3.4.5.4 Perencanaan Substructure Bangunan Bawah
Bangunan bawah jembatan adalah bagian konstruksi jembatan yang menahan beban dari bangunan atas jembatan dan menyalurkannya ke
pondasi yang kemudian disalurkan menuju tanah dasar. Biasanya bangunan bawah strukturnya bisa dari beton bertulang, beton pratekan
atau baja. Konstruksi struktur bawah jembatan terdiri dari :
1. Pondasi Jembatan
Pondasi jembatan merupakan konstruksi jembatan yang terletak paling bawah dan berfungsi menerima beban dan meneruskannya ke lapisan
tanah keras yang diperhitungkan cukup kuat menahannya. Pondasi menyalurkan beban-beban terpusat dari bangunan bawah pilar atau
abutment kedalam tanah pendukung dengan cara sedemikian rupa, sehingga hasil tegangan dan gerakan tanah dapat dipikul oleh struktur
keseluruhan. Jenis pondasi yang dipilih harus mempertimbangkan berbagai hal
berikut : 1. Beban total yang bekerja pada struktur
Merupakan hasil kombinasi pembebanan yang terbesar yaitu kombinasi atau superposisi antara beban mati bangunan D, Beban
hidup L, beban angin W dan Beban gempa E.
Proyek Pembangunan Jembatan Sigandul – Tahap 1 III-38
Davied Hamonangan Pangaribuan 21010110141005
2. Kondisi tanah dibawah bangunan Adalah kesimpulan keadaan tanah dimana bangunan akan didirikan
yang merupakan hasil analisa tanah pada kedalaman lapisan tertentu serta perhitungan daya dukung tiap lapisan tanahnya.
3. Faktor biaya Bila berdasarkan hasil penyelidikan tanah menyimpulkan bahwa daya
dukung tanah lapisan atas adalah rendah serta melihat letak kedalaman tanah keras.
4. Keadaan di sekitar lokasi bangunan Hal ini berkaitan dengan pelaksanaan pemasangan pondasi, lokasi
proyek dekat dengan lokasi pemukiman penduduk atau tidak, sehingga pada saat pemasangan pondasi tidak menimbulkan
gangguan bagi penduduk sekitar. Dari hasil penyelidikan tanah dalam hal ini hasil N-SPT didapat lapisan tanah keras terdapat pada
lapisan tanah yang dalam. Perencanaan menggunakan pondasi Bore Pile Ø 0,8 m dengan mutu beton K 300 kedalaman pengeboran
18 meter. Namun dikarenakan permasalahan salahnya perhitungan kedalaman dan tebal lapisan akuifer serta debit air yang dikeluarkan
dari lubang pengeboran cukup besar maka pondasi untuk bagian pilar direncanakan akan diganti menjadi pondasi sumuran.
Analisis-analisis kapasitas daya dukung dilakukan dengan cara pendekatan untuk memudahkan perhitungan. Persamaan-persamaan yang
dibuat dikaitkan dengan sifat - sifat tanah dan bentuk bidang geser yang terjadi saat keruntuhan.
Perencanaan daya dukung Bore Pile ditinjau terhadap : A. Daya dukung vertikal Bore Pile
1. Berdasarkan kekuatan bahan dapat dianalisis berdasarkan : Menurut Peraturan Beton Indonesia PBI, tegangan tekan beton
yang diijinkan yaitu:
Proyek Pembangunan Jembatan Sigandul – Tahap 1 III-39
Davied Hamonangan Pangaribuan 21010110141005
σ
b
= 0.33 f c f c = kekuatan karakteristik beton Persamaan 3.7 P
tiang
= σ
b x
A
tiang
Persamaan 3.8 dimana :
P tiang = kekuatan pikul tiang yang diijinkan
σ
b =
tegangan tekan tiang terhadap penumbukan A
tiang
= luas penampang tiang pancang
2. Berdasarkan hasil sondir Tes Sondir atau Cone Penetration Test CPT pada dasarnya
adalah untuk memperoleh tahanan ujung q dan tahanan selimut c sepanjang tiang. Tes sondir ini biasanya dilakukan pada tanah
- tanah kohesif dan tidak dianjurkan pada tanah berkerikil dan lempung keras. Berdasarkan faktor pendukungnya, daya dukung
tiang pancang dapat digolongkan sebagai berikut: a. End bearing pile
Tiang pancang yang dihitung berdasarkan tahanan ujung dan memindahkan beban yang diterima ke lapisan tanah keras di
bawahnya. Persamaan yang digunakan untuk menentukan daya dukung tanah terhadap tiang adalah
Q
tiang
= A
tiang
x P 3 Persamaan 3.9 Kemampuan tiang terhadap kekuatan bahan:
P
tiang
= Bahan x A
tiang
Persamaan 3.10 dengan:
Q
tiang
= Daya dukung keseimbangan tiang KN A
tiang
= Luas permukaan tiang m P
= Nilai conus hasil sondir KNm 3
= Faktor keamanan
Proyek Pembangunan Jembatan Sigandul – Tahap 1 III-40
Davied Hamonangan Pangaribuan 21010110141005
P tiang = Kekuatan yang diijinkan pada tiang pancang KN Bahan = Tegangan tekan ijin bahan tiang KNm
b. Friction pile Jika pemancangan tiang sampai lapisan tanah keras sulit
dilaksanakan karena letaknya sangat dalam, dapat dipergunakan tiang pancang yang daya dukungnya berdasarkan
perletakan antara tiang dengan tanah cleef.Persamaan daya dukung yang diijinkan terhadap tiang adalah:
Q
tiang
= O x JHP 5 Persamaan 3.11 Dimana :
Qtiang = Daya dukung keseimbangan tiang KN O
= Keliling tiang pancang m JHP
= Total friction KNm 5
= Faktor Keamanan
c. End bearing and friction pile Jika perhitungan tiang pancang didasarkan terhadap tahanan
ujung dan hambatan pelekat, persamaan daya dukung yang diijinkan adalah:
Q
tiang
= A
tiang
x P3 + Ox C 5 Persamaan 3.12 dengan :
Q
tiang
= Daya dukung keseimbangan tiang KN O
= Keliling tiang pancang m JHP
= Total friction KNm 3. Berdasarkan nilai SPT Standard Penetration Test
Daya dukung bore pile berdasarkan hasil pemeriksaan tanah untuk mendapatkan nilai berat isi tanah , nilai kohesif tanah c, dan
Ɣ nilai sudut geser tanah . Perkiraan kapasitas daya dukung
ɸ
Proyek Pembangunan Jembatan Sigandul – Tahap 1 III-41
Davied Hamonangan Pangaribuan 21010110141005
pondasi bore pile berdasarkan parameter kuat geser tanah ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :
a. End bearing Untuk tanah kohesif, daya dukung bore pile :
Qp = Ap x c
u
x Nc Persamaan 3.13
dengan : Qp
= Tahanan ujung per satuan luas ton Ap
= Luas penampang bore pile m
2
c
u
= Undrained cohesion tonm
2
, untuk nilai c
u
dapat digunakan
α = 0,21 + 0,25 p
α
c
u
≤ 1 persamaan 3.14 dengan :
α = faktor adhesi 0,4
p
α
= tekanan atmosfer 101,3 KNm
2
Nc = Faktor daya dukung, untuk pondasi bore pile
digunakan Nc= 9 Untuk tanah non kohesif, digunakan persamaan :
Qp = Ap x q’ Nq - 1
persamaan 3.15 dengan :
Qp = Tahanan ujung per satuan luas ton
Ap = Luas penampang bore pile m
2
q’ = Tekanan vertikal efektif ton m
2
Nq = Faktor daya dukung tanah
b. Friction pile Untuk menghitung daya dukung bore pile berdasarkan
Qs = f
i
x L
i
x p persamaan 3.16
Dengan :
Proyek Pembangunan Jembatan Sigandul – Tahap 1 III-42
Davied Hamonangan Pangaribuan 21010110141005
Qs = Daya dukung friction pile ton
f
i
= Tahanan satuan friction pile ton m
2
dimana : tanah kohesif fi
= α
i
x c
u
persamaan 3.17 dengan :
α
i
= Faktor adhesi 0,55 c
u
= Undrained cohesion ton m
2
dimana : tanah non-kohesif fi
= K
o
x σ
v
’ x tan δ persamaan 3.18
dengan : K
o
= Koefisien tekanan tanah Ko = 1- sin ɸ
σ
v
’ = Tegangan vertikal efektif tanah ton m
2
δ = 0,8 x
ɸ L
i
= Panjang lapisan tanah m p
= Keliling tiang m B. Daya Dukung Ijin Tiang Group Pall Group
Dalam pelaksanaan jarang dijumpai pondasi yang hanya terdiri dan satu tiang saja, tetapi terdiri dan kelompok tiang. Teori membuktikan
dalam daya dukung kelompok tiang geser tidak sama dengan daya dukung tiang secara individu dikalikan jumlah tiang dalam
kelompok, melainkan akan lebih kecil karena adanya faktor efisiensi. Persamaan 3.19
Dimana : m
= jumlah baris n
= jumlah tiang ϕ
= arc tan ds , dalam derajat d
= diameter tiang s
= jarak antar tiang
Proyek Pembangunan Jembatan Sigandul – Tahap 1 III-43
Davied Hamonangan Pangaribuan 21010110141005
P
all group
= E
ff
x P
all tiang
daya dukung tiang tunggal
2. Abutment Jembatan