HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA

5.1.1 Sifat Fisik

Pengujian sifat fisik dilakukan pada tahap awal, sebelum pengujian daya dukung pondasi tiang dilakukan. Sampel diambil dari dua kedalaman, yaitu 50 – 100cm dan 100 – 150 cm. Lokasi pengambilan sampel dibagi menjadi dua lokasi, lokasi A disebelah sisi utara kolam pengujian, arah ke mushalla, dan lokasi B di sebelah sisi selatan kolam pengujian. Hasil pengujian sifat fisik tanah dapat dilihat pada Tabel 5.1.

Tabel 5.1. Rangkuman data sifat fisik tanah kolam pengujian

Lokasi Kedalaman

Kadar serat Berat volume Kadar air sampel

Gs

Kadar abu

(gr/cm3) (%)

236 Nilai rata-rata

Sesuai hasil pengujian sifat fisik menunjukkan bahwa tanah yang digunakan dalam penelitian ini merupakan tanah gambut. Hal ini terlihat dari kadar abu rata-rata 38,904%, jadi kadar organik mencapai 61,096%. Namun kadar serat rata-rata relatif rendah, yaitu 7,637% , kondisi ini menunjukkan bahwa serat gambut sudah banyak berubah menjadi butiran tanah. Berat volume masih termasuk rendah, yaitu 0,806 gr/cm3, ini berkaitan dengan kadar organik yang relatif tinggi lebih besar dari 50%. Kadar air rata-rata sekitar 227%.

5.1.2 Sifat Teknis

Pengujian sifat teknis dilakukan secara berkala. Pengujian berkala dilakukan agar terlihat perubahan kekuatan geser tanah. Hal ini berkaitan dengan perhitungan daya dukung pondasi tiang berulir secara analitis. Sama seperti pengujian sifat fisik, posisi pengujian diambil 2 titik, yaitu lokasi A disebelah sisi utara kolam pengujian, arah ke mushalla, dan lokasi B di sebelah sisi selatan kolam pengujian. Alat uji kuat geser yang digunakan adalah Pengujian sifat teknis dilakukan secara berkala. Pengujian berkala dilakukan agar terlihat perubahan kekuatan geser tanah. Hal ini berkaitan dengan perhitungan daya dukung pondasi tiang berulir secara analitis. Sama seperti pengujian sifat fisik, posisi pengujian diambil 2 titik, yaitu lokasi A disebelah sisi utara kolam pengujian, arah ke mushalla, dan lokasi B di sebelah sisi selatan kolam pengujian. Alat uji kuat geser yang digunakan adalah

Gambar 5.1. Rangkuman data kuat geser tanah kolam pengujian

Sesuai Gambar 5.1 hasil pengujian bahwa jenis lapisan tanah kolam pengujian termasuk kategori konsistensi tanah sangat lunak (very soft soil). Panjang pondasi tiang berulir sebesar 2,00 meter, sedangkan panjang pondasi tertanam sebesar 1,50 meter. Menurut panjang pondasi tertanam tersebut, maka bagian terpasang plat berulir pada kedalaman 1,00 – 1,50 meter. Kuat geser tanah rata-rata (s u rata-rata) pada kedalaman 50 cm adalah 4,91 kPa, pada kedalaman 100cm adalah 9,29 kPa, sedangkan pada kedalaman 150cm adalah 14,28 kPa.

5.2 Daya Dukung Axial Tekan Pondasi Tiang Berulir

Kuat tekan suatu pondasi merupakan hal yang paling penting. Banyak modifikasi pondasi telah dilakukan, selalu hasil akhir yang diharapkan adalah peningkatan daya dukung pondasi. Hal yang sama diharapkan pada penelitian ini. Pengurangan berat sendiri pondasi dan peningkatan kekuatan daya dukung menjadi tujuan studi ini.

Pemasangan plat ulir diharapkan mampu meningkatkan kekuatan daya dukung tekan secara signifikan. Peningkatan perluasan penampang ujung pondasi akan memberikan gaya tekan lebih besar, sehingga kekuatan daya dukung mengalami peningkatan. Pemasangan plat ulir lebih dari satu diharapkan akan memberikan kekuatan tekan lebih besar.

5.2.1 Hasil pengujian axial tekan

Pengujian pondasi axial tekan dilakukan pada berbagai macam variasi plat ulir. Variasi diameter, jarak pemasangan dan jumlah plat ulir dalam satu pondasi tiang. Variasi ini dilakukan untuk lebih mengetahui karakteristik kekuatan daya dukung pondasi tiang dalam menerima tekan.

Tipikal hubungan penurunan dengan beban pada tipe pondasi dapat dilihat pada Gambar 5.2. Semua pondasi tiang berulir mempunyai bentuk hubungan beban terhadap penurunan yang khas. Bentuk penurunan cenderung cekung pada awal pembebanan dan bentuk cembung pada akhir pembebanan. Hal ini nampak jelas terdapat hubungan dengan tipikal penurunan konsolidasi tanah gambut. Keadaan ini kemungkinan disebabkan oleh sifat tanah gambut, dimana tanah gambut mempunyai dua pori, yaitu makro pori dan mikro pori.. Pada beban 0,00 – 1,00 kN mengalami penurunan yang relatif besar. Pada tahap beban ini, penurunan terjadi akibat pemampatan makro pori.

Load, kN

25 tanpa plat ulir 30 Penurunan, 35

Gambar 5.2 Tipikal hubungan beban terhadap penurunan

Sesuai Gambar 5.3 menunjukkan hasil pengujian axial tekan pada berbagai variasi pemasangan plat ulir, baik dalam hal jumlah, jarak dan lebar diameter plat. Secara umum menunjukkan bahwa pemberian plat ulir meningkatkan daya dukung pondasi tiang. Pondasi tiang ulir mempunyai kekuatan lebih tinggi dibandingkan pondasi tiang tanpa ulir.

Diameter plat ulir sangat berpengaruh terhadap peningkatan kekuatan pondasi. Pondasi LLL dan LL lebih tinggi kekuatan daya dukung dibandingkan tipe LMS dan LM. Posisi plat Diameter plat ulir sangat berpengaruh terhadap peningkatan kekuatan pondasi. Pondasi LLL dan LL lebih tinggi kekuatan daya dukung dibandingkan tipe LMS dan LM. Posisi plat

Load, kN 0,00

Load, kN

tanpa helikal n,

tanpa helikal

Load, kN

Load, kN

, mm 20 tanpa helikal

mm 20 tanpa helikal 25

Gambar 5. 3 Hubungan penurunan dan beban pada berbagai variasi plat ulir, jumlah dan jarak pemasangan

5.2.2 Interpretasi data pengujian axial tekan

Terdapat bebarapa metode yang dapat di gunakan untuk menginterpretasikan daya dukung tekan pondasi dengan menggunakan hasil pengujian pembebanan secara langsung. Dalam penelitian ini, di gunakan metode Chin dan metode Mazurkiewicz

Hasil interpretasi data dapat dilihat pada Tabel 5.2.

Tabel 5.2 Hasil interpretasi data pengujian

No. Nama Tiang

Hasil Interpretasi data pengujian Metode Chin (kN) Metode Mazurkiewicz (kN)

12. Tanpa plat ulir

13. Cerucuk A, diameter 9,38cm 2,446

14. Cerucuk B, diameter 10,30cm 2,454

15. Cerucuk C, diameter 11,64cm 3,824

5.3 Daya Dukung Axial Tarik Pondasi Tiang Berulir

Selain dilakukan pengujian tekan, studi ini juga melakukan pengujian axial tarik terhadap pondasi tiang plat ulir. Pengujian tarik ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik daya dukung axial tarik pondasi tiang ulir. Pengujian tarik pondasi tiang ulir dilakukan terhadap 6 tiang dengan diameter plat ulir yang berbeda. Variasi pondasi tiang ulir yang diuji adalah tiang LLL spasi 30 (3L30), LMS spasi 30, LM spasi 30, LL spasi 30, L, M dan tiang tanpa plat ulir sebagai acuan peningkatan kekuatan plat ulir terpasang.

5.3.1 Hasil pengujian axial tarik

Hasil pengujian tiang helikal 3L30 yang dilakukan, digambarkan dalam suatu grafik beban tarik dan deformasi tarik. Dari hasil pengujian tarik dilapangan didapatkan beban untuk setiap mm deformasi/kenaikannya. Pengujian selesai pada saat tiang mengalami kenaikan Hasil pengujian tiang helikal 3L30 yang dilakukan, digambarkan dalam suatu grafik beban tarik dan deformasi tarik. Dari hasil pengujian tarik dilapangan didapatkan beban untuk setiap mm deformasi/kenaikannya. Pengujian selesai pada saat tiang mengalami kenaikan

Gambar 5.2.

Beban Tarik (kN)

(mm)

Deformasi Tarik

Gambar 5.4 Tipikal hubungan beban tarik dengan deformasi pada pengujian tarik

5.3.2 Interpretasi hasil pengujian axial tarik

Hasil hubungan antara kekuatan tarik terhadap deformasi seperti tampak pada Gambar

5.2 belum memberikan gambaran secara jelas berapa nilai daya dukung axial tarik pondasi tiang ulir. Menurut Sharma dkk (1984), metode interpretasi yang berlaku umum untuk memperkirakan kekuatan batas tarik adalah:

4. Kekuatan runtuh didasarkan pada deformasi kepala tiang mencapai 0,25 in (6,25 mm).

5. Kekuatan runtuh didasarkan pada titik potong garis singgung,

6. Kekuatan runtuh didasrkan pada titik lengkung yang memberikan jari-jari paling kecil.

Sesuai ketiga kriteria interpretasi tersebut di atas, point 1 menghasilkan kekuatan runtuh yang sangat kecil, hasil interpretasi data menjadi tidak realistis. Untuk point 3, hubungan kekuatan tarik terhadap deformasi relatif landai, sehingga sulit untuk menentukan lengkung dengan jari-jari terkecil. Oleh sebab itu, untuk interpretasi data digunakan point ke 2, yaitu titik potong dari dua garis singgung. Hasil interpretasi data pengujian dapat dilihat pada Tabel

5.3.3 Perbandingan antara pengujian dengan pengukuran

Analisa menentukan kekuatan daya dukung pondasi tiang berulir berbeda dengan pondasi tiang konvensional. Sesuai dengan mekanisme runtuh, analisa pondasi tiang berulir terdiri dari dua metode, yaitu metode Individual Bearing dan metode Cylindrical Shear.

Sesuai kedua metode ini masih timbul pertanyaan, dari sekian pengujian ini manakah yang sesuai dengan salah satu dari dua mekanisme keruntuhan tersebut di atas.

Tabel 5.3 Hasil interpretasi data pengujian axial tarik

Nama sampel

Hasil interpretasi pengujian axial tarik Kuat tarik, kN

Deformasi, mm LLL 30

Pada penelitian ini dilakukan perhitungan kekuatan daya dukung menggunakan kedua metode tersebut, selanjutnya membandingkan dengan hasil pengujian. Hal ini dilakukan untuk mengetahui analisa kekuatan daya dukung mana yang lebih tepat untuk pondasi tiang berulir, apakah individual bearing atau cylindrical shear. Hal tersebut tidak mudah, karena hanya berdasarkan pada kedekatan pada perbandingan antara hasil pengujian dengan pengukuran. Perbandingan tersebut merupakan acuan yang tersedia yang bisa dijadikan pedoman, meskipun terdapat bermacam-macam metode interpretasi data pengujian. Kondisi ini makin menambah tingkat kesulitan dalam menganalisa antara kekuatan daya dukung berdasarkan pengujian dengan pengukuran. Namun data pengujian yang tersedia akan meningkatkan analisa pada penelitian ini.

5.4 Peningkatan Daya Dukung Pondasi Tiang Berulir

Untuk mengetahui daya dukung pondasi tiang berulir, maka dilakukan pengujian uji beban axial tekan langsung terhadap model pondasi tiang berulir, seperti disajikan pada Gambar 5.6. Sesuai Gambar 5.6 menunjukkan bahwa daya dukung pondasi tiang berulir mempunyai daya dukung yang lebih besar dibandingkan pondasi tiang tanpa plat ulir. Peningkatan daya dukung antara pondasi tiang berulir bisa mencapai 2,90 – 5,65 kali dibandingkan pondasi tiang tanpa plat berulir. Peningkatan daya dukung yang cukup signifikan dengan pemberian plat berulir.

Jarak pemasangan 20cm memberikan peningkatan daya dukung relatif tinggi dibandingkan jarak pemasangan 50cm atau 30cm. Hal ini kemungkinan massa tanah yang terjepit di antara plat bersifat lebih kaku, sehingga mekanisme keruntuhan geser silinder (shear cylindrical failure) akan terjadi, ditambah dengan keruntuhan daya dukung plat tunggal (bearing individual failure) pada plat ulir terbawah.

Gambar 5.5. Daya dukung pondasi tiang berulir dan tanpa ulir

Pada jarak pemasangan lebih besar, misal 50 cm, massa tanah yang diantara plat ulir tidak mengalami peningkatan kekakuan, sehingga tidak terjadi mekanisme keruntuhan geser silinder, tetapi hanya mengalami keruntuhan daya dukung plat tunggal pada setiap plat ulir.

5.2 Daya Dukung Pondasi Tiang Berulir Hasil Pengujian

Sesuai hasil pengujian secara langsung dapat dilihat pada grafik di bawah ini.

 Jarak plat ulir bervariasi

Jarak plat berpengaruh terhadap mekanisme keruntuhan yang berbeda. Sesuai penjelasan pada Subbab 2.2, bahwa apabila jarak plat berdekatan, kekuatan tanah akan bersatu membentuk keruntuhan geser silinder, sehingga memberikan daya dukung yang lebih besar. Hal ini terlihat pada hasil pengujian pada pondasi pile LMS, jarak plat 20cm memberikan nilai daya dukung pondasi yang lebih besar, seperti tampak pada Gambar 5.7.

Gambar 5.6 Hasil pengujian pondasi tiang berulir LMS

 Diameter plat ulir bervariasi

Secara umum, pondasi dengan lebar pondasi lebih besar tentu akan memberikan daya dukung yang lebih besar. Daya dukung pondasi ditentukan oleh lebar pondasi, hal sama terjadi pada pondasi tiang berulir, seperti tampak pada Gambar 5.8. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pondasi tipe LLL mempunyai daya dukung lebih tinggi dibandingkan pondasi tipe LMS. Hal ini disebabkan pondasi LLL memberikan luas plat lebih besar dibandingkan tipe LMS.

Gambar 5.7 Hasil pengujian pondasi tiang berulir, jarak plat 30cm