22
Pada bab ini dijelaskan latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, ruang lingkup, metodologi, lokasi studi, dan sistematika
pembahasan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi tentang teori-teori dasar yang mendukung studi yang
digunakan dalam laporan tugas akhir ini. BAB III : METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi analisa yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Pengumpulan data-data yang berhubungan dengan Proyek Fly
Over Medan. 2.
Melakukan studi literatur sebagai dasar teori dan referens 3.
Melakukan studi ke perpustakaan.
BAB IV : ANALISA DAN PERHITUNGAN Bab ini berisi tentang perhitungan kapasitas daya dukung pondasi
bored pile yaitu perhitungan daya dukung aksial dan lateral termasuk grup tiang, dan besar penurunan yang terjadi .
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang rangkuman dari beberapa pembahasan yang
diambil dari literatur, serta memberikan kesimpulan dari hasil perbandingan daya dukung pondasi bored pile serta penurunan
elastic yang terjadi..
23
.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Umum
Pondasi merupakan bagian dari struktur yang berfungsi meneruskan beban menuju lapisan tanah pendukung di bawahnya. Dalam struktur apapun, beban
yang terjadi baik yang disebabkan oleh berat sendiri ataupun akibat beban rencana harus disalurkan ke dalam suatu lapisan
pendukung dalam hal ini adalah tanah
yang ada di bawah struktur tersebut. Banyak faktor dalam pemilihan jenis pondasi, faktor tersebut antara lain
beban yang direncanakan bekerja, jenis lapisan tanah dan faktor non-teknis seperti biaya konstruksi, waktu konstruksi. Pemilihan jenis pondasi yang digunakan
sangat berpengaruh kepada keamanan struktur yang berada diatas pondasi tersebut. Jenis pondasi yang dipilih harus mampu menjamin kedudukan struktur
terhadap semua gaya yang bekerja. Selain itu, tanah pendukungnya harus mempunyai kapasitas daya dukung yang cukup untuk memikul beban yang
bekerja sehingga tidak terjadi keruntuhan. Dalam kasus tertentu, apabila sudah tidak memungkinkan untuk menggunakan pondasi dangkal, maka digunakan
pondasi dalam.
24
Tiang pile adalah suatu bagian konstruksi pondasi yang berbentuk batang yang berfungsi untuk menyalurkan beban dari struktur atas ke tanah disekitar
tiang pada kedalaman tertentu. Penyaluran beban oleh tiang ini dapat dilakukan melalui lekatan antara selimut tiang dengan tanah disekitar bored pile,
penyaluran ini disebut tahanan samping skin friction, dan daya dukung ujung tiang end bearing.
Hal- hal yang perlu dihindari dalam perencanaan pondasi adalah keruntuhan geser dan deformasi yang berlebihan. Pada perencanaan pondasi juga harus
memperhatikan hal-hal berikut ini : 1.
Daya dukung pondasi harus lebih besar daripada beban yang bekerja pada pondasi baik beban statik maupun beban dinamiknya
2. Penurunan yang terjadi akibat pembebanan tidak melebihi dari penurunan
yang diijinkan.
2.2. Penyelidikan Tanah Soil Investigation
Sebelum melaksanakan pembangunan konstruksi diperlukan perhatian khusus akan jenis serta sifat dan karakteristik lapisan tanah setempat, berfungsi
sebagai landasan pondasi tersebut akan mampu mendukung beban yang akan bekerja secara vertikal maupun beban yang bekerja secara horizontal, serta
mampu mencegah kemungkinan terjadinya pengaruh-pengaruh baik yang timbul secara alami maupun pengaruh pergeseran tanah.
Tujuan penyelidikan geoteknik yang dilakukan adalah:
25
a. Untuk menentukan kondisi alamiah dan lapisan - lapisan tanah di lokasi
yang ditinjau, dalam Tugas Akhir ini lokasi yang ditinjau adalah Proyek Pembangunan Jembatan Layang Simpang Pos Medan.
b. Mengetahui stratigrafi atau sistem pelapisan tanah di lokasi . Stratigrafi
tanah dapat diperoleh berdasarkan hasil boring di lapangan hingga kedalaman tanah keras dengan nilai N SPT50 untuk tanah pasir dan N SPT
30 untuk tanah lempung. c.
Mengetahui sifat kompressibilitas tanah di lokasi seperti nilai indeks kompressibilitas tanah keras C
c
, konstanta konsolidasi C
v
. Parameter ini dapat diperoleh dari hasil consolidation test.
d. Mengetahui kedalaman muka air tanah ground water level di lokasi.
e. Mengambil sampel tanah undisturbed sample dari lokasi untuk diuji di
laboratorium. Hal ini dapat diperoleh melalui boring . f.
Menentukan sifat fisis dan mekanis lapisan tanah berdasarkan hasil uji laboratorium terhadap sampel tanah yang terganggu disturbed soil dan
sampel tanah tidak terganggu undisturbed soil. g.
Mengetahui kekuatan tanah pada setiap kedalaman tertentu. Hal ini dapat diperoleh dari hasil Standard Penetration Test SPT yang dinyatakan
dengan jumlah pukulan per 45 cm penetrasi.
2.3. Pondasi Bored pile
Pondasi bored pile adalah suatu pondasi yang dibangun dengan cara mengebor tanah terlebih dahulu, baru kemudian diisi dengan tulangan dan dicor.
26
Bored pile dipakai apabila tanah dasar yang kokoh yang mempunyai daya dukung besar terletak sangat dalam, yaitu kurang lebih 15 m serta keadaan sekitar tanah
bangunan sudah banyak berdiri bangunan –bangunan besar seperti gedung-gedung
bertingkat sehingga dikhawatirkan dapat menimbulkan retak –retak pada bangunan
yang sudah ada akibat getaran –getaran yang ditimbulkan oleh kegiatan
pemancangan apabila dipakai pondasi tiang pancang. Daya dukung bored pile diperoleh dari daya dukung ujung end bearing
capacity yang diperoleh dari tekanan ujung tiang dan daya dukung geser atau selimut friction bearing capacity yang diperoleh dari daya dukung gesek atau
gaya adhesi antara bored pile dan tanah disekelilingnya. Pada Gambar 2.1 diperlihatkan bentuk tiang bor secara skematis.
Bored pile berinteraksi dengan tanah untuk menghasilkan daya dukung yang mampu memikul dan memberikan keamanan pada struktur atas. Untuk
menghasilkan daya dukung yang akurat maka diperlukan suatu penyelidikan tanah yang akurat juga. Ada dua metode yang biasa digunakan dalam penentuan
kapasitas daya dukung bored pile yaitu dengan menggunakan metode statis dan metode dinamis.
27
Gambar 2.1.Skematis Tiang Bor Hartono, 2006 Bored pile dipasang ke dalam tanah dengan cara mengebor tanah terlebih
dahulu, baru kemudian diisi tulangan dan dicor beton. Tiang ini 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 beton. Pada tanah yang keras atau batuan lunak, dasar tiang dapat dibesarkan untuk menambah tahanan dukung ujung tiang.
Ada berbagai jenis pondasi bored pile yaitu: 1.
Bored pile lurus untuk tanah keras; 2.
Bored pile yang ujungnya diperbesar berbentuk bel; 3.
Bored pile yang ujungnya diperbesar berbentuk trapesium; 4.
Bored pile lurus untuk tanah berbatu-batuan
28
Gambar 2.2 Jenis-Jenis Bored pile Das, 1941 Tiang pancang dan bored pile dibedakan karena mekanisme
pemikulan beban yang relatif tidak sama, secara empiris menghasilkan daya dukung yang berbeda, pengendalian mutu yang berbeda, dan cara
evaluasi yang berbeda untuk masing masing jenis tiang tersebut. Pondasi bored pile mempunyai karakteristik khusus karena cara
pelaksanaannya yang dapat mengakibatkan perilaku di bawah pembebanan berbeda dengan perilaku tiang pancang. Namun demikian, terdapat beberapa
masalah pelaksanaan konstruksi pondasi bored pile dapat dilihat pada Gambar 2.3. Hal - hal yang mengakibatkan timbulnya perbedaan antara
pondasi bored pile dan tiang pancang adalah sebagai berikut : a.
Bored pile dilaksanakan dengan menggali lubang bor dan mengisinya dengan material beton, sedangkan tiang pancang
dimasukkan ke tanah dengan mendesak tanah disekitarnya displacement pile.
b. Beton dicor dalam keadaan basah dan mengalami masa curing
dibawah tanah.
29
c. Untuk menjaga kestabilan dinding lubang bor digunakan casing
maupun slurry yang dapat membentuk lapisan lumpur pada dinding galian, serta dapat mempengaruhi mekanisme gesekan tiang
dengan tanah. d.
Cara penggalian lubang bor disesuaikan dengan kondisi tanah Keuntungan pemakaian pondasi bored pile adalah:
1. Tidak ada resiko kenaikan Muka Air Tanah MAT 2. Kedalaman tiang dapat divariasikan berdasarkan kondisi tanah setempat.
3. Bored pile tunggal dapat digunakan pada tiang kelompok atau pile cap. 4. Bored pile dapat didirikan sebelum penyelesaian tahapan selanjutnya.
5. Ketika proses pemancangan dilakukan, getaran tanah akan mengakibatkan kerusakan pada bangunan yang ada di dekatnya, tetapi
dengan penggunaaan pondasi bored pile hal ini dapat dicegah. 6. Pada pondasi tiang pancang, proses pemancangan pada tanah lempung
akan membuat tanah bergelombang dan menyebabkan tiang pancang sebelumnya bergerak ke samping. Hal ini tidak terjadi pada konstruksi
pondasi bored pile. 7. Selama pelaksanaan pondasi bored pile tidak ada suara yang
ditimbulkan oleh alat pancang seperti yang terjadi pada pelaksanaan pondasi tiang pancang.
8. Karena dasar dari pondasi bored pile dapat diperbesar, hal ini memberikan ketahanan yang besar untuk gaya keatas.
9. Permukaan diatas dimana dasar bored pile didirikan dapat diperiksa secara langsung.
30
10. Pondasi bored pile mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap beban lateral.
11. Pada pondasi bored pile, saat penggalian dapat dilakukan pemeriksaan mengenai jenis tanah untuk membandingkan dengan jenis
tanah yang diantisipasi. 12. Tiang dapat dipasang sampai kedalaman yang dalam maupun
dengan diameter yang besar, dan dapat dilakukan pembesaran ujung bawahnya jika tanah dasar setempat berupa lempung.
13. Tidak dipengaruhi oleh tegangan pada waktu pengangkutan dan pemancangan.
14. Gangguan lingkungan yang minimal karena suara, getaran dan gerakan dari tanah sekitarnya dapat dikatakan minimum.
15. Terhadap perubahan konstruksi. Kontraktor dapat dengan mudah mengikuti perubahan diameter atau panjang bored pile untuk
mengkompensasikan suatu kondisi yang tidak terduga. 16. Umumnya daya dukung yang amat tinggi memungkinkan perancangan
satu kolom dengan dukungan satu tiang one column one pile sehingga dapat menghemat kebutuhan untuk pile cap.
17. Kepala tiang mudah diperbesar bila diperlukan, misalnya : untuk meningkatkan inersia terhadap momen.
18. Tidak ada resiko penyembulan heaving.
31
Gambar 2.3 Ilustrasi Masalah Pelaksanaan Konstruksi Pondasi Bored pile Namun demikian terdapat juga beberapa kerugian dari pondasi bored pile :
1. Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan bila tanah setempat berupa pasir atau tanah yang berkerikil.
2. Mutu beton tidak dapat dikontrol dengan baik karena dipengaruhi air tanah.
3. Air yang mengalir ke dalam lubang bor dapat mengurangi daya dukung tiang terhadap tanah.
4. Pelaksanaan konstruksi yang sukses sangat bergantung pada ketrampilan dan kemampuan kontraktor, dimana bila pelaksanaannya
buruk dapat menyebabkan penurunan daya dukung yang cukup berarti. 5. Keadaan cuaca yang buruk dapat mempersulit pengeboran dan
pengecoran, dapat diatasi dengan cara menunda pengeboran dan
32
pengecoran sampai keadaan cuaca memungkinkan atau memasang tenda sebagai penutup
.
6. Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan, bila tanah berupa pasir atau tanah berkerikil maka menggunakan bentonite sebagai
penahan longsor. 7. Pengecoran beton sulit bila dipengaruhi air tanah karena mutu beton
tidak dapat dikontrol dengan baik maka diatasi dengan cara ujung pipa tremie berjarak 25-50 cm dari dasar lubang pondasi.
8. Air yang mengalir ke dalam lubang bor dapat mengakibatkan gangguan tanah, sehingga mengurangi kapasitas dukung tanah terhadap tiang, maka
air yang mengalir langsung dihisap dan dibuang kembali kedalam kolam air.
9. Akan terjadi tanah runtuh ground loss jika tindakan pencegahan tidak dilakukan, maka dipasang casing untuk mencegah kelongsoran.
10. Karena diameter tiang cukup besar dan memerlukan banyak beton dan material, untuk pekerjaan kecil mengakibatkan biayanya sangat melonjak
maka ukuran bored pile disesuaikan dengan beban yang dibutuhkan. 11. Walaupun peneterasi sampai ke tanah pendukung pondasi dianggap
telah terpenuhi, kadang-kadang terjadi bahwa tiang pendukung kurang sempurna karena adanya lumpur yang tertimbun di dasar, maka dipasang
pipa paralon pada tulangan bored pile untuk pekerjaan base grouting. 12. Berbahaya jika terjadi tekanan artesis yang dapat menerobos ke atas
33
13. Karena kedalaman dan diameter dari bored pile dapat divariasi dengan mudah, maka jenis pondasi ini dipakai baik untuk beban ringan maupun
untuk struktur berat seperti bangunan bertingkat tinggi dan jembatan. Dekade terakhir ini aplikasi pemakaian pondasi bored pile semakin
luas,antara lain seperti diperlihatkan pada Gambar 2.4: a.
Kestabilan lereng b.
Menara transmisi listrik c.
Fasilitas dok, soldier pile d.
Dinding penahan tanah e.
Pondasi jembatan f.
Pondasi bangunan tinggi dan lain-lain.
Gambar 2.4. Macam-macam Kegunaan Pondasi Bored pile
2.4. Metode Pelaksanaan Pondasi Bored pile
34
Aspek teknologi sangat berperan dalam suatu proyek konstruksi. Umumnya, 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. 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.
5. Pembuatan Drainase dan Kolam Air
35
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
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.
2.5 Prosedur Pengeboran dengan Metode RCD
Metode RCD merupakan metode dengan pengeboran sedikit berputar untuk melepaskan tanah yang dibor dan air melalui borde 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 2m 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
36
metode RCD, casing, diperlukan untuk mencegah runtuhnya dinding berlubang dan untuk mengamankan tingkat air di dalam lubang.
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 2.5, kemudian mesin RCD diposisikan
dengan ketentuan sebagai berikut : a.
Mata bor disambung dengan stang pemutar, kemudian mata bor diperiksa apakah sudah tepat berada pada pusatas stand pipe titik
pondasi. b.
Pondasi mesin RCD harus tegak lurus terhadap lubang yang akan dibor yang sudah terpasang stand tube.
Gambar 2.5 Pengoperasian Dasar Metode RCD Dalam metode RCD, pengeboran sedikit berputar untuk
melepaskan tanah yang dibor dan air melalui bore pile. Dengan memperluas pengeboran pile membuat pengeboran terus menerus
37
berjalan, hal ini efektif dilakukan sehingga tidak perlu untuk mengangkat bucket seperti metode lain. Ketinggian air harus dijaga 2m
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.
2. Proses Pengeboran Drilling Work
