BAB IV DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL

Survey dan Disain Jembatan

BAB IV
DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL
4.1 IDENTIFIKASI PROGRAM
Program ini menggunakan satuan kN-meter dalam melakukan analisa daya dukung pondasi
dangkal. Pendekatan yang digunakan dalam menghitung daya dukung pondasi dangkal
didasarkan atas teori yang dikembangkan oleh Meyerhoff. Termasuk klasifikasi pondasi
dangkal adalah pondasi sumuran dengan panjang pondasi lebih kecil dari 4 kali diameter
pondasi sumuran tersebut.
Keluaran dari program ini adalah daya dukung ultimate dan juga daya dukung ijin pondasi
dangkal pada kedalaman yang diinginkan yang didasarkan atas angka keamanan yang
diberikan.
Perlu ditegaskan bahwa program ini dibuat untuk tujuan pendidikan dan pelatihan SRRP
(Sumatera Region Road Project) IBRD Loan No. 4307-IND. Tanggung jawab terhadap
pengunaan hasil keluaran program ini 100 % ada di pengguna. Pengguna wajib melakukan
pengecekan terhadap kesahihan hasil keluaran program ini. Karena program ini tidak
mencakup semua aspek disain, sebaiknya penggunaannya dibatasi untuk proses pra disain.

4.2 TEORI DASAR
4.2.1

PERSAMAAN UMUM

Persamaan umum daya dukung pondasi dangkal yang diusulkan oleh Meyerhoff (1963)
qu cN c Fcs Fcd Fci  qN q N qs N qd N qi 

1
BN  Fs Fd Fi
2

(4.1)

dimana
c
q

B

=
=

=
=

Fcs,Fqs,Fs
Fcd,Fqd,Fd
Fci,Fqi,Fi
Nc,Nq,N

=
=
=
=

4.2.2

Cohesi tanah
Tegangan efektif di dasar pondasi
Berat jenis tanah
Dimensi terkecil dari panjang dan lebar lebar pondasi
(diameter pondasi lingkaran)

Faktor bentuk
Faktor kedalaman
Faktor inklinasi beban
Faktor daya dukung

FAKTOR DAYA DUKUNG

Faktor daya dukung dihitung dengan rumus dibawah ini.


N q  tan 2  45  e tah
2


(4.2)

Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

IV - 1

Survey dan Disain Jembatan

N c ( N q  1) cot 

(4.3)

N  2 N q  1 tan 

(4.4)

4.2.3

FAKTOR BENTUK

Faktor bentuk dihitung dengan rumus berikut (De Beer 1970)
B Nq
L Nc
B
Fqs 1  tan 
L

B
Fs 1  0.4
L
Fcs 1 

(4.5)
(4.6)
(4.7)

B adalah dimensi terkecil dari panjang atau lebar pondasi dangkal tersebut.
4.2.4

FAKTOR KEDALAMAN

Faktor kedalaman dihitung dengan rumus berikut (Hansen 1970)
a. Untuk Kasus Df/B  1
Fcd 1  0.4

Df

(4.8)

B

Fqd 1   2 tan  1  sin  

2

Df
B

(4.9)

Fd 1

(4.10)
b. Untuk Kasus Df/B > 1
 Df
Fcd 1  0.4 tan  1 
 B





(4.11)

 Df 
2

Fqd 1   2 tan  1  sin   tan  1 
 B 

(4.12)
Fd 1

(4.13)
B adalah dimensi terkecil dari panjang atau lebar pondasi dangkal tersebut.
4.2.5

FAKTOR INKLINASI

Faktor Inklinasi Beban dihitung dengan rumus (Mayerhof 1963. Mayerhof & Hanna 1981)
Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

IV - 2

Survey dan Disain Jembatan

 

Fci  Fqi  1 

90 


2

(4.14)




Fi 1 
 


2

(4.15)
dimana  adalah inklinasi dari beban ke pondasi terhadap vertical seperti ditunjukkan pada
Gambar 4.1.



Gambar 4.1 Sudut Inklinasi Beban 
4.2.6

PENGARUH MUKA AIR TANAH

Persamaan daya dukung pondasi dangkal diatas didasarkan atas asumsi bahwa muka air

tanah terletak jauh dibawah dasar pondasi. Jika muka air tanah terletak di dekat dasar
pondasi, perlu dilakukan modifikasi untuk menentukan daya dukung pondasi dangkal
tersebut.

D1

df
Muka air tanah (kasus 2)

D2

d
B
Muka air tanah (kasus 1)
Gambar 4.2 Pengaruh Muka Air Tanah
a. Kasus 1
Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

IV - 3

Survey dan Disain Jembatan

Jika muka air tanah terletak pada sedemikian sehingga 0D1Df maka parameter q dan 
pada persamaan daya dukung harus dihitung sebagai berikut
q  D1  D2  sat   w 

(4.16)
 '  sat   w

(4.17)
b. Kasus 2
Jika muka air tanah terletak sedemikian sehingga 0dB maka parameter q dan  pada
persamaan daya dukung harus dihitung sebagai berikut
q  D1

(4.18)
  , 

d
(   , )
B

(4.19)
c. Kasus 3
Jika air tanah terletak sedemikian sehingga dB, maka air tanah tidak akan
mempengaruhi daya dukung pondasi dangkal.

4.3 INPUT DATA
a. Panjang dan Lebar Pondasi (meter)
Panjang dan Lebar Pondasi diperlukan untuk menentukan faktor bentuk, faktor
kedalaman dan pengaruh muka air tanah. Untuk pondasi yang berbentuk lingkaran,
panjang dan lebar pondasi didapat dengan mengekivalensikan luas lingkaran menjadi
empat persegi.
b. Kedalaman Dasar Pondasi (m)
Kedalaman Pondasi berkaitan dengan elevasi dimana dasar pondasi diletakkan. Elevasi
tersebut sangat bergantung kepada kondisi tanah dan juga tipe pondasi yang digunakan.
c. Kedalaman Muka Air tanah (m)
Adanya muka air tanah akan mempengaruhi faktor q pada persamaan (4.1). Kedalaman
muka air tanah akan berperan jika muka air tanah maksimum tidak terlalu dalam. Jika
muka air tanah tidak berperan, gunakan angka yang besar untuk kedalaman muka air
tanah.
d. Sudut Beban Terhadap Bidang Vertikal (derajat)
Kemiringan beban terhadap bidang vertikal akan digunakan untuk menghitung Faktor
inklinasi sesuai persamaan (1.14) dan (4.15). Jika beban tegak lurus dengan bidang
horizontal, maka nilainya sama dengan 0.
Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

IV - 4

Survey dan Disain Jembatan

e. Data Lapisan-Lapisan tanah
Data lapisan tanah yang diperlukan adalah tebal lapisan (m), berat jenis  (kN/m3),
sudut geser dalam  (derajat) , dan kohesi c (kN/m2). Untuk lapisan paling bawah
sebaiknya ketebalan lapisan diambil suatu angka yang relatif besar.
f. Angka Keamanan
Daya dukung yang di dapat dari rumus umum diatas adalah daya dukung ultimate.
Untuk mendapatkan daya dukung ijin/elastis, daya dukung tersebut perlu dibagi dengan
suatu angka keamanan. Secara umum, disain pondasi dilakukan dengan cara elastis,
sehingga yang dingin dicari adalah daya dukung ijin pada elevasi tertentu. Besarnya
angka keamanan yang umum digunakan adalah
 Untuk pembebanan sementara = 2
 Untuk pembebanan tetap = 3

4.4 CARA PEMAKAIAN PROGRAM
a.

Langkah pertama adalah mengaktifkan program/software dengan meng-klik file
program yaitu SHALW.EXE. Pada layar monitor akan muncul Form Input Data.

b.

Pada Form Input Data masukkan parameter-parameter Input Data. Jika ingin
menganalisa data yang sudah pernah disimpan, gunakan tombol BUKA FILE

c.

Pada Form Input Data jika ingin menyimpan data kasus yang sedang dianalisa,
klik tombol SIMPAN FILE dan tuliskan nama file yang akan digunakan.

d.

Pada Form Input Data melakukan analisis perhitungan daya dukung pondasi
dangkal dilakukan dengan meng-klik tombol HITUNG. Sehingga akan berada pada
Lembar Analisis dan Output.

e.

Pada Lembar Analisis dan Output ini ditampilkan semua parameter yang
digunakan dalam perhitungan daya dukung pondasi dangkal serta besarnya daya
dukung pondasi dangkal ultimate dan elastis/ijin.

f.

Pada Lembar Analisisi dan Output, jika ingin memodifikasi data input, gunakan
tombol KEMBALI untuk kembali berada di Form Input.

g.

Pada Lembar Analisis dan Output Jika ingin menyimpan file laporan perhitungan
gunakan tombol LAPORAN dan masukkan nama file yang akan digunakan untuk
menyimpan data laporan yang berbentuk file dengan extension TXT.

4.5 INTERPRETASI HASIL KELUARAN.
4.5.1 NOTASI YANG DIGUNAKAN
Lapisan 1 : 1,c1,1



Batas lapisan 1

Muka tanah
Kedalaman
Kedalaman
pondasi
muka air tanah

Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

Lapisan 2 : 2,c2,2

dimensi (panjang x lebar) pondasi

Muka air tanah

IV - 5

Survey dan Disain Jembatan

Gambar 4.3 Notasi Yang Digunakan

4.5.2 OPTIMASI DARI PENGGUNAAN PROGRAM.
Setelah didapat hasil keluaran berupa daya dukung ijin untuk dimensi pondasi tertentu,
maka nilai tersebut bisa digunakan untuk menghitung dimensi pondasi yang diperlukan.
Jika dari hasil perhitungan ternyata dimensi pondasi yang didapat dari perhitungan berbeda
dengan dimensi yang digunakan untuk menentukan daya dukung, maka untuk hasil yang
lebih akurat sebaiknya prosedur perhitungan diulang sekali lagi.
Untuk pondasi yang berbentuk lingkaran, bisa dilakukan dengan cara ekivalensi luasan
untuk mendapatkan dimensi dari empat persegi panjang.

4.6 CONTOH KASUS
Suatu pondasi pelat setempat dengan dimensi 1.5 m x 1.5 meter diletakkan pada
kedalaman 1.2 meter dari permukaan tanah. Tentukan daya dukung ijin pada dasar pondasi
tersebut jika data lapisan tanah adalah
a.
lapisan 1 : tebal 1 meter c=1.5 t/m2 = 15 kN/m2, =20, =1.6 t/m3 = 16 kN/m3
b.
lapisan 2 : c=1.0 t/m2 = 10 kN/m2, =30, =1.8 t/m3 = 18 kN/m3
c.
Tidak ada pengaruh muka air tanah pada lokasi tersebut.
d.
Angka keamanan diambil = 3,
e.
Beban yang bekerja mempunyai sudut 0 terhadap sumbu vertikal.
4.6.1

FAKTOR DAYA DUKUNG

Faktor daya dukung dihitung dengan rumus dibawah ini.


N q  tan 2  45  e tah
2

N c ( N q  1) cot 
N  2 N q  1 tan 

= 18.401
= 30.140
= 22.402

Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

IV - 6

Survey dan Disain Jembatan

4.6.2

FAKTOR BENTUK

Faktor bentuk dihitung dengan rumus berikut (De Beer 1970)
B Nq
L Nc
B
Fqs 1  tan 
L
B
Fs 1  0.4
L
Fcs 1 

4.6.3

= 1.611
= 1.577
= 0.600

FAKTOR KEDALAMAN

Untuk kasus Df/B  1, factor kedalaman dihitung dengan rumus
Fcd 1  0.4

Df

= 1.320

B

Fqd 1   2 tan  1  sin  

2

Df

= 1.231

B

Fd 1

4.6.4

= 1.000

FAKTOR INKLINASI

Faktor inklinasi beban dihitung dengan rumus
 

Fci  Fqi  1 

90





Fi 1 




2

= 1.000

2

= 1.000

dimana  adalah inklinasi dari beban ke pondasi terhadap vertical.
4.6.5  DAN q
a.  pada lapisan 2 dimana dasar pondasi diletakkan = 18 kN/m3
b. q pada dasar pondasi = h = 19.6 kN/m2
4.6.6

DAYA DUKUNG ULTIMATE

Daya dukung ultimate dihitung dngan rumus berikut
qu cN c Fcs Fcd Fci  qN q N qs N qd N qi 

1
BN  Fs Fd Fi = 1522.47 kN/m2
2

4.6.7 DAYA DUKUNG IJIN
Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

IV - 7

Survey dan Disain Jembatan

Daya dukung ijin dengan Angka Keamanan 3 dihitung sebagai berikut
q all 

qu 1522.47

= 507.49 kN/m2
SF
3

Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

IV - 8