7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Pondasi ialah bagian dari suatu sistem rekayasa yang meneruskan beban yang ditopang oleh pondasi dan beratnya-sendiri kepada dan kedalam tanah dan
batuan yang terletak di bawahnya. Pondasi tiang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan gaya
orthogonal ke sumbu tiang dengan cara menyerap lenturan. Pondasi tiang di buat menjadi satu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal tiang yang
terdapat di bawah konstruksi, dengan tumpuan pondasi Nakazawa, 2005. Pondasi tiang digunakan untuk mendukung bangunan bila lapisan tanah
kuat terletak sangat dalam. Pondasi jenis ini dapat juga digunakan untuk mendukung bangunan yang menahan gaya angkat ke atas, terutama pada
bangunan-bangunan tingkat yang dipengaruhi oleh gaya-gaya penggulingan akibat beban angin. Tiang-tiang juda digunmakan untuk mendukung bangunan
dermaga. Pada bangunan ini, tiang-tiang dipengaruhi oleh gaya-gaya benturan kapal dan gelombang air Hardiyatmo, 2011.
Pondasi tiang digunakan untuk beberapa maksud, antara lain: 1.
Untuk meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah lunak, ke tanah pendukung yang kuat;
2. Untuk meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman
tertentu sehingga bangunan mampu memberikan dukungan yang cukup
8
untuk mendukung beban tersebut oleh gesekan dinding tiang dengan tanah disekitarnya;
3. Untuk mengangker bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat ke atas
akibat tekanan hidrostatis atau momen penggulingan; 4.
Untuk menahan gaya-gaya horizontal dan gaya yang arahnya miring; 5.
Untuk memadatkan tanah pasir, sehingga kapasitas daya dukung tanah tersebut bertambah;
6. Untuk mendukung pondasi bangunan yang permukaan tanahnya mudah
terguras air Hardiyatmo, 2011.
2.2 Penyelidikan Tanah Soil Investigation
Penyelidikan tanah soil investigation adalah proses pengambilan contoh sample tanah yang bertujuan untuk menyelidiki karakteristik tanah tersebut.
Dalam mendesain pondasi, penting bagi para engineer untuk mengetahui sifat setiap lapisan tanah, seperti berat isi tanah, daya dukung, ataupun daya rembes,
dan juga ketinggian muka air tanah. Oleh sebab itu, soil investigation adalah pekerjaan awal yang harus dilakukan sebelum memutuskan akan menggunakan
jenis pondasi dangkal atau pondasi dalam. Ada dua jenis penyelidikan tanah yang biasa dilakukan, yaitu penyelidikan
di lapangan in situ dan penyelidikan di laboratorium laboratory test. Adapun jenis penyelidikan di lapangan, seperti pengeboran hand boring ataupun machine
boring, Standard Penetration Test SPT, Cone Penetrometer Test sondir, Dynamic Cone Penetrometer, dan Sand Cone Test. Sedangkan jenis penyelidikan
di laboratorium terdiri dari uji index properties tanah Atterberg Limit, Water Content, Spesific Gravity, Sieve Analysis dan engineering properties tanah direct
9
shear test, triaxial test, consolidation test, permeability test, compaction test, CBR test, dan lain-lain .
Contoh tanah soil sampling yang didapatkan sebagai hasil penyelidikan tanah ini, dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
1. Contoh tanah tidak terganggu Undisturbed Soil
Suatu contoh tanah dikatakan tidak terganggu apabila contoh tanah itu dianggap masih menunjukkan sifat-sifat asli tanah tersebut. Sifat asli yang
dimaksud adalah contoh tanah tersebut tidak mengalami perubahan pada strukturnya, kadar air, atau susunan kimianya. Contoh tanah seperti ini
tidaklah mungkin bisa didapatkan, akan tetapi dengan menggunakan teknik – teknik pelaksanaan yang baik, maka kerusakan – kerusakan pada
contoh tanah tersebut dapat diminimalisir. Undisturbed soil digunakan untuk percobaan engineering properties.
2. Contoh tanah terganggu Disturbed Soil
Contoh tanah terganggu adalah contoh tanah yang diambil tanpa adanya usaha – usaha tertentu untuk melindungi struktur asli tanah tersebut.
Disturbed soil digunakan untuk percobaan uji index properties tanah.
2.2.1 Cone Penetrometer Test Sondering Test
Pengujian CPT atau sering disebut dengan sondir adalah proses memasukkan suatu batang tusuk dengan ujung berbentuk kerucut bersudut 60°
dan luasan ujung 1,54 inch
2
ke dalam tanah dengan kecepatan tetap 2 cmdetik. Dengan pembacaan manometer yang terdapat pada alat sondir tersebut, kita dapat
mengukur besarnya kekuatan tanah pada kedalaman tertentu.
10
Berdasarkan kapasitasnya, alat sondir dibagi menjadi dua jenis : 1.
Sondir ringan, dengan kapasitas dua ton. Sondir ringan digunakan untuk mengukur tekanan konus sampai 150 kgcm
2
atau penetrasi konus telah mencapai kedalaman 30 cm.
2. Sondir berat, dengan kapasitas sepuluh ton. Sondir berat digunakan untuk
mengukur tekanan konus sampai 500 kgcm
2
atau penetrasi konus telah mencapai kedalaman 50 m.
Ada dua tipe ujung konus pada sondir mekanis : 1.
Konus biasa, yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan biasanya digunakan pada tanah yang berbutir kasar dimana besar perlawanan
lekatnya kecil. 2.
Bikonus, yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan hambatan lekatnya dan biasanya digunakan untuk tanah berbutir halus. Tahanan
ujung konus dan hambatan lekat dibaca setiap kedalaman 20 cm. Cara pembacaan sondir dilakukan secara manual dan bertahap, yaitu
dengan mengurangi hasil pengukuran pembacaan manometer kedua terhadap pengukuran pembacaan manometer pertama. Pembacaan sondir akan dihentikan
apabila pembacaan manometer mencapai lebih dari 150 kgcm
2
untuk sondir ringan sebanyak tiga kali berturut-turut.
Dari hasil test sondir ini didapatkan nilai jumlah perlawanan JP dan nilai perlawanan konus PK , sehingga hambatan lekat HL didapatkan dengan
menggunakan rumus : 1.
Hambatan Lekat HL
��=��−��×�� ........................................................................................ 2. 1
11
2. Jumlah Hambatan Lekat JHL
���
�
= ∑ � �
�
............................................................................... 2. 2 Dimana :
PK = Perlawanan penetrasi konus q
c
JP = Jumlah perlawanan perlawanan ujung konus + selimut A = Interval pembacaan setiap pembacaan 20 cm
B = Faktor alat =
���� ����� ���� �����
= 10 cm i
= kedalaman lapisan tanah yang ditinjau m JHL= Jumlah Hambatan Lekat
Hasil penyelidikan dengan sondir ini digambarkan dalam bentuk gafik yang menyatakan hubungan antara kedalaman setiap lapisan tanah dengan
perlawanan penetrasi konus atau perlawanan tanah terhadap konus yang dinyatakan dalam gaya per satuan luas. Hambatan lekat adalah perlawanan geser
tanah terhadap selubung bikonus yang dinyatakan dalam gaya per satuan panjang.
2.3 Penggolongan Pondasi Tiang
Pondasi dapat dibagi menjadi menjadi 3 kategori sebagai berikut : 1.
Tiang Perpindahan Besar large displacement pile. Tiang perpindahan besar large displacement pile, yaitu tiang pejal atau
berlubang dengan ujung tertutup yang dipancang ke dalam tanah sehingga terjadi perpindahan volume tanah yang relatif besar. Termasuk dalam tiang
12
perpindahan besar adalah tiang kayu, tiang beton pejal, tiang beton prategang pejal atau berlubang, tiang bulat tertutup pada ujungnya.
2. Tiang Perpindahan Kecil small displacement pile.
Tiang perpindahan kecil small displacement pile, adalah sama seperti tiang kategori pertama hanya volume tanah yang dipindahkan saat
pemancangan relatif kecil, contohnya : tiang beton bertulang dengan ujung terbuka, tiang beton prategang berlubang dengan ujung terbuka, tiang baja
H, tiang baja bulat ujung terbuka, tiang ulir. 3.
Tiang Tanpa Perpindahan non displacement pile. Tiang tanpa perpindahan non displacement pile, terdiri dari tiang yang
dipasang didalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah. Termasuk dalam tiang tanpa perpindahan adalah bored pile, yaitu tiang
beton yang pengecorannya langsung dalam lubang hasil pengeboran tanah pipa baja diletakkan di dalam lubang dan di cor beton Hardiyatmo,
2011. Pondasi tiang dapat berdasarkan kualitas material yang dikandung dalam
penyusunnya, cara pelaksanaannya, pemakaian bahan-bahan dan sebagainya. Penggolongan berdasarkan kualitas material dengan cara pembuatannya
bisa dilihat dalam Tabel 2.1, untuk penggolongan tiang berdasarkan cara pemasangannya dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.1 Macam-macam Tipe Pondasi Berdasarkan Kualitas Material dan Cara Pembuatannya
Kualitas Bahan
Nama Tiang Cara Pembuatan
Bentuk Tiang
Pipa Tiang Baja Di sambung secara Lingkaran
13
Baja elektris, di arah
datar, mengeliling Tiang dengan Flens Lebar
Penampang H Diasiah dalam
keadaan panas, dilas
H
Tiang Beton
Tiang beton
Pracetak Tiang beton tulang
pracetak 1. Diaduk dengan
gaya sentrifugal Lingkaran
segitiga dan lain-
lain. 2. Diaduk dengan
penggetar
tiang beton prategang pracetak
1. Sistem penarikan awal
Lingkaran 2. Sistem
penarikan akhir
Tiang yang
dicor ditempat
1. Tiang alas Sistem
Pemancangan
Lingkaran 2. Tiang beton
Reymond 1. Dengan
menggoyangkan semua tabung
pelindung
Sistem pengeboran 2. Dengan membor
tanah 3. Dengan Pemutaran
4. Dengan pemutaran berlawanan arah
5. Dengan pondasi dalam
14
Tabel 2.2 Macam-macam Tipe Pondasi Berdasarkan Teknik Pemasangannya Berdasarkan penyaluran beban ke tanah, pondasi tiang dibedakan jadi tiga
yaitu : 1.
Pondasi tiang dengan tahanan ujung end bearing pile.tiang ini meneruskan beban melalui tahanan ujung tiang kelapisan tanah
pendukung. 2.
Pondasi tiang dengan tahanan geser friction pile. Tiang ini meneruskan beban ke tanah melalui tahanan geser selimut tiang.
3. Kombinasi end bearing pile dan friction pile.
2. 4 Pondasi Bored Pile
Bored pile dipasang kedalam tanah dengan cara mengebor tanah terlebih dahulu, baru kemudian diisi tulangan dan dicor beton. Tiang ini biasanya, dipakai
pada tanah stabil dan kaku, sehingga memungkinkan untuk membentuk lubang
15
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 daya 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. Ada beberapa alasan digunakan pondasi bored pile dalam konstruksi :
1. Bored pile dapat digunakan pada tiang kelompok atau pile cap.
2. Kedalaman tiang dapat divariasikan.
3. Bored pile dapat didirikan sebelum penyelesaian tahapan selanjutnya.
4. Ketika proses pemancangan dilakukan, getaran tanah mengakibatkan
kerusakan pada bangunan yang ada didekatnya, tetapi dengan penggunaan pondasi bored pile hal ini dapat dicegah.
5. Pada pondasi tiang pancang, proses pemancangan pada tanah lempung
akan membuat tanah bergelombang dan menyebabkan tiang pancang sebelum bergerak kesamping. Hal ini tidak terjadi pada konstruksi pondasi
bored pile. 6.
Selama pelaksanaan pondasi bored pile tidak ada suara yang ditimbulkan oleh alat pancang seperti yang terjadi pada pelaksanaan pondasi tiang
pancang.
16
7. Karena dasar pondasi bored pile dapat diperbesar, hal ini memberikan
ketahanan yang besar untuk gaya ke atas. 8.
Permukaan diatas dimana didasar bored pile didirikan dapat diperiksa secara langsung.
9. Pondasi bored pile mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap beban
lateral. Beberapa kelemahan dari pondasi bored pile :
1. Keadaan cuaca yang buruk dapat mempersulit pengeboran dan
pengecoran, dapat diatasi dengan cara menunda pengeboran dan pengecoran sampai keadaan cuaca memungkinkan atau memasang tenda
sebagai penutup. 2.
Pengeboran dapat mengganggu kepadatan, bila tanah pasir atau tanah kerikil maka menggunakan bentonite sebagai penahan longsor.
3. 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.
4. Air yang mengalir kedalam lubang bor dapat mengakibatkan gangguan
tanah, sehingga mengurangi kapasitas dukung tanah terhadap tiang, maka air yang mengalir langsung dihisap dan di buang kembali ke dalam kolam
air. 5.
Akan terjadi tanah runtuh ground loss jika tindakan pencegahan tidak dilakukan, maka dipasang casing untuk mencegah kelongsoran.
17
6. Karena diameter tiang cukup besar dan memerlukan banyak beton dan
material, untuk pekerjaan kecil mengakibatkan biayanya sangat melonjak maka ukuran tiang bored pile disesuaikan dengan beban yang dibutuhkan.
7. Walaupun penetrasi 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.
2.5 Pengaruh Pemasangan Tiang Bor
Kategori