Uji Laboratorium Bentang Alam dan Daya Dukung Tanah

17 Qe , Ap, c, q͞ adalah sama dengan sebelumnya σc’ dan σq’ adalah faktor daya dukung yang telah disesuaikan ɳ : faktor, menurut Meyerhorf adalah 1 - Terzaghi Kapasitas daya dukung ujung pada tanah umumnya adalah: Qe = × . × × + × + × × × 42 Dengan keterangan rumus sama seperti sebelumnya. - Tomlinson Qe = × × + × 43 Rumus-rumus tiang pancang yang diusulkan oleh Terzaghi dan Meyerhorf sebenarnya sudah mencakup daya dukung ujung dan gesekan jika kedalaman tiang mencapai 25 meter sampai 50 meter. Rumus-rumus Terzaghi baik digunakan untuk kedalaman sampai sekitar 25 meter dan rumus Meyerhorf untuk kedalaman lebih besar dari 25 meter. Jika kedalaman tiang sudah melebihi 50 meter, maka daya dukung tiang lebih mengandalkan pada gesekan tiang. Untuk kondisi ini maka rumus-rumus Tomlinson lebih cocok untuk digunakan Hadihardaja 1997. Kapasitas daya dukung friksi dapat dihitung berdasarkan data laboratorium. Kapasitas daya dukung friksi dapat dihitung menggunakan metode Alpha α sebagai berikut sumber: Pradoto 1989: - Cara α dari Tomlinson Cara ini dapat digunakan untuk tanah berbutir halus, tanah berbutir kasar, maupun tanah pada umumnya. Untuk tanah berbutir halus: Qf= × × + × × tan × 44 Dimana: α : faktor adhesi yang merupakan fungsi dari kohesi atau hasil undrained shearing strength c : kohesi atau hasil undrained shearing strength K : coefficient of lateral preassure, harganya terletak antara Ko sampai 1.75, Dimana: Ko = − ∅ √ 45 OCR : Over consolidation ratio qcqo qc : preconsolidated pressure qo : overburden pressure ∅ : sudut geser dalam biasanya diambil tegangan efektifnya δ : sudut geser efektif antara tanah dan material tiang As : luas selimut tiang pancang yang menerima geser

2.4 Pondasi Jembatan

Pondasi jembatan berfungsi untuk menyalurkan seluruh beban vertikal maupun horizontal dari stuktur di atasnya ke tanah tanpa menyebabkan keruntuhan 18 geser dan penurunan yang berlebihan pada tanah maupun pondasi. Pemilihan jenis pondasi ini didasarkan pada kedalaman tanah keras, keadaan lokasi setempat, tipe bangunan, keadaan propertis lapisan tanah, kemampuan pondasi tersebut untuk menyalurkan beban, serta ditinjau juga terhadap efisiensi proses dan biaya dari penerapan pondasi tersebut. Secara umum jenis pondasi yang dapat digunakan adalah sebagai berikut: a. Pondasi dangkal. Pada umumnya pondasi dangkal digunakan untuk kondisi lapisan tanah keras terletak di dekat permukaan tanah. Pondasi dangkal ini terdiri dari jenis pondasi telapak, pondasi menerus, serta pondasi rakit. b. Pondasi dalam Pondasi dalam terdiri dari pondasi bored pile dengan casing atau tanpa casing, pondasi caisson, serta pondasi tiang. Pondasi dalam biasanya digunakan untuk jenis struktur dengan beban yang relatif besar namun tanah keras berada jauh di bawah permukaan tanah. Pondasi tiang merupakan salah satu teknologi pondasi yang sering digunakan untuk struktur bangunan dengan beban yang besar. Daya dukung untuk pondasi tiang ini terdiri dari dua jenis yakni daya dukung tahanan ujung dan daya dukung gesekan friksi. Daya dukung tahanan ujung lebih ditekankan apabila pondasi tiang ditanamkan hingga masuk sampai lapisan tanah keras. Tiang tipe ini disebut end bearing pile atau point bearing piles. Sedangkan daya dukung yang berasal dari daya lekatan tiang dan tanah lebih ditekankan pada kondisi ketika tiang tidak dapat mencapai lapisan tanah keras. Tiang seperti ini disebut friction pile. Selain itu, daya dukung pada pondasi tiang ini juga dapat berupa friction dan end bearing capacity. Tiang pancang dapat dibedakan dari material utama pembuatnya, yakni tiang pancang kayu, tiang pancang beton serta tiang pancang baja. CP 2004 dalam Pradoto 1989 juga mengklasifikasikan tiang untuk pondasi tiang menjadi 3 bagian sebagai berikut: 1. Tiang perpindahan besar Large displacement piles Tiang ini adalah tiang masif ataupun tiang berlubang dengan ujung tertutup. Pelaksanaan di lapangan dapat dengan dipancang atau ditekan sampai elevasi yang dituju sehingga terjadi perpindahanterdesaknya lapis tanah. 2. Tiang Perpindahan kecil Small displacement piles Tiang ini memiliki penampang yang lebih kecil dari pada tiang tipe Large displacement. Contohnya adalah tiang baja penampang H atau I, tiang pipa, atau tiang box dengan ujung terbuka yang memungkinkan tanah masuk ke penampang yang berlubang. 3. Tiang tanpa perpindahan Non displacement piles Tiang tipe ini dibuat dengan memindahkan tanah terlebih dahulu untuk kemudian dapat dilaksanakan pengisian lobang tersebut dengan tiang. Penentuan kedalaman tiang pada pondasi tiang harus mempertimbangkan beberapa hal berikut BMS section 4 1992: a. Daya dukung dan sifat kompresibilitas dari tanah atau batuan b. Penurunan yang diizinkan dari struktur c. Perkiraan kedalaman gerusan d. Kemungkinan pergerakan tanah e. Penggalian atau pengerukan dikemudian hari yang berdekatan dengan pondasi f. Letak dan kedalaman pondasi struktur yang berdekatan 19 g. Muka air tanah Biasanya, dalam perancangan pondasi jembatan dengan tipe tiang pancang, tiang yang digunakan bukan berupa tiang tunggal melainkan tiang dalam grup. Berdasarkan RSNI-T-12-2004, jarak dari tiang-tiang harus dipertimbangkan terhadap kondisi dari tanah dan harus dipilih dengan memperhatikan pemadatan dan metode pemasanganpelaksanaannya. Jarak tiang harus diukur dari as ke as. Untuk tiang-tiang yang paralel, jarak minimum tiang adalah 5 kali diameter atau jarak terkecil dari tiang. Bila kepala tiang tergabung dalam suatu kumpulan kepala tiang pile-cap beton, jarak dari satu sisi tiang ke tepi terdekat dari kumpulan kepala tiang, tidak boleh kurang dari 250 mm. Kepala tiang harus tertanam ke dalam beton tidak kurang dari 300 mm sesudah semua material yang rusak akibat pemancangan dibuang. Untuk tiang-tiang beton dan pipa baja yang diisi beton harus dibuat kait angkur atau pembesian yang diperpanjang kedalam pilecap beton, maka masuknya kepala tiang dapat dikurangi sampai 100 mm. Lebih lanjut lagi, Pradoto 1989 menjelaskan spasi setiap tiang dalam suatu grup tiang pondasi umumnya bervariasi antara 2 kali diameter tiang 2D hingga 6 kali diameter tiang 6D. Selain itu, spasi ini juga bervariasi berdasarkan fungsi pile serta klasifikasi tanah yakni sebagai berikut: Berdasarkan fungsi pile - sebagai friction pile minimum S = 3D - sebagai end bearing pile minimum S = 2.5 D Berdasarkan klasifikasi tanah - terletak pada lapisan tanah liat keras minimum S = 3.5D - terletak di daerah lapis padat minimum S = 2D Spasi dalam grup tiang akan memberikan pengaruh terhadap kemampuan daya dukung dari grup tiang tersebut. Pengaruh dari spasi ini akan menentukan besarnya efisiensi daya dukung grup tiang. Spasi antar tiang dalam grup tiang yang berdekatan menyebabkan adanya pemakaian bersama area lapisan tanah dalam menyalurkan beban. Hal ini menyebabkan daya dukung maksimum grup tiang tidak dapat dihitung dengan mengalikan kapasitas daya dukung satu tiang dengan jumlah banyaknya tiang. Untuk itu diperlukan adanya efisiensi grup tiang. Daya dukung maksimum grup tiang dapat dihitung berdasarkan anggapan keruntuhan tiang tunggal individual pile failure. Keruntuhan tiang tunggal ini dapat diterapkan untuk tanah tipe c-soils, ∅-soils, serta c-∅ soils yang memenuhi syarat minimum spasi. Sedangkan untuk kondisi yang dijabarkan di bawah ini, kapasitas daya dukung tiang maksimum grup harus dihitung berdasarkan anggapan keruntuhan blok block failure. Kondisi tersebut adalah Pradoto 1989: - Biasanya untuk tanah c-soils yang lunak atau tanah pasir lepas - Untuk tanah liat keras dan tanah pasir padat yang mempunyai spasi S 3D Di dalam grup tiang gaya-gaya luar yang bekerja pada kepala tiang kolom didistribusikan pada grup tiang berdasarkan rumus elastisitas sebagai berikut: Qum = ± × ∑ ± × ∑ 46 Dimana: Qum : beban aksial untuk sembarang anggota member tiang Qi V : beban vertikal total yang bekerja pada titik pusat grup tiang n : banyak tiang dalam grup 20 Mx, My : momen pada arah sebagai x dan sebagai Y X, Y : jarak dari tiang terhadap sumbu X dan Y Dalam perancangan tiang-tiang pondasi, diperlukan kriteria perancangan yang didasarkan pada hal berikut: - Hult yakni gaya horizontal yang merupakan fungsi dari sifat-sifat tanah harus lebih besar dari gaya horizontal yang dikenakan pada tiang tunggal biasa yakni H working load Hwl. Hwl dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut: Hwl = ∑ ∑ 47 - Kestabilan perancangan defleksi yang terjadi defleksi yang diizinkan. Perancangan defeksi tiang yang terjadi dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut: Untuk tipe kepala tiang bebas = × × 48 Untuk kepala tiang terjepit = + × 49 Dimana: zf : jarak dari surface ke titik jepit dasar Ep : modulus elastisitas tiang Ip : Momen Inersia tiang Selain itu perlu diperhitungkan besarnya penurunan yang terjadi. Pada lapisan tanah berbutir halus, settlement yang dominan terjadi adalah consolidation settlement. Sebaliknya pada lapis tanah berbutir kasar, settlement yang dominan terjadi adalah immediate settlement. Jika tanah tersebut murni hanya terdiri dari tanah berbutir kasar, maka consolidation settlement tidak terjadi. Besarnya settlement yang dizinkan adalah sebesar 25 mm. Berdasarkan BMS Vol 2 1992, penurunan tiang tunggal dapat diperkirakan dengan cara elastis sebagai berikut: - Tiang terapung atau tahan lekat = × × × ℎ × 50 - Tiang tahan ujung = × × × ℎ × 51 Dimana: P : beban rencana yang bekerja d : diameter tiang Es : modulus young tanah rencana Io : faktor pengaruh tiang kaku dalam lapis merata yang dalam Gambar 3