Analisis Kegagalan Pondasi Tiang Kelompok pada Konstruksi Pilar Jembatan.
i
ANALISIS KEGAGALAN PONDASI TIANG
KELOMPOK PADA KONSTRUKSI PILAR JEMBATAN
“Failure Analysis of Pile Group on Bridge Pillar Construction ”
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
PRAYOGO DAMARHADI NOTO
NIM I 0111083
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
ii
ANALISIS KEGAGALAN PONDASI TIANG
KELOMPOK PADA KONSTRUKSI PILAR JEMBATAN
Failure Analysis of Pile Group on Bridge Pillar Construction
SKRIPSI
Disusun oleh:
PRAYOGO DAMARHADI NOTO
NIM I 0111083
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan tim penguji pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan dosen pembimbing
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Yusep Muslih P, ST, MT, PhD
R. Harya Dananjaya H I, ST, MEng
NIP. 19680702 199502 1 001
NIP. 19850917 201404 1 001
iii
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISIS KEGAGALAN PONDASI TIANG
KELOMPOK PADA KONSTRUKSI PILAR JEMBATAN
“Failure Analysis of Pile Group on Bridge Pillar Construction ”
Disusun oleh:
PRAYOGO DAMARHADI NOTO
NIM I 0111083
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pada hari
Tanggal
: Rabu
: 21 Oktober 2015
Yusep Muslih P, ST, MT, PhD
NIP. 19680702 199502 1 001
.......................................
R. Harya Dananjaya H I, ST, MEng
NIP. 19850917 201404 1 001
.......................................
Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT
NIP. 19690903 199702 2 001
.......................................
Ir. Noegroho Djarwanti, MT
NIP. 19561112 198403 2 007
.......................................
Disahkan,
Kepala Program Studi
Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Wibowo, ST, DEA
NIP. 19681007 199502 1 001
iv
MOTTO
“Dan mohonlah pertolongan (kepada Allah) dengan sabar dan Sholat.”
(Al-Baqarah ayat 45)
“Kebaikan adalah mata uang yang selalu bisa digunakan di berbagai belahan
dunia manapun”
“Dimana ada kemauan, disitu ada jalan”
“Keramahtamahan dalam perkataan menciptakan keyakinan, keramahtamahan
dalam pemikiran menciptakan kedamaian, keramahtamahan dalam memberi
menciptakan kasih”
(Benjamin Franklin)
v
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, puji syukur kepada Allah SWT atas segala nikmat-Nya, semua
keberuntungan yang seakan tiada akhir, yang tidak lain karena ridho-Nya.
Karya ini kupersembahkan kepada Ibu dan Bapak yang tidak pernah putus do’a,
pengorbanan dan kasih sayangnya.
Saudara-saudaraku atas do’a dan semangatnya.
Bapak Yusep Muslih dan Pak Harya selaku pembimbing yang selalu sabar
memberikan pengarahan dan penjelasan hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.
Bu Niken dan Bu Nug selaku guru yang menjadi panutan.
Pak Gimin, yang setahun terkahir jadi teman ngobrol di Lab, terima kasih
pelajaran hidupnya pak, semoga silaturrahmi ini tak pernah putus.
Keluarga besar Laboratorium Mekanika Tanah yang telah memberi banyak
pelajaran berharga.
Teman-teman asisten Laboratorium Mekanika Tanah UNS (Bang rejak, Bos Ari,
dan Demar) yang telah memberi banyak bantuan.
Teman-teman teknik sipil UNS angkatan 2011 yang telah memberi warna dan
banyak pelajaran.
Teman-teman alligatorgar (Dewa, Riski, Haris, Hening, Ketut, dan Ikhsan) yang
selalu mengisi hari-hari menjadi menyenangkan.
vi
ABSTRAK
Prayogo Damarhadi Noto, 2015, Analisis Kegagalan Pondasi Tiang Kelompok
pada Konstruksi Pilar Jembatan, Skripsi, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Sebuah proyek pembangunan jembatan menggunakan pondasi tiang pancang jenis
spun pile. Namun sebelum keseluruhan struktur dari konstruksi jembatan tersebut
selesai dikerjakan, salah satu dari pilar jembatan mengalami failure. Pondasi tiang
kelompok tersebut berada pada lereng dengan kemiringan rata-rata 18o . Spun pile
yang digunakan berdiameter 60 cm yang mana masing- masing pile dipancang pada
kedalaman 22 meter dengan jarak 1,5 meter arah lebar dan 2,1 m arah panjang.
Keseluruhan spun pile yang digunakan sejumlah 189. Pilar jembatan mengala mi
kemiringan 10o dan bergeser sekitar 20 cm ke arah sungai.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis penyebab kegagalan pada pondasi pilar
jembatan tersebut menggunakan metode elemen hingga. Pondasi tiang kelompok
dimodelkan sebagai sebuah blok beton dengan modulus elastisitas komposit antara
tanah dan beton dari tiang pancang. Analisis dilakukan pada stabilitas lereng
sebelum dan sesudah adanya pondasi tiang kelompok pada titik tinjauan sehingga
diketahui daerah kritis serta nilai safety factor (SF) dari lereng. Selanjutnya,
dilakukan analisis terhadap tegangan horisontal yang terjadi yang kemudian
dibandingkan dengan kapasitas dari pondasi tiang kelompok tersebut.
Hasil analisis menunjukkan nilai SF lereng sebelum ada pondasi sebesar 1,218 dan
setelah adanya pondasi sebesar 1,222. Hal ini menunjukkan bahwa adanya pondasi
tersebut tidak terlalu berpengaruh pada stabilitas lereng dan longsor yang terjadi
pada lereng tidak mempunyai pengaruh terhadap pondasi tiang kelompok.
Sedangkan hasil analisis terhadap tegangan horisontal menunjukkan bahwa pondasi
tidak mampu menahan momen lentur yang terjadi sehingga mengalami patah.
Berdasarkan analisis, pondasi diprediksi mengalami patah pada kedalaman sekitar
8 meter.
Kata kunci: lereng, pondasi tiang, komposit , angka keamanan, tegangan horisonta l.
vii
ABSTRACT
Prayogo Damarhadi Noto, 2015, Failure Analysis of Pile Group on Bridge Pillar
Construction, Skripsi, Thesis. Civil Engineering Department, Engineering Faculty
of Sebelas Maret University
A bridge construction project has been constructed using spun pile foundatio n.
However, before the whole structure of the bridge construction completed, one of
the pillars of the bridge failure. The pile was created on a slope with the average
slope of 18o . Spun pile used diameter of 60 cm, where the depth of each pile is 22
meters with distance of 1.5 meters and 2.1 meters in width and length directions.
The amount of spun pile that used on the bridge pillar is 189. The pillar of the
bridge undergoes a tilting around 10o and move 20 cm toward the direction of the
river.
The aim of studies is analyze the causes of failure on bridge pillar foundation using
the finite element method. The pile was group modeled as a block of concrete with
a modulus of composite elasticity between soil and pile. Analysis was conducted
on the slope stability before and after the pile group at the point observation in order
to know the critical area and the value of safety factor (SF) from the slope.
Furthermore, the analysis of the horizontal stress has been conducted. Then, the
result was compared to the capacity of the group pile foundation.
The analysis shows that the SF value before the foundation observation is 1,218 and
after of observation is 1,222. This indicates that the placement of foundation has
not effect of the slope stability and landslides that occurured on the slope has no
significant effect on group pile foundation. While the result of the horizontal stress
analysis indicated that the foundation is not able to withstand bending moment, so
causing broken on pile foundation. Based on the analysis, the foundation is
predicted to experience a depth of about 8 meters.
Keywords: slope, pile foundation, composite, safety factor, the horizontal stress.
.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan
baik.
Penyusunan skripsi dengan judul “Analisis Kegagalan Pondasi Tiang Kelompok
pada Konstruksi Pilar Jembatan” ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Proses penyusunan skripsi ini penyusun mendapat bantuan dari berbagai pihak,
untuk itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
2.
Yusep Muslih P, ST, MT, PhD, selaku Dosen Pembimbing Skripsi I.
3.
R. Harya Dananjaya H. I, ST, MEng, selaku Dosen Pembimbing Skripsi II.
4.
Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT, selaku Dosen Penguji I.
5.
Ir. Noegroho Djarwanti, MT, selaku Dosen Penguji II.
6.
Ir. Sofa Marwoto, selaku Dosen Pembimbing Akademik.
7.
Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Sipil 2011.
8.
Seluruh pihak yang telah membantu proses penyusunan skripsi ini yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kesalahan dan kekurangan, untuk itu
penulis mengharap
kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi
kesempurnaan skripsi ini.
Surakarta, 21 Oktober 2015
Penulis
ANALISIS KEGAGALAN PONDASI TIANG
KELOMPOK PADA KONSTRUKSI PILAR JEMBATAN
“Failure Analysis of Pile Group on Bridge Pillar Construction ”
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
PRAYOGO DAMARHADI NOTO
NIM I 0111083
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
ii
ANALISIS KEGAGALAN PONDASI TIANG
KELOMPOK PADA KONSTRUKSI PILAR JEMBATAN
Failure Analysis of Pile Group on Bridge Pillar Construction
SKRIPSI
Disusun oleh:
PRAYOGO DAMARHADI NOTO
NIM I 0111083
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan tim penguji pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan dosen pembimbing
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Yusep Muslih P, ST, MT, PhD
R. Harya Dananjaya H I, ST, MEng
NIP. 19680702 199502 1 001
NIP. 19850917 201404 1 001
iii
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISIS KEGAGALAN PONDASI TIANG
KELOMPOK PADA KONSTRUKSI PILAR JEMBATAN
“Failure Analysis of Pile Group on Bridge Pillar Construction ”
Disusun oleh:
PRAYOGO DAMARHADI NOTO
NIM I 0111083
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pada hari
Tanggal
: Rabu
: 21 Oktober 2015
Yusep Muslih P, ST, MT, PhD
NIP. 19680702 199502 1 001
.......................................
R. Harya Dananjaya H I, ST, MEng
NIP. 19850917 201404 1 001
.......................................
Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT
NIP. 19690903 199702 2 001
.......................................
Ir. Noegroho Djarwanti, MT
NIP. 19561112 198403 2 007
.......................................
Disahkan,
Kepala Program Studi
Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Wibowo, ST, DEA
NIP. 19681007 199502 1 001
iv
MOTTO
“Dan mohonlah pertolongan (kepada Allah) dengan sabar dan Sholat.”
(Al-Baqarah ayat 45)
“Kebaikan adalah mata uang yang selalu bisa digunakan di berbagai belahan
dunia manapun”
“Dimana ada kemauan, disitu ada jalan”
“Keramahtamahan dalam perkataan menciptakan keyakinan, keramahtamahan
dalam pemikiran menciptakan kedamaian, keramahtamahan dalam memberi
menciptakan kasih”
(Benjamin Franklin)
v
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, puji syukur kepada Allah SWT atas segala nikmat-Nya, semua
keberuntungan yang seakan tiada akhir, yang tidak lain karena ridho-Nya.
Karya ini kupersembahkan kepada Ibu dan Bapak yang tidak pernah putus do’a,
pengorbanan dan kasih sayangnya.
Saudara-saudaraku atas do’a dan semangatnya.
Bapak Yusep Muslih dan Pak Harya selaku pembimbing yang selalu sabar
memberikan pengarahan dan penjelasan hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.
Bu Niken dan Bu Nug selaku guru yang menjadi panutan.
Pak Gimin, yang setahun terkahir jadi teman ngobrol di Lab, terima kasih
pelajaran hidupnya pak, semoga silaturrahmi ini tak pernah putus.
Keluarga besar Laboratorium Mekanika Tanah yang telah memberi banyak
pelajaran berharga.
Teman-teman asisten Laboratorium Mekanika Tanah UNS (Bang rejak, Bos Ari,
dan Demar) yang telah memberi banyak bantuan.
Teman-teman teknik sipil UNS angkatan 2011 yang telah memberi warna dan
banyak pelajaran.
Teman-teman alligatorgar (Dewa, Riski, Haris, Hening, Ketut, dan Ikhsan) yang
selalu mengisi hari-hari menjadi menyenangkan.
vi
ABSTRAK
Prayogo Damarhadi Noto, 2015, Analisis Kegagalan Pondasi Tiang Kelompok
pada Konstruksi Pilar Jembatan, Skripsi, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Sebuah proyek pembangunan jembatan menggunakan pondasi tiang pancang jenis
spun pile. Namun sebelum keseluruhan struktur dari konstruksi jembatan tersebut
selesai dikerjakan, salah satu dari pilar jembatan mengalami failure. Pondasi tiang
kelompok tersebut berada pada lereng dengan kemiringan rata-rata 18o . Spun pile
yang digunakan berdiameter 60 cm yang mana masing- masing pile dipancang pada
kedalaman 22 meter dengan jarak 1,5 meter arah lebar dan 2,1 m arah panjang.
Keseluruhan spun pile yang digunakan sejumlah 189. Pilar jembatan mengala mi
kemiringan 10o dan bergeser sekitar 20 cm ke arah sungai.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis penyebab kegagalan pada pondasi pilar
jembatan tersebut menggunakan metode elemen hingga. Pondasi tiang kelompok
dimodelkan sebagai sebuah blok beton dengan modulus elastisitas komposit antara
tanah dan beton dari tiang pancang. Analisis dilakukan pada stabilitas lereng
sebelum dan sesudah adanya pondasi tiang kelompok pada titik tinjauan sehingga
diketahui daerah kritis serta nilai safety factor (SF) dari lereng. Selanjutnya,
dilakukan analisis terhadap tegangan horisontal yang terjadi yang kemudian
dibandingkan dengan kapasitas dari pondasi tiang kelompok tersebut.
Hasil analisis menunjukkan nilai SF lereng sebelum ada pondasi sebesar 1,218 dan
setelah adanya pondasi sebesar 1,222. Hal ini menunjukkan bahwa adanya pondasi
tersebut tidak terlalu berpengaruh pada stabilitas lereng dan longsor yang terjadi
pada lereng tidak mempunyai pengaruh terhadap pondasi tiang kelompok.
Sedangkan hasil analisis terhadap tegangan horisontal menunjukkan bahwa pondasi
tidak mampu menahan momen lentur yang terjadi sehingga mengalami patah.
Berdasarkan analisis, pondasi diprediksi mengalami patah pada kedalaman sekitar
8 meter.
Kata kunci: lereng, pondasi tiang, komposit , angka keamanan, tegangan horisonta l.
vii
ABSTRACT
Prayogo Damarhadi Noto, 2015, Failure Analysis of Pile Group on Bridge Pillar
Construction, Skripsi, Thesis. Civil Engineering Department, Engineering Faculty
of Sebelas Maret University
A bridge construction project has been constructed using spun pile foundatio n.
However, before the whole structure of the bridge construction completed, one of
the pillars of the bridge failure. The pile was created on a slope with the average
slope of 18o . Spun pile used diameter of 60 cm, where the depth of each pile is 22
meters with distance of 1.5 meters and 2.1 meters in width and length directions.
The amount of spun pile that used on the bridge pillar is 189. The pillar of the
bridge undergoes a tilting around 10o and move 20 cm toward the direction of the
river.
The aim of studies is analyze the causes of failure on bridge pillar foundation using
the finite element method. The pile was group modeled as a block of concrete with
a modulus of composite elasticity between soil and pile. Analysis was conducted
on the slope stability before and after the pile group at the point observation in order
to know the critical area and the value of safety factor (SF) from the slope.
Furthermore, the analysis of the horizontal stress has been conducted. Then, the
result was compared to the capacity of the group pile foundation.
The analysis shows that the SF value before the foundation observation is 1,218 and
after of observation is 1,222. This indicates that the placement of foundation has
not effect of the slope stability and landslides that occurured on the slope has no
significant effect on group pile foundation. While the result of the horizontal stress
analysis indicated that the foundation is not able to withstand bending moment, so
causing broken on pile foundation. Based on the analysis, the foundation is
predicted to experience a depth of about 8 meters.
Keywords: slope, pile foundation, composite, safety factor, the horizontal stress.
.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan
baik.
Penyusunan skripsi dengan judul “Analisis Kegagalan Pondasi Tiang Kelompok
pada Konstruksi Pilar Jembatan” ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Proses penyusunan skripsi ini penyusun mendapat bantuan dari berbagai pihak,
untuk itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
2.
Yusep Muslih P, ST, MT, PhD, selaku Dosen Pembimbing Skripsi I.
3.
R. Harya Dananjaya H. I, ST, MEng, selaku Dosen Pembimbing Skripsi II.
4.
Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT, selaku Dosen Penguji I.
5.
Ir. Noegroho Djarwanti, MT, selaku Dosen Penguji II.
6.
Ir. Sofa Marwoto, selaku Dosen Pembimbing Akademik.
7.
Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Sipil 2011.
8.
Seluruh pihak yang telah membantu proses penyusunan skripsi ini yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kesalahan dan kekurangan, untuk itu
penulis mengharap
kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi
kesempurnaan skripsi ini.
Surakarta, 21 Oktober 2015
Penulis