Analisis Daya Dukung Mini Pile Pada Proyek Pembangunan Ruko Northcote Condominium Block-D

ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE

PADA PROYEK PEMBANGUNAN RUKO NORTHCOTE

CONDOMINIUM BLOCK-D

TUGAS AKHIR

NIM : 080 424 031

DICKY WAHYUDI

BIDANG STUDI GEOTEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2014

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE

PADA PROYEK PEMBANGUNAN RUKO NORTHCOTE

CONDOMINIUM BLOCK-D

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mengikuti dan Menempuh Ujian Tugas Akhir Sarjana Jurusan Teknik Sipil

Universitas Sumatera Utara

08 0424 031

DICKY WAHYUDI

Pembimbing :

NIP. 19510629 198411 1 001 Prof. Dr. Ir. Roesyanto., MSCE

Penguji I Penguji II

Ir. Rudi Iskandar, MT

NIP. 19650325 199103 1 006 NIP. 19541012 198003 1 004

Ir. Besman Surbakti, MT

Mengesahkan :

Koordinator PPSE, Ketua Jurusan,

Departemen Teknik Sipil FT-USU Departemen Teknik Sipil FT-USU

Ir. Zulkarnain A. Muis., M.Eng.Sc

NIP. 19560326 198103 1 003 NIP. 19561224 198103 1 002

Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan

M O T T O D A N P E R S E M B A H A N

1. Sesungguhnya kami menurunkan kepadamu Al-Kitab (Al-Qur’an) dengan (Membawa) kebenaran. Maka sembahlah Allah SWT dengan mengamalkan dan memurnikan keta`atan kepada-Nya (Az-Zumar 39 Ayat 2)

2. Sucikan Niat, Berdo’alah pada Allah SWT dan Berikhtiarlah sebaik mungkin

(Aa’Gym)

3. Mulailah dari diri sendiri, mulai dari hal yang paling kecil, mulai saat ini (Aa` Gym).

4. Capailah Keberhasilan dan Kesuksesan dimana pun kamu berada dan Jadikanlah Keberhasilan dan Kesuksesan tersebut menjadi Nyata (Bung Tomo).

5. Bukan Imajenasi lebih Berharga dari pada Ilmu Pasti (Khalil Gibran)

6. Keindahan bukan terletak pada objek yang dilihatnya, tetapi pada hati yang melihatnya.

7. Ketidakpuasan terhadap hasil permulaan merupakan pengalaman berharga yang pernah dialami sebelum melangkah lebih jauh.

8. Dan jika kamu menghitung-hitung Nikmat Allah SWT, Niscaya kamu tidak dapat menentukan Jumlahnya. Sesungguhnya Allah SWT benar-benar Maha Pengampun dan Maha Penyayang. (An-Nahl 14 Ayat 18)

9. Enam Mata bisa melihat lebih banyak dari pada cuma dua, Tiga Kepala bisa menghasilkan Buah Pikiran lebih Baik dari pada cuma satu.

Karya Tulis ini Penulis Persembahkan Kepada :

1. Yang Maha Kuasa dan Maha Pengasih (Allah SWT).

2. Ayahanda dan Ibunda yang memberikan do’a dan restu menyertai penulis.

3. Kakanda (Yulia) dan Adik-adikku (Fahriza dan Aulia) tercinta yang telah memberikan Motivasi dan Support.

4. Kepada semua family dari Ayahanda dan Ibunda yang telah banyak membantu Penulis baik Materi dan Spritual serta motivasi.

5. Seluruh Dosen dan Staff Pegawai Departemen Teknik Sipil FT-USU 6. Teman - teman seperjuangan yang selalu memberi Motivasi dan Support.

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur atas kehadiran Allah SWT serta limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:

“ANALISIS DAYA DUKUNG MINI PILE PADA PROYEK PEMBANGUNAN RUKO NORTHCOTE CONDOMINIUM BLOCK-D“

Penyusunan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk mengikuti ujian Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Departemen Teknik Sipil Program Sarjana Extention di Universitas Sumatera Utara.

Penulis menyadari dalam penulisan ini masih jauh dari sempurna, karena keterbatasan pengetahuan penulis dalam penyusunan ini, maka saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan sehingga penulisan ini dapat lebih baik.

Selesainya Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah memberikan masukan dan bimbingan. Untuk itu dengan sangat tulus dan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ing.Johannes Tarigan selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara atas pengarahan dan motivasi yang berharga dalam penyusunan tugas akhir.

2. Bapak Ir.Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc selaku Koordinator PPSE Departeman Teknik Sipil atas kesempatan dan kepercayaan yang telah diberikan kepada penulis.

3. Bapak Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, selaku Dosen Pembimbing Utama atas bimbingan, support, dan motivasi yang sangat berharga dalam penyusunan tugas akhir.

4. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT selaku Pembanding dan Penguji I. 5. Bapak Ir. Besman Surbakti, MT selaku Pembanding dan Penguji II.

6. Dosen-dosen Jurusan Teknik Sipil pada Universitas Sumatera Utara atas spirit dan dukungannya kepada penulis.

7. Seluruh Staff Administrasi Departemen Teknik Sipil atas kemudahan administrasi yang diberikan kepada penulis.

9. Pemerintah Kota Binjai, Dinas Pendidikan Kota Binjai, SMP Negeri 3 Binjai dan SMK Putra Anda Binjai dan PT. Dekama Sekata bekerjasama dengan Kementrian Kominfo – Jakarta yang telah memberikan kesempatan dan kepercayaan serta memberikan bantuan materi untuk mengikuti pendidikan program Sarjana Extention di Universitas Sumatera Utara.

10. Ayahanda dan Ibunda atas berkat do’a restunya serta Kakanda Yulia dan Adik Fahriza Yusnanda dan Aulia Dayusman sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 11.Istri sebagai Permaisuri Hati, Cinta dan Kasih Sayang sepenuhnya demi Cita – Cita

Penulis.

12.Kepada semua family dari Ayahanda dan Ibunda yang telah banyak membantu penulis baik materi dan motivasinya.

13.Seluruh rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara, Khususnya Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2008/2009.

14.Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah membantu terselesainya Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini kemungkinan belum sempurna, untuk itu penulis dengan tulus dan terbuka menerima kritikan dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Akhir kata, sekali lagi penulis sampaikan terimakasih kepada pihak yang telah banyak membantu, do’a dan semoga amal baik atas bimbingan yang telah diberikan kepada penulis berupa material dan moral mendapatkan imbalan yang setimpal dari Tuhan Yang Maha Esa (Allah SWT).

Medan, ... 2014

Penulis,

Dicky Wahyudi 080 424 031

ABSTRAKSI

Pondasi tiang merupakan salah satu jenis ponadasi dalam yang umum digunakan dan berfungsi untuk menyalurkan beban struktur kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang letaknya cukup dalam didalam tanah. Untuk menghitung kapasitas tiang terdapat banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil dari masing – masing rumus tersebut menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda – beda.

Tujuan dari Tugas Akhir ini untuk menghitung daya dukung tiang dari hasil data sondir, Standart Penetrasi Test (SPT), dan Bacaan Manometer pada alat Hydraulic Jack System, serta membandingkan hasil daya dukung tiang dari beberapa metode penyelidikan yang terjadi pada tiang tunggal.

Daya dukung tiang ultimit dari hasil data sondir dengan menggunakan Metode Aoki dan De Alexander Qu : 134,94 ton, berdasarkan data SPT dengan menggunakan

Metode Mayerhof Qu : 125,04 ton, berdasarkan bacaan Manometer 152,14 ton. Daya

dukung Lateral dengan menggunakan Metode Broms Hijin : 10,93 kN (1,093 Ton) dan

Angka efesiensi kelompok tiang menggunakan Metode Converse – Labarre (Eg) : 0,895

dan Metode Los Angeles Group (Eg) : 0,773

Hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode perhitungan Aoki dan De Alencar serta metode Mayerhoff. Dari hasil perhitungan daya dukung tiang, lebih aman memakai perhitungan dari hasil data Manometer pada alat Hydraulic Jack karena lebih aktual.

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

ABSTRAK ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR NOTASI ... x

BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Maksud dan Tujuan ... 4

1.3. Manfaat Penuliasan Tugas Akhir ... 4

1.4. Pembatasan Masalah ... 4

1.6. Sistematika Penulisan ... 6

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum ... 7

2.2. Defenisi Tanah ... 9

2.3. Macam-macam Pondasi ... 10

2.4. Penggolongan Pondasi Tiang Pancang ... 13

2.4.1. Pondasi tiang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya ………. 13

2.5. Hidrolik Sistem ... 27

2.6. Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek ... 30

2.7. Tiang Pancang Kelompok (Pile Group)... 31

2.7.1. Analisa Gaya yang Bekerja Pada Tiang Pancang ... 36

2.7.2. Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang ... 38

2.8. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Sondir ... 42

2.9. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil SPT ... 46

2.10. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Hasil Bacaan Manometer Mengunakan Alat Manometer ... 51

2.11. Tiang mendukung Beban Lateral ... 52

2.11.1. Metode Broms ... . ….. 52

2.12. Faktor Keamanan ... 59

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Data Umum ... 62

3.2. Data Teknis Tiang Pancang ... 63

3.3. Metode Pengumpulan Data ... 63

3.4. Metode Analisis ... 64

3.5. Lokasi Titik Sondir Dan Bore Hole ... 66

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Data Sondir 67 4.2.Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Data SPT .. 71

4.3.Menghitung Kapasitas Daya Dukung Tiang Pada Saat Pemancangan Berdasarkan Bacaan Manometer Menggunakan

Alat Hydrolic Jack ... 73 4.4. Analisa Gaya Yang Bekerja Pada Tiang ... 75 4.5. Gaya Lateral Ijin (Metode Broms) ... 77 4.6. Menghitung Kapasitas Kelompok Tiang Berdasar Effisiensi 80 4.6.1. Metode Converse – Labarre ... 80

4.6.2. Metode Los Engeles Group ... 82

4.7. Menghitung Penurunan Tiang Tunggal (Single pile), Penurunan

Kelompok Tiang, dan Penurunan Ijin ... 83 4.7.1. Mehitung penurunan tiang tunggal pada tanah pasir 83 4.7.2. Penurunan yang diijinkan (Sijin) ……….…….…. 85

4.7.3. Penurunan kelompok tiang (Sg) ………..….. 86

4.8. Hasil Perhitungan Daya Dukung ... 87

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.Kesimpulan ... 89 5.2.Saran ... 90

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

II.1 Jarak Minimum ... 35

II.2 Faktor empirik Fb dan Fs ... 45

II.3 Nilai faktor empirik untuk type tanah yang berbeda ... 45

II.4 Hal-hal yang perlu dipertimbangkan untuk penentuan harga N ... 46

II.5 Hubungan antara angka penetrasi standard dengan sudut geser dalam dan kepadatan relatif pada tanah pasir ... 47

II.6 Hubungan antara N dengan Berat Isi Tanah ... 48

II.7 Borehole, Sampler and Rod correction factor ... 48

II.8 Nilai-nilai nh untuk tanah granuler ... 58

II.9 Faktor Keamanan yang disarankan ... 60

IV.1 Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin pondasi tiang (CPT-3) ... 71

IV.2 Perhitungan daya dukung tiang pancang pada titik (BH-1)... 72

IV.3 Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan bacaan manometer ... 72

IV.4 Perhitungan daya dukung tiang pada saat pemancangan berdasarkan data (daily piling record) ... 74

IV.5 Perhitungan beban tiang maksimum ... 76

IV.6 Standart Specification ... 79

IV.7 Perkiraan penurunan tiang tunggal ... 85

IV.8 Kapasitas daya dukung ijin tiang tunggal dengan faktor keamanan ... 88

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Macam-macam tipe pondasi………. ... 12

2.2 Tiang pancang beton precast concrete pile ... 15

2.3 Tiang pancang beton precast Triangular concrete pile ... 16

2.4 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile ... 17

2.5 Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya ... 31

2.6 Pola-pola kelompok tiang pancang khusus... 33

2.7 Jarak antar tiang dalam kelompok ... 34

2.8 Pengaruh tiang akibat pemancangan ... 35

2.9 Beban sentris dan momen kelompok tiang arah x dan y ... 37

2.10 Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang ... 39

2.11 Definisi jarak s dalam hitungan efisiensi tiang ... 42

2.12 Variasi harga α berdasarkan kohesi tanah ... 49

2.13 Tiang ujung bebas pada tanah granuler ... 54

2.14 Tahanan lateral ultimit tiang dalam tanah granuler ... 55

2.15 Tiang ujung jepit dalam tanah granuler ... 57

3.1 Bagan alir penelitian ... 65

3.2 Lokasi titik sondir dan bore hole ... 66

4.1 Perkiraan nilai qca (base) ... 68

DAFTAR NOTASI

JP = Jumlah perlawanan, perlawanan ujung konus + selimut (kg/cm2) PK = Perlawanan penetrasi konus, qc (kg/cm2)

JHL = Jumlah hambatan lekat

Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang

Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang

Qs

=

Kapasitas tahanan kulit

qb

=

Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas Ab

=

Luas di ujung tiang

Ap = Luas penampang tiang

f

=

Satuan tahanan kulit persatuan luas As

=

Luas kulit tiang pancang

qc

=

Perlawanan konus

Qijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi α = Koefisien Adhesi antara tanah dan tiang Li = Panjang lapisan tanah

Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang

Fa = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang

Qg = Beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan keruntuhan

τ = Kekuatan geser tanah (kg/cm2) c = Kohesi tanah (kg/cm2)

σ = Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm2) ϕ = Sudut geser tanah (0)

fs

=

Tahanan satuan skin friction As

=

Luas selimut tiang

Pus

=

Kapasitas daya dukung gesekan P = Keliling tiang (m)

Ap

=

Luas penampang pile (m2) Cu =Kohesi Undrained (kN/m2)

D = Diameter tiang

N = Beban yang diterima oleh tiap-tiap tiang pancang.

V = Resultan gaya-gaya normal yang bekerja secara sentries. Qi = Beban aksial pada tiang ke-i

Mx = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x.

My = Momen yang bekerja pada bidang yangtegak lurus sumbu y.

n = Banyaknya tiang pancang dalam kelompok tiang pancang (pile group). xi, yi = Absis atau jarak tiang ke pusat berat kelompok tiang ke tiang nomor-i. ∑x2

= Jumlah kuadrat absis – absis tiang pancang. ∑y2

= Jumlah kuadrat kordinat-kordinat tiang pancang Po = Tekanan overburden efektif

φ’ = Sudut gesek dalam efektif

nh = Koefisien variasi modulus Terzaghi (Tanah granuler pasir lembab atau kering =

2425 kN/m3).

E

=

Energi alat pancang yang digunakan Ep

=

Modulus elastis tiang pondasi (kg/cm2).

Ip = Momen inersia tampang pondasi (kg/cm2).

c = Kohesi

Ko Kq = Faktor yang merupakan fungsi ⱷ dan z/d

Eg = Efesiensi kelompok tiang

m = Jumlah baris tiang

n’ = Jumlah tiang dalam satu baris ϴ = Arc tg d/s dalam derajat s = Jarak pusat ke pusat tiang. Qa = Beban maksimum tiang tunggal

I = faktor pengaruh = 1- 0,5 8Bg ≥

L

Sijin = Penurunan yang diijinkan ζ = Koefisien dari skin friction

ABSTRAKSI

Pondasi tiang merupakan salah satu jenis ponadasi dalam yang umum digunakan dan berfungsi untuk menyalurkan beban struktur kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang letaknya cukup dalam didalam tanah. Untuk menghitung kapasitas tiang terdapat banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil dari masing – masing rumus tersebut menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda – beda.

Tujuan dari Tugas Akhir ini untuk menghitung daya dukung tiang dari hasil data sondir, Standart Penetrasi Test (SPT), dan Bacaan Manometer pada alat Hydraulic Jack System, serta membandingkan hasil daya dukung tiang dari beberapa metode penyelidikan yang terjadi pada tiang tunggal.

Daya dukung tiang ultimit dari hasil data sondir dengan menggunakan Metode Aoki dan De Alexander Qu : 134,94 ton, berdasarkan data SPT dengan menggunakan

Metode Mayerhof Qu : 125,04 ton, berdasarkan bacaan Manometer 152,14 ton. Daya

dukung Lateral dengan menggunakan Metode Broms Hijin : 10,93 kN (1,093 Ton) dan

Angka efesiensi kelompok tiang menggunakan Metode Converse – Labarre (Eg) : 0,895

dan Metode Los Angeles Group (Eg) : 0,773

Hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode perhitungan Aoki dan De Alencar serta metode Mayerhoff. Dari hasil perhitungan daya dukung tiang, lebih aman memakai perhitungan dari hasil data Manometer pada alat Hydraulic Jack karena lebih aktual.

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Proyek

Sebelum melaksanakan pembangunan konstruksi diperlukan perhatian khusus akan jenis serta sifat dan karakteristik lapisan tanah setempat, berfungsi sebagai landasan pondasi tersebut akan mampu mendukung beban yang akan bekerja secara vertikal maupun beban yang bekerja secara horizontal, serta mampu mencegah kemungkinan terjadinya pengaruh – pengaruh baik yang timbul secara alami maupun pengaruh pergeseran tanah.

Dalam hal ini sangat diperlukan adanya penelitian tanah (Soil Investigation) baik yang dilakukan dilapangan (Site), maupun pengujian dilaboraturium pada contoh tanah tidak terganggu, untuk tujuan mengetahui parameter-parameter tanah yang akan digunakan dalam perhitungan daya dukung ijin tanah, tembok penahan tanah, daya pikul tiang pancang, daya dukung tiang bore pile serta penurunan (Settlement).

Pondasi adalah suatu bagian konstruksi bangunan bawah (Sub Stucture) yang berfungsi untuk meneruskan beban konstruksi atas (Upper Structure, Super Structure) yang harus kuat dan aman agar dapat mendukung beban dari konstruksi atas (Upper Structure, Super Structure) serta berat sendiri pondasi. Daya dukung tanah sangat berpengaruh pada bentuk dan tipe perencanaan pondasi yang tepat dan disesuaikan dengan kondisi tanah setempat.

Jenis penelitian tanah yang telah dilakukan adalah Bor Mesin, Pengujian Standart Penetrasi Test (SPT), dengan posisi letak titik yang diatur sedemikian rupa sehingga penyebaran lapisan tanah dapat terwakili.

Pengujian Standart Penetrasi Test (SPT), untuk mendapatkan jumlah pukulan (Blows) sehingga Nilai Sigma Total N untuk setiap 30 cm, dapat diketahui dan dilakukan pengambilan contoh tanah tidak terganggu

Ada dua sitem pondasi yang dapat digunakan dalam bangunan yaitu pondasi dangkal (Shallow Foundation) dan pondasi dalam (Deep Foundation).

Pondasi dangkal digunakan untuk beban yang tidak terlalu besar dengan kedalaman lapisan tanah keras tidak terlalu dalam. Menurut Terzaghi perbandingan antara kedalaman dan lebar pondasi 1.0 untuk pondasi dangkal. Jenis – jenis pondasi dangkal seperti pondasi telapak (Spread Footing), pondasi dinding (Wall Foundation), pondasi kombinasi (Combined Footing), pondasi trapezium (Trapezoidal Footing), dan pondasi tikar (Mat Foundation).

Pondasi dalam digunakan jika beban yang bekerja cukup besar, penurunan yang diijinkan sangat kecil, kedalaman lapisan tanah keras jauh dibawah permukaan tanah. Ada banyak jenis pondasi yang dibedakan berdasarkan material, metode instalasi, tingkat gangguan pada tanah dan mobilisasi kekuatan.

Berdasarkan material meliputi pondasi tiang beton prategang, pondasi tiang baja, pondasi tiang kayu dan pondasi tiang komposit.

Berdasarkan metode instalasi meliputi tiang pancang (Driven File), tiang jacking (Hydrolic Jacking Pile) dan tiang bor (Drilled Shaft Pile).

Berdasarkan tingkat gangguan besar (Large Displacement Pile), tiang dengan gangguan kecil (Small Displacement Pile), dan tiang tanpa gangguan (Non Displacement Pile).

Berdasarkan system mobilisasi daya dukung meliputi tiang daya dukung ujung (End Bearing Pile), tiang dengan daya dukung friksi (Friction Pile), dan tiang dengan daya dukung friksi dan ujung (End and Friction File).

Secara umum permasalahan pondasi dalam lebih rumit dari pondasi dangkal. Untuk hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan Tugas Akhir ini pada perencanaan pondasi dalam, yaitu Pondasi tiang pancang. Pondasi tiang pancang adalah batang yang relative panjang dan langsing yang digunakan untuk menyalurkan beban pondasi melewati lapisan tanah dengan daya dukung rendah kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang relative cukup dalam dibanding pondasi dangkal. Daya

dukung tiang pancang diperoleh dari daya dukung ujung (End Bearing Capacity ) yang diperoleh dari tekanan ujung tiang, dan daya dukung geser atau selimut ( Friction Bearing Capacity ) yang diperoleh dari daya dukung gesek atau gaya adhesi antara tiang pancang dan tanah disekelilingnya.

Secara umum tiang pancang dapat diklasifikasikan antara lain: dari segi bahan ada tiang pancang bertulang, tiang pancang pratekan, tiang pancang baja, dan tiang pancang kayu. Dari segi bentang penampang, tiang pancang bujur sangkar, segitiga, segi enam, bulat padat, pipa, huruf H, huruf I, dan bentuk spesifik. Dari segi teknik pemancangan, dapat dilakukan dengan palu jatuh (Drop Hammer), Diesel Hammer, dan Hidrolic Hammer.

Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (Battle Pile) untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal yang bekerja. Sudut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula dengan perencanaannya.

Tiang Pancang umumnya digunakan :

1. Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat.

2. Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara terhadap guling.

3. Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang ini dapat ditarik keluar kemudian.

4. Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.

5. Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.

7. Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban diatas permukaan air melaui air dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut. Hal seperti ini adalah mengenai tiang pancang yang ditanamkan sebagian dan yang terpengaruh oleh baik beban vertikal dan tekuk maupun beban lateral (Bowles, 1991).

1.2. Maksud dan Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :

a. Menghitung dan membandingkan daya dukung tiang dari hasil Sondir, Standar Penetrasi Test (SPT), dan Manometer alat Hydraulic Jacking System.

b. Menghitung kapasitas daya dukung tiang kelompok berdasarkan nilai efisiensi.

c. Menghitung daya dukung horizontal mini pile.

1.3. Manfaat Penulisan Tugas Akhir

Penulisan Tugas Akhir ini diharapkan bermanfaat bagi :

a. Sebagai bahan referensi bagi siapa saja yang membaca, khususnya bagi mahasiswa yang menghadapi masalah yang sama.

b. Untuk pihak-pihak lain yang membutuhkannya.

1.4. Pembatasan Masalah

Pada pelaksanaan proyek pembangunan Ruko Northcote Condominium Bolck D yang terletak di Kompleks Graha Metropolitan Jalan Kapten Sumarsono Helvetia Kabupaten Deli Serdang Propinsi Sumatera Utara, terdapat banyak permasalahan yang dapat ditinjau dan dibahas, maka didalam laporan 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. Namun dalam penulisan laporan ini permasalahan yang ditinjau hanya dibatasi pada :

a. Perhitungan daya dukung hanya ditinjau pada arah vertikal.

b. Perhitungan daya dukung tiang kelompok berdasarkan data sordir, SPT, dan bacaan manometer menggunakan alat hydraulic jack.

c. Menghitung daya dukung horizontal mini pile.

Dan batasan masalah yang akan dibahas dan disimpulkan dalam 5 (lima) Bab yang terdiri dari :

Bab I : Pendahuluan. Bab II : Tinjauan Pustaka. Bab III : Metodologi Penelitian Bab IV : Hasil Dan Pembahasan Bab V : Penutup

1.5. Sistematika Penulisan.

Laporan ini disusun dalam bentuk yang terstruktur dan sistematis sehingga dapat membantu dan mempermudah pembaca dalam mempelajarinya.

Adapun susunan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut

:

BAB I. PENDAHULUAN

Pada bab pendahuluan ini membahas tentang latar belakang proyek, maksud dan tujuan, manfaat penulisan tugas akhir, pembatasan masalah, metodologi penyusunan laporan, dan sistematika penulisan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini membahas tentang tinjauan umum, defenisi tanah, macam-macam pondasi, penggolongan pondasi, hidrolik sistem, tiang dukung ujung dan tiang gesek, tiang kelompok (pile group), kapasitas daya dukung tiang dari hasil sondir, SPT, bacaaan manometer menggunakan alat hydraulik jack, kapasitas daya dukung lateral dan faktor keamanan.

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

Pada bab ini membahas tentang data umum proyek, Data teknis tiang, metode pengumpulan data, Metode Analisis dan Lokasi

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini membahas tentang Kapasitas daya dukung tiang pancang dari data sondir, data SPT, dan berdasarkan hasil bacaaan manometer menggunakan alat hydrolic jack, analisa gaya yang bekerja, gaya lateral yang di ijinkan, kapasitas kelompok tiang berdasarkan effisiensi (metode converse-labare dan metode los angeles), penurunan tiang tunggal (single pile), penurunan ijin dan penurunan kelompok tiang, hasil perhitungan daya dukung.

BAB V. PENUTUP

Pada bab ini membahas tentang kesimpulan dan saran tugas akhir, serta memberikan kritik yang berkaitan dengan pokok pembahasan yang ditinjau

.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.2. Umum

Semua konstruksi yang direncanakan akan didukung oleh tanah, termasuk gedung-gedung, jembatan, urugan tanah (earth fills), serta

bendungan tanah, tanah dan batuan, dan bendungan beton, akan terdiri dari dua bagian. Bagian-bagian ini adalah bangunan atas (superstructure), atau bagian atas, dan elemen bangunan bawah (substructure) yang mengantarai

bangunan atas dan tanah pendukung. Pondasi dapat didefinisikan sebagai bangunan bawah dan tanah dan/atau batuan disekitarnya yang akan dipengaruhi oleh elemen bangunan bawah dan bebannya (Bowlesh, J. E.,

1991). Istilah pondasi digunakan dalam teknik sipil untuk mendefenisikan

suatu konstruksi bangunan yang berfungsi sebagai penopang bangunan dan meneruskan beban bangunan di atasnya (superstructure) ke lapisan tanah

yang cukup kuat daya dukungnya. Untuk itu, pondasi bangunan harus diperhitungkan agar dapat menjamin kestabilan terhadap berat sendiri, beban-beban yang bekerja, gaya-gaya luar seperti tekanan angin, gempa bumi dan lain-lain. Di samping itu, tidak boleh terjadi penurunan melebihi batas yang diijinkan.

Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah yang berada dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan

yang mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman > 8 m (Bowles, J. E., 1991).

Fungsi dan kegunaan dari pondasi tiang pancang adalah untuk memindahkan atau mentransfer beban-beban dari konstruksi di atasnya (super struktur) ke lapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam.

Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle pile)

untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal yang bekerja. Sudut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula dengan perencanaannya.

Tiang Pancang umumnya digunakan :

1. Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat.

2. Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara terhadap guling.

3. Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang ini dapat ditarik keluar kemudian.

4. Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.

5. Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.

6. Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan dan atau pir, khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial.

7. Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban diatas permukaan air melaui air dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut. Hal seperti ini adalah mengenai tiang pancang yang ditanamkan sebagian dan yang terpengaruh oleh baik beban vertikal (dan tekuk) maupun beban lateral (Bowles, J. E., 1991).

2.3. Defenisi Tanah

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 (Sosrodarsono, S. dan

Nakazawa, K., 1983).

Tanah, pada kondisi alam, terdiri dari campuran butiran-butiran mineral dengan atau tanpa kandungan bahan organik. Butiran-butiran tersebut dapat dengan mudah dipisahkan satu sama lain dengan kocokan air. Material ini berasal dari pelapukan batuan, baik secara fisik maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah, kecuali oleh sifat batuan induk yang merupakan material asal, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur luar yang menjadi

Istilah-istilah seperti kerikil, pasir, lanau dan lempung digunakan dalam teknik sipil untuk membedakan jenis-jenis tanah. Pada kondisi alam, tanah dapat terdiri dari dua atau lebih campuran jenis-jenis tanah dan kadang-kadang terdapat pula kandungan bahan organik. Material campurannya kemudian dipakai sebagai nama tambahan dibelakang material unsur utamanya. Sebagai contoh, lempung berlanau adalah tanah lempung yang mengandung lanau dengan material utamanya adalah lempung dan sebagainya.

Tanah terdiri dari 3 komponen, yaitu udara, air dan bahan padat. Udara dianggap tidak mempunyai pengaruh teknis, sedangkan air sangat mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah. Ruang diantara butiran-butiran, sebagian atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga tersebut terisi air seluruhnya, tanah dikatakan dalam kondisi jenuh. Bila rongga terisi udara dan air, tanah pada kondisi jenuh sebagian (partially

saturated). Tanah kering adalah tanah yang tidak mengandung air sama

sekali atau kadar airnya nol (Hardiyatmo H. C., 1996).

2.4. Macam-macam Pondasi

Pondasi adalah bagian terendah bangunan yang meneruskan beban bangunan ke tanah atau batuan yang berada dibawahnya.

Klasifikasi pondasi dibagi 2 (dua) yaitu:

1. Pondasi Dangkal

Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara langsung seperti :

1. Pondasi telapak yaitu pondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom (Gambar 2.1b).

2. Pondasi memanjang yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung sederetan kolom yang berjarak dekat sehingga bila dipakai pondasi telapak sisinya akan terhimpit satu sama lainnya (Gambar 2.1a). 3. Pondasi rakit (raft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk

mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom-kolom jaraknya sedemikian dekat disemua arahnya, sehingga bila dipakai pondsi telapak, sisi-sisinya berhimpit satu sama lainnya (Gambar 2.1c).

2. Pondasi Dalam

Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau batu yang terletak jauh dari permukaan, seperti:

1. Pondasi sumuran (pier foundation) yaitu pondasi yang merupakan peralihan antara pondasi dangkal dan pondsi tiang (Gambar 2.1d), digunakan bila tanah dasar yang kuat terletak pada kedalaman yang relatif dalam, dimana pondasi sumuran Df/B > 4 sedangkan pondasi dangkal Df/B ≤ 1, kedalaman (Df) dan lebar (B).

2. Pondasi tiang (pile foundation), digunakan bila tanah pondasi pada

kedalaman yang normal tidak mampu mendukung bebannya dan tanah kerasnya terletak pada kedalaman yang sangat dalam (Gambar 2.1e). Pondasi tiang umumnya berdiameter lebih kecil dan lebih panjang dibanding dengan pondasi sumuran (Bowles, J. E., 1991).

Gambar 2.1 Macam-macam tipe pondasi:

(a) Pondasi memanjang, (b) Pondasi telapak , (c) Pondasi rakit, (d) Pondasi sumuran, (e) Pondasi tiang (Hardiyatmo, H. C.,1996)

(a)

(b)

(c)

2.5. Penggolongan Pondasi Tiang

Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian bahan, cara tiang meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan satu persatu

2.12.1.Pondasi tiang menurut pemakaian bahan dan karakteristik

strukturnya

Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori (Bowles, J. E., 1991), antara lain :

A. Tiang pancang kayu

Tiang pancang kayu dibuat dari kayu yang biasanya diberi pengawet dan dipancangkan dengan ujungnya yang kecil sebagai bagian yang runcing. Tapi biasanya apabila ujungnya yang besar atau pangkal dari pohon di pancangkan untuk tujuan maksud tertentu, seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan kembali memberikan perlawanan dan dengan ujungnya yang tebal terletak pada lapisan yang keras untuk daya dukung yang lebih besar.

Tiang pancang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang pancang kayu tersebut dalam keadaan selalu terendam penuh dibawah muka air tanah dan tiang pancang kayu akan lebih cepat rusak apabila dalam keadaan kering dan basah selalu berganti-ganti, sedangkan pengawetan dengan pemakaian obat pengawet pada kayu hanya akan menunda dan

memperlambat kerusakan dari kayu, dan tidak dapat melindungi kayu dalam jangka waktu yang lama.

Oleh karena itu pondasi untuk bangunan-bangunan permanen (tetap) yang didukung oleh tiang pancang kayu, maka puncak dari pada tiang pancang kayu tersebut diatas harus selalu lebih rendah dari pada ketinggian dari pada muka air tanah terendah. Pada pemakaian tiang pancang kayu biasanya tidak diizinkan untuk menahan muatan lebih tinggi 25 sampai 30 ton untuk satu tiang.

B. Tiang pancang beton

Tiang pancang jenis ini terbuat dari beton seperti biasanya. Tiang pancang ini dapat dibagi dalam 3 macam berdasarkan cara pembuatannya (Bowles, J. E., 1991), yaitu:

a. Precast Reinforced Concrete Pile

Precast Reinforced Concrete Pile adalah tiang pancang beton

bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting) yang setelah cukup keras kemudian diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik beton kecil dan praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan berat sendiri beton besar, maka tiang pancang ini harus diberikan penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan.

Tiang pancang ini dapat memikul beban yang lebih besar dari 50 ton untuk setiap tiang, hal ini tergantung pada jenis beton dan dimensinya. Precast Reinforced Concrete Pile

penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan dapat dilihat pada (Gambar 2.2).

Gambar 2.2 Tiang pancang beton precast concrete pile (Bowles, J. E., 1991)

(b)

Gambar2.3: Tiang Pancang Precast Triangular concrete pile a. Precast Triangular concrete pile

b. Tabel Spesifikasi Precast Triangular concrete pile

b. Precast Prestressed Concrete Pile

Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile adalah

tiang pancang beton yang dalam pelaksanaan pencetakannya sama seperti pembuatan beton prestess, yaitu dengan menarik besi tulangannya ketika dicor dan dilepaskan setelah beton mengeras seperti dalam (Gambar 2.3). Untuk tiang pancang jenis ini biasanya dibuat oleh pabrik yang khusus membuat tiang pancang, untuk ukuran dan panjangnya dapat dipesan langsung sesuai dengan yang diperlukan.

Gambar 2.4 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile (Bowles, J. E., 1991)

c. Cast in Place

Cast in Place merupakan tiang pancang yang dicor ditempat

dengan cara membuat lubang ditanah terlebih dahulu dengan cara melakukan pengeboran. Pada Cast in Place ini dapat

dilakukan dengan 2 cara yaitu :

1. Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk sambil pipa baja tersebut ditarik keatas.

2. Dengan pipa baja yang dipancang ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton sedangkan pipa baja tersebut tetap tinggal di dalam tanah.

C. Tiang pancang baja

sangat besar sehingga dalam pengangkutan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah seperti halnya pada tiang beton precast. Jadi pemakaian tiang pancang baja ini akan sangat bermanfaat apabila kita memerlukan tiang pancang yang panjang dengan tahanan ujung yang besar.

Tingkat karat pada tiang pancang baja sangat berbeda-beda terhadap texture tanah, panjang tiang yang berada dalam tanah dan keadaan kelembaban tanah.

a. Pada tanah yang memiliki texture tanah yang kasar/kesap, maka karat yang terjadi karena adanya sirkulasi air dalam tanah tersebut hampir mendekati keadaan karat yang terjadi pada udara terbuka.

b. Pada tanah liat ( clay ) yang mana kurang mengandung oxygen maka akan menghasilkan tingkat karat yang mendekati keadaan karat yang terjadi karena terendam air. c. Pada lapisan pasir yang dalam letaknya dan terletak dibawah

lapisan tanah yang padat akan sedikit sekali mengandung oxygen maka lapisan pasir tersebut juga akan akan menghasilkan karat yang kecil sekali pada tiang pancang baja.

Pada umumnya tiang pancang baja akan berkarat di bagian atas yang dekat dengan permukaan tanah. Hal ini disebabkan karena

Aerated-Condition ( keadaan udara pada pori-pori tanah ) pada

tanah. Hal ini dapat ditanggulangi dengan memoles tiang baja tersebut dengan ( coaltar ) atau dengan sarung beton sekurang-kurangnya 20” ( ± 60 cm ) dari muka air tanah terendah.

Karat /korosi yang terjadi karena udara ( atmosphere corrosion ) pada bagian tiang yang terletak di atas tanah dapat dicegah dengan pengecatan seperti pada konstruksi baja biasa.

 Keuntungan pemakaian Tiang Pancang Baja.

• Tiang pancang ini mudah dalam dalam hal penyambungannya.

• Tiang pancang ini memiliki kapasitas daya dukung yang tinggi.

• Dalam hal pengangkatan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah.

 Kerugian pemakaian Tiang Pancang Baja. • Tiang pancang ini mudah mengalami korosi.

• Bagian H pile dapat rusak atau di bengkokan oleh rintangan besar.

D. Tiang pancang komposit

Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri dari dua bahan yang berbeda yang bekerja bersama-sama sehingga merupakan satu tiang. Kadang-kadang pondasi tiang dibentuk dengan menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan yang berbeda, misalnya dengan bahan beton di atas muka air tanah dan bahan kayu tanpa perlakuan apapun

disebelah bawahnya. Biaya dan kesulitan yang timbul dalam pembuatan sambungan menyebabkan cara ini diabaikan.

1. Water Proofed Steel and Wood Pile.

Tiang ini terdiri dari tiang pancang kayu untuk bagian yang di bawah permukaan air tanah sedangkan bagian atas adalah beton. Kita telah mengetahui bahwa kayu akan tahan lama/awet bila terendam air, karena itu bahan kayu disini diletakan di bagian bawah yang mana selalu terletak dibawah air tanah.

Kelemahan tiang ini adalah pada tempat sambungan apabila tiang pancang ini menerima gaya horizontal yang permanen. Adapun cara pelaksanaanya secara singkat sebagai berikut : a. Casing dan core ( inti ) dipancang bersama-sama dalam

tanah hingga mencapai kedalaman yang telah ditentukan untuk meletakan tiang pancang kayu tersebut dan ini harus terletak dibawah muka air tanah yang terendah. b. Kemudian core ditarik keatas dan tiang pancang kayu

dimasukan dalam casing dan terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras.

c. Secara mencapai lapisan tanah keras pemancangan dihentikan dan core ditarik keluar dari casing. Kemudian beton dicor kedalam casing sampai penuh terus dipadatkan dengan menumbukkan core ke dalam casing.

2. Composite Dropped in – Shell and Wood Pile

Tipe tiang ini hampir sama dengan tipe diatas hanya bedanya di sini memakai shell yang terbuat dari bahan logam tipis permukaannya di beri alur spiral. Secara singkat pelaksanaanya sebagai berikut:

a. Casing dan core dipancang bersama-sama sampai mencapai kedalaman yang telah ditentukan di bawah muka air tanah.

b. Setelah mencapai kedalaman yang dimaksud core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan dalam casing terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras. Pada pemancangan tiang pancang kayu ini harus diperhatikan benar-benar agar kepala tiang tidak rusak atau pecah.

c. Setelah mencapai lapisan tanah keras core ditarik keluar lagi dari casing.

d. Kemudian shell berbentuk pipa yang diberi alur spiral dimasukkan dalam casing. Pada ujung bagian bawah shell dipasang tulangan berbentuk sangkar yang mana tulangan ini dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat masuk pada ujung atas tiang pancang kayu tersebut.

e. Beton kemudian dicor kedalam shell. Setelah shell cukup penuh dan padat casing ditarik keluar sambil shell yang

telah terisi beton tadi ditahan terisi beton tadi ditahan dengan cara meletakkan core diujung atas shell.

3. Composit Ungased – Concrete and Wood Pile. Dasar pemilihan tiang composit tipe ini adalah:

 Lapisan tanah keras dalam sekali letaknya sehingga tidak memungkinkan untuk menggunakan cast in place concrete pile, sedangkan kalau menggunakan precast concrete pile terlalu panjang, akibatnya akan susah dalam transport dan mahal.

 Muka air tanah terendah sangat dalam sehingga bila menggunakan tiang pancang kayu akan memerlukan galian yang cukup dalam agar tiang pancang kayu tersebut selalu berada dibawah permukaan air tanah terendah.

Adapun prinsip pelaksanaan tiang composite ini adalah sebagai berikut:

a. Casing baja dan core dipancang bersama-sama dalam tanah sehingga sampai pda kedalaman tertentu ( di bawah m.a.t )

b. Core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan casing terus dipancang sampai kelapisan tanah keras.

c. Setelah sampai pada lapisa tanah keras core dikeluarkan lagi dari casing dan beton sebagian dicor

dalam casing. Kemudian core dimasukkan lagi dalam casing.

d. Beton ditumbuk dengan core sambil casing ditarik ke atas sampai jarak tertentu sehingga terjadi bentuk beton yang menggelembung seperti bola diatas tiang pancang kayu tersebut.

e. Core ditarik lagi keluar dari casing dan casing diisi dengan beton lagi sampai padat setinggi beberapa sentimeter diatas permukaan tanah. Kemudian beton ditekan dengan core kembali sedangkan casing ditarik keatas sampai keluar dari tanah.

f. Tiang pancang composit telah selesai. Tiang pancang composit seperti ini sering dibuat oleh The Mac Arthur Concrete Pile Corp.

4. Composite Dropped – Shell and Pipe Pile Dasar pemilihan tipe tiang seperti ini adalah:

 Lapisan tanah keras letaknya terlalu dalam bila digunakan cast in place concrete.

 Muka air tanah terendah terlalu dalam kalau digunakan tiang composit yang bagian bawahnya terbuat dari kayu. Cara pelaksanaan tiang tipe ini adalah sebagai berikut:

a. Casing dan core dipasang bersama-sama sehingga casing seluruhnya masuk dalam tanah. Kemudian core ditarik.

b. Tiang pipa baja dengan dilengkapi sepatu pada ujung bawah dimasukkan dalam casing terus dipancang dengan pertolongan core sampai ke tanah keras.

c. Setelah sampai pada tanah keras kemudian core ditarik keatas kembli.

d. Kemudian shell yang beralur pada dindingnya dimasukkan dalam casing hingga bertumpu pada penumpu yang terletak diujung atas tiang pipa baja.bila diperlukan pembesian maka besi tulangan dimasukkan dalam shell dan kemudian beton dicor sampai padat. e. Shell yang telah terisi dengan beton ditahan dengan core

sedangkan casing ditarik keluar dari tanah. Lubang disekeliling shell diisi dengan tanah atau pasir. Variasi lain pada tipe tiang ini dapat pula dipakai tiang pemancang baja H sebagai ganti dari tiang pipa.

5. Franki Composite Pile

Prinsip tiang hampir sama dengan tiang franki biasa hanya bedanya disini pada bagian atas dipergunakan tiang beton precast biasa atau tiang profil H dari baja.

Adapun cara pelaksanaan tiang composit ini adalah sebagai berikut:

a. Pipa dengan sumbat beton dicor terlebih dahulu pada ujung bawah pipa baja dipancang dalam tanah dengan

drop hammer sampai pada tanah keras. Cara pemasangan

ini sama seperti pada tiang franki bias.

b. Setelah pemancangan sampai pada kedalaman yang telah direncanakan, pipa diisi lagi dengan beton dan terus ditumbuk dengan drop hammer sambil pipa ditarik lagi ke atas sedikit sehingga terjadi bentuk beton seperti bola. c. Setelah tiang beton precast atau tiang baja H masuk

dalam pipa sampai bertumpu pada bola beton pipa ditarik keluar dari tanah.

d. Rongga disekitar tiang beton precast atau tiang baja H diisi dengan kerikil atau pasir.

2.12.2.Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya

Pondasi tiang pancang menurut cara pemasangannya dibagi dua bagian besar, yaitu :

A. Tiang pancang pracetak

Tiang pancang pracetak adalah tiang pancang yang dicetak dan dicor didalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Tiang pancang pracetak ini menurut cara pemasangannya terdiri dari :

1. Cara penumbukan, dimana tiang pancang tersebut

dipancangkan kedalam tanah dengan cara penumbukan oleh alat penumbuk (hammer).

3. Cara penanaman, dimana permukaan tanah dilubangi

terlebih dahulu sampai kedalaman tertentu, lalu tiang pancang dimasukkan, kemudian lubang tadi ditimbun lagi dengan tanah. Cara penanaman ini ada beberapa metode yang digunakan:

a. Cara pengeboran sebelumnya, yaitu dengan cara mengebor tanah sebelumnya lalu tiang dimasukkan kedalamnya dan ditimbun kembali.

b. Cara pengeboran inti, yaitu tiang ditanamkan dengan mengeluarkan tanah dari bagian dalam tiang.

c. Cara pemasangan dengan tekanan, yaitu tiang dipancangkan kedalam tanah dengan memberikan tekanan pada tiang.

d. Cara pemancaran, yaitu tanah pondasi diganggu dengan semburan air yang keluar dari ujung serta keliling tiang, sehingga tidak dapat dipancangkan kedalam tanah.

B. Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile)

Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile) ini menurut teknik

penggaliannya terdiri dari beberapa macam cara yaitu :

1. Cara penetrasi alas, yaitu pipa baja yang dipancangkan

kedalam tanah kemudian pipa baja tersebut dicor dengan beton.

2. Cara penggalian, cara ini dapat dibagi lagi urut peralatan

a. Penggalian dengan tenaga manusia, penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga manusia adalah penggalian lubang pondasi yang masih sangat sederhana dan merupakan cara konvensional. Hal ini dapat dilihat dengan cara pembuatan pondasi dalam, yang pada umumnya hanya mampu dilakukan pada kedalaman tertentu.

b. Penggalian dengan tenaga mesin, penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga mesin adalah penggalian lubang pondasi dengan bantuan tenaga mesin, yang memiliki kemampuan lebih baik dan lebih canggih.

2.5. Hidrolik Sistem

Hidrolik system adalah suatu metode pemancangan pondasi tiang dengan menggunakan mekanisme hydraulic jacking foundation system,

dimana system ini telah mendapatkan hak paten dari United States, United Kingdom, China dan New Zealand.

System ini terdiri dari suatu hydraulic ram yang ditempatkan parallel

dengan tiang yang akan dipancang, dimana untuk menekan tiang tersebut ditempatkan sebuah mekanisme berupa alat penekan yang berada pada puncak tiang dan juga ditempatkan sebuah mekanisme pemegang (grip)

tiang, kemudian tiang ditekan kedalam tanah. Dalam system ini tiang akan tertekan secara kontinu kedalam tanah, tanpa suara, tanpa pukulan dan tanpa

Penempatan system penekan hydraulic yang senyawa dan menjepit pada dua sisi tiang menyebabkan didapatkannya posisi titik pancang yang cukup presisi dan akurat. Ukuran diameter piston mesin hydraulic jack tergantung dengan besar kapasitas daya dukung mesin tersebut. Sebagai pembebanan, ditempatkan balok-balok beton atau plat-plat besi pada dua sisi bantalan alat yang pembebanannya disesuaikan dengan muatan yang dibutuhkan tiang.

Keunggulan teknologi hidrolik system ini yang ditinjau dari beberapa segi, antara lain adalah:

1. Bebas getaran

Bila suatu proyek yang akan dikerjakan berdampingan dengan bangunan, pabrik atau instansi yang sarat akan peralatan instrumentasi yang sedang bekerja, maka teknologi hydraulic jacking system ini akan

menyelesaikan masalah wajib bebas getaran terhadap instalasi yang ada tersebut.

2. Bebas pengotoran lokasi kerja dan udara serta bebas dari kebisingan

Teknologi pemancangannya bersih dari asap dan partikel debu (jika menggunakan drop hammer) serta bebas dari unsur berlumpur (jika

menggunakan bore piles). Karena system ini juga tidak bising akibat

suara pukulan pancang (seperti pada drop hammer), maka untuk lokasi

yang membutuhkan ketenagan seperti rumah sakit, sekolah dan bangunan di tengah kota, teknologi ini tidak akan membuat lingkungan

sekitarnya terganggu. Hydraulic jacking system ini juga disebut dengan

teknologi berwawasan lingkungan (environment friendly).

3. Daya dukung aktual per tiang diketahui

Seperti kita ketahui bahwa kondisi tanah asli di bawah pondasi yang akan dibangun umumnya terdiri dari lapisan-lapisan yang berbeda ketebalannya, jenis tanah maupun daya dukungnya. Dengan hydraulic

jacking system, daya dukung setiap tiang dapat diketahui dan dimonitor

langsung dari manometer yang dipasang pada peralatan hydraulic

jacking system sepanjang proses pemancangan berlangsung.

4. Harga yang ekonomis

Teknologi hydraulic jacking ini tidak memerlukan pemasangan tulangan

extra penahan impact pada kepala tiang pancang seperti pada tiang

pancang umumnya. Disamping itu, dengan system pemancangan yang simple dan cepat menyebabkan biaya operasional yang lebih hemat.

5. Lokasi kerja yang terbatas

Dengan tinggi alat yang relative rendah, hydraulic jacking system ini

dapat digunakan pada basement, ground floor, atau lokasi kerja yang

terbatas, alat hydraulic jacking system ini dapat dipisahkan menjadi

beberapa komponen sehingga memudahkan untuk dapat dibawa masuk atau keluar lokasi kerja.

1. Apabila terdapat batu atau lapisan tanah keras yang tipis pada ujung tiang yang ditekan, maka hal tersebut akan mengakibatkan kesalahan pada saat pemancangan;

2. Sulitnya mobilisasi alat pada daerah lunak ataupun pada daerah berlumpur (biasanya pada areal tanah timbunan);

3. Karena hydraulic jacking ini mempunyai berat sekitar 320 ton dan

saat permukaan tanah yang tidak sama daya dukungnya, maka hal tersebut akan dapat mengakibatkan posisi alat pancang jadi miring bahkan tumbang. Kondisi ini akan sangat berbahaya terhadap keselamatan pekerja.

4. Pergerakan hydraulic jacking ini sedikit lambat, proses

pemindahannya relative lama untuk pemancangan titik yang berjauhan.

2.6. Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek

Ditinjau dari cara mendukung beban, tiang dapat dibagi menjadi 2 (dua) macam (Hardiyatmo, H. C.,2002), yaitu :

1. Tiang dukung ujung (end bearing pile) adalah tiang yang kapasitas

dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang. Umumnya tiang dukung ujung berada dalam zone tanah yang lunak yang berada diatas tanah keras. Tiang-tiang dipancang sampai mencapai batuan dasar atau lapisan keras lain yang dapat mendukung beban yang diperkirakan tidak mengakibatkan penurunan berlebihan. Kapasitas tiang sepenuhnya

ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang berada dibawah ujung tiang (Gambar 2.4a).

2. Tiang gesek (friction pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih

ditentukan oleh perlawanan gesek antara dinding tiang dan tanah disekitarnya (Gambar 2.4b). Tahanan gesek dan pengaruh konsolidasi lapisan tanah dibawahnya diperhitungkan pada hitungan kapasitas tiang.

(a) (b) Gambar 2.5 Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya

(Hardiyatmo, H. C., 2002)

2.7. Tiang Pancang Kelompok (Pile Group)

Pada keadaan sebenarnya jarang sekali didapatkan tiang pancang yang berdiri sendiri (Single Pile), tetapi kita sering mendapatkan pondasi tiang

pancang dalam bentuk kelompok (Pile Group) seperti dalam Gambar 2.6.

Untuk mempersatukan tiang-tiang pancang tersebut dalam satu kelompok tiang biasanya di atas tiang tersebut diberi poer (footing). Daya

dari susunan tiang pancang kelompok dan jarak antara satu tiang dengan tiang lainnya.

Bila beberapa tiang pancang dikelompokkan, maka intensitas tekanan bergantung pada beban dan jarak antar tiang pancang yang jika cukup besar sering kali tidak praktis karena poer di cor di atas kelompok tiang pancang (pile group) sebagai dasar kolom untuk menyebarkan beban pada beberapa tiang pancang dalam kelompok tersebut.

Dalam perhitungan poer dianggap/dibuat kaku sempurna, sehingga:

1. Bila beban-beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut menimbulkan penurunan, maka setelah penurunan bidang poer tetap merupakan bidang datar.

2. Gaya bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang-tiang. 3. Penurunan yang dialami oleh poer merupakan bersifat permanen, dan

terjadi dua penurunan yakni penurunan seketika (immediate) dan

(a)

(b)

Gambar 2.6 Pola-pola kelompok tiang pancang khusus : (a) Untuk kaki tunggal, (b) Untuk dinding pondasi ( Bowles, J. E., 1991)

Jarak antar tiang dalam kelompok yang diisyaratkan oleh Dirjen Bina Marga Departemen P.U.T.L. adalah:

S ≥ 2,5 D S ≥ 3 D

Gambar 2.7 Jarak antar tiang dalam kelompok

(Sardjono, H. S., 1988)

Dimana :

S = Jarak masing-masing tiang dalam kelompok (spacing) D = Diameter tiang.

Biasanya jarak antara 2 tiang dalam kelompok diisyaratkan minimum 0,60 m dan maximum 2,00 m. Ketentuan ini berdasarkan pada pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut :

1. Bila S < 2,5 D

Pada pemancangan tiang no. 3 (Gambar 2.7) akan menyebabkan :

a. Kemungkinan tanah di sekitar kelompok tiang akan naik terlalu berlebihan karena terdesak oleh tiang-tiang yang dipancang terlalu berdekatan.

b. Terangkatnya tiang-tiang di sekitarnya yang telah dipancang lebih dahulu.

2. Bila S > 3 D

Apabila S > 3 D maka tidak ekonomis, karena akan memperbesar ukuran/dimensi dari poer (footing).

Pada perencanaan pondasi tiang pancang biasanya setelah jumlah tiang pancang dan jarak antara tiang-tiang pancang yang diperlukan kita tentukan, maka kita dapat menentukan luas poer yang diperlukan untuk tiap-tiap kolom portal.

Bila ternyata luas poer total yang diperlukan lebih kecil dari pada setengah luas bangunan, maka kita gunakan pondasi setempat dengan poer di atas kelompok tiang pancang.

Dan bila luas poer total diperlukan lebih besar daripada setengah luas bangunan, maka biasanya kita pilih pondasi penuh (raft fondation) di atas

tiang-tiang pancang.

Gambar 2.8 Pengaruh tiang akibat pemancangan

(Sardjono, H. S., 1988)

Tabel II.1: Jarak tiang minimum (Teng, 1962)

Fungsi tiang Jarak as – as tiang minimum

Tiang dukung ujung dalam tanah keras Tiang dukung ujung pada batuan keras Tiang gesek

2 – 2,5d, atau 75 cm 2d, atau 60 cm 3 – 5d, atau 75cm

Pada jenis tanah tertentu seperti tanah pasir padat, tanah plastis, lanau jenuh dan lain-lainnya, jarak tiang yang terlalu dekat menyebabkan bahaya gerakan tanah secara lateral dan penggembungan tanah. Sedangkan pada pasir tidak padat, jarak yang terlalu dekat lebih disukai karena pemancangan dapat memadatkan tanah disekitar tiang. Jarak tiang yang dekat dapat mengurangi pengaruh gesek dinding negatif.

2.7.1. Analisa Gaya yang Bekerja Pada Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang mempunyai bentuk yang sebenarnya sama, hanya berbeda didalam meneruskan gaya – gaya yang bekerja ke tanah dasar pondasi. Penerusan gaya – gaya ke tanah dasar pondasi melalui tiang, yakni beban diteruskan melalui ujung tiang lekatan atau gesek pada dinding tiang. Bila kapasitas dukung rendah, maka bangunan akan terperosok masuk ke dalam tanah, sedangkan bila kapasitas dukung tiang terlalu besar, maka bangunan tersebut kurang ekonomis.

Untuk mengetahui beban yang dipikul kelompok tiang pancang yang menimbulkan gaya vertikal, horizontal dan momen satu arah maka perhitungan tersebut dihitung sebagai berikut :

Pmaks = ₂ .

.

x x M n

V y i

Σ ±

η ……… (2.1)

Kelompok tiang yang bekerja dua arah (x dan y), dipengaruhi oleh beban vertikal dan momen (x dan y) yang akan mempengaruhi terhadap kapasitas daya dukung tiang pancang.

Gambar 2.9 Beban sentris dan momen kelompok tiang arah x dan y

Sumber : Sardjono Hs, 1988

Sedangkan tiang yang menerima momen lebih dari satu arah (dua arah) penurunan rumusnya adalah :

P1= _{2 2}

. .

y y M x

x M n

V y i _{x i}

Σ ± Σ

± ………... (2.2)

Dimana :

P1 = Beban yang diterima satu tiang pancang (ton) V = Jumlah beban vertikal (ton)

N = Jumlah tiang pancang

Mx = Momen yang bekerja pada kelompok tiang searah sumbu x (tm) My = Momen yang bekerja pada kelompok tiang searah sumbu y (tm) Xi = Jarak tiang pancang terhadap titik berat tiang kelompok pada arah

Yi = Jarak tiang pancang terhadap titik berat tiang kelompok pada arah Y (m)

∑x2

= Jumlah kuadrat tiang pancang pada arah x (m2) ∑y2

= Jumlah kuadrat tiang pancang pada arah y (m2)

2.7.2.Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang

Jika kelompok tiang dipancang dalam tanah lempung lunak, pasir tidak padat, atau timbunan, dengan dasar tiang yang bertumpu pada lapisan kaku, maka kelompok tiang tersebut tidak mempunyai resiko akan mengalami keruntuhan geser umum, asalkan diberikan faktor aman yang cukup terhadap bahaya keruntuhan tiang tunggalnya. Akan tetapi, penurunan kelompok tiang masih tetap harus dipancang secara keseluruhan ke dalam tanah lempung lunak.

Pada kelompok tiang yang dasarnya bertumpu pada lapisan lempung lunak, faktor aman terhadap keruntuhan blok harus diperhitungkan, terutama untuk jarak tiang-tiang yang dekat. Pada tiang yang dipasang pada jarak yang besar, tanah diantara tiang-tiang bergerak sama sekali ketika tiang bergerak kebawah oleh akibat beban yang bekerja (Gambar 2.12a).

Tetapi, jika jarak tiang-tiang terlalu dekat, saat tiang turun oleh akibat beban, tanah diantara tiang-tiang juga ikut bergerak turun. Pada kondisi ini, kelompok tiang dapat dianggap sebagai satu tiang besar dengan lebar yang sama dengan lebar kelompok tiang. Saat tanah yang

mendukung beban kelompok tiang ini mengalami keruntuhan, maka model keruntuhannya disebut keruntuhan blok (Gambar 2.12b).

Jadi, pada keruntuhan blok, tanah yang terletak diantara tiang bergerak kebawah bersama-sama dengan tiangnya. Mekanisme keruntuhan yang demikian dapat terjadi pada tipe-tipe tiang pancang maupun tiang bor.

(a) (b)

Gambar 2.10 Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang : (a) Tiang tunggal, (b) Kelompok tiang

Sumber : Hardiyatmo, 2002

Umumnya model keruntuhan blok terjadi bila rasio jarak tiang dibagi diameter (S/D) sekitar kurang dari 2 (dua). Whiteker (1957) memperlihatkan bahwa keruntuhan blok terjadi pada jarak 1,5d untuk kelompok tiang yang berjumlah 3x3, dan lebih kecil dari 2,25d untuk tiang yang berjumlah 9x9.

Menurut Coduto (1983), effisiensi kelompok tiang tergantung pada beberapa faktor, diantaranya:

2. Model transfer beban (tahanan gesek terhadap tahanan dukung ujung).

3. Prosedur pelaksanaan pemasangan tiang. 4. Urutan pemasangan tiang.

5. Macam tanah.

6. Jangka waktu setelah pemancangan.

7. Interaksi antara pelat penutup tiang (pile cap) dengan tanah.

Kapasitas ultimit kelompok tiang dengan memperlihatkan faktor efisiensi tiang dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

Qg = Eg . n . Qa ……….. (2.3)

Dimana :

Qg = Beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan keruntuhan.

Eg = Efisiensi kelompok tiang. n = Jumlah tiang dalam kelompok. Qa = Beban maksimum tiang tungga l.

Beberapa persamaan efisiensi tiang telah diusulkan untuk menghitung kapasitas kelompok tiang, namun semuanya hanya bersifat pendekatan. Persamaan-persamaan yang diusulkan didasarkan pada susunan tiang, dengan mengabaikan panjang tiang, variasi bentuk tiang yang meruncing, variasi sifat tanah dengan kedalaman dan pengaruh muka air tanah. Salah satu dari persamaan-persamaan efisiensi tiang tersebut, yang disarankan oleh :

 Converse-Labarre Formula

Eg = 1 – θ

' . . 90

' ). 1 ( ). 1 ' (

n m

n m m

n− + −

……… (2.4)

Dimana :

Eg = Efisiensi kelompok tiang. m = Jumlah baris tiang.

n' = Jumlah tiang dalam satu baris. θ = Arc tg d/s, dalam derajat.

s = Jarak pusat ke pusat tiang (lihat Gambar 2.13) d = Diameter tiang.

 Metode Los Angeles Group

Eg = 1- ….(2.5)

Dimana :

Eg = Effisiensi kelompok tiang

m = Jumlah baris tiang

n’ = Jumlah tiang dalam satu baris

s = Jarak pusat ke pusat tiang

Gambar 2.11 Definisi jarak s dalam hitungan efisiensi tiang

Sumber : Hardiyatmo, 2002

(a) (b)

Gambar : 2.11. Distribusi tekanan dalam tanah untuk tiang dukung ujung (Chellis) (a). Distribusi Tekanan tiang tungggal (b).Tumpang tindih tekanan Pada tiang dukung ujung, beban struktur didukung sepenuhnya oleh lapisan tanah keras yang terletak pada dasar atau ujung bawah tiang (gambar 2.11.a). Distribusi tekan yang ditunjukan dua tiang dukung ujung dengan gelembung tekanan. Intensitas tekanan pondasi tiang pada bagian dalam lebih besar oleh akibat tumpang tindih (overlapping) tegangan dari masing – masing tiang. Jika jarak tiang diantara 2,5 – 3d tumpang tindih tegangan dapat menyebabkan penurunan lokal ini dapat dihindari (Gambar 2.11.b).

2.8. Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Hasil Sondir

Diantara perbedaaan tes dilapangan, sondir atau cone penetration test

(CPT) seringkali sangat dipertimbangkan berperanan dari geoteknik. CPT atau sondir ini tes yang sangat cepat, sederhana, ekonomis dan tes tersebut dapat dipercaya dilapangan dengan pengukuran terus-menerus dari permukaan tanah-tanah dasar. CPT atau sondir ini dapat juga mengklasifikasi lapisan tanah dan dapat memperkirakan kekuatan dan karakteristik dari tanah. Didalam perencanaan pondasi tiang pancang (pile),

data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung (bearing capacity) dari tiang pancang sebelum pembangunan dimulai, guna

menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari tiang pancang.

Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Meyerhoff.

Daya dukung ultimate pondasi tiang dinyatakan dengan rumus :

Qult = (qc x Ap)+(JHL x K11) ... (2.6)

Dimana :

Qult = Kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal. qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang. JHL = Jumlah hambatan lekat. K11 = Keliling tiang.

Daya dukung ijin pondasi dinyatakan dengan rumus :

Qijin =

5 3

11

JHLxK xA

qc c +

... (2.7)

Dimana :

Qijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi. qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang. JHL = Jumlah hambatan lekat. K11 = Keliling tiang.

Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Aoki dan De Alencar dengan persamaan sebagai berikut :

Qu = Qb + Qs = qbAb + f.As ... (2.8)

Dimana :

Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang. Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang.

Qs = Kapasitas tahanan kulit.

qb = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas. Ab = Luas di ujung tiang.

f = Satuan tahanan kulit persatuan luas. As = Luas kulit tiang pancang.

Dalam menentukan kapasitas daya dukung aksial ultimit (Qu) dipakai Metode Aoki dan De Alencar.

Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit dari data Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh sebagai berikut :

qb =

b ca

F base q ( )

... (2.9)

Dimana :

qca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D dibawah ujung tiang dan Fb adalah faktor empirik tergantung pada tipe tanah.

Tahanan kulit persatuan luas (f) diprediksi sebagai berikut :

F = qc (side)

s s

F α

... (2.10)

Dimana :

qc (side) = Perlawanan konus rata-rata pada lapisan sepanjang tiang. Fs = Faktor empirik yang tergantung pada tipe tanah.

Fb = Faktor empirik yang tergantung pada tipe tanah.

Faktor Fb dan Fs diberikan pada Tabel 2.1 dan nilai-nilai faktor empirik αs diberikan pada Tabel 2.2.

Tabel II.2 Faktor empirik Fb dan Fs (Titi & Farsakh, 1999 )

Tipe Tiang Pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0

Baja 1,75 3,5

Tabel II.3 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda (Titi & Farsakh, 1999 )

Tipe Tanah αs

(%) Tipe Tanah αs (%) Tipe Tanah

αs

(%)

Pasir 1,4 Pasir berlanau 2,2 Lempung berpasir 2,4 Pasir kelanauan 2,0

Pasir berlanau dengan lempung

2,8 Lempung berpasir dengan lanau 2,8 Pasir kelanauan

dengan lempung 2,4 Lanau 3,0

Lempung berlanau dengan pasir 3,0 Pasir berlempung

dengan lanau 2,8

Lanau berlempung dengan pasir

3,0 Lempung berlanau 4,0

Pasir berlempung 3,0 Lanau

berlempung 3,4 Lempung 6,0

Pada umumnya nilai αsuntuk pasir = 1,4 persen, nilai αs untuk lanau = 3,0 persen dan nilai αs untuk lempung = 1,4 persen.

2.9. Kapasitas Daya Dukung Tiang dari Hasil Data SPT

Harga N yang diperoleh dari SPT tersebut diperlukan untuk memperhitungkan daya dukung tanah. Daya dukung tanah tergantung pada kuat geser tanah. Hipotesis pertama mengenai kuat geser tanah diuraikan oleh Coulomb yang dinyatakan dengan:

τ = c + σ tan φ ...………..…..…(2.11) Dimana :

τ = Kekuatan geser tanah (kg/cm²) c = Kohesi tanah (kg/cm²)

σ = Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm²) φ = Sudut geser tanah (º)

Table II.4 Hal-hal yang perlu dipertimbangkan untuk penentuan harga N (Sosrodarsono, 1983)

Klasifikasi Hal-hal yang perlu diperhatikan dan

dipertimbangkan

Hal yang perlu dipertimbangkan secara menyeluruh dari hasil-hasil survei sebelumnya

Unsur tanah, variasi daya dukung vertikal (kedalaman permukaan dan susunannya), adanya lapisan lunak (ketebalan konsolidasi atau penurunan), kondisi drainase dan lain-lain

Hal-hal yang perlu diperhatikan langsung

Tanah pasir (tidak kohesif)

Berat isi, sudut geser dalam, ketahanan terhadap penurunan dan daya dukung tanah

Tanah lempung (kohesif)

Keteguhan, kohesi, daya dukung dan ketahanan terhadap hancur

Untuk mendapatkan sudut geser tanah dari tanah tidak kohesif (pasiran) biasanya dapat dipergunakan rumus Dunham (1962) sebagai berikut :

1. Tanah berpasir berbentuk bulat dengan gradasi seragam, atau butiran pasir bersegi segi dengan gradasi tidak seragam, mempunyai sudut geser sebesar :

15 12 +

= N

φ ... (2.12) 2. Butiran pasir bersegi dengan gradasi seragam, maka sudut gesernya adalah : 27 3 . 0 + = N

φ ... (2.13) Angka penetrasi sangat berguna sebagai pedoman dalam eksplorasi tanah dan untuk memperkirakan kondisi lapisan tanah. Hubungan antara angka penetrasi standart dengan sudut geser tanah dan kepadatan relatif untuk tanah berpasir, secara perkiraan dapat dilihat pada tabel 2.4

Tabel II.5 Hubungan antara angka penetrasi standard dengan sudut geser dalam dan kepadatan relatif pada tanah pasir (Das, 1985)

Angka Penetrasi Standart, N Kepadatan Relatif

Dr (%)

Sudut Geser Dalam

φ

(º)

0 – 5 0 – 5 26 – 30

5 – 10 5 – 30 28 – 35

10 – 30 30 – 60 35 – 42

30 – 50 60 – 65 38 – 46

Hubungan antara harga N dengan berat isi sebenarnya hampir tidak mempunyai arti karena hanya mempunyai partikel kasar (Tabel 2.5). Harga berat isi yang dimaksud sangat tergantung pada kadar air.

Table II.6 Hubungan antara N dengan Berat Isi Tanah (Sosrodarsono, 1983) Tanah tidak

kohesif

Harga N <10 10 - 30 30 – 50 >50 Berat isi

γ kN/m3 12 – 16 14 - 18 16 – 20 18 – 23 Tanah

kohesif

Harga N <4 4 – 15 16 – 25 >25 Berat isi

γ kN/m3 14 – 18 16 - 18 16 – 18 >20 Pada tanah tidak kohesif daya dukung sebanding dengan berat isi tanah, hal ini berarti bahwa tinggi muka air tanah banyak mempengaruhi daya dukung pasir. Tanah dibawah air mempunyai berat isi efektif yang kira-kira setengah berat isi tanah diatas muka air.

Tanah dapat dikatakan mempunyai daya dukung yang baik, dapat dinilai dari ketentuan berikut ini :

1. Lapisan kohesif mempunyai nilai SPT, N > 35

2. Lapisan kohesif mempunyai harga kuat tekan (qu) 3 – 4 kg/cm² atau harga SPT, N > 15

Tabel II.7 Borehole, Sampler and Rod correction factor (Skempton, 1986)

Faktor Equipment Variables Value

Borehole diameter faktor,

CB 2.5-4.5 in (65-115 mm)

6 in (150 mm) 8 in (200 mm)

1.00 1.05 1.15 Sampling methode factor,

CS Standard sampler

Sampler without liner (not recommended)

1.00 1.20 Rod lenght factor,

CR 10-13 ft (3-4 m)

13-20 ft (4-6 m) 20-30 ft (6-10 m) > 30 ft (> 10 m)

0.75 0.85 0.95 1.00

Gambar 2.12. Variasi harga α berdasarkan kohesi tanah

Perkiraan kapasitas daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah pasir dan silt didasarkan pada data uji lapangan SPT, ditentukan dengan

1. Kekuatan ujung tiang (end bearing), (Meyerhof, 1976).

Untuk tanah pasir dan kerikil :

Qp = 40 . N-SPT . L D . Ap < 400 . N-SPT . Ap ... (2.14) Untuk tahanan geser selimut tiang adalah:

Qs = 2 N-SPT . p. L

Kekuatan ujung tiang (end bearing) untuk tanah kohesif plastis :

Qp = 9 . Cu . Ap ... (2.15) Untuk tahanan geser selimut tiang adalah:

Qs= α . cu . p . Li

Cu = N-SPT . 2/3 . 10……….(2.16) Dimana :

α = Koefisien adhesi antara tanah dan tiang Cu = Kohesi undrained

p = Keliling tiang

Li = Panjang lapisan tanah

2. Kekuatan Lekatan (skin friction), (Meyerhof, 1976).

Untuk pondasi tiang tipe large displacement (driven pile) :

fs = 50

r

σ

N60 ... ....(2.17)

Untuk pondasi tiang tipe small displacement (bored pile) :

fs = 100

r

σ

N60... (2.18)

dan

Dimana :

fs = Tahanan satuan skin friction, kN/m2. N60 = Nilai SPT N60.

As = Luas selimut tiang.

Psu = Kapasitas daya dukung gesekan (skin friction), kN.

Untuk tahanan geser selimut tiang pancang pada tanah non-kohesif : Qs = 2 . N-SPT . p . Li ... (2.20) Dimana :

Li = Panjang lapisan tanah, m. p = Keliling tiang, m.

2.10. Kapasitas Daya Dukung Tiang Dari Hasil Data Bacaan Manometer

Alat Hydraulic Jack

Kapasitas daya dukung tiang pancang dapat diketahui berdasarkan bacaan manometer yang tersedia pada alat pancang hydraulic jack.

Kapasitas daya dukung tiang dapat dihitung dengan rumus:

Q = P x A………(2.21)

Dimana:

Q = Daya dukung tiang pada saat pemancangan (Ton) P = Bacaan Manometer (Kg/Cm2)

Untuk mesin kapasitas 360 Ton:

Diameter piston hydraulic jack (1) = 202,5 mm = 20,25 cm

(2) = 252,5 mm = 25,25 cm Luas penampang piston (1) = πr2

= π. 10,1252 cm = 321,90 cm2 Luas penampang piston (2) = π. (321,90)2 cm = 500,49 cm2

Total luas efektif penampang piston = (2 x 254,47) + (2 x 380,132) = 1644,78 cm2

2.11.Tiang Mendukung Beban Lateral

Pondasi tiang sering harus dirancang dengan memperhitungkan beban – beban horizontal dan lateral, seperti beban angin, tekanan tanah lateral yang harus didukung pondasi tiang bergantung pada rangka bangunan yang mengirim gaya lateral tersebut ke kolom bagian bawah. Jika tiang dipasang vertikal dan dirancang untuk mendukung beban horizontal yang cukup besar, maka bagian atas dari tanah pendukung harus mampu menahan gaya tersebut, sehingga tiang – tiang tidak mengalami gerakan lateral yang berlebihan.

Gaya lateral yang terjadi pada tiang bergantung pada kekakuan atau tipe tiang, macam tanah, penanaman ujung tiang ke dalam pelat penutup kepala tiang, sifat gaya – gaya dan besar defleksi. Jika gaya lateral yang harus didukung tiang sangat besar, maka dapat digunakan tiang miring.

Untuk tiang dalam tanah granuler (c = 0), Broms (1964) dianggap sebagai berikut :

1. Tekanan tanah aktif yang bekerja di belakang tiang, diabaikan.

2. Distribusi tekanan tanah pasif di sepanjang tiang bagian depan sama dengan 3 kali tekanan tanah pasif Rankine.

3. Bentuk penampang tiang tidak berpengaruh terhadap tekanan tanah ultimit atau tahanan lateral ultimit.

4. Tahanan lateral sepenuhnya termobilisasi pada gerakan tiang yang diperhitungkan.

Tahanan tanah ultimit (pu) sama dengan 3 kali tekanan pasif Rankine

adalah didasarkan pada bukti empiris yang diperoleh dari membandingkan hasil pengamatan dan hitungan beban ultimit yang dilakukan oleh Broms.hasil ini menunjukkan bahwa pengambilan factor pengali 3 dalam beberapa hal mungkin terlalu hati-hati, karna nilai banding rata-rata antara hasil hitungan dan beban ultimit hasil pengujian tiang adalah kira-kira 2/3. Dengan anggapan tersebut, distribusi tekanan tekanan tanah dapat dinyatakan oleh persamaan:

pu = 3 po Kp …………...………….………... (2.22)

Dimana :

po = Tekanan overburden efektif

Kp = (1 + sin φ”)/(1 – sin φ’) = tg2(45°+φ/2)

φ’ = Sudut gesek dalam efektif

Hu=

( )

L e

K dL _p

+

3 2 1 γ

………...…...……...……… (2.23)

Momen maksimum terjadi pada jarak f di bawah permukaan tanah,

dimana:

Hu= (3/2) γ d Kp f ………...……..…… (2.24)

dan

f = 0,82

γ

p u

dK H

.………...……...………….. (2.25)

sehingga momen maksimum dapat dinyatakan oleh persamaan :

Mmak = Hu (e +2f/3) ..……… ………...…… (2.26)

Jika pada Persamaan (2.24), diperoleh Hu yang bila disubstitusikan

kedalam Persamaan (2.26) menghasilkan Mmak>My, maka tiang akan

berkelakuan seperti tiang panjang. Kemudian besarnya Hu dapat dihitung

dari Persamaan (2.25) dan (2.26), yaitu dengan mengambil Mmak =My.

Persamaan untuk menghitung Hudalam tinjauan tiang panjang yang diplot

dalam grafik hubungan Hu/(Kpγd3) dan My /(Kpγd3) ditunjukan Gambar

2.13b. Bila tanah pasir terendam air, maka berat volume tanah (γ) yang dipakai adalah berat volume apung (γ’).

(a)

(b)

Gambar 2.13 Tiang ujung bebas pada tanah granuler

a) Tiang pendek dan b).Tiang panjang (Broms, 1964)

Pada tiang ujung jepit, asumsi tahanan momen pada kepala tiang paling sedikit sama dengan My akan dipakai lagi. Model keruntuhan untuk tiang –

tiang pendek, sedang dan tiang panjang, secara pendekatan diperlihatkan dalam gambar 2.14 untuk tiang ujung jepit yang kaku, keruntuhan tiang berupa translasi, beban lateral ultimit dinyatakan oleh:

(a) Tiang ujung pendek

(b) Tiang panjang

Gambar 2.14 Tahanan lateral ultimit tiang dalam tanah granuler

Persamaan (2.27) diplot dalam grafik ditunjukkan pada Gambar 2.13a. Grafik tersebut hanya berlaku jika momen negative yang bekerja pada kepala tiang lebih kecil dari tahanan momen tiang (My). Momen

(negatif) yang terjadi pada kepala tiang, dihitung dengan Persamaan:

Mmak = (2/3) HuL = γ d L3 Kp ………..………… (2.28)

Jika Mmak>My, maka keruntuhan tiang dapat digarapkan akan berbentuk seperti yang ditunjukan Gambar 2.13b. Dengan memperhatikan keseimbangan horizontal tiang pada Gambar 2.13b ini, dapat diperoleh:

F = (3/2) γ dL2

Kp - Hu ………..………. (2.29)

Dengan mengambil momen terhadap kepala tiang (pada permukaan tanah) dan dengan mensubstitusikan F pada Persamaan (2.29), maka dapat diperoleh (untuk Mmak>My) :

4.8 Hasil Perhitungan Daya Dukung

Analisa daya dukung pondasi tiang tekan pada Proyek Northcote Condominium pada Pembangunan Ruko blok D yaitu untuk mengetahui kapasitas daya dukung tiang kelompok terhadap beban yang dipikulnya.

Dari hasil perhitungan dapat dilihat perbandingan daya dukung berdasarkan data sondir, data SPT dan bacaan manometer pada saat penekanan. Perbedaan daya dukung tersebut bisa disebabkan karena jenis dan kedalaman tanah yang berbeda bahkan pada jarak terdekat sekalipun.

Apabila daya dukung yang diijinkan satu tiang sudah diketahui, maka daya dukung kelompok tiang dapat ditentukan dengan menggandakannya terhadap effisiensi kelompok tiang . Dalam hal ini metode yang digunakan adalah metode Converse - Labarre dan metode Los Angeles Group.

Berikut adalah hasil yang di diperoleh :

A. Perhitungan daya dukung berdasarkan data sondir : • Dengan Metode Aoki dan De Alencar

Sondir CPT. 3 pada kedalaman 12,00 m, Qult = 134,942 ton. • Dengan Metode Mayerhoff

Sondir CPT. 3 pada kedalaman 12,00 m, nilai PPK = 235 kg/cm² dan JHL = 338 kg/cm, Qult = 125,040 ton.

B. Perhitungan daya dukung berdasarkan data SPT: SPT – BH1 pada kedalaman 12,00 m, Qult = 101,440 ton.

C. Perhitungan daya dukung ijin pada saat Pemancangan berdasarkan bacaan Manometer

Pada kedalaman 12.00 m, bacaan Manometer rata-rata = 9,25 Mpa Qu = 152,142 ton.

Tabel IV.8 Kapasitas daya dukung ultimate tiang tunggal (Qult) Faktor Keamanan (FS : 2,5).

Titik Data Sondir Aoki dan De Alencar (ton) Data Sondir Mayerhoff (ton) Data SPT (ton) Data Bacaan Manometer (ton)

1 134,94 125,04 101,44 152,14

D. Daya Dukung kapasitas ijin kelompok / group berdasarkan faktor efisiensi dengan berbagai metode pada Pile Cap 1 dengan 4 tiang : 1. Tabel IV.9 Metode Converse - Labbare

Diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang (Eg): Titik Data Sondir

Aoki dan De Alencar (ton) Data Sondir Mayerhoff (ton) Data SPT (ton) Data Bacaan Manometer (ton)

1 474,456 439,640 356,663 534,931

2. Tabel IV.10 Metode Los Angeles Group Diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang (Eg): Titik Data Sondir

Aoki dan De Alencar (ton) Data Sondir Mayerhoff (ton) Data SPT (ton) Data Bacaan Manometer (ton)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Diakhir pekerjaan ini, penulis memberikan kesimpulan dan saran - saran sebagai berikut :

5.1. Kesimpulan

Dari pembahasan diatas dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Hasil perhitungan daya dukung ultimit tiap pada kedalaman 12,00 meter

berdasarkan data Sondir, data Standart Penetrasi Test (SPT), dan data dari Bacaan Manometer pada alat Hydraulic Jack System pada saat pemancangan adalah :

 Dari data sondir Metode Aoki dan De Alenciar Qult : 134,94 Ton

 Dari data sondir Metode Mayerhof Qult : 125,04 Ton

 Dari data SPT Metode Mayerhof Qult : 101,44 Ton

 Dari Bacaan Manometer rata-rata Qult : 152,14 Ton 2. Hasil perhitungan daya dukung kapasitas ijin kelompok tiang (pile group)

berdasarkan effisiensi dengan menggunakan 4 tiang / kelompok :

 Metode Converse Labbare diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang (Eg = 0,895).

 Dari data sondir Metode Aoki dan De Alenciar Qg : 483,09 Ton

 Dari data sondir Metode Mayerhof Qg : 447,64 Ton

 Dari data SPT Metode Mayerhof Qg : 363,16 Ton

 Dari Bacaan Manometer rata-rata Qg : 544,67 Ton

 Metode Los Angeles Group diperoleh kapasitas kelompok ijin tiang (Eg = 0,773).

 Dari data sondir Metode Aoki dan De Alenciar Qg : 417,24 Ton

 Dari data sondir Metode Mayerhof Qg : 386,62 Ton

 Dari data SPT Metode Mayerhof Qg : 313,65 Ton

3. Dari hasil perhitungan daya dukung tiang pancang, lebih aman memakai perhitungan dari hasil data Manometer karena lebih aktual.

4. Perbedaan daya dukung tersebut dapat disebabkan karena :

a. Jenis, kedalaman tiang pancang dan sifat tanah yang berbeda pada jarak yang terdekat sekalipun pada lokasi penelitian bisa menyebabkan perbedaan kepadatan tanah sehingga mempengaruhi daya dukung tiang; b. Pelaksanaan pengujian tanah yang bergantung pada ketelitian dan keahlian

operator yang melaksanakannya.

5. Dari perhitungan analisa gaya yang bekerja pada kelompok tiang, beban maksimum yang diterima tiang :

P1 = 21,933 ton

P2 = 28,642 ton

P3 = 9,267 ton

P4 = 2,558 ton

6. Dari perhitungan Metode Broms diperoleh gaya horizontal ijin pada pondasi untuk 1 tiang yaitu :

Metode Broms : Hijin= 10,93 ton

5.2. Saran

Dari pembahasan diatas dapat diambil beberapa saran-saran sebagai berikut : 1. Penyelidikan di lapangan dengan sondir dan Standart Penetrasi Test

(SPT) untuk perencanaan daya dukung pondasi tiang pancang masih kurang akurat, sehingga masih perlu digunakan alat uji yang lain seperti : uji pembebanan tiang, uji laboratorium, dan uji yang lainnya;

2. Dalam memaksimalkan perhitungan daya dukung harus memperhatikan juga parameter – parameter yang digunakan dilapangan.

3. Dalam menganalisa daya dukung pondasi lebih baik memakai data Manometer pada alat Hydraulic Jack karena lebih aktual.

DAFTAR PUSTAKA

Bowlesh, J. E., 1991, Analisa dan Desain Pondasi, Edisi keempat Jilid 1, Erlangga, Jakarta.

Bowlesh, J. E., 1991, Analisa dan Desain Pondasi, Edisi keempat Jilid 2, Erlangga, Jakarta.

Irsyam, M., SI-3221 Rekayasa Pondasi, Penerbit ITB, Bandung.

Pertiwi, D., 1992. Jurnal Korelasi Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang dengan data-data sondir dan Jack In Pile.

Pradoto, S., 1988. Teknik Pondasi, Laboraturium Geoteknik ITB, Bandung.

Sardjono, H.S.,1991, Pondasi Tiang Pancang, Jilid 1, Penerbit Sinar Jaya Wijaya, Surabaya.

Sosarodarsono, S. dan Nakazawa, K., 1983, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, PT Pradnya Paramita, Jakarta.

Tomlison, M.J., 1997. Pile Design and Construction Practice, A. viewpoint Publication, London.

Hardiyatmo, H. C., 1996, Teknik Pondasi 1, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Hardiyatmo, H. C., 2002, Teknik Pondasi 2, Edisi Kedua, Beta Offset, Yogyakarta.

Bowlesh, J. E., 1991, Analisa dan Desain Pondasi, Edisi keempat Jilid 1, Erlangga, Jakarta.