35 c
u
= Kohesi Undrained kNm² c
u
= N – SPT x 23 x 10 ....……………………………………….…..2.15
4. Tahanan geser selimut tiang pada tanah kohesif Q
s
=
α
x c
u
x p x L
i
…………………...……………………….…2.16 Dimana :
α
= Koefisien adhesi antara tanah dan tiang c
u
= Kohesi undrained kNm² p
= Keliling tiang m L
i
= Panjang lapisan tanah m
2.8.3. Berdasarkan bacaan manometer alat hydraulic jack
Kapasitas daya dukung tiang pancang dapat diketahui berdasarkan bacaan manometer yang tersedia pada alat pancang hydraulic jack. Kapasitas daya dukung tiang
dapat dihitung dengan rumus : Q = P x A
..............……………………………………………………2.17 Keterangan :
Q = Daya dukung tiang pada saat pemancangan ton P = Bacaan manometer kgcm²
A = Total luas efektif penampang piston cm² Pada setiap mesin mempunyai dua buah piston.
Untuk mesin kapasitas 320 ton : Diameter piston hydraulic jack
1 = 180 mm = 18 cm
Universitas Sumatera Utara
36 2 = 220 mm = 22 cm
Luas penampang piston 1 =
π
r² =
π
. 9² cm = 254,57 cm² Luas penampang piston
2 = π .11² cm = 380,28 cm²
Total luas efektif penampang piston = 2 x 254,57 + 2 x 380,28 = 1269,7 cm²
2.8.4. Berdasarkan data Pile Driving Analizer PDA
Tujuan pengujian dinamis ini adalah untuk mengetahui besarnya daya dukung ultimate tiang pancang tunggal yang dilakukan dilapangan dengan berbagai dimensi dan karakteristik
tiang yang telah ditentukan melalui perencanaan sebelumnya, baik untuk pemilihan tiang maupun lokasinya.
Beban dinamik akibat tumbukan dari drop hammer pada kepala tiang, akan menimbulkan regangan pada tiang dan pergerakan relatif relative displacement yang terjadi
antara tiang dan tanah sekitarnya menimbulkan gelombang akibat perlawanan atau reaksi tanah. Semakin besar kekuatan tanah, semakin kuat gelombang perlawanan yang timbul. Gelombang
aksi maupun reaksi akibat perlawanan tanah akan direkam, dari hasil rekaman, karakteristik gelombang – gelombang ini dianalisa untuk menentukan daya dukung statik tiang diuji,
berdasarkan theory of stress wave propagation on pile case method. Saat ini pengujian PDA banyak dilakukan untuk pondasi tiang pancang precast piles,
steel piles, spun piles, menggunakan palu dari alat pancangnya sendiri, sehingga sangat praktis
Universitas Sumatera Utara
37 dan ekonomis pengerjaannya. Pengujian PDA untuk tiang berdiameter besar dan daya dukung
besar sangat menguntungkan, karena proses pengujian sangat singkat dari persiapan sampai selesai hanya berlangsung selama 1 – 3 jam.
Untuk menghasilkan beban dinamik pada tiang, digunakan palu yang berfungsi sebagai alat tumbuk. Berat minimum dari palu yang akan digunakan ditentukan sebesar 1 dari
perkiraan daya dukung ijin tiang. Sebagai contoh : untuk daya dukung ijin tiang direncanakan 500 ton, dan diambil daya dukung batasnya 200 dari daya dukung ijinnya, sebesar 1000 ton,
maka berat minimum palu adalah 10 ton. Tinggi jatuh palu diambil antara 1 m sampai 2 m, dipilih ketinggian minimum berupa yang sudah menghasilkan output daya dukung batas tiang.
Pengujian dilakukan 2 sampai 5 kali tumbukan, sedangkan besarnya daya dukung tiang ditentukan dari rekaman 1 gelombang tumbukan saja.
Terbatasnya berat palu yang dipakai untuk pengujian tiang dengan PDA, menyebabkan pengujian tersebut banyak diragukan berbagai pihak. Tetapi dengan digunakannya palu berbobot
sangat besar yaitu 11,50 ton tersedia juga bobot 25 ton untuk berbagai proyek menyebabkan hasil pengujian menjadi lebih akurat.
A. Prosedur Pengujian Daya Dukung Tiang Pancang Dengan PDA
Pengujian dinamis PDA dilakukan dengan menginterpretasikan gelombang satu dimensi one dimentional wave yang merambat pada media yang diuji. Gelombang ini
didapat dengan tumbukan impact pada tiang uji, sehingga menghasilkan gelombang sesuai dengan kebutuhan pengujian.
Kualitas rekaman tergantung dari pemasangan instrumen dan bekerjanya komputer dan sistem elektronik. Apabila instrumen tidak terpasang dengan baik atau
Universitas Sumatera Utara
38 sistem komputer tidak bekerja seperti yang diharapkan, hal ini akan segera diketahui
dari beberapa rekaman blow yang pertama. 1. Instrumen PDA
a. Strain Transducer dan Accelometer Untuk mengukur regangan dan percepatan selama perambatan gelombang akibat
tumbukan yang diberikan pada tiang, strain transducer dan accelometer dipasang masing – masing 2 buah di kedua sisi tiang untuk mencegah tidak bekerjanya instrument
pada saat penumbukan , berfungsi merubah regangan dan percepatan menjadi sinyal elektronik, melalui kabel penghubung akan direkam oleh alat PDA. Dipasang atau
diletakkan pada permukaan bagian atas tiang dengan jarak lebih besar dari 1,5 W – 2 W dari ujung atas kepala tiang, Dimana W = lebar penampang tiang, untuk mendapatkan
hasil rekaman yang baik. b. Computer Laptop PDA
Hasil pengukuran direkam dengan alat computer PDA type PAK dari GRL USA di lapangan dan dianalisa dengan program CAPWAP.
2. Pemasangan Instrumen PDA Sesuai ketentuan ASTM D 4945-96 maka pemasangan instrumen strain
transducer harus dilakukan sedemikian rupa untuk menghindari pengaruh yang akan terjadi selama penumbukan. Sehingga pengaruh faktor momen dapat
diabaikan, untuk mendapatkan nilai N aksial sebesar mungkin.
Universitas Sumatera Utara
39 3. Pekerjaan Persiapan
Sebelum pengujian dilaksanakan, telah dilakukan persiapan untuk PDA dengan mencatat hal – hal yang perlu diperhatikan, yaitu : Pengeboran lubang pada tiang pancang untuk
pemasangan Strain Tranducer dan Accelerometer.
4. Pelaksanaan pengujian PDA Tiang pancang uji diberi beberapa kali tumbukan, penumbukan dihentikan jika
telah diperoleh mutu rekaman cukup baik pada komputer dan energi tumbukan EMX relatif cukup tinggi. Kualitas rekaman cukup baik tergantung dari beberapa faktor, yaitu:
a. Pemasangan instrumen terpasang dengan cukup kuat pada tiang beton;
b. Sistem elektronik komputer dan efisiensi hammer yang digunakan.
Saat pengujian secara temporer dilakukan pengecekanpengencangan instrumen strain tranducer dan accelerometer. Nilai EMX tergantung nilai efisiensi hammer yang dipakai. Hasil uji
dinamis PDA dianalisis lebih lanjut dengan program CAPWAP, didapat perbandingan kekuatan daya dukung tiang pancang dilapangan termasuk distribusi kekuatan friksi tanah di setiap
lapisan tana, tahanan ujung, tegangan tiang, dan lainnya.
B. Efisiensi Tumbukan Hammer
Dari beberapa tumbukan pada tiang yang diuji, efisiensi transfer energi hammer mencapai 50 sampai dengan 63 dari energi potensial yang tersedia.
Universitas Sumatera Utara
40
C. Tegangan Tiang
Tegangan tekan maksimum CSX dan tegangan tarik maksimum TSX yang terjadi pada tiang pancang yang diuji, diukur dekat kepala tiang pada saat pelaksanaan pengujian
dilaksanakan.
D. Daya Dukung Tiang
Dari hasil pengujian dinamis pada kondisi restrike, analisa daya dukung tiang pancang diperoleh dengan menggunakan program CAPWAP pada tiang uji.
E.
Langkah Analisis, Pengambilan Kesimpulan dan Rekomendasi
Hasil rekaman gelombang akibat tumbukan palu dianalisa lebih jauh dengan menggunakan Analysis Case Pile Wave Equation Program CAPWAP, satu paket dengan PDA.
Kombinasi rambatan gelombang pada tiang hasil rekaman PDA dan modelisasi tanah serta parameternya Dumping factor, Quake, Material tiang dan secara iterasi menentukan parameter
tanah lainnya, sehingga grafik gelombang hasil iterasi signal matching memiliki korelasi yang baik dengan gelombang yang dihasilkan.
Analisa dengan CAPWAP akan menghasilkan kurva penurunan tiang S versus beban dan distribusi gaya gesek dan tahanan ujung tiang. Kualitas pengujian PDA dapat dibandingkan
melalui daya dukung ultimatenya dan melalui kurva penurunan tiang versus beban dari uji beban statik.
Setelah daya dukung ultimate diperoleh melalui analisis CAPWAP, perlu diingat bahwa daya dukung ultimate tiang pancang tersebut adalah daya dukung ultimate tanah pendukung
Universitas Sumatera Utara
41 tiang pancang tunggal, pada saat pengetesan dilakukan daya dukung ijin rencana harus
disesuaikan dengan daya dukung ijin bahan tiang yang digunakan. Karena hasil pengujian ini hanya untuk tiang pancang tunggal maka efisiensi kelompok tiang harus diperhitungkan sesuai
dengan jumlah, jarak dan susunan kelompok tiang pancang yang terpasang. Penurunan total dan perbedaan penurunan differential settlement secara longterm perlu dihitung lebih mendalam
sesuai toleransi diijinkan untuk fungsi bangunan atasnya.
2.9. Tiang Pancang Kelompok
Pile Group
Pada keadaan sebenarnya jarang sekali didapatkan tiang pancang yang berdiri sendiri Single Pile, akan tetapi kita sering mendapatkan pondasi tiang pancang dalam bentuk
kelompok Pile Group seperti dalam Gambar 2.7. Untuk mempersatukan tiang-tiang pancang tersebut dalam satu kelompok tiang biasanya
di atas tiang tersebut diberi poer footing. Dalam perhitungan poer dianggapdibuat kaku sempurna, sehingga :
1. Bila beban-beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut menimbulkan penurunan,
maka setelah penurunan bidang poer tetap merupakan bidang datar. 2.
Gaya yang bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang-tiang.
Universitas Sumatera Utara
42 Gambar 2.7. Pola-pola kelompok tiang pancang khusus :
a Untuk kaki tunggal, b Untuk dinding pondasi Bowles, 1991
Universitas Sumatera Utara
43
2.9.1. Jarak antar tiang dalam kelompok
Berdasarkan pada perhitungan. Daya dukung tanah oleh Dirjen Bina Marga diisyaratkan :
S ≥ 2,5 D S ≥ 3 D
dimana : S
= Jarak masing-masing. D
= Diameter tiang. Biasanya jarak antara 2 tiang dalam kelompok diisyaratkan minimum 0,60 m dan
maximum 2,00 m. Ketentuan ini berdasarkan pada pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : 1.
Bila S 2,5 D Pada pemancangan tiang no. 3 Gambar 2.8 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 lebih dahulu. 2.
Bila S 3 D Apabila S 3 D maka daya dukung tiang mempunyai nilai efisiensi kelompok E
g
1 sehingga daya dukung tiang akan maksimal. Tetapi tidak ekonomis, karena akan
memperbesar ukurandimensi dari poer footing.
Universitas Sumatera Utara
44 Pada perencanaan pondasi tiang pancang biasanya setelah jumlah tiang pancang dan
jarak antara tiang-tiang pancang yang diperlukan kita tentukan, maka kita dapat menentukan luas poer yang diperlukan untuk tiap-tiap kolom portal.
Bila ternyata luas poer total yang diperlukan lebih kecil dari pada setengah luas bangunan, maka kita gunakan pondasi setempat dengan poer di atas kelompok tiang pancang.
Dan bila luas poer total diperlukan lebih besar daripada setengah luas bangunan, maka biasanya kita pilih pondasi penuh raft fondation di atas tiang-tiang pancang.
Gambar 2.8 Pengaruh tiang akibat pemancangan Sardjono, 1991
2.9.2. Perhitungan pembagian tekanan pada tiang pancang kelompok
