Studi Pengaruh Diameter Pondasi Tiang Terhadap Pemancangan Pada Tanah Pasir.

(1)

Universitas Kristen Maranatha

STUDI PENGARUH DIAMETER PONDASI TIANG

TERHADAP PEMANCANGAN PADA TANAH PASIR

FRANS OCTAVIANUS MANOPPO

NRP: 0721010

Pembimbing:HANNY JULIANY DANI, ST., MT

ABSTRAK

Salah satu jenis pondasi yang banyak digunakan pada bangunan tinggi adalah pondasi tiang pancang. Dalam Tugas Akhir ini, dibahas tentang bagaimana korelasi antara diameter tiang terhadap jumlah pukulan dan kepadatan relatif yang berbeda – beda pada pondasi tiang pipa baja tertutup. Penelitian dilakukan pada pasir dengan kepadatan relatif 30%, 40%, dan 60% menggunakan tiga ukuran diameter yaitu 4,5 cm; 3 cm; dan 1,5 cm dengan panjang tiang 15 cm. Hasil percobaan menunjukkan bahwa semakin besar diameter yang digunakan maka jumlah pukulan yang diperlukan juga semakin besar. Semakin kecil diameter yang digunakan, semakin mudah tiang untuk masuk ke dalam tanah pasir pada saat pemancangan.

Demikian juga dengan hubungan antara diameter pondasi tiang dan jumlah pukulan menunjukkan bahwa untuk diameter tiang 1,5 cm, grafik yang diperoleh menunjukkan jumlah pukulan yang konstan untuk setiap penetrasi tiang.

(2)

Universitas Kristen Maranatha

STUDY OF THE INFLUENCE BETWEEN PILE

FOUNDATION'S DIAMETER TOWARDS THE

PROCESS OF STAKING ON THE SAND

FRANS OCTAVIANUS MANOPPO

NRP: 0721010

Thesis Supervisor:HANNY JULIANY DANI, ST., MT

ABSTRACT

One of many type foundations that used a lot on skyscrapers are pile foundation. In this thesis, was discussed about how the correlation between pole diameter towards number of blows and different relative density on closed steel-pipe pile foundation. Research was done in the sand with relative density 30%, 40%, and 60%, using 3 diameter size. Those were 4,5 cm, 3 cm, and 1,5 cm with the length of pole 15 cm. The experiment result showed that the bigger diameter that was used, then the number of blows which were needed is also bigger. The smaller diameter that was used, then easier for the pole going into the sand at the time of staking.

It's the same with the relation between pile foundation's diameter and the number of blows which was shown for the pole's diameter of 1,5 cm, its graphic showed constant number of blows for every pole's penetration.

(3)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ...i

LEMBAR PENGESAHAN ...ii

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR...iii

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR...iv

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN TUGAS AKHIR...v

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN...vi

KATA PENGANTAR ...vii

ABSTRAK ...ix

ABSTRACT...x

DAFTAR ISI ...xi

DAFTAR GAMBAR...xiii

DAFTAR TABEL...xiii

DAFTAR NOTASI...xiv

DAFTAR LAMPIRAN...xvii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang...1

1.2 Maksud dan Tujuan...2

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan...3

1.4 Sistematika Penulisan...3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pondasi Tiang...4

2.1.1 Fungsi Pondasi Tiang...4

2.1.2 Klasifikasi Pondasi Tiang...5

2.1.3 Persyaratan Pondasi Tiang...5

2.1.4 Prosedur Perencanaan Pondasi Tiang...6

2.1.5 Jenis dan Cara Pemilihan Tiang Pancang...8

2.2 Daya Dukung Tiang 2.2.1 Penentuan Daya Dukung Ijin dan Faktor Keamanan...11

2.2.2 Daya Dukung Ujung Tiang (Qp)...13

2.2.3 Daya Dukung Selimut Tiang (Qs)...16

2.2.4 Formula Dinamik dan Apilikasinya...17

2.3 Tanah 2.3.1 Ukuran Partikel Tanah...20

2.3.2 Pengujian Tanah Pasir Pada Laboratorium...21

2.3.2.1 Ukuran Butir...21

2.3.2.2 Berat Isi Tanah ( )...23

2.3.2.3 Kerapatan Relatif (Dr)...24

2.3.2.4 Berat Jenis Tanah (Gs)...25

2.3.2.5 Uji Geser Langsung...26

2.3.3 Metode Klasifikasi Tanah Dalam Perencanaan Pondasi...26

(4)

xii

Universitas Kristen Maranatha

BAB III PERSIAPAN PENGUJIAN

3.1 Rencana Kerja Penelitian...32

3.2 Percobaan Awal...34

3.2.1 Pengujian Berat Jenis Tanah (Specific Gravity Test)...34

3.2.2 Pengujian Grain Size ...37

3.2.3 Pengujian Berat Isi Tanah ( maks dan min) ...39

3.2.4 Pengujian Kuat Geser Langsung (Direct Shear Test)...41

3.2.5 Pengujian Pemancangan...42

BAB IV PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA 4.1 Data Hasil Percobaan Awal...47

4.1.1 Berat Jenis Tanah (Gs)...47

4.1.2 Sudut Geser Tanah (ϕ)...47

4.1.3 Berat Isi Tanah ( maks dan min)...47

4.1.4 Analisa Saringan...48

4.2 Hasil Percobaan Pukulan Model Pondasi Tiang Pancang...48

4.3 Perhitungan Daya Dukung Pondasi Tiang...53

4.4 Perhitungan Daya Dukung Dinamik atau RUT dengan Menggunakan Formula Modified ENR...57

4.5 Analisis hasil penelitian...60

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan...63

5.2 Saran...63

DAFTAR PUSTAKA...64

(5)

xiii

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pondasi Tiang Kayu ...9

Gambar 2.2 Pondasi Tiang Baja...9

Gambar 2.3 Pondasi Tiang Beton Pratekan...11

Gambar 2.4 Korelasi kepadatan relatif (Dr) terhadap sudut geser dalam (ϕ)...15

Gambar 2.5 Faktor daya dukung Nc* dan Nq* ...15

Gambar 2.6 Saringan yang digunakan untuk uji ukuran butir...21

Gambar 2.7 Gradasi ukuran butir...22

Gambar 3.1 Diagram alir pengujian...33

Gambar 3.2 Skema pembuatan kepadatan rencana...44

Gambar 3.3 Pembuatan model bak tiang pancang dengan kepadatan rencana yang berbeda...45

Gambar 3.4 Pemasangan tiang kedalam bak...46

Gambar 3.5 Pemancangan tiang ke dalam bak...46

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Antara Penetrasi Tiang dengan Jumlah Pukulan untuk Dr 30% dan Diameter 4,5 cm...48

Gambar 4.2 Grafik Hubungan Antara Penetrasi Tiang dengan Jumlah Pukulan untuk Dr 30% dan Diameter 3 cm...49

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Antara Penetrasi Tiang dengan Jumlah Pukulan untuk Dr 30% dan Diameter 1,5 cm...49

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Antara Penetrasi Tiang dengan Jumlah Pukulan untuk Dr 40% dan Diameter 4,5 cm...50

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Penetrasi Tiang dengan Jumlah Pukulan untuk Dr 40% dan Diameter 3 cm...50

Gambar 4.6 Grafik Hubungan Antara Penetrasi Tiang dengan Jumlah Pukulan untuk Dr 40% dan Diameter 1,5 cm...51

Gambar 4.7 Grafik Hubungan Antara Penetrasi Tiang dengan Jumlah Pukulan untuk Dr 60% dan Diameter 4,5 cm...51

Gambar 4.8 Grafik Hubungan Antara Penetrasi Tiang dengan Jumlah Pukulan untuk Dr 60% dan Diameter 3 cm...52

Gambar 4.9 Grafik Hubungan Antara Penetrasi Tiang dengan Jumlah Pukulan untuk Dr 60% dan Diameter 1,5 cm...52

Gambar 4.10 Grafik Hubungan antara Kepadatan Relatif dengan Jumlah Pukulan...53

(6)

xiv

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Faktor Keamanan untuk Pondasi Tiang ...13

Tabel 2.2 Penentuan nilai K dan ...17

Tabel 2.3 Nilai efisiensi palu (eh) ...19

Tabel 2.4 Nilai koefisien restitusi tiang (n) ...19

Tabel 2.5 Batasan – batasan ukuran golongan tanah...20

Tabel 2.6 Ukuran saringan yang dipakai untuk pasir dan lanau...22

Tabel 2.7 Nilai Gs pada umumnya untuk beberapa jenis tanah...25

Tabel 2.8 Klasifikasi Tanah ...28

Tabel 2.9 Nilai – nilai empiris untuk ϕ, Dr, dan berat satuan tanah berbutir berdasarkan SPT pada kedalaman sekitar 6m dan terkonsolidasi normal...30

Tabel 2.10 Konsistensi tanah kohesif jenuh...31

Tabel 4.1 Persentase Kenaikan Jumlah Pukulan Akibat Kenaikan Harga Dr...61

Tabel 4.2 Persentase Kenaikan Jumlah Pukulan Akibat Peningkatan Diameter Tiang...61

(7)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR NOTASI

A = Luas bak penampungan

Ap = Luas penampang ujung tiang As = Luas selimut tiang

B = Lebar pondasi

Cc = Koefisien gradasi Cu = Koefisien keseragaman

c = Kohesi

D10 = Diameter butiran tanah yang bersesuaian dengan 10% dari butiran yang Lolos ayakan (atau ukuran efektif)

D30 = Diameter butiran tanah yang bersesuaian dengan 30% dari butiran yang Lolos ayakan (atau ukuran efektif)

D60 = Diameter butiran tanah yang bersesuaian dengan 60% dari butiran yang Lolos ayakan (atau ukuran efektif)

D = Diameter

Dr = Kepadatan relatif tanah emaks = Angka pori maksimum emin = Angka pori minimum

e = Angka pori pada keadaan aslinya

E = Modulus Young

Eh = Energi palu

eh = Efisiensi

Fs = Angka keamanan

fs = Gesekan selimut

Gs = Berat spesifik (berat jenis) butiran tanah I1,I2 = Faktor pengaruh untuk tegangan

(8)

xvi

Universitas Kristen Maranatha

Iρ = Faktor pengaruh

K = Konstanta

Ko = Koefisien tekanan tanah lateral pada kondisi at rest

L = Panjang tiang

m1 = Panjang pondasi / lebar pondasi n = Koefisien restitusi

Nq* = Faktor daya dukung ujung

P = Beban titik

q = Beban garis persatuan panjang; atau beban persatuan luas qijin = Daya dukung gross yang diijinkan

qijin (net) = Daya dukung netto yang diijinkan qu = Daya dukung batas gross

qu (net) = Daya dukung batas netto qp = q’ x Nq*

qp = Daya dukung ujung tiang q’ = Tegangan vertikal efektif

u = Daya dukung batas pada tanah pondasi

Rp = Daya dukung terpusat tiang

RF = Gaya geser dinding tiang

r = Jarak

S = Penurunan konsolidasi primer Ss = Penurunan konsolidasi sekunder

ST = Penurunan total

s = Set

(9)

xvii

Universitas Kristen Maranatha

W = Beban total

Wp = Berat tiang

Wr = Berat palu

Ws = Berat butiran tanah

Ww = Berat air

w = Kadar air

α = Sudut

= Sudut

= Berat volume

d = Berat volume kering

d (max) = Berat volume kering maksimum yang mungkin d (min) = Berat volume kering minimum yang mungkin sat = Berat volume jenuh

ρi = penurunan elastis

ρ = Tekanan bersih yang dibebankan

ɸ = Sudut geser dalam

= Sudut

μ = Angka poisson

n = Tegangan normal

f = Kekuatan geser rata – rata dari tanah

(10)

xviii

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran L1 Berat Jenis ( kalibrasi Erlenmayer) ...65

Lampiran L2 Berat Jenis (nilai berat jenis akhir)...66

Lampiran L3 Sieve Analysis ...67

Lampiran L4 Grain Size Distribution Curve ...68

Lampiran L5 Berat isi Tanah ...69

Lampiran L6 Direct Shear 1 ( normal stress 0,1 kg/cm 2 ) ...70

Lampiran L7 Direct Shear 2 ( normal stress 0,2 kg/cm 2 ) ...72

Lampiran L8 Direct Shear 3 ( normal stress 0,3 kg/cm 2 ) ...74

Lampiran L9 Grafik Direct Shear...76

Lampiran L10 Pengujian Pukulan Tiang pada: D = 1,5cm; D = 3cm; dan D = 4,5cm...77

Lampiran L11 Test Pemancangan Tiang Dengan Dr 30% dan Grafik...79

Lampiran L12 Test Pemancangan Tiang Dengan Dr 40% dan Grafik...82

Lampiran L13 Test Pemancangan Tiang Dengan Dr 60% dan Grafik...85

Lampiran L14 Gambar alat – alat pengujian...88 Lampiran L15 Hubungan Kepadatan Re

(11)

(12)

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR

Sesuai dengan persetujuan dari Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, melalui surat No.1316/TA/FTS/UKM/II/2012, dengan ini saya selaku Pembimbing Tugas Akhir memberikan tugas kepada:

Nama : Frans Octavianus Manoppo NRP : 0721010

untuk membuat Tugas Akhir bidang Geoteknik dengan judul:

STUDI PENGARUH DIAMETER PONDASI TIANG TERHADAP

PEMANCANGAN PADA TANAH PASIR

Pokok pembahasan Tugas Akhir adalah sebagai berikut: 1. Pendahuluan

2. Studi Pustaka 3. Persiapan Pengujian 4. Analisis dan Hasil 5. Kesimpulan dan Saran

Hal – hal lain yang dianggap perlu dapat disertakan untuk melengkapi penulisan Tugas Akhir ini.

Bandung, 3 Desember 2012

Hanny Juliany Dani, ST., MT Pembimbing

(13)

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR

Yang bertanda tangan di bawah ini selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir dari mahasiswa:

Nama : Frans Octavianus Manoppo NRP : 0721010

Menyatakan bahwa Tugas Akhir dari mahasiswa tersebut diatas dengan judul:

STUDI PENGARUH DIAMETER PONDASI TIANG TERHADAP

PEMANCANGAN PADA TANAH PASIR

dinyatakan selesai dan dapat diajukan pada Ujian Sidang Tugas Akhir (USTA).

Bandung, 13 Desember 2012

Hanny Juliany Dani, ST., MT Pembimbing

(14)

Lampiran L1 Berat Jenis Tanah (kalibrasi Erlenmayer)

ERLENMEYER CALIBRATION

Form No. : Test No. : 1

Date : 5 Juli 2012

Tested by : Frans Octavianus M.

Determination 1 2 3 4 5

Wt. Bottle + Water; W2 (gr) 779 781 783,2 785,2 786,3

(15)

Lampiran L2 Berat Jenis Tanah (nilai akhir)

SPECIFIC GRAFITY TEST

Soil Sample : Pasir Kecoklatan _{Form No. :} Location : Sumedang _{Test No. : 1}

Boring No. depth: m _{Date : 5 Juli 2012}

Sample No. Gs _{Tested by : Frans Octavianus M.}

Determination No. 1 2 3 4 5

Wt. Bottle + Water + Soil ; W1 (gr) 843,6 845,2 846,8 847,9 848,8

Temperatur ; T (oC) 60 55 50 45 40

Wt. Bottle + water ; W2 (gr) 779 781 783,2 785,2 786,3 Spec. Grav. of Water at T °C ; GT 0,9832 0,9857 0,9881 0,9902 0,9922 Spec. Grav.of Soil at T °C ; Gs 2,6459 2,6250 2,5912 2,5383 2,5310

Wt. of Dish ; W3 (gr) 316

Wt. Dish + Dry Soil ; W4 (gr) 213,2

Wt. of Dry Soil ; Ws (gr) 102,8

G

=

(16)

Lampiran L3 Sieve AnalysisTest

SIEVE ANALYSIS

Soil Sample : Pasir Trass Form No. : Location : Sumedang Test No. : Boring No. : - depth : m

Date :

Sample No. : Gs : Tested by : Frans Octavianus M.

SOIL SAMPLE WEIGHT: Container Number :

Weight Container ; ( W1 ) = 813,20 gram Weight Container + Dry Soil ; ( W2 ) = 213,20 gram Weight of Dry Soil Used ; ( W3 ) = 600,00 gram

Sieve No Sieve Opening (mm) Wt. Sieve (gram) Wt. Sieve + Soil (gram) Wt. Soil Retained (gram) Percent Retained ( % ) Percent Cumulative ( % ) Percent Finer ( % )

4 4,750 507,9 521 13,1 2,22 2,22 97,78

10 2,000 450,3 504,2 53,9 9,12 11,34 88,66

25 0,850 420,8 559,4 138,6 23,44 34,78 65,22

40 0,425 293 355,8 62,8 10,62 45,4 54,6

100 0,150 330 404 74 12,52 57,92 42,08

200 0,075 299,1 460 160,9 27,21 85,13 14,88

Pan 367,5 455,5 88 14,88 100,00 0,00

(17)

Lampiran L4 Grain Size Distribution Curve

Keterangan:

D60 = 0,7 mm D30 = 0,1 mm D10 = 0,07 mm 0.00

20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

0.01 0.1

1 10

)

Sieve Opening (mm)

(18)

Lampiran L5 Berat Isi Tanah

UJI BERAT ISI TANAH

(Cohensionless / Cohesive) Soil

Soil Sample : Pasir Trass lolos ayakan #25 #40 Form No. :

Location : Sumedang Test No. :

Boring No. : - depth : m Date :

Sample No. : Gs : Tested by : Frans Octavianus M.

No 1

Tinggi mold, t (cm) 11,677

Diameter mold, d (cm) 10,01

Volume mold, V (cm3) 918,479

Berat mold, W1 (gr) 4214

Berat tanah kering + mold, W2 (gr) 5562

Berat tanah kering, Ws = W2 - W1 (gr) 1348

Berat isi tanah maks (gr/cm3) 1,46764

No 2

Tinggi mold, t (cm) 11,677

Diameter mold, d (cm) 10,01

Volume mold, V (cm3) 918,479

Berat mold, W1 (gr) 4214

Berat tanah kering + mold, W2 (gr) 5449

Berat tanah kering, Ws = W2 - W1 (gr) 1235

Berat isi tanah min (gr/cm3) 1,34461

(19)

DIRECT SHEAR TEST

(Cohensionless / Cohesive) Soil

Soil Sample : Pasir lolos ayakan #25 Form No. : Location : Sumedang Test No. : Boring No. : depth : -

Date :

Sample No. : GS : 2,66

Tested by : Frans Octavianus M.

SOIL SPECIMEN :

WATER CONTENT DETERMINATION :

Diameter ; ( D ) = 6,372 cm Container No :

Height ; ( t ) = 1,91 cm Wt. of Container ; W1 = 63,500 gram Area ; ( A ) = 31,889 cm² Wt. Cont + Wet Soil ; W2 = 155,000 gram Volume ; ( V ) = 60,908 cm³ Wt. Cont + Dry Soil ; W3 = 137,000 gram

Wet Density ; ( γwet ) = 1,360 gr/cm³ Wt. of Water ; WW = 18,000 gram

Dry Density ; ( γdry ) = 1,093 gr/cm³ Wt. of Dry Soil ; WS = 73,500 gram

Void Ratio ; ( e ) = 0,900 WATER CONTENT ; w = 24,490 % Porositas ; ( n ) = 1,8

Sr = 72,381 % STRAIN RATE = 2,865 % / min

(20)

71 Elapsed Time (min) Horiz Dial Strain (%) Vertical Dial Vertical Displacement Proving Ring Dial (div) Shear Force (kg) Shear Stress (kg/cm2)

10 0,399 0 0 5 0,65 0,020

20 0,797 0 0 7,5 0,975 0,031

30 1,196 0 0 9 1,17 0,037

40 1,594 0 0 12 1,56 0,049

50 1,993 0 0 14 1,82 0,057

60 2,392 0 0 16 2,08 0,065

70 2,790 0 0 17 2,21 0,069

80 3,189 0 0 18 2,34 0,073

90 3,588 4,5 0,00236 18,5 2,405 0,075

100 3,986 8 0,00419 19 2,47 0,077

110 4,385 8 0,00419 19,2 2,496 0,078

120 4,783 8 0,00419 19,8 2,574 0,081

130 5,182 9 0,00471 20,5 2,665 0,084

140 5,581 10 0,00524 20 2,6 0,082

150 5,979 12 0,00628 19,5 2,535 0,079

160 6,378 13 0,00681 19 2,47 0,077

170 6,777 14 0,00733 18 2,34 0,073

180 7,175 14,5 0,00759 17,5 2,275 0,071

190 7,574 15,5 0,00812 17 2,21 0,069

200 7,972 16 0,00838 16 2,08 0,065

(21)

Lampiran L7 Direct Shear Test (Normal Stress = 0,2 kg/cm2 )

DIRECT SHEAR TEST

(Cohensionless / Cohesive) Soil

Soil Sample : Pasir lolos ayakan #25 Form No. : Location : Sumedang Test No. : Boring No. : depth : -

Date :

Sample No. : GS : 2,66

Tested by : Frans Octavianus M.

SOIL SPECIMEN :

WATER CONTENT DETERMINATION :

Diameter ; ( D ) = 6,372 cm Container No :

Height ; ( t ) = 1,91 cm Wt. of Container ; W1 = 63,500 gram Area ; ( A ) = 31,889 cm² Wt. Cont + Wet Soil ; W2 = 155,000 gram Volume ; ( V ) = 60,908 cm³ Wt. Cont + Dry Soil ; W3 = 137,000 gram

Wet Density ; ( γwet ) = 1,360 gr/cm³ Wt. of Water ; WW = 18,000 gram

Dry Density ; ( γdry ) = 1,093 gr/cm³ Wt. of Dry Soil ; WS = 73,500 gram

Void Ratio ; ( e ) = 0,900 WATER CONTENT ; w = 24,490 % Porositas ; ( n ) = 1,8

Sr = 72,381 % STRAIN RATE = 2,806 % / min

(22)

73 Elapsed

Time (min)

Horiz Dial

Strain (%)

Vertical Dial

Vertical Displacement

Proving Ring Dial

(div)

Shear Force (kg)

Shear Stress (kg/cm2)

10 0,399 -1,5 -0,000785 9 1,17 0,037

20 0,797 -2 -0,001047 11 1,43 0,045

30 1,196 -1 -0,000524 15 1,95 0,061

40 1,594 3 0,001571 19 2,47 0,077

50 1,993 4 0,002094 21 2,73 0,086

60 2,392 9 0,004712 23 2,99 0,094

70 2,790 11,5 0,006021 26 3,38 0,106

80 3,189 18 0,009424 27 3,51 0,110

90 3,588 21 0,010995 28 3,64 0,114

100 3,986 22 0,011518 29 3,77 0,118

110 4,385 22,5 0,011780 29 3,77 0,118

120 4,783 26 0,013613 28 3,64 0,114

130 5,182 30 0,015707 27 3,51 0,110

140 5,581 32 0,016754 27 3,51 0,110

150 5,979 34 0,017801 25 3,25 0,102

160 6,378 36 0,018848 24 3,12 0,098

170 6,777 38 0,019895 22 2,86 0,090

180 7,175 39 0,020419 20 2,6 0,082

(23)

Lampiran L8 Direct Shear Test (Normal Stress = 0,3 kg/cm2 )

DIRECT SHEAR TEST

(Cohensionless / Cohesive) Soil

Soil Sample : Pasir lolos ayakan #25 Form No. : Location : Sumedang Test No. : Boring No. : depth : -

Date :

Sample No. : GS : 2,66

Tested by : Frans Octavianus M.

SOIL SPECIMEN :

WATER CONTENT DETERMINATION :

Diameter ; ( D ) = 6,372 cm Container No :

Height ; ( t ) = 1,91 cm Wt. of Container ; W1 = 63,500 gram Area ; ( A ) = 31,889 cm² Wt. Cont + Wet Soil ; W2 = 155,000 gram Volume ; ( V ) = 60,908 cm³ Wt. Cont + Dry Soil ; W3 = 137,000 gram

Wet Density ; ( γwet ) = 1,360 gr/cm³ Wt. of Water ; WW = 18,000 gram

Dry Density ; ( γdry ) = 1,093 gr/cm³ Wt. of Dry Soil ; WS = 73,500 gram

Void Ratio ; ( e ) = 0,900 WATER CONTENT ; w = 24,490 % Porositas ; ( n ) = 1,8

Sr = 72,381 % STRAIN RATE = 2,806 % / min

(24)

75 Elapsed

Time (min)

Horiz Dial

Strain (%)

Vertical Dial

Vertical Displacement

Proving Ring Dial

(div)

Shear Force (kg)

Shear Stress (kg/cm2)

10 0,399 -1 -0,000524 29 3,77 0,118

20 0,797 -1 -0,000524 33 4,29 0,135

30 1,196 -1 -0,000524 38 4,94 0,155

40 1,594 -1 -0,000524 41 5,33 0,167

50 1,993 -1 -0,000524 43 5,59 0,175

60 2,392 -1 -0,000524 45 5,85 0,183

70 2,790 -1 -0,000524 47 6,11 0,192

80 3,189 -1 -0,000524 50 6,5 0,204

90 3,588 -1 -0,000524 52 6,76 0,212

100 3,986 -1 -0,000524 54 7,02 0,220

110 4,385 0 0,000000 56 7,28 0,228

120 4,783 1 0,000524 56,5 7,345 0,230

130 5,182 3 0,001571 56 7,28 0,228

140 5,581 5 0,002618 55 7,15 0,224

150 5,979 6 0,003141 54 7,02 0,220

160 6,378 9 0,004712 53 6,89 0,216

170 6,777 12 0,006283 52 6,76 0,212

180 7,175 14 0,007330 51 6,63 0,208

(25)

Lampiran L9 Grafik Direct Shear

Normal Stress (kg/cm2)

Shear Stress pada saat runtuh (kg/cm2)

0,1 0,084

0,2 0,118

(26)

Lampiran L10 Pengujian Pukulan Tiang pada: D = 1,5 cm; D = 3 cm; dan D = 4,5 cm

Date : 24 Oktober 2012 Diketahui:

Ukuran bak pasir dengan panjang 60 cm, lebar 60 cm, dan tinggi 45 cm. Volume bak pasir = p x l x t

= 60 x 60 x 45 = 162000 cm3 γmin = 1,34461

γmak = 1,46764

 Dr 30%

Dr =

30% =

γ = 1,37930

w = volume bak pasir x γ

= 162000 x 1,37930

= 223446,6 gram = 223,5 kg

 Dr 40%

Dr =

40% =

γ = 1,39126

w = volume bak pasir x γ

(27)

78 = 225384,12 gram = 225,4 kg

 Dr 60%

Dr =

60% =

γ = 1,41582

w = volume bak pasir x γ

= 162000 x 1,41582

(28)

Lampiran L11 Test Pemancangan Tiang Dengan Dr 30% dan Grafik

TEST PEMANCANGAN TIANG Dr 30%

Date : 31 Oktober 2012

Diameter Penetrasi Tiang Jumlah Pukulan

4,5 cm

1 cm 1

2 cm 1

3 cm 1

4 cm 2

5 cm 3

6 cm 3

7 cm 3

8 cm 5

9 cm 7

10 cm 9

11 cm 11

12 cm 13

13 cm 16

14 cm 22

15 cm 25

0 5 10 15 20 25 30

0 2 4 6 8 10 12 14 16

lah

lan

Penetrasi Tiang (cm)

(29)

Diameter Penetrasi Tiang Jumlah Pukulan

3 cm

1 cm 1

2 cm 1

3 cm 1

4 cm 1

5 cm 2

6 cm 2

7 cm 2

8 cm 3

9 cm 4

10 cm 4

11 cm 6

12 cm 7

13 cm 7

14 cm 8

15 cm 9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 2 4 6 8 10 12 14 16

lah

lan

Penetrasi Tiang (cm)

(30)

Diameter Penetrasi Tiang Jumlah Pukulan

1,5 cm

1 cm

1 2 cm

3 cm

1 4 cm

5 cm

1 6 cm

7 cm

1 8 cm

9 cm 1

10 cm 1

11 cm 1

12 cm 1

13 cm 1

14 cm 1

15 cm 1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

0 2 4 6 8 10 12 14 16

lah

lan

Penetrasi Tiang (cm)

(31)

Lampiran L12 Test Pemancangan Tiang Dengan Dr 40% dan Grafik

TEST PEMANCANGAN TIANG Dr 40%

Date : 24 Oktober 2012

Diameter Penetrasi Tiang Jumlah Pukulan

4,5 cm

1 cm 4

2 cm 5

3 cm 5

4 cm 5

5 cm 5

6 cm 6

7 cm 8

8 cm 10

9 cm 15

10 cm 21

11 cm 22

12 cm 22

13 cm 23

14 cm 25

15 cm 28

0 5 10 15 20 25 30

0 2 4 6 8 10 12 14 16

lah

lan

Penetrasi Tiang (cm)

(32)

Diameter Penetrasi Tiang Jumlah Pukulan

3 cm

1 cm 2

2 cm 2

3 cm 3

4 cm 3

5 cm 4

6 cm 4

7 cm 5

8 cm 6

9 cm 6

10 cm 7

11 cm 8

12 cm 8

13 cm 9

14 cm 10

15 cm 11

0 2 4

8 10 12

0 2 4 6 8 10 12 14 16

lah

lan

Penetrasi Tiang (cm)

(33)

Diameter Penetrasi Tiang Jumlah Pukulan

1,5 cm

1 cm

1 2 cm

3 cm

1 4 cm

5 cm

1 6 cm

7 cm

1 8 cm

9 cm 1

10 cm 1

11 cm 1

12 cm 1

13 cm 1

14 cm 2

15 cm 2

0 0.5 1 1.5 2 2.5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

lah

lan

Penetrasi Tiang (cm)

(34)

Lampiran L13 Test Pemancangan Tiang Dengan Dr 60% dan Grafik

TEST PEMANCANGAN TIANG Dr 60%

Date : 29 Oktober 2012

Diameter Penetrasi Tiang Jumlah Pukulan

4,5 cm

1 cm 10

2 cm 11

3 cm 11

4 cm 12

5 cm 17

6 cm 22

7 cm 27

8 cm 30

9 cm 32

10 cm 37

11 cm 38

12 cm 41

13 cm 42

14 cm 42

15 cm 43

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Ju m lah P u k u lan

Penetrasi Tiang (cm)

(35)

Diameter Penetrasi Tiang Jumlah Pukulan

3 cm

1 cm 2

2 cm 2

3 cm 3

4 cm 3

5 cm 4

6 cm 4

7 cm 5

8 cm 6

9 cm 6

10 cm 8

11 cm 9

12 cm 12

13 cm 13

14 cm 14

15 cm 18

0 2 4 6 8

0 2 4 6 8 10 12 14 16

lah

lan

Penetrasi Tiang (cm)

(36)

Diameter Penetrasi Tiang Jumlah Pukulan

1,5 cm

1 cm 1

2 cm 1

3 cm 1

4 cm 1

5 cm 1

6 cm 1

7 cm 2

8 cm 2

9 cm 2

10 cm 2

11 cm 3

12 cm 3

13 cm 3

14 cm 3

15 cm 3

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

lah

lan

Penetrasi Tiang (cm)

(37)

Lampiran L14 Hubungan Kepadatan Relatif dengan Jumlah Pukulan

A. Diameter 4,5 cm

B. Diameter 3 cm

0 10 20 30 40 50

0 10 20 30 40 50 60 70

lah

lan

Kepadatan Relatif (Dr)

Grafik Hubungan antara Kepadatan

Relatif dengan Jumlah Pukulan

0 10 20 30 40 50

0 10 20 30 40 50 60 70

lah

lan

Kepadatan Relatif (Dr)

Grafik Hubungan antara Kepadatan

Relatif dengan Jumlah Pukulan

(38)

89 C. Diameter 1,5 cm

0 1

3 4 5

0 10 20 30 40 50 60 70

lah

lan

Kepadatan Relatif (Dr)

Grafik Hubungan antara Kepadatan

Relatif dengan Jumlah Pukulan

(39)

Lampiran L15 Gambar alat – alat pengujian 1. Berat Jenis Tanah (Spesific Grafity)

Erlenmeyer Thermometer

2. Distribusi Ukuran Butir (Sieve Analysis)

(40)

3. Berat Isi Tanah

Mold Jangka sorong

(41)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Tanah mempunyai peranan penting pada suatu lokasi konstruksi, karena tanah berperan sebagai perletakan dari suatu konstruksi. Bagian konstruksi yang berhubungan langsung dengan tanah adalah pondasi.

Pondasi diartikan sebagai bagian dari suatu sistem rekayasa yang meneruskan beban struktur yang ditopang dan beratnya sendiri kedalam lapisan tanah atau batuan yang ada di bawahnya [Joseph E.Bowles (1993)]. Pondasi juga berfungsi untuk:

1. Mendukung seluruh beban yang berasal dari bangunan diatasnya dan berat sendiri dari pondasi tersebut.

2. Menyalurkan beban yang didukung ke lapisan tanah yang ada dibawahnya. 3. Menstabilkan beban.

Oleh sebab itu, dalam perencanaan pondasi harus diperhatikan kekuatan tanah yang ada di bawah pondasi tersebut. Tanah harus mampu memikul beban dari setiap konstruksi teknik yang diletakkan pada tanah tersebut tanpa kegagalan geser dan dengan penurunan yang dapat ditolerir untuk konstruksi tersebut. Kegagalan geser tanah dapat menimbulkan distorsi bangunan yang berlebihan bahkan keruntuhan. Sedangkan, penurunan yang berlebihan dapat mengakibatkan kerusakan struktural pada kerangka bangunan, gangguan – gangguan, seperti jendela yang sukar dibuka, retak – retak pada lapisan porselen dan plesteran serta kerusakan konstruksi karena ketidaksejajaran akibat penurunan pondasi. Untuk menghindari hal – hal tersebut perlu dilakukan analisis terhadap daya dukung tanah akibat dari beban pondasi.

Tanah mempunyai sifat untuk meningkatkan kepadatan dan kekuatan gesernya apabila mendapat tekanan. Apabila beban yang bekerja pada tanah pondasi telah melampaui daya dukung batasnya, tegangan geser yang ditimbulkan di dalam tanah pondasi melampaui ketahanan geser pondasi maka akan berakibat keruntuhan geser dari tanah pondasi.

(42)

Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya daya dukung dari tanah antara lain :

1. Kedalaman pondasi 2. Lebar pondasi 3. Berat isi tanah

4. Sudut geser dalam dan kohesi tanah.

Pondasi dibagi menjadi dua jenis, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi dangkal adalah perbandingan antara kedalaman dengan lebar pondasi tersebut kurang dari empat [Joseph E.Bowles (1993)]. Sedangkan, pondasi dalam adalah suatu pondasi di mana perbandingan antara kedalaman dengan lebar pondasi tersebut lebih dari empat [Joseph E. Bowles (1993)]. Jenis pondasi dangkal terdiri dari: pondasi telapak (spread footing), pondasi gabungan

(combined footing) dan pondasi pelat (mat foundation). Yang termasuk dalam jenis pondasi dalam adalah pondasi tiang pancang dan pondasi tiang bor.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan jenis pondasi, yaitu kedalaman tanah keras, kekuatan pondasi dalam memikul beban, resiko

displacement pada struktur, kelayakan pelaksanaan, dan pengaruhnya terhadap lingkungan. Pada perencanaan pondasi tiang, hal yang harus dipertimbangkan adalah profil dan karakteristik tanah, kedalaman pondasi, jenis dan dimensi pondasi tiang.

Pada Tugas Akhir ini, akan dilakukan penelitian pengaruh dari diameter pondasi tiang terhadap jumlah pukulan pada tanah pasir dengan Dr yang berbeda.

1.2. Maksud dan Tujuan

Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk :

1. Melakukan penelitian pengaruh dari diameter pondasi tiang terhadap jumlah pukulan pada tanah pasir dengan kepadatan atau Dr yang berbeda – beda. 2. Melakukan perhitungan daya dukung aksial pondasi tiang dengan cara statik

(43)

1.3. Ruang Lingkup Penelitian

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, yang menjadi ruang lingkup pembahasan adalah:

1. Tanah yang digunakan adalah jenis pasir trass dari Lembang.

2. Panjang, lebar, dan tinggi pada pemodelan bak ditentukan terlebih dahulu yaitu, 60 cm x 60 cm x 50 cm.

3. Material untuk model pondasi tiang pancang adalah pipa bulat penuh terbuat dari baja.

4. Diameter tiang yang digunakan yaitu d= 1.5 cm; d= 3 cm; dan d= 4.5 cm. 5. Kepadatan Relatif atau Dr yang digunakan yaitu Dr 30%, Dr 40%, dan Dr

60%.

6. Panjang pipa baja yang digunakan dalam pemodelan adalah 15cm.

7. Pemukul yang digunakan hammer berukuran standard dengan panjang 43,8 cm, diameter 5 cm, tinggi jatuh 30 cm, berat 3,5 kg ( alat kompaksi standard proctor )

1.4. Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Berisi Latar Belakang, Maksud dan Tujuan, Ruang Lingkup Pembahasan, Sistematika Penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III PERSIAPAN PENGUJIAN

Uji sifat fisik material tanah pasir, uji sifat mekanis material tanah pasir, data tanah, dan percobaan penempatan model.

BAB IV PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA

Berisi hasil analisis, dan pembahasannya terhadap hasil analisis tersebut.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(44)

Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan – percobaan yang telah dilakukan mengenai jumlah pukulan pada model pondasi tiang pancang yang ditempatkan di atas pasir dengan kepadatan yang telah direncanakan, dapat disimpulkan:

A. Semakin besar kepadatan pasir dan diameter tiang, akan semakin sulit untuk tiang masuk kedalam pasir tersebut.

B. Untuk tiang dengan diameter kecil penurunan pada saat pemancangan akan lebih cepat ketimbang diameter besar, serta diproleh grafik yang menunjukkan jumlah pukulan yang konstan untuk setiap penetrasi tiang.

C. Berdasarkan grafik hubungan antara kepadatan relative dengan jumlah pukulan, diperoleh bahwa peningkatan harga Dr memberikan penambahan jumlah pukulan. Persentase kenaikan jumlah pukulan dapat dilihat seperti pada tabel 4.1

5.2 Saran

1. Untuk tiang dengan diameter kecil bisa digunakan tipe hammer dibawah standard proctor.

2. Untuk tanah dengan Dr yang besar dapat digunakan hammer yang kecil. 3. Untuk mempermudah pemancangan pada tanah pasir dapat dilakukan

pemancangan dengan menggunakan alat vibrator.

(45)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. Bowles, Joseph E., (1993), Analisis dan Disain Pondasi, Jilid kedua. Penerbit Erlangga, Jakarta.

2. Das, Braja M. (1995), Mekanika Tanah Prinsip – prinsip Rekayasa Geoteknis, jilid 1, terjemahan Noor Endah Mochtar, Ir, M.Sc, Ph.D dan Indra Surya B. Mochtar, Ir, M.Sc, Ph.d. Principle of Geotechnical Engineering. Penerbiat erlangga, Jakarta.

3. Das, Braja M. (1995), Mekanika Tanah Prinsip – prinsip Rekayasa Geoteknis, jilid 2, terjemahan Noor Endah Mochtar, Ir, M.Sc, Ph.D dan Indra Surya B. Mochtar, Ir, M.Sc, Ph.d. Principle of Geotechnical Engineering. Penerbiat erlangga, Jakarta.

4. Raharjo, Prof. Paulus P., (2005), Manual Pondasi Tiang, Jilid ketiga. Penerbit GEC – Geotechnical Engineering Center, Bandung.

5. Sosrodarsono, Suryono, Ir & Nakazawa, Kazuto., (2000), Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, cetakan ketujuh, terjemahan Taulu, L, Ir dan kawan-kawan. Penerbit PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

6. Wesley, Laurence D., Mekanika Tanah untuk Tanah Endapan & Residu. Penerbit ANDI, Yogyakarta.

(1)

3. Berat Isi Tanah

Mold Jangka sorong

(2)

Universitas Kristen Maranatha BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Tanah mempunyai peranan penting pada suatu lokasi konstruksi, karena tanah berperan sebagai perletakan dari suatu konstruksi. Bagian konstruksi yang berhubungan langsung dengan tanah adalah pondasi.

1. Mendukung seluruh beban yang berasal dari bangunan diatasnya dan berat sendiri dari pondasi tersebut.

2. Menyalurkan beban yang didukung ke lapisan tanah yang ada dibawahnya. 3. Menstabilkan beban.

(3)

Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya daya dukung dari tanah antara lain :

1. Kedalaman pondasi 2. Lebar pondasi 3. Berat isi tanah

4. Sudut geser dalam dan kohesi tanah.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan jenis pondasi, yaitu kedalaman tanah keras, kekuatan pondasi dalam memikul beban, resiko displacement pada struktur, kelayakan pelaksanaan, dan pengaruhnya terhadap lingkungan. Pada perencanaan pondasi tiang, hal yang harus dipertimbangkan adalah profil dan karakteristik tanah, kedalaman pondasi, jenis dan dimensi pondasi tiang.

Pada Tugas Akhir ini, akan dilakukan penelitian pengaruh dari diameter pondasi tiang terhadap jumlah pukulan pada tanah pasir dengan Dr yang berbeda.

1.2. Maksud dan Tujuan

Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk :

(4)

Universitas Kristen Maranatha 1.3. Ruang Lingkup Penelitian

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, yang menjadi ruang lingkup pembahasan adalah:

1. Tanah yang digunakan adalah jenis pasir trass dari Lembang.

2. Panjang, lebar, dan tinggi pada pemodelan bak ditentukan terlebih dahulu yaitu, 60 cm x 60 cm x 50 cm.

3. Material untuk model pondasi tiang pancang adalah pipa bulat penuh terbuat dari baja.

4. Diameter tiang yang digunakan yaitu d= 1.5 cm; d= 3 cm; dan d= 4.5 cm. 5. Kepadatan Relatif atau Dr yang digunakan yaitu Dr 30%, Dr 40%, dan Dr

60%.

6. Panjang pipa baja yang digunakan dalam pemodelan adalah 15cm.

7. Pemukul yang digunakan hammer berukuran standard dengan panjang 43,8 cm, diameter 5 cm, tinggi jatuh 30 cm, berat 3,5 kg ( alat kompaksi standard proctor )

1.4. Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Berisi Latar Belakang, Maksud dan Tujuan, Ruang Lingkup Pembahasan, Sistematika Penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA BAB III PERSIAPAN PENGUJIAN

Uji sifat fisik material tanah pasir, uji sifat mekanis material tanah pasir, data tanah, dan percobaan penempatan model.

BAB IV PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA

Berisi hasil analisis, dan pembahasannya terhadap hasil analisis tersebut.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(5)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

A. Semakin besar kepadatan pasir dan diameter tiang, akan semakin sulit untuk tiang masuk kedalam pasir tersebut.

5.2 Saran

1. Untuk tiang dengan diameter kecil bisa digunakan tipe hammer dibawah standard proctor.

2. Untuk tanah dengan Dr yang besar dapat digunakan hammer yang kecil. 3. Untuk mempermudah pemancangan pada tanah pasir dapat dilakukan

pemancangan dengan menggunakan alat vibrator.

(6)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. Bowles, Joseph E., (1993), Analisis dan Disain Pondasi, Jilid kedua. Penerbit Erlangga, Jakarta.

4. Raharjo, Prof. Paulus P., (2005), Manual Pondasi Tiang, Jilid ketiga. Penerbit GEC – Geotechnical Engineering Center, Bandung.

5. Sosrodarsono, Suryono, Ir & Nakazawa, Kazuto., (2000), Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, cetakan ketujuh, terjemahan Taulu, L, Ir dan kawan-kawan. Penerbit PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

6. Wesley, Laurence D., Mekanika Tanah untuk Tanah Endapan & Residu. Penerbit ANDI, Yogyakarta.

Studi Pengaruh Diameter Pondasi Tiang Terhadap Pemancangan Pada Tanah Pasir.