Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang & Penurunan Konsolidasi Pada Proyek Pembangunan Jembatan Sei Deli - Belawan
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Tanah selalu mempunyai peranan yang penting pada suatu lokasi
pekerjaan konstruksi. Tanah adalah pondasi pendukung suatu bangunan, atau
bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul atau bendungan, atau
kadang-kadang sebagai sumber penyebab gaya luar pada bangunan, seperti
tembok/dinding penahan tanah, jadi tanah itu selalu berperan pada setiap
pekerjaan teknik sipil. (Suyono Sosrodarsono and Kazuto Nakazawa Mekanika
Tanah dan Teknik Pondasi).
Pembangunan suatu konstruksi, pertama sekali yang dilaksanakan dan
dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah) baru kemudian
melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar
fungsinya pada suatu konstruksi. Secara umum pondasi didefenisikan sebagai
baangunan bawah tanah yang meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan
itu sendiri dan beban luar yang bekerja pada bangunan ke tanah yang ada
disekitarnya.
Berdasarkan kedalaman tertanam di dalam tanah, maka pondasi dibedakan
menjadi pondasi dangkal (shallow foundation) dan pondasi dalam (deep
foundation), (Das 1995). Dikatakan pondasi dalam apabila perbandingan antara
kedalaman pondasi (D) dengan diameternya (B) adalah lebih besar sama dengan
10 (D/B ≥ 10). Sedangkan pondasi dangkal apabila D/B ≤ 4. Pada pondasi dalam
dibedakan atas 2, yaitu pondasi end bearing dan pondasi floating. Pondasi ujung
Universitas Sumatera Utara
tiang (end bearing) adalah sistem pondasi yang ujung tiang pancangnya
menyentuh tanah keras, sehingga beban aksial seluruhnya disalurkan pada tanah
keras. Sedangkan pondasi mengambang (floating) adalah sistem pondasi yang
tidak menyentuh tanah keras sehingga beban aksial yang diterima disalurkan pada
tanah sekitar tiang pancang akibat gesekan (friction) antara tiang pancang dan
tanaah sekitar tiang pancang.
Untuk hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan Tugas Akhir ini
kepada permasalahan pondasi dalam, yaitu tiang pancang dengan menggunakan
data SPT, PDA, dan Kalendering, serta perhitungan penurunan pondasi tiang
kelompok pada jembatan Sei Deli Belawan, Medan Labuhan-Sumatera Utara.
Pada perencanaan pondasi tiang kelompok, kemampuan menahan beban
lateral dan aksial harus diperhitungkan dengan baik agar dapat menghasilkan
suatu struktur pondasi yang kuat dan efisien. Untuk perencanaan beban aksial saja
dapat diselesaikan dengan mudah menggunakan statika sederhana, namun bila
struktur tanah yang berlapis-lapis akan mengakibatkan respon tanah yang tidak
linear, sehingga menambah kesulitan dalam merencanakan pembebanan aksial
dan lateral pada tiang pancang kelompok. Tiang pancang berinteraksi dengan
tanah untuk menghasilkan daya dukung yang akurat maka diperlukan suatu
penyelidikan tanah yang akurat juga. Ada dua metode yang biasa digunakan
dalam menentukan kapasitas daya dukung tiang pancang yaitu dengan
menggunakan metode statis dan metode dinamis.
Perencanaan pondasi tiang pancang mencakup rangkaian kegiatan yang
dilaksanakan dengan berbagai tahapan yang meliputi studi kelayakan dan
perencanaan teknis. Semua itu dilakukan supaya menjamin hasil akhir suatu
Universitas Sumatera Utara
konstruksi yang kuat, aman serta ekonomis. Banyak permasalahan yang terjadi
pada saat proses pemancangan mulai dari awal pemancangan sampai akhir
pemancangan, sebagai contoh adalah pada saat alat pancang mengangkat tiang
pancang sering terjadi patah dan retak-retak ditengah, ini akibat kurang baiknya
tulangan yang ada pada tiang pancang dalam menahan tegangan tarik yang terjadi.
Pondasi tiang tersebut perlu diperkuat agar kokoh sampai siap dipancang
dan harus diperkuat untuk menahan tekanan selama pemancangan. Dan biasanya
panjang pracetak (pre cast) bervariasi, hal ini bertujuan agar dapat disesuaikan
dengan kedaan dilapangan. Untuk menghindari terjadinya kerusakan atau
keruntuhan, suatu pondasi tiang pancang baik tunggal maupun tiang kelompok
haruslah mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul konstruksi yang
ada diatasnya.
1.2.
Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :
a. Menghitung dan membandingkan daya dukung pondasi tiang pancang
dari hasil SPT (Standart Penetration Test), berdasarkan PDA (Pile
Driving Analyzer) dan berdasarkan dari data kalendering;
b. Menghitung kapasitas kelompok ijin tiang berdasarkan effisiensi.
c. Menghitung daya dukung horizontal menurut metode Broms.
d. Menghitung penurunan yang terjadi pada pondasi kelompok.
1.3.
Manfaat
Penulisan Tugas Akhir ini diharapkan bermanfaat bagi :
a. Untuk menambah ilmu pengetahuan, wawasan, dan pembanding kelak
jika akan melakukan suatu pekerjaan yang sama atau sejenis.
Universitas Sumatera Utara
b. Terutama bagi penulis sendiri sebagai penambah ilmu pengetahuan
dan pengalaman agar mampu melaksanakan kegiatan yang sama pada
saat bekerja atau terjun ke lapangan.
c. Dapat membantu mahasiswa lainnya sebagai referensi atau contoh
apabila mengambil topik bahasan yang sama.
d. Dapat menganalisis data jika akan melakukan suatu pekerjaan yang
sejenis.
1.4.
Pembatasan Masalah
Pada pelaksanaan proyek Pembangunan Jembatan Sei Deli Belawan
Medan Labuhan-Provinsi Sumatera Utara, terdapat banyak permasalahan yang
dapat ditinjau dan dibahas, maka didalam Penulisan Tugas Akhir ini sangatlah
perlu kiranya diadakan suatu pembatasan masalah. Yang bertujuan menghindari
kekaburan serta penyimpangan dari masalah yang dikemukakan sehingga semua
sesuatunya yang dipaparkan tidak menyimpang dari tujuan semula. Walaupun
demikian, hal ini tidaklah berarti akan memperkecil arti dari pokok-pokok
masalah yang dibahas disini, melainkan hanya karena keterbatasan belaka. Namun
dalam penulisan laporan ini permasalahan yang ditinjau hanya dibatasi pada :
a. Perhitungan penurunan hanya pada tiang pancang yang ditinjau.
b. Perhitungan daya dukung horizontal hanya ditinjau pada tiang pancang
tunggal dengan menggunakan Metode Broms.
c. Hanya ditinjau pada jenis tiang pancang beton pracetak.
d. Hanya meninjau penurunan konsolidasi primer, karena lapisan tanah
pada dasar pondasi di dominasi oleh lempung.
Universitas Sumatera Utara
1.5.
Metode Pengumpulan Data
Dalam penulisan Tugas Akhir ini dilakukan beberapa cara untuk dapat
mengumpulkan data yang mendukung agar Tugas Akhir ini dapat diselesaikan
dengan baik. Beberapa cara yang dilakukan antara lain:
a. Metode observasi
Untuk memperoleh data yang berhubungan dengan data teknis pondasi
tiang pancang diperoleh dari hasil lokasi proyek pembangunan Gedung
Pendidikan dan Prasarana Serta Sarana Pendukung Politeknik Negeri
Medan.
b. Pengambilan data
Pengambilan data yang diperlukan dalam perencanaan diperoleh dari
PT. BMA (Bangun Mitra Abadi) selaku Kontraktor pelaksana berupa
data hasil SPT (Standart Penetration Test), data hasil PDA (Pile
Driving Analyzer), data hasil Kalendering dan gambar struktur.
c. Melakukan studi keperpustakaan
Membaca buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang ditinjau
untuk penulisan Tugas Akhir ini.
1.6. Sistematika Penulisan
Rencana sistematika penulisan secara keseluruhan pada tugas akhir ini
terdiri dari 5(lima) bab, uraian masing-masing bab adalah sebagai berikut :
Bab I: Pendahuluan
Berisi mengenai latar belakang, tujuan,manfaat, pembatasan
masalah, dan metode pengumpulan data.
Universitas Sumatera Utara
Bab II : Tinjauan Pustaka
Berisi mengenai dasar teori yang digunakan dalam penyelesaian
tugas akhir, penjelasan umum mengenai defenisi tanah, penggolongan
pondasi tiang pancang, kapasitas daya dukung tiang pancang dari hasil
SPT (Standart Penetration Test) , dari hasil PDA (Pile Driving Analyzer),
dan dari hasil Kalendering. Tiang pancang kelompok, penurunan tiang
dan penurunan yang diizinkan.
Bab III : Data Proyek
Berisi mengenai struktur bangunan proyek Pembangunan Jembatan
Sei Deli Belawan Medan Labuhan-Provinsi Sumatera Utara, Data teknis
tiang pancang, Cara analisis, lokasi titik sondir, SPT (Standart
Penetration Test).
Bab IV: Hasil dan Pembahasan
Berisi mengenai data-data yang diperoleh dari proses pengumpulan
dilokasi proyek dan selanjutnya dilakukan pengolahan untuk kepentingan
analisis yang menghasilkan desain.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Berisi kesimpulan dari analisa yang dilakukan dan saran-saran
berdasarkan kajian yang telah dilakukan dalam tugas akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Tanah selalu mempunyai peranan yang penting pada suatu lokasi
pekerjaan konstruksi. Tanah adalah pondasi pendukung suatu bangunan, atau
bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul atau bendungan, atau
kadang-kadang sebagai sumber penyebab gaya luar pada bangunan, seperti
tembok/dinding penahan tanah, jadi tanah itu selalu berperan pada setiap
pekerjaan teknik sipil. (Suyono Sosrodarsono and Kazuto Nakazawa Mekanika
Tanah dan Teknik Pondasi).
Pembangunan suatu konstruksi, pertama sekali yang dilaksanakan dan
dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah) baru kemudian
melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar
fungsinya pada suatu konstruksi. Secara umum pondasi didefenisikan sebagai
baangunan bawah tanah yang meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan
itu sendiri dan beban luar yang bekerja pada bangunan ke tanah yang ada
disekitarnya.
Berdasarkan kedalaman tertanam di dalam tanah, maka pondasi dibedakan
menjadi pondasi dangkal (shallow foundation) dan pondasi dalam (deep
foundation), (Das 1995). Dikatakan pondasi dalam apabila perbandingan antara
kedalaman pondasi (D) dengan diameternya (B) adalah lebih besar sama dengan
10 (D/B ≥ 10). Sedangkan pondasi dangkal apabila D/B ≤ 4. Pada pondasi dalam
dibedakan atas 2, yaitu pondasi end bearing dan pondasi floating. Pondasi ujung
Universitas Sumatera Utara
tiang (end bearing) adalah sistem pondasi yang ujung tiang pancangnya
menyentuh tanah keras, sehingga beban aksial seluruhnya disalurkan pada tanah
keras. Sedangkan pondasi mengambang (floating) adalah sistem pondasi yang
tidak menyentuh tanah keras sehingga beban aksial yang diterima disalurkan pada
tanah sekitar tiang pancang akibat gesekan (friction) antara tiang pancang dan
tanaah sekitar tiang pancang.
Untuk hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan Tugas Akhir ini
kepada permasalahan pondasi dalam, yaitu tiang pancang dengan menggunakan
data SPT, PDA, dan Kalendering, serta perhitungan penurunan pondasi tiang
kelompok pada jembatan Sei Deli Belawan, Medan Labuhan-Sumatera Utara.
Pada perencanaan pondasi tiang kelompok, kemampuan menahan beban
lateral dan aksial harus diperhitungkan dengan baik agar dapat menghasilkan
suatu struktur pondasi yang kuat dan efisien. Untuk perencanaan beban aksial saja
dapat diselesaikan dengan mudah menggunakan statika sederhana, namun bila
struktur tanah yang berlapis-lapis akan mengakibatkan respon tanah yang tidak
linear, sehingga menambah kesulitan dalam merencanakan pembebanan aksial
dan lateral pada tiang pancang kelompok. Tiang pancang berinteraksi dengan
tanah untuk menghasilkan daya dukung yang akurat maka diperlukan suatu
penyelidikan tanah yang akurat juga. Ada dua metode yang biasa digunakan
dalam menentukan kapasitas daya dukung tiang pancang yaitu dengan
menggunakan metode statis dan metode dinamis.
Perencanaan pondasi tiang pancang mencakup rangkaian kegiatan yang
dilaksanakan dengan berbagai tahapan yang meliputi studi kelayakan dan
perencanaan teknis. Semua itu dilakukan supaya menjamin hasil akhir suatu
Universitas Sumatera Utara
konstruksi yang kuat, aman serta ekonomis. Banyak permasalahan yang terjadi
pada saat proses pemancangan mulai dari awal pemancangan sampai akhir
pemancangan, sebagai contoh adalah pada saat alat pancang mengangkat tiang
pancang sering terjadi patah dan retak-retak ditengah, ini akibat kurang baiknya
tulangan yang ada pada tiang pancang dalam menahan tegangan tarik yang terjadi.
Pondasi tiang tersebut perlu diperkuat agar kokoh sampai siap dipancang
dan harus diperkuat untuk menahan tekanan selama pemancangan. Dan biasanya
panjang pracetak (pre cast) bervariasi, hal ini bertujuan agar dapat disesuaikan
dengan kedaan dilapangan. Untuk menghindari terjadinya kerusakan atau
keruntuhan, suatu pondasi tiang pancang baik tunggal maupun tiang kelompok
haruslah mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul konstruksi yang
ada diatasnya.
1.2.
Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :
a. Menghitung dan membandingkan daya dukung pondasi tiang pancang
dari hasil SPT (Standart Penetration Test), berdasarkan PDA (Pile
Driving Analyzer) dan berdasarkan dari data kalendering;
b. Menghitung kapasitas kelompok ijin tiang berdasarkan effisiensi.
c. Menghitung daya dukung horizontal menurut metode Broms.
d. Menghitung penurunan yang terjadi pada pondasi kelompok.
1.3.
Manfaat
Penulisan Tugas Akhir ini diharapkan bermanfaat bagi :
a. Untuk menambah ilmu pengetahuan, wawasan, dan pembanding kelak
jika akan melakukan suatu pekerjaan yang sama atau sejenis.
Universitas Sumatera Utara
b. Terutama bagi penulis sendiri sebagai penambah ilmu pengetahuan
dan pengalaman agar mampu melaksanakan kegiatan yang sama pada
saat bekerja atau terjun ke lapangan.
c. Dapat membantu mahasiswa lainnya sebagai referensi atau contoh
apabila mengambil topik bahasan yang sama.
d. Dapat menganalisis data jika akan melakukan suatu pekerjaan yang
sejenis.
1.4.
Pembatasan Masalah
Pada pelaksanaan proyek Pembangunan Jembatan Sei Deli Belawan
Medan Labuhan-Provinsi Sumatera Utara, terdapat banyak permasalahan yang
dapat ditinjau dan dibahas, maka didalam Penulisan Tugas Akhir ini sangatlah
perlu kiranya diadakan suatu pembatasan masalah. Yang bertujuan menghindari
kekaburan serta penyimpangan dari masalah yang dikemukakan sehingga semua
sesuatunya yang dipaparkan tidak menyimpang dari tujuan semula. Walaupun
demikian, hal ini tidaklah berarti akan memperkecil arti dari pokok-pokok
masalah yang dibahas disini, melainkan hanya karena keterbatasan belaka. Namun
dalam penulisan laporan ini permasalahan yang ditinjau hanya dibatasi pada :
a. Perhitungan penurunan hanya pada tiang pancang yang ditinjau.
b. Perhitungan daya dukung horizontal hanya ditinjau pada tiang pancang
tunggal dengan menggunakan Metode Broms.
c. Hanya ditinjau pada jenis tiang pancang beton pracetak.
d. Hanya meninjau penurunan konsolidasi primer, karena lapisan tanah
pada dasar pondasi di dominasi oleh lempung.
Universitas Sumatera Utara
1.5.
Metode Pengumpulan Data
Dalam penulisan Tugas Akhir ini dilakukan beberapa cara untuk dapat
mengumpulkan data yang mendukung agar Tugas Akhir ini dapat diselesaikan
dengan baik. Beberapa cara yang dilakukan antara lain:
a. Metode observasi
Untuk memperoleh data yang berhubungan dengan data teknis pondasi
tiang pancang diperoleh dari hasil lokasi proyek pembangunan Gedung
Pendidikan dan Prasarana Serta Sarana Pendukung Politeknik Negeri
Medan.
b. Pengambilan data
Pengambilan data yang diperlukan dalam perencanaan diperoleh dari
PT. BMA (Bangun Mitra Abadi) selaku Kontraktor pelaksana berupa
data hasil SPT (Standart Penetration Test), data hasil PDA (Pile
Driving Analyzer), data hasil Kalendering dan gambar struktur.
c. Melakukan studi keperpustakaan
Membaca buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang ditinjau
untuk penulisan Tugas Akhir ini.
1.6. Sistematika Penulisan
Rencana sistematika penulisan secara keseluruhan pada tugas akhir ini
terdiri dari 5(lima) bab, uraian masing-masing bab adalah sebagai berikut :
Bab I: Pendahuluan
Berisi mengenai latar belakang, tujuan,manfaat, pembatasan
masalah, dan metode pengumpulan data.
Universitas Sumatera Utara
Bab II : Tinjauan Pustaka
Berisi mengenai dasar teori yang digunakan dalam penyelesaian
tugas akhir, penjelasan umum mengenai defenisi tanah, penggolongan
pondasi tiang pancang, kapasitas daya dukung tiang pancang dari hasil
SPT (Standart Penetration Test) , dari hasil PDA (Pile Driving Analyzer),
dan dari hasil Kalendering. Tiang pancang kelompok, penurunan tiang
dan penurunan yang diizinkan.
Bab III : Data Proyek
Berisi mengenai struktur bangunan proyek Pembangunan Jembatan
Sei Deli Belawan Medan Labuhan-Provinsi Sumatera Utara, Data teknis
tiang pancang, Cara analisis, lokasi titik sondir, SPT (Standart
Penetration Test).
Bab IV: Hasil dan Pembahasan
Berisi mengenai data-data yang diperoleh dari proses pengumpulan
dilokasi proyek dan selanjutnya dilakukan pengolahan untuk kepentingan
analisis yang menghasilkan desain.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Berisi kesimpulan dari analisa yang dilakukan dan saran-saran
berdasarkan kajian yang telah dilakukan dalam tugas akhir ini.
Universitas Sumatera Utara