Pondasi tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori (Bowles, 1993), antara lain:

a. Tiang Pancang Kayu

b. Tiang Pancang Beton

Tiang pancang beton dapat dikategorikan menjadi 2 (dua) macam, yaitu:

1) Tiang Beton Pracetak (Precast Reinforced Concrete Pile)

2) Tiang Pancang yang Dicor Langsung di Tempat (Cast In Place).

c. Tiang Bor (Bored Pile)

d. Tiang Pancang Baja

e. Tiang Pancang Komposit (Composite Pile)

Macam - macam tiang pancang komposit adalah : • Water proofed Steel pipe and woodpile

• Composite dropped in shell and wood pile

• Composite ungased concrete and wood pile

• Composite dropped in shell and pipe pile

D. Tiang Pancang Kelompok (Pile Group)

Kemungkinan konstruksi terdiri dari sebuah tiang pancang tunggal pondasi sangat jarang. Umumnya, paling sedikit dua atau tiga tiang pancang di bawah elemen pondasi atau kaki pondasi, dikarenakan masalah penjajaran dan eksentrisitas yang kurang baik. Kode Bangunan Chicago (Pasal 70,4) telah menetapkan jumlah minimum dari tiang pancang di bawah sebuah elemen bangunan.

Di atas pile group, biasanya diletakkan suatu konstruksi poer – footing yang mempersatukan kelompok tiang tersebut.

Dalam perhitungan – perhitungan poer dianggap/dibuat kaku sempurna, sehingga :

 Bila beban – beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut menimbulkan penurunan maka setelah penurunan bidang poer tetap akan merupakan bidang datar.

 Gaya – gaya yang bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang – tiang tersebut.

E. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang

Dalam beberapa jenis penyelidikan tanah yang paling praktis sampai saat ini, dimana datanya langsung diperoleh adalah dari hasil Standard Penetration Test (SPT) adalah sejenis percobaan dinamis dengan memasukkan suatu alat yang dinamakan split spoon kedalam tanah. Dengan percobaan ini akan diperoleh kepadatan relatif (relative density), sudut geser tanah (ф)

berdasarkan nilai jumlah pukulan (N). Hubungan kepadatan relatif, sudut geser tanah dan nilai N.

Didalam perencanaan pondasi tiang pancang (pile), data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung (bearing capacity) dari tiang pancang sebelum pembangunan dimulai.

1. Tahanan Ujung dan Tahanan Gesek Tiang

Adapun persamaan untuk daya dukung ujung tiang (menurut Meyerhof), yaitu :

Qp = 40 x Nb x Ap ...(2.1)

Dimana :

Qp = Daya dukung ujung tiang (ton) Ap = Luas penampang ujung tiang (m2) Nb = Nilai N – SPT pada elevasi dasar tiang

Gesekan selimut tiang per satuan luas dipengaruhi oleh jenis tanah parameter kuat geser tanah. Untuk tanah berbutir kasar gesekan selimut tiang dapat diambil dari grafik berdasarkan nilai N – SPT, dengan rumus :

Qs = 0,2 N x As ...(2.2)

Dimana :

Qs = Kapasitas daya dukung selimut tiang (ton) N = Harga N – SPT rata – rata

As = Luas selimut tiang (m2) P = Keliling tiang (m)

ΔL = Panjang segmen tiang (m)

Gambar 2.Hubungan φ dan N-SPT

Oleh Meyerhof faktor – faktor yang berpengaruh, disamping faktor sifat – sifat tanah dan bentuk pondasi itu, ditambah dengan faktor kedalaman pondasi dan faktor pembebanan. Dibedakan kapasitas daya dukung pondasi dangkal akibat beban vertikal dan akibat beriklinasi. Sehingga kapasitas daya

dukung Meyerhof ditinjau dari faktor yang berpengaruh pada analisis kapasitas daya dukung, lebih lengkap dibandingkan dengan metode yang lain.

Gambar 3. Bentuk keruntuhan dalam analisis kapasitas dukung Kapasitas daya dukung ultimit tiang (Qu), dihitung dengan persamaan :

Qu = Qp + Qs - Wp...(2.4)

Dimana :

Qb = Tahanan ujung tiang

Qs = Tahanan gesek tiang

Wp = Berat sendiri tiang

2. Penentuan Jumlah Tiang

Jumlah tiang Dihitung dengan Terlebih dahulu Mengetahui jumlah berat beban yang akan didukungnya. Dinyatakan oleh persamaan :

Jumlah tiang (n) =

...(2.5)

Dimana :

W total = Berat total kesluruhan beban mati yang bekerja Qu = Kapasitas daya dukung ultimit tiang

3. Jarak Antar Tiang Dalam Kelompok

Jarak minimum antara tiang pancang yang disarankan oleh beberapa peraturan bangunan adalah sebagai berikut :

Peraturan BOCA menetapkan bahwa jarak antar tiang pancang gesekan (friction pile) pada pasir lepas atau pasir kerikil lepas dinaikkan 10 % untuk tiap – tiap tiang pancang interior menjadi maksimum 40 %. Untuk kelompok tiang pancang yang memikul beban – beban lateral dan/atau beban dinamis, jarak antara tiang pancang yang lebih besar, biasanya lebih efisien. Jarak maksimum antara tiang pancang tidak diberikan dalam peraturan bangunan, tetapi jarak antara sebesar 8 atau 10 D pernah juga dipakai. Untuk beban – beban vertikal jarak antara yang optimal berkisar antara 2,5 D sampai 3,5 D atau 2 – 3 H

Tabel 1. Jarak Minimum Antara Tiang Pancang

Tipe tiang BOCA, 1984 NBC, 1976 Chicago, 1987 Pancang (pasal 1013.8) (pasal 912.1l) (pasal 70.4)

Gesekan 2D atau 2D atau 1D atau

1,75 H ≥ 30 in 1,75 H ≥ 30 in 1,75 H ≥ 30 in

Ujung 2D atau 2D atau

Dukung 1,75 H ≥ 24 in 1,75 H ≥ 24 in Sumber : Bowles, 1993

Dimana :

D = diameter tiang pancang

Selain itu, Dirjen Bina Marga Departemen P.U.T.L juga mensyaratkan : S ≥ 2,5 D

S ≥ 3 D Dimana :

S = jarak masing – Masing tiang dalam kelompok (spacing)

Gambar 4. Jarak tiang D = diameter tiang  Bila s < 2,5 D

Pada pemancangan tiang no. 3 akan menyebabkan :

a. Kemungkinan tanah di sekitar kelompok tiang akan naik terlalu berlebihan karena terdesak oleh tiang – tiang yang dipancang terlalu berdekatan.

b. Terangkatnya tiang – tiang di sekitarnya yang telah dipancang terlebih dahulu.

 Bila s > 3 D

Disini tidak ekonomis sebab akan memperbesar ukuran/dimensi dari poer (footing), sehingga memperbesar biaya.

F. Kapasitas Kelompok dan Efisiensi Tiang Pancang 1. Kapasitas Kelompok Tiang

Kapasitas kelompok tiang tidak selalu sama dengan jumlah kapasitas tiang tunggal yang berada dalam kelompoknya.

Stabilitas kelompok tiang tergantung dari 2 (dua) hal, yaitu :

a. Kemampuan tanah di sekitar dan di bawah kelompok tiang untuk mendukung beban total struktur.

b. Pengaruh konsolidasi tanah yang terletak di bawah kelompok tiang.

Jika kelompok tiang dalam tanah lunak, pasir tidak padat, atau timbunan, dengan dasar tiang yang bertumpu pada lapisan kaku, maka kelompok tiang tersebut tidak mempunyai resiko akan mengalami keruntuhan geser umum (general shear failure), jika diberikan faktor aman yang cukup terhadap bahaya keruntuhan tiang tunggalnya. Akan tetapi, penurunan kelompok tiang masih tetap harus diperhitungkan secara keseluruhan ke dalam tanah lempung lunak.

2. Efisiensi Tiang Pancang

Efisiensi tiang pancang bergantung pada beberapa faktor, antara lain : a. Jumlah, panjang, diameter, susunan dan jarak tiang.

b. Model transfer beban (tahanan gesek terhadap tahanan dukung ujung).

c. Prosedur pelaksanaan pemasangan tiang. d. Urutan pemasangan tiang.

e. Macam – macam tanah.

f. Waktu setelah pemasangan tiang.

g. Interaksi antara pelat penutup tiang (pile cap) dengan tanah. h. Arah dari beban yang bekerja.

Persamaan dari efisiensi tiang pancang menurut Converse – Labarre Formula adalah sebagai berikut :

Eg = 1 –θ

...(2.6)

Dengan :

Eg = efisiensi kelompok tiang m = jumlah baris tiang

n’ = jumlah tiang dalam satu baris θ = arc tg d/s, dalam derajat s = jarak pusat ke pusat tiang d = diameter tiang

Efisiensi kelompok tiang didefinisikan sebagai :

Eg =

...(2.7)

dengan,

Eg = efisiensi kelompok tiang

Qg = beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan keruntuhan

Qu = beban maksimum tiang tunggal yang mengakibatkan keruntuhan n = jumlah tiang dalam kelompok

3. Kapasitas Izin Kelompok Tiang

Kapasitas kelompok tiang izi n menggunakan persamaan :

Kapasitas kelompok tiang izin = Eg x n x Qu ...(2.8)

G. Penurunan (settlement)

Deformasi tanah atau penurunan terjadi apabila suatu beban dikerjakan pada benda yang elastis, kemudian akan dihasilkan suatu regangan. Panjang regangan yang terjadi akibat tegangan disebut deformasi atau penurunan

(settlement). Secara umum penurunan diartikan sebagai perpindahan vertikal permukaan tanah sehubungan dengan pengurangan volume pori yang berakibat bertambahnya berat volume kering akibat beban yang bekerja dalam periode tertentu.

Dalam pekerjaan geoteknik, penurunan dapat dibedakan dalam jenis-jenis sebagai berikut:

1. penurunan segera (immediate settlement), Penurunan segera terjadi pada tanah berbutir kasar dan tanah berbutir halus kering (tidak jenuh) terjadi segera setelah beban bekerja. Penurunan ini bersifat elastis, terjadi pada tanah lanau, pasir dan tanah liat yang mempunyai derajat kejenuhan (Sr %) < 90%. Penurunan ini terjadi dalam beberapa jam sampai satu bulan setelah beban bekerja tanpa mengakibatkan perubahan kadar air.

Adapun persamaan penurunan segera menurut de beer dan marten adalah sebagai berikut :

C = 1,5

...(2.10) Dimana :

H = Kedalaman tekanan tanah vertikal (m) Δp = Tambahan tegangan rata-rata (kN/m2) Po’ = Tekanan overbuden (kN/m2)

qc = Nilai penetrasi conus (kg/cm2)

2. Konsolidasi adalah proses pengecilan volume secara perlahan pada tanah jenuh sempurna dengan permeabilitas rendah karena pengaliran sebagian air pori. Dengan kata lain, konsolidasi adalah proses terperasnya air tanah akibat bekerjanya beban, yang terjadi sebagai fungsi waktu karena kecilnya permeabilitas tanah. Proses ini berlangsung terus sampai kelebihan tekanan air pori yang disebabkan kenaikan total telah hilang, perkiraan waktu penurunan sekitar beberapa bulan hingga beberapa ratus tahun.

Untuk penurunan konsolidasi terjadi terbagi menjadi dua, yaitu : a. Penurunan Konsolidasi Primer

Penurunan yang terjadi ketika gradien tekanan pori berlebihan akibat perubahan tegangan didalam stratum yang ditinjau. Pada akhir konsolidasi primer kelebihan tekanan pori mendekati nol dan perubahan tegangan telah beralih dari keadaan total ke keadaan efektif. Penurunan tambahan ini disebut penurunan sekunder yang terus berlanjut untuk suatu waktu tertentu, Penurunan konsolidasi

primer dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu tanah normal konsolidasi dan tanah over konsolidasi.

1) Tanah Normal Konsolidasi

Apabila lengkungan bertambah secara tajam (patah) mendekati tekanan tanah efektif akibat beban yang berada diatasnya (Po), maka dapat dianggap bahwa tanah tersebut terkonsolidasi normal. Artinya struktur tanah terbentuk akibat akumulasi tekanan pada saat deposit yang ada bertambah dalam

2) Tanah over konsolidasi

Sedangkan apabila patahan yang terjadi pada tekanan yang lebih besar dari Po, maka dapat dianggap tanah tersebut mengalami over konsolidasi. Tanah over konsolidasi adalah tanah yang pernah menderita beban tekanan efektif yang lebih besar daripada tegangan yang sekarang.

Adapun persamaan penurunan akibat konsolidasi primer adalah sebagai berikut :

Scp =

...(2.11)

Dimana :

Cc = Koefisien pemampatan eo = Angka pori

Po = Tekanan overbuden pada kedalaman n (kN/m2).

b. Penurunan konsolidasi sekunder

Penurunan sekunder didefinisikan sebagai tekanan yang terjadi pada saat terdapatnya tekanan pori yang berlebih pada lapisan yang ditinjau (atau pada contoh di laboratorium). Pada tanah yang jenuh tidak akan mungkin terdapat pengurangan angka pori tanpa terbentuknya sejumlah tekanan pori yang berlebih. Tingkat penurunannya sangat rendah sehingga tekanan pori yang berlebih tidak dapat diukur. Tekanan sekunder merupakan penyesuaian kerangka tanah yang berlangsung beberapa saat sesudah tekanan pori yang berlebih menghilang. Dinyatakan dengan persamaan

...(2.12)

Dimana :

Scs = penurunan sekunder / Settlement (cm) Cα = indeks pemampatan sekunder

eo = angka pori

H = tebal lapisan tanah

3. Penurunan Rangkak, Penurunan jangka panjang cenderung terjadi pada akhir penurunan konsolidasi, dapat juga terjadi setelah penurunan segera. Penurunan Total adalah jumlah total penurunan mulai dari penurunan segera(immediate settlement), penurunan konsolidasi primer, dan penurunan konsolidasi sekunder.

St = Si + Scp + Scs...(2.13)

tprimer tprimer ttotal H Co eo

Beberapa penyebab settlement adalah sebagai:

a. Capacity Bearing, kegagalan atau ketidakstabilan Tanah yang mencakup tanah longsor.

b. Kegagalan atau defleksi struktur pondasi.

c. Elastis atau penyimpangan tanah atau batu.

d. Konsolidasi (kompresi) tanah atau batu.

e. Penyusutan sehubungan dengan pengeringan.

f. Perubahan pada kepadatan sehubungan dengan goncangan atau getaran.

g. Perubahan Kimia yang mencakup peluruhan.

h. Erosi Bawah tanah.

i. Kehancuran pembukaan bawah tanah seperti gua atau tambang.

j. Kehancuran Struktural sehubungan dengan melemah dari sementasi.

Penurunan Tiang Pancang

Jika tiang dipancang ke dalam lapisan pendukung yang relatif keras dan tidak mudah mampat, penurunan yang terjadi adalah akibat pemendekan badan tiangnya sendiri ditambah penurunan tanah yang berada di bawah dasar tiang.

Problem utama dalam menghitung penurunan kelompok tiang, antara lain:  Dalam memprediksi besarnya tegangan di dalam tanah akibat beban tiang

dan sifat – sifat tanah yang berada di bawah ujung tiang.

 Dalam menentukan besarnya beban yang di dukung oleh tiang di dalam

kelompoknya dan beban aksial yang terjadi di sepanjang tiang – tiang tersebut, untuk menghitung perpendekan tiang.

Dalam kelompok tiang pancang (pile group) ujung atas, tiang – tiang tersebut dihubungkan satu dengan yang lain dengan poer yang kaku, sehingga merupakan satu kesatuan yang kokoh.

H. Konstruksi Sarang Laba – Laba

Pondasi KSLL merupakan kombinasi konstruksi bangunan bawah konvensional yang merupakan perpaduan pondasi plat beton pipih menerus yang di bawahnya dikakukan oleh rib-rib tegak yang pipih tinggi dan sistem perbaikan tanah di antara rib-rib. Kombinasi ini menghasilkan kerja sama timbal balik yang saling menguntungkan sehingga membentuk sebuah pondasi yang memiliki kekakuan (rigidity) jauh lebih tinggi dibandingkan sistem pondasi dangkal lainnya.

Dinamakan sarang laba-laba karena pembesian plat pondasi di daerah kolom selalu berbentuk sarang laba-laba. Juga bentuk jaringannya yang tarik-menarik bersifat monolit yaitu berada dalam satu kesatuan. Ini disebabkan plat konstruksi didesain untuk multi fungsi, untuk septic tank, bak reservoir, lantai, pondasi tangga, kolom praktis dan dinding. Rib (tulang iga) KSLL berfungsi sebagai penyebar tegangan atau gaya-gaya yang bekerja pada kolom. Pasir pengisi dan tanah dipadatkan berfungsi untuk menjepit rib-rib konstruksi terhadap lipatan puntir.

Sesuai dengan definisinya, maka Konstruksi Sarang Laba-Laba terdiri dari 2 bagian konstruksi, yaitu

1. Konstruksi beton

dibawahnya dikakukan oleh rib-rib tegak yang pipih tetapi tinggi.

b Bentuknya bisa digambarkan sebagai kotak raksasa yang terbalik (menghadap kebawah).

c Ditinjau dari segi fungsinya, rib-rib tersebut ada 3 macam yaitu rib konstruksi, rib settlement dan rib pengaku.

d Penempatan / susunan rib-rib tersebut sedemikian rupa, membentuk petak-petak segitiga dengan hubungan yang kaku (rigid).

2. Perbaikan tanah / pasir

a Rongga yang ada diantara rib-rib / di bawah pelat diisi dengan lapisan tanah/pasir yang memungkinkan untuk dipadatkan dengan sempurna.

b Untuk memperoleh hasil yang optimal, maka pemadatan dilaksanakan lapis demi lapis dengan tebal tiap lapis tidak lebih dari 20 cm, sedangkan pada umumnya 2 atau 3 lapis teratas harus melampaui batas 90% atau 95% kepadatan maksimum (Standart Proctor). Adanya perbaikan tanah yang dipadatkan dengan baik tersebut dapat membentuk lapisan tanah seperti lapisan batu karang sehingga bisa memperkecil dimensi pelat serta rib-ribnya. Sedangkan rib-rib serta pelat KSLL merupakan pelindung bagi perbaikan tanah yang sudah dipadatkan dengan baik.

Pada dasarnya pondasi KSLL bertujuan untuk memperkaku sistem pondasi itu sendiri dengan cara berinteraksi dengan tanah pendukungnya. Seperti diketahui bahwa jika pondasi semakin fleksibel, maka distribusi tegangan/stress tanah yang timbul akan semakin tidak merata, terjadi

konsentrasi tegangan pada daerah beban terpusat. Dan sebaliknya, jika pondasi semakin kaku / rigid, maka distribusi tegangan/stress tanah akan semakin merata. Hal ini mempengaruhi kekuatan pondasi dalam hal penurunan yang dialami pondasi. Dengan menggunakan pondasi KSLL, berarti pondasi mempunyai tingkat kekakuan yang lebih tinggi, maka penurunan yang terjadi akan merata karena masing-masing kolom dijepit dengan rib-rib beton yang saling mengunci.

Menurut Lokakarya yang diadakan di Bandung pada pertengahan tahun 2004 oleh Puslitbang Depkimpraswil yang dihadiri oleh para pakar gempa dan tanah, disimpulkan kelebihan-kelebihan pondasi KSLL adalah sebagai berikut:

1. Memiliki kekakuan yang lebih baik dengan penggunaan bahan bangunan yang hemat dibandingkan dengan pondasi rakit (raft foundation).

2. Memiliki kemampuan memperkecil differential settlement dan mengurangi irregular differential settlement.

3. Mampu membuat tanah menjadi bagian dari struktur pondasi karena proses pemadatannya akan meniadakan pengaruh lipat atau lateral buckling pada rib.

4. Berpotensi untuk digunakan sebagai pondasi untuk bangunan bertingkat rendah (2 lantai) yang dibangun di atas tanah lunak dengan mempertimbangkan total settlement yang mungkin terjadi.

5. Pelaksanaannya tidak menggunakan alat-alat berat dan tidak mengganggu lingkungan sehingga cocok diterapkan baik di lokasi padat penduduk maupun di daerah terpencil.

6. Mampu menghemat pengunaan baja tulangan maupun beton.

7. Waktu pelaksanaan yang diperlukan relatif lebih cepat dan dapat dilaksanakan secara padat karya.

8. KSLL lebih ekonomis dibandingkan pondasi konvensional rakit atau tiang pancang, lebih-lebih dengan pondasi dalam, hal ini dikarenakan murah dalam pembuatannya, padat karya dan sederhana

I. Keistimewaan Sistem Konstruksi Dan Bentuk Pondasi Sarang Laba- Laba

Keistimewaan pondasi KSLL dapat dilihat dari aspek teknis, ekonomis dan dari segi pelaksanaan.

1. Aspek Teknis

a. Pelat pipih menerus yang di bawahnya dikakukan oleh rib-rib tegak, pipih dan tinggi. Bentuk konstruksi seperti ini, dengan bahan yang relatif sedikit (tb) akan diperoleh pelat yang memiliki kekakuan/tebal ekivalen (te) yang tinggi. Pada umumnya te =2.5 - 3.5 tb, dengan variasi tergantung desain. Bentuk ketebalan ekivalen tersebut tidak berbentuk merata, melainkan bergelombang.

b. Penempatan pelat di sisi atas rib dan sistem perbaikan tanah.dengan susunan konstruksi akan dihasilkan penyebaran beban di mana untuk mendapatkan luasan pendukung pada tanah asli cukup dibutuhkan lebar pelat efektif. Hal ini disebabkan karena proses penyebaran beban dimulai dari bawah pelat yang berada pada sisi atas lapisan perbaikan tanah.

c. Susunan rib-rib yang membentuk titik-titik pertemuan dan penempatan kolom/titik beban pada titik pertemuan rib-rib. Dengan susunan rib diperoleh ketebalan ekivalen yang tidak merata. Pada titik pertemuan rib-rib diperoleh ketebalan maksimum, sedangkan makin jauh dari titik pertemuan rib-rib ketebalan ekivalen makin berkurang. Dalam perencanaan pondasi KSLL sebagai pondasi bangunan gedung arus sedemikian rupa sehingga titik pertemuan rib-rib berimpit dengan titik kerja beban / kolom-kolom tersebut. Susunan rib yang membentuk petak-petak segitiga dengan hubungan yang kaku menjadikan hubungan antar rib menjadi hubungan yang stabil terhadap pengaruh gerakan / gaya horizontal.

d. Rib-Rib Settlement Yang Cukup Dalam

Penempatan rib yang cukup dalam diatur sedemikian rupa sehingga membagi luasan konstruksi bangunan bawah dalam petak-petak segitiga yang masing-masing luasnya tidak lebih dari 200 m2. Adanya rib-rib settlement memberi keuntungan-keuntungan yaitu mereduksi total penurunan, mempertinggi kestabilan bangunan terhadap kemungkinan terjadinya kemiringan, mampu melindungi perbaikan tanah terhadap kemungkinan bekerjanya pengaruh-pengaruh negatif dari lingkungan sekitar, misalnya kembang susut tanah dan kemungkinan timbulnya degradasi akibat aliran tanah dan yang terakhir yaitu menambah kekakuan pondasi dalam tinjauannya secara makro.

e. Kolom mencengkeram pertemuan rib-rib sampai ke dasar rib. Hal ini membuat hubungan konstruksi bagian atas (upper structure) dengankonstruksi bangunan bawah (sub structure) menjadi lebih kokoh. Sebagai gambaran, misal tinggi rib konstruksi 120 cm, maka hubungan antara kolom dengan pondasi KSLL juga akan setinggi 120 cm. Untuk perbandingan, pada pondasi tiang pancang, hubungan antara kolom dengan pondasi hanya setebal pondasinya (kisarannya antara 50 - 80 cm).

f. Sistem perbaikan tanah setelah pengecoran rib–rib. Pemadatan tanah baru dilakukan setelah rib-rib selesai dicor dan berumur sedikitnya 3 hari. Pemadatan sendiri harus dilaksanakan lapis demi lapis dan harus dijaga agar perbedaan tinggi antara petak yang sedang dipadatkan dengan petak petak yang bersebelahan tidak lebih dari 25 cm, sehingga mudah untuk mencapai kepadatan yang tinggi. Di samping hasil kepadatan yang tinggi pada lapisan tanah di dalam petak rib-rib, lapisan tanah asli di bawahnya akan ikut terpadatkan walaupun tidak mencapai kepadatan setinggi tanah yang berada dalam petak rib-rib. Hal itu pun sudah memberikan hasil yang cukup memuaskan bagi peningkatan kemampuan daya dukung dan bagi ketahanan kestabilan terhadap penurunan (settlement).

g. Adanya kerja sama timbal balik saling menguntungkan antara konstruksi beton dan sistem perbaikan tanah. Rib-rib beton, di samping sebagai pengaku pelat dan sloof, juga sebagai dinding penyekat dari sistem perbaikan tanah, sehingga perbaikan tanah

dapat dipadatkan dengan tingkat kepadatan yang tinggi (mencapai 100 % kepadatan maksimum Standar Proctor), dan setelahnya rib-rib akan berfungsi sebagai pelindung bagi perbaikan tanah terhadap pengaruh- pengaruh dari banjir, penguapan dan degradasi. Perbaikan tanah akan memberi dampak lapisan tanah menjadi seperti lapisan batu karang sehingga dapat memperkecil dimensi ribnya.

2. Aspek Ekonomis

Di atas telah dijelaskan aspek-aspek teknis yang juga memberi keuntungan dilihat dari aspek ekonomis, seperti dimensi rib yang relatif kecil, penggunaan tanah sebagai bagian dari konstruksi yang menghemat pemakaian beton dan sebagainya.

Aspek ekonomis yang juga dapat dilihat pada pondasi KSLL adalah pengerjaan pondasi yang memerlukan waktu yang singkat karena pelaksanaannya mudah dan padat karya serta sederhana dan tidak menuntut keahlian yang tinggi. Selain itu pembesian pada rib dan plat, cukup dengan pembesian minimum, pada umumnya, hanya diperlukan volume beton 0,2 - 0,35 m3 beton/m2 luas pondasi, dengan pembesian 90 - 120 kg/m3 beton. Pondasi KSLL memanfaatkan tanah hingga mampu berfungsi sebagai struktur bangunan bawah dengan komposisi sekitar 85 persen tanah dan 15 persen beton.

J. Model SOFT SOIL

Soft Soil atau yang lebih dikenal dengan model PLAXIS (Finite Element Code For Soil and Rock Analysis) adalah program pemodelan dan

postprocessing metode elemen hingga yang mampu melakukan analisa masalah-masalah geoteknik dalam perencanaan sipil. PLAXIS menyediakan berbagai analisa teknik tentang displacement, tegangan-tegangan yang terjadi pada tanah, dan lain-lain. Program ini dirancang untuk dapat melakukan pembuatan geometri yang akan dianalisa.

Untuk menekankan pentingnya model Soft Soil Dalam Versi 6, model material dalam PLAXIS telah terdiri dari model Mohr-Coulomb, model Soft Soil dan model Hard Soil. Namun dalam versi 7, ide penggunaan model yang terpisah untuk tanah lunak dan tanah keras ditinggalkan. Sebagai gantinya, model Hard Soil telah dikembangkan lebih jauh hingga menjadi model

Hardening Soil. Pada saat yang sama model Soft Soil Creep juga dikembangkan untuk memodelkan beberapa sifat utama dari tanah lunak. Hasilnya, model Soft Soil dapat digantikan oleh model Hardening Soil yang baru atau model Soft Soil Creep. Walaupun demikian agar pengguna tetap dapat menggunakan model yang telah dikenal dengan baik, maka diputuskan bahwa model Soft Soil tetap ada dalam PLAXIS Versi 8.

Beberapa sifat model Soft Soil adalah :  Kekakuan bergantung pada tegangan

 Pembedaan antara pembebanan primer dan pengurangan pembebanan kembali

 Tekanan prakonsolidasi

1. Kondisi Isotropis Tegangan dan Regangan

Dalam model Soft Soil, diasumsikan bahwa hubungan antara regangan volumetrik ( ℰv ) dan tegangan efektif rata –rata ( p’ ) berupa hubungan logaritmik seperti yang dapat dilihat pada gambar 6.

Gambar 6. Hubungan Logaritmik Antara Regangan Volumetrik dan Tegangan Rata – Rata

2. Parameter Model Soft Soil

Parameter model Soft Soil serupa dengan parameter dalam model Soft Soil Creep. Namun demikian, karena model Soft Soil tidak melibatkan waktu, maka indeks rangkak termodifikasi µ* tidak diikutsertakan. Karena itu, model Soft Soil membutuhkan konstanta – konstanta material berikut :

: Indeks kompresi termodifikasi : Indeks muai termodifikasi

C : Kohesi [ KN/m² ]

Ø : Sudut geser [ ° ] Ψ : Sudut dilatansi [ ° ]

a. Indeks muai termodifikasi dan indeks kompresi termodifikasi

Parameter – parameter ini dapat diperoleh dari uji kompresi isotropis termasuk pengurangan beban secara isotropis. Saat menggambarkan logaritma dari tegangan rata – rata sebagai fungsi dari regangan volumetrik untuk material yang bersifat seperti lempung, hasil penggambaran dapat didekati dengan dua buah garis lurus. Kemiringan dari garis pembebanan primer memberikan indeks kompresi termodifikasi, dan kemiringan dari garis pengurangan beban akan memberikan indeks muai termodifikasi. Perhatikan bahwa terdapat perbedaan antara indeks – indeks termodifikasi dan terhadap parameter – parameter k dan dari model asli Cam-Clay, yang didefinisikan dalam angka pori ( e ) dan bukan dalam regangan volumetrik (ℰv).

b. Kohesi

Kohesi mempunyai dimensi tegangan. Setiap nilai kohesi efektif dapat digunakan, termasuk kohesi sebesar nol. Saat menggunakan pengaturan standar, kohesi ditetapkan sebesar 1 kPa. Memasukkan suatu nilai kohesi akan menghasilkan daerah elastis yang sebagian berada di daerah tegangan tarik. Hal ini berarti bahwa dengan memasukkan kohesi yang lebih besar dari nol dapat mengakibatkan kondisi konsolidasi yang berlebih, tergantung dari besarnya nilai kohesi dan kondisi tegangan awal. Penentuan kuat geser tak terdrainase tidak mungkin dilakukan pada kohesi yang tinggi dan

sudut geser nol. Masukan parameter model harus selalu didasarkan pada nilai – nilai efektifnya.

c. Sudut Geser

Sudut geser dalam efektif menyatakan peningkatan kuat geser terhadap tingkat tegangan efektif, dan dinyatakan dalam derajat. Sudut geser nol tidak diperbolehkan. Sebaliknya, pengguna harus berhati – hati dengan penggunaan sudut geser yang tinggi. Seringkali disarankan untuk menggunakan øcv, yaitu sudut geser critical state, dan bukan nilai yang lebih tinggi yang ditentukan berdasarkan regangan kecil.

Selain itu, penggunaan sudut geser yang tinggi akan secara signifikan meningkatkan kebutuhan komputasi.

d. Sudut Dilatansi

Untuk jenis material, yang dapat dideskripsikan oleh model Soft Soil, sudut dilatansi umumnya dapat diabaikan. Sudut dilatansi sebesar nol derajat digunakan dalam pengaturan staandar dari model Soft Soil.

e. Angka Poisson

Dalam model Soft Soil, angka Poisson murni merupakan konstanta elastisitas dan bukan konstanta pseudo-elastisitas seperti digunakan dalam model Mohr-Coulomb. Nilai angka Poisson umumnya berkisar antara 0,1 dan 0,2. Jika dipilih pengaturan standar untuk parameter model Soft Soil, maka vur = 0,15 akan digunakan secara

otomatis. Untuk pembebanan material yang terkonsolidasi secara normal, angka Poisson hanya memegang peranan yang kecil, tetapi akan menjadi penting dalam masalah pengurangan beban. Sebagai contoh, untuk pengurangan beban dalam uji kompresi 1 dimensi (konsolidasi), angka Poisson yang relatif kecil akan menghasilkan penurunan tegangan lateral yang kecil dibandingkan dengan penurunan tegangan vertikal. Hal ini akan menyebabkan peningkatan rasio tegangan horisontal terhadap tegangan vertikal, yang merupakan suatu fenomena yang telah dikenal dengan baik pada material yang terkonsolidasi secara berlebih.

K. Metode Analisis Kekakuan Pondasi Pelat

1. Metode Pondasi Kaku ( rigid footing method ) yaitu metode analisis suatu pondasi yang didasarkan pada anggapan bahwa distribusi reaksi tanah yang terjadi sepanjang penampang bawah pondasi adalah linier. Menurut Bowles ( 1983 ), konsep dasar untuk menganalisis pondasi kaku, baik untuk pondasi pelat tunggal ( kolom tunggal ) maupun pondasi pelat gabungan dengan dua kolom adalah :

a. Pondasi Pelat Tunggal

Pondasi pelat tunggal bisa dianggap sebagai balok fleksibel, dengan beban kolom sebagai beban terpusat.

b. Pondasi Pelat Gabungan

Pondasi pelat gabungan termasuk dalam kategori balok terhingga dengan ujung bebas yang dibebani dua buah beban terpusat.

2. Metode pondasi fleksibel ( flexible footing method ) yaitu metode analisis yang didasarkan pada distribusi reaksi tanah yang terjadi di bawah pondasi tidak linier atau bervariasi sepanjang bidang kontak pondasi. Ada 2 metode untuk menyelesaikan masalah pondasi fleksibel pada penelitian ini, yaitu metode Hetenyi dan metode elemen hingga dengan SAP 2000.

a. Metode Hetenyi

Metode Hetenyi disebut juga metode eksak adalah metode penyelesaian masalah balok fleksibel dengan asumsi dasar bahwa material balok mengikuti hukum Hooke, penampang prismatis, gaya geser di sepanjang permukaan bidang kontak antara pondasi dan tanah dianggap kecil dan diabaikan.

b. Metode Elemen Hingga

Pada pemecahan numerik khususnya dengan metode elemen hingga, sistem struktur merupakan rangkaian yang dibangun dari sejumlah elemen hingga, dimana satu dengan lainnya terhubung hanya pada nodal – nodalnya ( Bowles, 1983 ). Hubungan gaya dan lendutan pada nodal dimulai dengan mencari hubungan antara gaya – gaya luar pada nodal { P } dengan gaya – gaya element { F } berdasarkan prinsip kesetimbangan.

Umumnya pemecahan masalah analisis dengan metode elemen hingga dilaksanakan dengan bantuan software. Ada dua software

yang dapat dipakai untuk memecahkan masalah pondasi fleksibel yaitu SAP 2000 dan program dari Linchi Lu.

L. Balok Pada Pondasi Elastis

Aspek penting dalam desain elemen struktur fleksibel yang berhubungan dengan tanah adalah dengan cara dimana reaksi tanah, yang menunjuk secara mutu sebagai tekanan reaktif tanah (p), yang diasumsikan atau diperhitungkan dalam analisis. Besar dan distribusi p harus diasumsikan terlebih dahulu, dan ini adalah keuntungan penting untuk menentukan nilai parameter dasar secara acak karena nilai – nilai ini dapat dihitung dari sifat – sifat material ( modulus perubahan bentuk, Eo, Rasio Poisson, Vs dan kedalaman daerah yang mempengaruhi H disepanjang balok ) untuk tanah.

Secara umum analisis pembengkokan balok pada sebuah pondasi elastis dikembangkan asumsi bahwa gaya reaksi pondasi adalah sebanding pada setiap titik untuk defleksi balok pada titik itu. Karakteristik perubahan bentuk variabel pondasi didefinisikan berdasarkan pemahaman terhadap yang serupa, bebas, berjarak dekat dan elastis. Konstanta untuk keseimbangan hal ini dikenal sebagai modulus reaksi tanah dasar, Ks. Gambaran mekanis yang sederhana dan relatif keras mengenai pondasi tanah ini pertama kali diperkenalkan oleh Winkler pada 1867.

Gambar 7. Defleksi Pondasi Elastis Di Bawah Tekanan Yang Seragam; a = Winkler, b = Pondasi Tanah Praktis

Didalam model yang diusulkan oleh Hetenyi pada 1950, hubungan antara elemen bebas diselesaikan dengan menggabungkan lapisan elastis pada permasalahan 3D atau sebuah balok elastis dan permasalahan 2D yang dapat berubah bentuk hanya karena tekukan. Model pondasi lainnya diusulkan oleh Pastemak pada 1954 memperoleh hubungan geser antara pegas dengan menghubungkan ujung pegas dengan sebuah lapisan yang mengandung elemen vertikal tidak termampatkan yang berubah bentuk hanya dengan pemotongan melintang.

Pendekatan lainnya untuk mengembangkan dan juga memperbaiki model pondasi bermula dengan tiga rangkaian kompleks persamaan diferensial dengan penurunan sebagian ( kesesuaian, menurut peraturan dan keseimbangan ) menentukan perilaku tanah sebagai rangkaian semi tidak terhingga dan kemudian memperkenalkan asumsi yang sederhana dengan mematuhi pemindahan atau tekanan untuk memberikan persamaan yang tersisa untuk menyelesaikan dengan tepat, bentuk tertutup dan beragam. Ini merupakan rangkaian model sederhana.

III. METODE PENELITIAN

A. Pengambilan Sampel

Sampel tanah yang dipakai dalam penelitian ini adalah tanah lempung lunak yang berasal dari daerah Karang Anyar, Lampung Selatan yang berada pada kondisi tidak terganggu (undisturbed). Sampel tanah diambil dimaksudkan untuk mengindikasikan bahwa tanah yang digunakan dalam penelitian merupakan tanah lunak yang mewakili tanah di lokasi penelitian.

B. Penyelidikan Tanah Asli

Tahap-tahap pengujian material yang dilakukan terdiri atas pengujian sifat-sifat fisik tanah lempung lunak untuk tanah yang berada pada kondisi undisturbed. Semua pengujian ini dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah Universitas Lampung.

Sampel tanah digunakan untuk pengujian sebagai berikut :

1. Uji Kadar Air

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kadar air tanah, yaitu perbandingan antara berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat butir tanah kering, yang dinyatakan dalam persen. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-2216.

2. Uji Berat Jenis

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan kepadatan massa butiran atau partikel tanah yaitu perbandingan antara berat butiran tanah dan berat air suling dengan volume yang sama pada suhu tertentu. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-854.

3. Uji Analisis Saringan

Analisis saringan adalah mengayak atau menggetarkan contoh tanah melalui satu set ayakan di mana lubang - lubang ayakan tersebut makin kecil secara berurutan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui prosentase ukuran tanah dan susunan butiran tanah (gradasi), dari suatu jenis tanah yang tertahan di atas saringan No. 200 (0,075 mm). Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-422, AASHTO T88 (Bowles, 1991).

4. Uji Batas – batas Atterberg a. Batas Cair (Liquid Limit)

Tujuan pengujian ini adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada batas antara keadaan plastis dan keadaan cair. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-4318.

b. Batas Plastis (Plastic limit)

Tujuannya adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada keadaan batas antara keadaan plastis dan keadaan semi padat. Nilai batas plastis adalah nilai dari kadar air rata - rata sampel. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-4318.

C. TahapanPengujian Tanah Yang Telah Distabilisasi

Tahap-tahap pengujian tanah yang telah distabilisasi terdiri atas pengujian sifat-sifat fisik dan sifat mekanik tanah lempung lunak. Semua pengujian ini dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah Universitas Lampung.

Berikut pengujian-pengujian yang akan dilakukan :

1. Uji Kadar Air

Sama halnya pengujian kadar air pada tanah yag telah distabilisasi, pengujian ini juga bertujuan untuk mengetahui kadar air tanah.

2. Uji Berat Volume

Uji berat volume adalah pengujian yang didefinisikan sebagai perbandingan antara berat tanah dan volume tanah. Pengujian berat volume berhubungan erat dengan pengujian kadar air. Kemudian dalam pengujian berat volume akan didapat nilai berat volume basah dan berat volume kering.

3. Uji Geser Langsung

Tujan dari pengujian geser langsung adalah untuk mengetahui tegangan geser yaitu gaya perlawanan tanah terhadap gaya geser. Kemudian untuk menentukan besarnya sudut geser dalam dan kohesi tanah.

4. Uji Konsolidasi

Pengujian konsolidasi bertujuan untuk mengetahui pemampatan (perubahan volume) tanah pada saat menerima beban tertentu. Pada pengujian konsolidasi akan didapat waktu yang dibutuhkan suatu tanah

untuk mencapai nilai konsolidasi 90% yang menentukan baik dan buruknya kondisi tanah. Kemudian akan didapat juga nilai Cv dan nilai Cc. Semakin besar nilai Cc maka akan semakin besar pula angka porinya.

D. Metode Analisis Pemodelan

Adapun tahapan – tahapan dalam Analisa pemodelan adalah sebagai berikut :

1. Tahapan Awal

a. Melakukan review dan studi kepustakaan terhadap buku – buku dan jurnal – jurnal terkait dengan pondasi tiang, kelompok tiang, dan konstruksi sarang laba-laba, pondasi kaku dan elastis.

b. Pengumpulan data – data, bahan dan peralatan yang diperlukan dalam melakukan pengujian pemodelan seperti bak pengujian dengan ukuran 1x1x0,5 m yang dilengkapi roda yang dapat bergerak horizontal, mesin rotor penggerak sebagai simulasi gempa, dial yang dibutuhkan untuk mengukur penurunan pondasi, dan peralatan penunjang lainnya. c. Menyiapkan tanah yang akan dijadikan media pengujian yang

selanjutnya akan distabilisasi dengan cara perendaman dengan air sampai kondisi tanah menjadi jenuh dan siap digunakan dalam pengujian

2. Tahapan Pemodelan

a. Menghitung daya dukung pondasi yang selanjutnya akan digunakan dalam menentukan jumlah tiang pancang.

b. Merencanakan dan menentukan model KSLL dimodifikasi. Perencanaan meliputi penentuan ukuran pondasi, kedalaman, jumlah

dan jarak tiang pancang. Dalam penelitian ini pemodelan akan dilakukan untuk 2 pola tiang kelompok yang berbeda. Hal ini bertujuan untuk mengetahui efektifitas dan efisiensi dari penggunaan tiang pancang tersebut.

c. Pembuatan media model menggunakan skala jarak 1:86,1. Menggunakan kaca acrylic bening dengan ketebalan 3 mm sebagai pondasi laba-labanya, pipa almunium diameter 5 mm kemudian dicor yang digunakan sebagai tiang pancang. Perekatan acrylic

menggunakan lem plastik dan skrup digunakan untuk menyatukan pondasi laba-laba dengan tiang pancang. Untuk diameter model pondasi sarang laba-laba sebesar 40 cm, kedalaman tiang pancang 14 cm, tinggi dan lebar rib-rib disesuaikan dengan skala yang digunakan.

Gambar 10. Pola Tiang Kelompok 2

3. Pengujian Model KSLL

Adapun Tahapan pengujian Model KSLL adalah sebagai berikut :

a. Meratakan permukaan tanah yang telah distabilisasi. Pastikan permukaan tanah benar-benar rata untuk mendapatkan hasil penurunan yang akurat.

b. Meletakkan model KSLL pada media tanah yang telah diratakan. c. Memasang dial sebanyak 4 buah yang diletakkan pada empat sisi

yang berbeda. Tekan dial sampai meksimum untuk mencegah jarum dial bergerak sebelum dibebani. Atur dial pada posisi nol.

d. Membebani model dengan beban seberat 26 kg. Catat penurunan yang terbaca dial dalam waktu t (0,15,30,60,120,180) menit dan t (24) jam.

1 2

= Posisi Pemasangan Dial

3 4

Gambar 11. Posisi Dial

4. Tahapan Pemodelan Dengan Plaxis

Tahapan pemodelan PLAXIS meliputi : a Input program.

Parameter tanah yang digunakan dalam program PLAXIS diantaranya yaitu berat volume tanah (γ), modulus elastisitas (E), poisson rasio(v), kohesi (c), sudut geser (φ), dan sudut dilatasi ( ).

b Kalkulasi program.

Perhitungan dengan menggunakan elemen hingga non-linier yang ada didalam program plaxis.

d. Output program

Hasil dari menjalankan PLAXIS diantaranya yaitu mendapatkan tegangan efektif, nilai penurunan vertikal, penurunan total dan deformasi. Hasil analisis akan disajikan dalam kurva.

E. Analisis Hasil Penelitian

Semua hasil yang didapat dari pelaksanaan penelitian akan ditampilkan dalam bentuk tabel, grafik, hasil perhitungan serta penjelasan-penjelasan yang didapat dari :

1. Pengujian sampel tanah asli berupa pengujian seperti uji analisis ukuran butiran tanah, uji berat jenis, uji kadar air, uji batas-batas atterberg dan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik.

2. Melakukan perhitungan penurunan secara manual sebagai acuan hasil pengujian pemodelan dengan metode De Beer dan Marten.

3. Penurunan model KSLL dari hasil pengujian laboratorium yang ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik.

4. Hasil pemodelan dengan plaxis ditampilkan dalam bentuk skema dan gambar yang berupa berupa besarnya penurunan dan penyebaran beban yang terjadi dan dibandingkan dengan hasil perhitungan penurunan secara manual dan menarik kesimpulan.

Gambar 12. Bagan Alir Penelitian

Mulai

Persiapan Perencanaan : Pengumpulan data dan Pengambilan sampel tanah

Analisa pembebanan dan pemodelan dengan PLAXIS

Selesai Perencanaan dan

penentuan model KSLL dimodifikasi Pembuatan Media model rancanangan

Uji kemampuan KSLL _{Memaparkan hasil} perhitungan dan membandingkan dengan hasil

pemodelan Pemodelan KSLL Penyelidikan Tanah

Tanah Terstabilisasi : Kadar Air Berat Volume Geser Langsung

Konsolidasi

Kesimpulan dan saran Tanah Asli :

Kadar Air Berat Jenis Analisa Saringan Batas aterberg Perhitungan Penurunan Pondasi Secara Manual Perhitungan daya

dukung tiang tunggal dan kelompok

V. PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pemodelan pondasi laba-laba, pengujian, analisis dan pembahasan yang dilakukan dalam penelitian ini, maka kesimpulan yang didapatkan adalah :

1. Daya dukung tiang pancang pada pondasi KSLL yang dimodifikasi sebesar 173,466 ton.

2. Efisiensi terhadap kelompok tiang pancang didapat untuk Model 1 (85 tiang) adalah 0,824, sedangkan untuk Model 2 (80 tiang) adalah 0,825. Namun secara keseluruhan pondasi ini memerlukan jumlah tiang yang lebih besar, sehingga disarankan pada saat pelaksanaan menggunakan pola penyusunan tiang Model 1.

3. Penurunan model didapat bahwa penurunan untuk 85 tiang lebih kecil dibandingkan penurunan 80 tiang, sehingga dapat disimpulkan bahwa pondasi dengan 85 lebih efektif dan efisien digunakan.

4. Hasil analisis menunjukkan bahwa penurunan yang terjadi sebesar 39,968 cm dan hasil analisis PLAXIS sebesar 44,71 cm. Jika dilihat penurunan ini masih sangat besar, kondisi ini terjadi karena kebutuhan jumlah tiang pancang yang belum sesuai dengan kebutuhan beban diatasnya berdasarkan besar efisiensi kelompok tiang.

5. Dengan menggunakan pondasi KSLL penurunan yang terjadi lebih merata sehingga mencegah terjadinya different seetlement. Hal ini dikarenakan pondasi KSLL termasuk dalam pondasi kaku.

B. Saran

Berdasarkan hasil pengujian, analisis dan pembahasan yang dilakukan maka saran yang dapat diberikan adalah :

1. Dalam melakukan pemodelan, diperlukan perlakuan yang sama antara pemodelan dilaboratorium dan lapangan sehingga dapat dibandingkan hasil dari pemodelan dan lapangan.

2. Perlu adanya konversi khusus dari hasil pengujian. Sehingga hasil dari laboratorium dapat diaplikasikan di lapangan.

3. Perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang analisa pondasi KSLL dengan tiang pancang yang diperuntukkan pada bangunan tingkat tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, E.J. 1989. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. PT.Erlangga. Jakarta. Bowles, Joseph E. 1993. Analisis dan design pondasi. PT. Erlangga. Jakarta. Bowles, Joseph E. Johan K. Helnim. 1991. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah

(Mekanika tanah). PT. Erlangga. Jakarta.

Craig, R.F. 1991. Mekanika Tanah Edisi Keempat. PT. Erlangga. Jakarta.

Das, B.M. 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid I dan II. PT. Erlangga. Jakarta.

Hardiyatmo, H. C. 1992. Teknik Pondasi 1. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta Hardiyatmo, H. C. 1992. Teknik Pondasi 2. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta Hetenyi M. 1964. Beams On Elastic Foundation ; Theory With Applications In

The Field Of Civil and Mechanical Engineering. Univ. Of Michigan Press. Michigan.

Ryantori, Ir., dan Sutjipto, Ir. 1984. Konstruksi Sarang Laba-Laba. PT. Dasaguna. Surabaya.

Nathania, Lucia. 2013. Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Hotel 15 (Lima Belas) Lantai. Skripsi Universitas Lampung. Bandar Lampung

Universitas Lampung. 2012. Format Penulisan Karya Ilmiah Universitas Lampung. UPT Percetakan Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Lampiran A

Pekerjaan : Tugas Akhir Date Test :Okt-13 Lokasi : Kecamatan Karang Anyar, Lampung Selatan Test By :Fikri Al Fajri

Judul : Checked by : Andius Dasa Putra, M.T.

Iswan M.T.

Sampel :

1 Nomor cawan A B C

2 Berat cawanWc (gr) 9,58 9,48 9,54

3 Berat cawanWcs (gr) 22,79 23,64 26,44

4 Berat cawanWds (gr) 19,34 20,23 22,13

5 Berat Air Ww=Wcs-W (gr) 3,45 3,41 4,31

6 Berat TanahWs=Wds-W (gr) 9,76 10,75 12,59

7 Kadar Air (ω) ( % ) 35,35 31,72 34,23

8 Kadar Air Rerata ( % )

JL. Prof. Soemantri brojonegoro No. 1 Bandar Lampung ( 0721) 704947

33,77 Analisa Penurunan Pondasi Konstruksi

Sarang Laba – Laba (KSLL) Dimodifikasi

Pada Tanah Lunak Tanah Asli

KADAR AIR

KADAR AIR

No. Sample Sampel

Depth

100%

x

Ws

Ww

)

(

Air

Kadar





PekerjaanTugas Akhir Date Test : Okt-13 Lokasi : Kecamatan Karang Anyar, Lampung Selatan Test By : Fikri Al Fajri

Judul Checked by : Andius Dasa Putra, M.T.

Iswan M.T.

Sampel : Tanah Asli

No. A B

1 Berat Picnometer (W1) (gram) 35,72 35,61

2 Berat Picnometer + Tanah Kering (W2) (gram) 50,74 51,69

3 Berat Picnometer + Tanah Kering + Air (W3) (gram) 93,81 94,40

4 Berat Picnometer + Air (W4) (gram) 85,18 84,97

5 A = W2 - W1 (gram) 15,02 16,08

6 B = W4 - W1 (gram) 49,46 49,36

7 C = W3 - W2 (gram) 43,07 42,71

8 Berat Jenis A / (B-C) 2,351 2,418

9 Berat Jenis Rata-rata

Analisa Penurunan Pondasi Konstruksi Sarang

Laba – Laba (KSLL) Dimodifikasi Pada Tanah Lunak

BERAT JENIS Sample

2,384 BERAT JENIS

JL. Prof. Soemantri brojonegoro No. 1 Bandar Lampung ( 0721) 704947

)

2

3

(

)

1

4

(

)

1

2

(

W

W

W

W

W

W

G

_s











Pekerjaan : Tugas Akhir Date Test : Okt-13 Lokasi : Kecamatan Karang Anyar, Lampung Selatan Test By :Fikri Al Fajri

Judul : Checked by : Andius Dasa Putra, M.T.

Iswan M.T.

Sampel :Tanah Asli Date Test

Sievering ( Wet/ Dry ) Berat benda uji Semula

4 4,75 0,34 0,07 0,07 99,93

10 2 2,03 0,41 0,47 99,53

20 0,85 5,82 1,16 1,64 98,36

30 0,6 0,61 0,12 1,76 98,24

40 0,43 10,57 2,11 3,87 96,13

60 0,25 10,76 2,15 6,03 93,97

80 0,18 9,29 1,86 7,88 92,12

100 0,15 6,37 1,27 9,16 90,84

120 0,125 2,58 0,52 9,67 90,33

200 0,075 13,49 2,70 12,37 87,63

PAN 0 438,14 87,63 100,00 0,00

JUMLAH 500

Catatan

Klasifikasi Tanah : Lempung

Analisa Penurunan Pondasi Konstruksi Sarang

Laba – Laba (KSLL) Dimodifikasi Pada Tanah

Lunak SIEVE ANALYSIS SIEVE ANALYSIS Nomor Saringan Ukuran Partikel (mm)

Berat Tertahan di Saringan (gram)

Persentase Tertahan di

Saringan ( % )

Persentase Komulatif

( % )

Persentase Lolos( % )

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00

0,01 0,1 1 10

P e rs e n ta se L o lo s (% )

Diameter Saringan (mm)

PekerjaanTugas Akhir Date Test : Okt-13 Lokasi : Kecamatan Karang Anyar, Lampung Selatan Test By : Fikri Al Fajri

Judul Checked by : Andius Dasa Putra, M.T.

Iswan M.T.

Sampel : Tanah Asli

1 12 22 30 40

2 Nomor Cawan 31 30 5 49 251

3 Berat Cawan (gram) 10,34 7,56 9,39 9,29 14,32

4 Berat Cawan + Tanah Basah (gram) 38,99 32,13 31,79 40,79 21,3

5 Berat Cawan + Tanah Kering (gram) 29,71 24,73 25,17 31,93 20,12

6 Weight of Water (gram) 9,28 7,40 6,62 8,86 1,18

7 Weight of Dry soil (gram) 19,37 17,17 15,78 22,64 5,80

8 Kadar Air (ω) ( % ) 47,91 43,10 41,95 39,13 20,34

Dari persamaan y = -7,03ln(x) + 65,31 jika x = 25 maka y = 42,68 Jadi didapat nilai batas cair 42,68 %

LL PL PI

42,68 20,34 22,34 ( ASTM D 4318 - 84 )

Liquid Limit Determination

Plastic limit

LIQUID LIMIT AND PLASTIC LIMIT Jumlah Pukulan

Analisa Penurunan Pondasi Konstruksi Sarang

Laba – Laba (KSLL) Dimodifikasi Pada Tanah

Lunak

JL. Prof. Soemantri brojonegoro No. 1 Bandar Lampung ( 0721) 704947

LIQUID LIMIT AND PLASTIC LIMIT TEST

y = -7,03ln(x) + 65,31

0 20 40 60 10 100 Ka d a r A ir (% ) Jumlah Pukulan

Batas Cair

Pekerjaan : Tugas Akhir Date Test Okt-13

Lokasi : Kecamatan Karang Anyar, Lampung SelatTest By Akhmad Hastomo

Judul : Checked by Iswan S.T.,M.T.

Andius Dasa Putra S.T.,M.T.

Sampel

1 Nomor cawan A B C

2 Berat cawanWc (gr) 7,68 10,33 14,55

3 Berat cawanWcs (gr) 21,14 28,29 36,25

4 Berat cawanWds (gr) 17,88 23,37 30,66

5 Berat Air Ww=Wcs-Wds (gr) 3,26 4,92 5,59

6 Berat TanahWs=Wds-Wc (gr) 10,20 13,04 16,11

7 Kadar Air (ω) ( % ) 31,96 37,73 34,70

8 Kadar Air Rerata ( % )

Tanah Stabilisasi

KADAR AIR KADAR AIR

No. Sample Sampel

Depth

34,80

JL. Prof. Soemantri brojonegoro No. 1 Bandar Lampung ( 0721) 704947

Analisa Perancangan dan Perhitungan Konstruksi Sarang Laba – Laba (KSLL) Dimodifikasi Untuk Beban Skala Besar

100%

x

Ws

Ww

)

(

Air

Kadar





x

100%

Ws

Ww

)

(

Air

Kadar





Pekerjaan : Tugas Akhir Date Test Okt-13 Lokasi : Kecamatan Karang Anyar, Lampung Selatan Test By Fikri Al Fajri

Judul : Checked by Andius Dasa Putra, M.T.

Iswan M.T.

Sampel

1 Nomor cawan A B C

2 Berat cawanWc (gr) 9,82 9,41 11,04

3 Berat cawanWcs (gr) 55,08 48,42 34,83

4 Berat cawanWds (gr) 42,39 37,82 27,30

5 Berat Air Ww=Wcs-Wds (gr) 12,69 10,60 7,53

6 Berat TanahWs=Wds-Wc (gr) 32,57 28,41 16,26

7 Kadar Air (ω) ( % ) 38,96 37,31 46,31

8 Kadar Air Rerata ( % )

KADAR AIR

KADAR AIR 2

No. Sample Sampel

Depth

40,86

JL. Prof. Soemantri brojonegoro No. 1 Bandar Lampung ( 0721) 704947

Analisa Penurunan Pondasi Konstruksi Sarang Laba – Laba (KSLL) Dimodifikasi Pada Tanah

Lunak Tanah stabilisasi

100%

x

Ws

Ww

)

(

Air

Kadar





x

100%

Ws

Ww

)

(

Air

Pekerjaan : Tugas Akhir Date Test : Okt-13 Lokasi : Kecamatan Karang Anyar, Lampung Selatan Test By : Fikri Al Fajri

Judul : Checked by : Andius Dasa Putra, M.T.

Iswan M.T.

Sampel : Tanah Disatbilisasi

No. A B C

1 Diameter Ring (d) (cm) 5,00 5,00 5,00

2 Tinggi Ring (t) (cm) 1,20 1,20 1,20

3 Berat Ring (W1) (gram) 14,66 14,66 14,66

4 Berat Ring + Tanah (W2) (gram) 50,82 51,67 52,12

5 Kadar Air (ω) %

6 Volume Ring (V) (cm3) 23,55 23,55 23,55

7 W2-W1 (gram) 36,16 37,01 37,46

8 Ws/V (gr/cm3) 1,54 1,57 1,59

9 BV Tanah Basah Rata-Rata (gr/cm3)

10 BV Tanah Kering (γd) γw/(1+ω) _{(gr/cm3) 1,139 1,166 1,180}

11 BV Tanah Kering Rata-Rata (gr/cm3)

BV Tanah Basah (γw)

Berat Tanah Basah (Ws)

34,80 Analisa Penurunan Pondasi Konstruksi

Sarang Laba – Laba (KSLL) Dimodifikasi

Pada Tanah Lunak

BERAT VOLUME Sample

1,160

Berat Volume

JL. Prof. Soemantri brojonegoro No. 1 Bandar Lampung ( 0721) 704947

Pekerjaan : Tugas Akhir Date Test : Okt-13 Lokasi : Kecamatan Karang Anyar, Lampung Selatan Test By : Fikri Al Fajri

Judul : Checked by : Andius Dasa Putra, M.T.

Iswan M.T.

Sampel : Tanah Terstabilisai

Waktu Pergeseran Bacaan Gaya Geser Teg. Geser Bacaan Gaya Geser Teg. Geser Bacaan Gaya Geser Teg. Geser

(detik) (mm) Dial (kg) (kg/cm²) Dial (kg) (kg/cm²) Dial (kg) (kg/cm²)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

15 12,0 4,608 0,1197 18,0 6,9120 0,1796 22,0 8,4480 0,2195

30 16,0 6,144 0,1596 20,0 7,6800 0,1996 25,0 9,6000 0,2495

45 20,0 7,6800 0,1996 24,0 9,2160 0,2395 32,0 12,2880 0,3193

60 16,0 6,1440 0,1596 22,0 8,4480 0,2195 37,0 14,2080 0,3692

38,4845 0,384 0,133 35°

0,3193

0,0863 0,1725 0,2588

0,1996 0,2395

(kg/cm²)

Kohesi (kg/cm²) Sudut Geser Dalam (Ф) Luas Contoh Tanah (cm²) Kalibrasi

PENGUJIAN GESER LANGSUNG Gaya Normal

Tegangan Normal

maks (kg/cm²)

P1 = 3320 gram P2 = 6640 gram P2 = 9960 gram

σ1 = 0,0863 kg/cm² σ2 = 0,1725 kg/cm² σ2 = 0,2588 kg/cm² Jl. Prof. Dr. Soemantri Brojonegoro No.1, Bandar Lampung, Telp. (0721) 704947

Analisa Penurunan Pondasi Konstruksi Sarang Laba – Laba

: :

: :

Waktu Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

(detik) 0,5 1,0 2,0 4,0 8,0 4,0 2,0 cm³ 23,5500 20,6063 1,2 1,05

Teg. 0,025 0,05 0,1 0,2 0,4 0,2 0,1 gr 39,95 35,65 0,9129 0,6738

0 gr 29,08 29,08 37,3796 22,5928

0,16 3,0 30,0 54,0 86,0 140,0 154,5 151 gr 10,87 6,57 96,71747 79,2027

0,6 5,0 32,0 55,0 91,0 144,0 154 150,5 % 37,3796 22,5928 2,3621 2,3621

1,0 6,0 33,5 56,0 93,0 146,0 154 150 gr/cm³ 1,6964 1,7301 19,625 19,625

2.25 8,0 36,0 57,5 98,0 151,0 153,5 150 4 10,0 38,5 59,0 101,0 154,0 153,5 149,7

9 13,0 41,0 62,5 107,0 158,5 153 149

16 15,5 43,5 64,5 111,0 160,5 152,5 148,8 Tekanan Pembacaan Penurunan Koreksi Penurunan Δe e Penurunan Tinggi contoh t90 Cv 25 16,5 44,00 66,0 112,0 161 152,5 148,5 (kg/cm²) Arloji (cm) kotor (cm) alat (cm) ΔH (cm) ΔH/Ht e0 - Δe rerata (cm) rerata/Hdr(cm) (detik) 0,848 Hdr²/t90

36 17,0 45,00 67,0 113,0 162 152,3 148,5 0,000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

49 17,5 45,50 67,5 116,0 162,5 152,3 148,3 0,025 0,019 0,019 0,0019 0,0171 0,027 0,8857 0,0095 1,1905 2160 0,0005564 64 18,0 46,50 68,5 117,0 163,5 152,2 148,3 0,050 0,0475 0,0475 0,0048 0,0427 0,068 0,8448 0,0333 1,1668 2535 0,0004554 0,100 0,072 0,072 0,0106 0,0614 0,098 0,8150 0,0598 1,1403 3197 0,0003448 0,200 0,1195 0,1195 0,0148 0,1047 0,167 0,7460 0,0958 1,1043 3745 0,0002761 24 jam 19,0 47,50 72,0 119,5 164,5 152 148 0,400 0,1645 0,1645 0,019 0,1455 0,232 0,6810 0,1420 1,0580 4335 0,000219 koreksi 1,9 4,8 10,6 14,8 19 0,200 0,152 0,152 0,0148 0,1372 0,219 0,6942 0,1583 1,0418Cv rata2 : 0,000370345

(mm) 0,100 0,148 0,148 0,0106 0,1374 0,219 0,6939 0,1500 1,0500

Ht = BK/(A.Gs) LOKASI

KEDALAMAN

PENGUJIAN KONSOLIDASI

Tinggi Contoh (H0) SUMBER

Pembebanan

Berat Jenis (Gs) Berat Air

UNIVERSITAS LAMPUNG

Jl. Sumantri Brojonegoro No.1 Bandar Lampung - Telp. (0721) 704947

Angka Pori (e0) = (H0 -Ht)/Ht

0,6273 Volume Contoh

Kadar Air dan Berat Volume

Kadar Air ( )

Derajat Kejenuhan (Sr)

Angka Pori dan Derajat Kejenuhan PEKERJAAN

cm

Kadar Air ( )

Berat Volume Berat Basah Berat Kering (BK)

Lampiran B

Pengambilan Sampel

Pengujian Kadar Air

Analisa Saringan

Pengujian Batas Cair

Pengujian Berat Volume

Uji Geser Langsung

Pelunakan Tanah

Pemotongan Acrylic

Pemotongan Pipa Almunium

Pemasangan Pancang

Peletakkan Model Pada Media Tanah

Pengujian Berat Volume

Uji Geser Langsung

Pelunakan Tanah

Pemotongan Acrylic

Pemotongan Pipa Almunium

Pengecoran Pancang

Pemasangan Pancang

Pancang Pola 2

Peletakkan Model Pada Media Tanah

Pembebanan