BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum - Analisa Daya Dukung Pondasi Bored Pile Dengan Metode Elemen Hingga Pada Proyek Fly Over Jamin Ginting Medan

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Setiap bangunan konstruksi baik berupa gedung, jembatan, bendungan,
atau jalan yang direkayasa untuk bertumpu pada tanah harus di dukung oleh suatu
pondasi. Pondasi adalah bagian dari suatu sistem rekayasa yang meneruskan beban
yang di topang oleh pondasi dan beratnya sendiri kepada dan kedalam tanah dan
batuan yang terletak dibawahnya (Joseph E. Bowles, 1997)
Dalam menentukan perencanaan pondasi suatu bangunan ada dua hal yang
harus diperhatikan pada tanah bagian bawah pondasi, yaitu:
1. Daya dukung pondasi harus lebih besar daripada beban yang bekerja pada
pondasi baik beban statik maupun beban dinamiknya.
2. Penurunan yang terjadi akibat pembebanan tidak boleh melebihi penurunan
yang diijinkan

2.2 Tanah
Seperti sudah kita ketahui sebelumnya, tanah adalah material utama
dengan fungsi mendukung beban pondasi, dalam hal ini beban bangunan di atasnya
(upper structure) dan berat sendiri pondasi tersebut.Dengan demikian, pondasi harus

Universitas Sumatera Utara

terletak pada tanah yang mampu mendukungnya, tanpa mengakibatkan kerusakan
tanah atau terjadinya penurunan bangunan di luar batas toleransinya.
2.2.1 Defenisi Tanah
Secara teknik tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat
(butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu
sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat)
disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikelpartikel padat tersebut (Braja,1995).
Tanah terdiri dari tiga komponen, yaitu butiran tanah, air dan udara. Udara
dianggap tidak memiliki pengaruh teknis, sementara air sangat mempengaruhi sifatsifat teknis tanah. Ruang di antara butir-butir tanah dapat terisi oleh air dan/atau
udara.Bila rongga tersebut berisi air seluruhnya, maka tanah dikatakan dalam kondisi
jenuh air. Bila rongga tersebut terisi air dan udara maka tanah pada kondisi jenuh
sebagian (partially saturated). Secara sederhana, elemen tanah dapat diilustrasikan
pada gambar berikut :

Gambar2.1 Elemen-elemen Tanah (Braja M. Das, 1995)

Universitas Sumatera Utara

2.2.2

Karakteristik Tanah
Dimana telah dijelaskan sebelumnya, bahwa tanah terdiri dari butiran

tanah, air dan udara sehingga pada kenyataan tidak pernah dijumpai tanah berdiri
sendiri. Di dalam ilmu mekanika tanah, volume tanah dibagi dua bagian yaitu :
volume butir dan volume pori. Volume pori terdiri atas volume udara dan volume
air. Oleh sebab itu berbagai parameter tanah akan mempengaruhi karakteristik
tanah sebagai pendukung pondasi, yaitu: ukuran butiran tanah, berat jenis tanah,
kadar air tanah, kerapatan butiran, angka pori, sudut geser tanah, dan sebagainya.
Hal tersebut dapat diketahui dengan melakukan penelitian tanah di lapangan dan
di laboratorium.
Karakteristik tanah juga dipengaruhi oleh kekuatan geser tanah dan
kemampuan tanah dalam mengalirkan air. Karena kemampatan butiran tanah atau
air keluar secara teknis sangat kecil, maka proses deformasi tanah akibat beban
luar dapat ditinjau sebagai suatu gejala atau akibat dari penyusutan pori.
2.3 Penyelidikan dan Pemeriksaan Tanah di Lapangan (Soil Investigation)
Pada umumnya, maksud penyelidikan lapangan untuk memperoleh
keterangan yang diperlukan tentang tanah dan kondisi hidrologi di lapangan dan
mengetahui sifat-sifat teknis tanah misalnya karakteristik kekuatan, deformasi dan

hidrolik yang akan mempengaruhi konstruksi termasuk perencanaan pondasi.
Program penyelidikan ini harus direncanakan sedemikan rupa hingga jumlah
informasi maksimum dapat diperoleh dengan biaya minimum.

Universitas Sumatera Utara

Beberapa metode-metode pemeriksaan lapangan dan penyelidikan di
lapangan diantaranya adalah : pemboran, sumur-sumur percobaan, penggambilan
contoh tanah, percobaan penetrasi dan percobaan geser setempat dengan bor balingbaling.
2.3.1

Pemboran
ada dua macam cara pelaksanaannya, yaitu :
1. Bor tangan
Bor tangan yang umum digunakan yaitu: bor spiral, bor helical, bor tipe
iwan kecil dan tipe iwan besar. Bor yang paling umum digunakan yaitu bor
tipe iwan kecil dan besar.

Gambar 2.2 Jenis-jenis Bor Tangan (Djatmiko & Edy,1997)

Universitas Sumatera Utara

2 .Bor mesin
Bor mesin biasa dilaksanakan untuk pemboran yang mencapai
kedalaman yang lebih besar dan untuk mengumpulkan contoh tanah yang
tidak terganggu. Bor mesin digerakkan dengan motor penggerak alat bor.
Untuk jenis tanah yang berbeda-beda digunakan macam-macam alat bor dan
cara-cara tertentu pula, antara lain:
- Pemboran tumbuk, untuk kerikil dan pasir

- Pemboran dengan air, dilakukan untuk bahan yang lunak dan lepas

- Bor cepat dan pemotong inti, dilakukan untuk lempung, lanau pasir berlanau

- Tabung inti, dilakukan untuk pemboran dalam batuan
Tabel 2.1 Jarak Pemboran (Djatmiko & Edy,1997)

2.3.2 Sumur Percobaan (Test Pit)
Sumur-sumur percobaan dilakukan dengan cara menggali tanah dengan
diameter lubang ± 1,00 m – 1,50 m dan mencapai kedalaman tertentu menurut

Universitas Sumatera Utara

maksud dan tujuannya. Tujuan pembuatan sumur adalah untuk mendapatkan
nilai kohesi (c) .pembuatan sumur percobaan sering dikerjakan dalam hubungan
dengan pekerjaan pembuatan jalan raya atau landasan pesawat udara.
2.3.3

Pengambilan Contoh Tanah
Penggambilan contoh tanah terdiri dari dua macam, yaitu
1. Contoh Tanah Terganggu (Disturb Soil)
Contoh tanah terganggu diambil dari lapanga tanpa adanya usaha untuk
melindungi struktur asli tanah tersebut. Contoh tanah biasanya dibawa ke
laboratorium dalam tempat tertutup untuk menjaga agar kadar airnya tidak
berubah. Contoh tanah terganggu dapat dipakai untuk percobaan-percoban,
seperti : analisa saringan, batas-batas Atterberg, pemadatan berat spesifik dan
lain-lain.

2. Contoh Tanah Tidak Terganggu (Undisturb Soil)
Contoh tanah tidak terganggu adalah suatu contoh tanah yang dianggap

mendekati sifat-sifat asli tanahnya. Contoh tanah ini tidak mengalami atau
sedikit sekali mengalami perubahan struktur, kadar air atau susunan kimianya.
Contoh tanah yang benar-benar asli tidak mungkin diperoleh, akan tetapi
dengan teknik pelaksanaan yang penuh pengalaman, maka kerusakankerusakan pada contoh tanah dapat dibatasi sekecil mungkin.
2.3.4 Percobaa Penetrasi
Dengan menekan atau memukul berbagai macam alat ke dalam tanah
dan mengukur besarnya gaya atau jumlah pukulan yang diperlukan, kita dapat
menentukan dalamnya berbagai lapisan tanah yang berbeda dan mendapatkan

Universitas Sumatera Utara

indikasi tentang kekuatannya. Percobaan semacam ini disebut penetrasi dan
alat yang digunakan disebut penetrometer.
Penetrometer terbagi atas dua macam, yaitu ;
A. Penetrometer Statis (Static Penetrometer) atau Sondir
Penetrometer statis di Indonesia dikenal dengan sebutan alat sondir Belanda
atau disebut juga percobaan penetrasi kerucut (Cone Penetration Test). Ada
dua macam alat sondir yang umum digunakan, yaitu:
1. Sondir ringan dengan kapasitas 2,5 ton

2. Sondir berat dengan kapasitas 10,0 ton

Secara teoritis uji sondir bertujuan untuk mengetahui perlawanan penetrasi
konus (penetrasi terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan
luas) dan untuk mengetahui jumlah hambatan lekat tanah (perlawanan geser
atau friction tanah terhadap selubung bikonus yang dinyatakan dalam gaya
persatuan panjang). Pengujian ini menggunakan alat sondir yang ujungnya
berbentuk kerucut dengan sudut 600+50 dan dengan luasan ujung 1,54 in2 (10
cm2). Alat ini digunakan dengan cara ditekan ke dalam tanah terus menerus
dengan kecepatan tetap 2 cm/detik, sementara itu besarnya perlawanan tanah
terhadap kerucut penetrasi.

Kriteria lapisan tanah keras pada pengujian dengan menggunakan sondir
ringan kapasitas mesin 2,5 ton merupakan suatu lapisan tanah yang memiliki nilai
konus (qc) yang lebih besar dari 150 kg/cm2. Akan tetapi pada tanah-tanah kohesif

Universitas Sumatera Utara

yang mempunyai tahanan friksi yang besar, seringkali nilai tahanan konus sebesar
150 kg/cm2 tersebut belum tercapai sedangkan total tahanan friksi yangtimbul pada

sepanjang stang sondir yang tertanam telah melampaui kapasitas mesin yaitu lebih
besar dari 2,5 ton.

Gambar 2.3 Alat Sondir dengan Pipa Ganda Penetrasi (Sosrodarsono &
Nakazawa,2005)
Pembacaan tahanan ujung konus dan hambatan lekat dilakukan pada setiap
kedalaman 20 cm. Cara pembacaan pada sondir secara mekanis adalah secara manual
dan bertahap, yaitu dengan mengukur tahanan ujung sehingga hasil laporan adalah
pengurangan pengukuran (pembacaan) kedua terhadap pengukuran (pembacaan)
pertama.Pekerjaan sondir dihentikan apabila pembacaan pada manometer tiga kali
berturut-turut menunjukkan harga > 150 kg/cm2 dan jika alat sondir terangkat ke atas,

Universitas Sumatera Utara

sedangkan alat manometer belum menunjukkan angka yang maksimum. Selanjutnya
dilakukan perhitungan berdasarkan rumus sebagai berikut:
» Hambatan Lekat

(HL)

𝐴

HL = (JP-PK) ( )

…………………………………………………………(2.1)

» Jumlah Hambatan Lekat

(JHL)

𝐽𝐻𝐿𝑖=∑𝑖0 𝐻𝐿

…………………………………………(2.2)

𝐵

(Sumber :Djatmiko & Edy, 1997)
Dimana :
PK = Perlawanan penetrasi konus (qc)
JP = Jumlah perlawanan (perlawanan ujung konus + selimut)

A = Interval pembacaan = 20 cm
B = Faktor alat = luas konus / luas torak = 10 cm
i = kedalaman lapisan yang ditinjau
B. Penetrometer Dinamis (Dynamic Penetrometer)/ Standard Penetration Test
(SPT)
Pengujian lapangan dengan metode SPT merupakan percobaan dinamis yang
dilakukan dalam satu lubang bor dengan memasukkan tabung sampel yang
berdiameter 35 mm sedalam 305 mm dan menggunakan massa pendorong seberat
63,5 kg, dimana ketinggian jatuh bebas dari pendorong tersebut adalah 750 mm.
Banyaknya pukulan palu tersebut dinyatakan sebagai nilai N.
Percobaan SPT relatif lebih sederhana bila dibandingkan dengan percobaan
sondir.Selain itu, contoh tanah terganggu dapat diperoleh untuk identifikasi jenis

Universitas Sumatera Utara

tanah, sehingga interpretasi kuat geser dan deformasi tanah dapat diperkirakandengan
baik.

Gambar 2.4 Alat Percobaan Penetrasi Standard (Sosrodarsono & Nakazawa,2005)
Tujuan Percobaan SPT yaitu untuk menentukan kepadatan relatif lapisan

tanah tersebut dari pengambilan contoh tanah dengan tabung, dapat diketahui jenis
tanah dan ketebalan dari setiap lapisan tanah tersebut. Selain itu, tujuan percobaan
SPT adalah untuk memperoleh data yang kumulatif pada perlawanan penetrasi tanah
dan menetapkan kepadatan dari tanah yang tidak berkohesi yang biasanya sulit
diambil sampelnya
Uji SPT terdiri atas pemukulan tabung belah dinding tebal ke dalam tanah dan
disertai pengukuran jumlah pukulan untuk memasukkan tabung belah sedalam 300
mm (1ft) vertikal. Dalam sistem beban jatuh ini digunakan palu seberat 63,5 kg yang
dijatuhkan bebas secara berulang dengan tinggi 76 cm. Pelaksanaan pengujian dibagi

Universitas Sumatera Utara

atas 3 tahap yaitu berturut-turut setebal 15 cm untuk masing-masing tahap. Tahap
pertama dicatat sebagai dudukan, sementara jumlah pukulan untuk memasukkan
tahap kedua dan ketiga dijumlahkan untuk memperoleh nilai pukulan N atau
perlawanan SPT dinyatakan dalam pukulan per 30 cm. Jika tabung contoh tidak dapat
dipikul sampai 450 mm, jumlah pukulan per masing-masing tahap setebal 150 mm
dan masing-masing bagian tahap harus dicatat pada pencatatan log bor. Untuk
sebagian tahap kedalaman penetrasi harus dicatat sebagai tambahan pada jumlah
pukulan misalnya tahap 2 sebesar 50 pukulan per 5 cm penetrasi. Metode uji ini
dilakukan pada berbagai jenis tanah atau batuan lunak tetapi tidak dapat digunakan
untuk mengetahui karakteristik deposit kerikil atau lempung luna

Universitas Sumatera Utara

Bagan alir uji penetrasi lapangan dengan SPT
Mulai

1.

Pengeboran dan pemasangan alat uji SPT

a) Lakukan pengeboran tanah sampai kedalaman yang diinginkan yang dilengkapi pipa lindung
b)
c)
d)
e)
f)
g)

(casing)
Pasang landasan penahan pada pipa bor
Beri tanda pada ketinggian sekitar 75 cm pada pipa bor yang berada di atas penahan
Bersihkan pipa bor pada kedalaman pengujian dari bekas – bekas pengeboran
Pasang split barrel samplerpada pipa bor dan pada ujung lainnya disambungkan dengan pipa bor
yang telah dipasangi blok penahan.
Masukkan peralatan uji SPT ke dalam dasar lubang bor atau sampai kedalaman yang diinginkan
Beri tanda pada batang bor mulai dari muka tanah sampai ketinggian 15 cm, 30 cm dan 45 cm

2. Pengujian SPT
a) Tarik tali pengikat palu (hammer) sampai pada tanda yang telah dibuat sebelumnya
(+ 75 cm).
b) Lepaskan tali sehingga palu jatuh bebas menimpa penahan.
c) Ulangi a) dan b) berkali – kali sampai mencapai penetrasi 15 cm.
d) Hitung jumlah pukulan atau tumbukan N pada penetrasi 15 cm yang ke-dua dan ke-tiga.
f) Catat jumlah pukulan N pada setiap penetrasi 15 cm.
15 cm pertama dicatat N1.
15 cm kedua dicatat N2
15 cm kedua dicatat N3
g) Jumlah pukulan yang dihitung adalah N2 + N3. N1 tidak dihitung karena masih kotor
h) Bila N lebih besar daripada 50 pukulan, hentikan pengujian dan tambahkan pengujian
meter.
i) Catat jumlah pukulan pada setiap penetrasi 5 cm untuk jenis tanah batuan.

3. Lanjutkan pengeboran dengan ya
interfal minimum 1,5 m s.d. 2 m

bekas pengeboran.
samapi minimum 6

Apakah pengujian
memenuhi

persyaratan?
tidak

4. Koreksi dan plot hasil
a) Koreksi hasil menjadi (Nf)60
b) Plot hubungan kedalaman dengan ( Nf)60

Selesai

Gambar 2.5 Bagan alir uji penetrasi lapangan dengan NSPT.

Universitas Sumatera Utara

2.4 Pondasi
Pondasi dikelompokkan ke dalam dua bagian, yaitu:
a. Pondasi Dangkal (Shallow Foundation)
Terletak pada kedalaman yang dangkal, umumnya kedalaman pondasi dangkal
lebih kecil dari panjang atau lebar pondasi.
b. Pondasi Dalam (Deep Foundation)
Merupakan pondasi yang dipergunakan untuk meneruskan beban ke lapisan tanah
yang mampu memikulnya dan letaknya cukup dalam.
Untuk lebih jelas mengenai jenis-jenis pondasi, dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 2.6 Pengelompokan Pondasi

Universitas Sumatera Utara

Menurut Bowles (1997), sebuah pondasi harus mampu memenuhi beberapa
persyaratan stabilitas dan deformasi, seperti :
a. Kedalaman harus memadai untuk menghindarkan pergerakan tanah lateral
dari bawah pondasi-khusus untuk pondasi tapak dan pondasi rakit.

b. Kedalaman harus berada di bawah daerah perubahan volume musiman yang
disebabkan oleh pembekuan, pencairan, dan pertumbuhan tanaman.

c. Sistem harus aman terhadap penggulingan, rotasi, penggelinciran atau
pergeseran tanah.

d. Sistem harus aman terhadap korosi atau kerusakan yang disebabkan oleh
bahan berbahaya yang terdapat di dalam tanah.

e. Sistem harus cukup mampu beradaptasi terhadap beberapa perubahan
geometri konstruksi atau lapangan selama proses pelaksanaan dan mudah
dimodifikasi seandainya perubahan perlu dilakukan.

f. Metode pemasangan pondasi harus seekonomis mungkin.

g. Pergerakan tanah keseluruhan (umumnya penurunan) dan pergerakan
diferensial harus dapat ditolerir oleh elemen pondasi dan elemen bangunan
atas.

Universitas Sumatera Utara

h. Pondasi dan konstruksinya harus memenuhi syarat standar untuk
perlindungan lingkungan.
2.4.1 Pondasi tiang
Pondasi tiang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan gaya
vertikal ke sumbu tiang dengan cara menyerap lenturan. Pondasi tiang dibuat menjadi
suatu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal tiang yang terdapat di
bawah konstruksi dengan tumpuan pondasi.Pondasi tiang digunakan untuk suatu
bangunan yang tanah dasar di bawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya
dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul beban berat bangunan dan
beban yang diterimanya atau apabila tanah pendukung yang mempunyai daya dukung
yang cukup letaknya sangat dalam. Pondasi tiang ini berfungsi untuk menyalurkan
beban – beban yang diterimanya dari konstruksi di atasnya ke lapisan tanah dalam
yang mampu memikul berat bangun tersebut.
Teknik pemasangan pondasi tiang ini dapat dilakukan dengan pemancangan
tiang baja/beton pracetak atau dengan membuat tiang beton bertulang yang langsung
dicor di tempat (cast in place), yang sebelumnya telah dibuatkan lubang terlebih
dahulu, pondasi ini disebut dengan pondasi bore pile. Pada umumnya pondasi tiang
ditempatkan tegak lurus (vertikal) di dalam tanah, tetapi apabila diperlukan dapat
dibuat miring agar dapat menahan gaya – gaya horizontal. Sudut kemiringan yang
dicapai tergantung dari alat yang digunakan serta disesuaikan dengan perencanaan.
Pondasi tiang digunakan untuk beberapa maksud, antara lain :

Universitas Sumatera Utara

- Untuk meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah lunak ke
tanah pendukung yang kuat.
- Untuk meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman tertentu
sehingga pondasi bangunan mampu memberikan dukungan yang cukup untuk
mendukung beban tersebut oleh gesekan dinding tiang dengan tanah disekitarnya.

- Untuk mengangker bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat ke atas akibat
tekanan hidrostatis atau momen penggulingan.

- Untuk menahan gaya-gaya horizontal dan gaya yang arahnya miring

- Untuk memadatkan tanah pasir, sehingga kapasitas dukung tanah tersebut
bertambah.

- Untuk mendukung pondasi bangunan yang permukaan tanahnya mudah tergerus air.
2.4.2 Penggolongan Pondasi Tiang
Pondasi tiang dapat dibagi menjadi 3 kategori, sebagai berikut :
1. Tiang Perpindahan besar (Large Displacement Pile)
Tiang perpindahan besar, yaitu tiang pejal atau berlubang dengan ujung tertutup
yang dipancang ke dalam tanah sehingga terjadi perpindahan volume tanah
yang relative besar. Termasuk dlam tiang perpindahan besar adalah tiang kayu,
tiang beton pejal, tiang beton prategang (pejal atau berlubang), tiang baja bulat
(tertutup pada ujungnya)
2. Tiang perpindahan Kecil (Small Displacement Pile)

Universitas Sumatera Utara

Tiang perpindahan kecil, adalah sama seperti tiang kategori pertama hanya
volume tanah yang dipindahkan saat pemancangan relative kecil, contohnya :
tiang beton berlubang dengan ujung terbuka, tiang beton prategang berlubang
dengan ujung terbuka, tiang baja H, tiang baja bulat ujung terbuka, dan tiang
ulir.
3. Tiang Tanpa Perpindahan (Non Displacement Pile)
Tiang tanpa perpindahan, terdiri dari tiang yang dipasang di dalam tanah dengan
cara menggali atau mengebor tanah. Termasuk dalam tiang tanpa perpindahan
adalah bore pile, yaitu tiang beton yang pengecorannya langsung di dalam
lubang hasil pengeboran tanah ( pipa baja diletakkan di dalam lubang dan dicor
beton) (Hardiyatmo, 2002).

Gambar 2.7 Panjang dan Beban Maksimum untuk Berbagai Macam Tipe Tiang yang
Umum Dipakai dalam Praktek menurut Carson (Djatmiko & Edy, 1997)

Universitas Sumatera Utara

2.5. Pondasi Tiang Bor (Bored Pile)
Tiang bor dipasang ke dalam tanah dengan cara mengebor tanah terlebih
dahulu, baru kemudian diisi tulangan dan dicor beton. Tiang bor biasanya dipakai
pada tanah yang stabil dan kaku, sehingga memungkinkan untuk membentuk lubang
yang stabil dengan alat bor. Jika tanah mengandung air, pipa besi dibutuhkan untuk
menahan dinding lubang dan pipa ini ditarik ke atas pada waktu pengecoran.
Padatanah tyang keras atau batuan lunak, dasar tiang dapat dibesarkan untuk
menambah tahanan dukung ujung tiang.
Ada berbagai jenis pondasi tiang bor, yaitu :
1. Tiang bor lurus untuk tanah keras.
2. Tiang bor yang ujungnya diperbesar berbentuk bel.
3. Tiang bor yang ujungnya diperbesar berbentuk trapezium.

Gambar 2.8 Jenis - jenis tiang bor (Braja M.Das, 1941)
Ada beberapa alasan digunakan pondasi tiang bor dalam konstruksi, yaitu :

Universitas Sumatera Utara

1. Tiang bor tunggal dapat digunakan pada tiang kelompok atau pile cap
2. Kedalaman tiang dapat divariasikan.
3. Tiang bor dapat dikerjakan sebelum penyelesaian tahapan selanjutnya dalam
konstruksi.
4. Proses pengerjaan tiang bor dapat menghidari kerusakan bangunan yang ada
disekitarnya.
5. Pada pondasi tiang pancang, proses pemancangan pada tanah lempung akan
membuat tanah bergelombang dan menyebabkan tiang pancang sebelumnya
bergerak ke sampaing dan menimbulkan sura serta getaran. Hal ini tidak terjadi
pada konstruksi tiang bor.
6. Karena dasar dari tiang bor dapat diperbesar, hal ini memberikan ketahanan
yang besar untuk daya dukung.
7. Pondasi tiang bor mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap beban lateral.
Beberapa kelemahan dari pondasi tiang bor :
1. Keadaan cuaca yang buruk dapat mempersulit pengeboran dan pembetonan.
2. Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan, bila tanah berupa pasir
atau tanah kerikil.
3. Pengecoran beton sulit apabila dipengaruhi air tanah karena mutu beton tidak
dapat dikontrol dengan baik.
4. Pembesaran ujung bawah tiang dapat dilakukan bila tanah berupa pasir.
5. Air yang menhgalir ke dalam lubang bor dapat mengakibatkan gangguan tanah,
sehingga mengurangi kapasitas dukung tanah terhadap tiang bor.

Universitas Sumatera Utara

6. Akan terjadi tanah runtuh (ground loss) jika tindakan pencegahan tidak
dilakukan.
7. Karena diameter tiang relative besar dan memerlukan banyak beton, untuk
proyek pekerjaan kecil dapat mengakibatkan biaya yang melonjak.
8. Walaupun penetrasi sampai ke tanah pendukung pondasi dianggap telah
terpenuhi, terkadang terjadi tiang pendukung kurang sempurna karena adanya
lumpur yang tertimbun di dasar tiang.
Ditinjau dari segi pelaksanaanya pondasi tiang bor dapat dibedakan menjadi 3 jenis,
yaitu :
1. Sistem Augering
Pada sistem ini selain augernya sendiri, untuk kondisi lapangan pada tanah
yang mudah longsor diperlukan casing atau bentonite slurry sebagai penahan
longsor. Penggunaan bentonite slurry untuk kondisi lapisan tanah yang
permeabilitasnya besar tidak disarankan, karena akan membuat banyak
terjadinya perembesan melaui lapangan permeable tersebut.
2. Sitem Grabbing
Pada penggunaan system ini diperlukan casing (continuous semirotary motion
casing) sebagai penahan kelongsoran. Casing tersebut dimasukkan ke dalam
tanah dengan cara ditekan sambil diputar. Sistem ini sebenarnya cocok untuk
semua kondisi tanah, tetapi yang paling sesuai adalah kondisi tanah yang sulit
ditembus.

Universitas Sumatera Utara

3. Sistem Wash Boring
Pada system ini diperlukan casing sebagai penahan kelongsoran dan juga
pompa air untuk sirkulasi air yang dipakai untuk pengeboran.Sistem ini cocok
untuk kondisi tanah pasir lepas. Untuk jenis tiang bor ini perlu diberikan
tambahan tulangan praktis untuk penahan gaya lateral yang terjadi. Penulangan
minimum 2% dari luas penampang tiang.
Ada beberapa pengaruh yang diakibatkan ketika pemasangan bored pile yaitu:
1. Bored pile dalam tanah kohesif
Penelitian pengaruh pekerjaan pemasangan bore pile pada adhesi antara
dinding tiang dan tanah sekitarnya, menunjukkan bahwa nilai adhesi lebih
kecil dari pada nilai kohesi tak terdrainase (undrained cohesion) tanah sebelum
pemasangan tiang. Hal ini, adalah akibat dari pelunakan lempung disekitar
dinding lubang. Pelunakan tersebut adalah pengaruh dari bertambahnya kadar
air lempung oleh pengaruh – pengaruh air pada pengecoran beton, pengaliran
air tanah ke zona yang bertekanan yang lebih rendah disekitar lubang bor, dan
air yang dipakai untuk pelaksanaan pembuatan lubang bor. Pelunakan pada
tanh lempung dapat dikurangi jika pengeboran dan pengecoran dilaksanakan
dalam waktu 1 atau 2 jam (Palmer and Holland, 1966).
Pelaksanaan pengeboran juga mempengaruhi kondisi dasar lubang yang
di buat.Hal ini mengakibatkan pelunakan dan gangguan tanah lempung di
dasar lubang, yang berakibat menambah besarnya penurunan.Pengaruh
gangguan ini sangat besar terutama bila diameter ujung tiang diperbesar,

Universitas Sumatera Utara

dimana tahanan ujungnya sebagian ditumpu oleh ujung tiang.Karena itu,
penting untk membersihkan dasar lubang. Gangguan yang lain dapat pula
terjadi akibat pemasangan tiang yang tidak baik, seperti : pengeboran yang
melengkung, pemisahan campuran beton saat pengecoran dan pelengkungan
tulangan beton saat pemasangan. Hal – hal tersebut perlu diperhatikan saat
pemasangan.

2. Bored pile pada tanah granuler
Pada waktu pengeboran, biasanya dibutuhkan tabung luar (casing)
sebagai pelindung terhadap longsoran dinding galian. Gangguan kepadatan
tanah terjadi pada saat tabung pelindung ditarik keatas saat pengecoran .
Karena itu dalam hitungan bored pile di dalam tanah pasir , tomlinson (1975)
menyarankan untuk menggunakan sudut geser dalam (ϕ) ultimit dari contoh
tanah terganggu , kecuali jika tiang diletakkan pada kerikil padat dimana
dinding

lubang

yang bergelombang tidak terjadi . jika pemadatan yang

seksama diberikan pada beton yang berada diatas tiang, maka gangguan
kepadatan tanah dieliminasi sehingga sudut geser dalam (ϕ) pada kondisi
padat dapat digunakan, akan tetapi pemadatan tersebut sulit di laksanakan
karena terhalang tulangan beton.
2.6

Metode Pelaksanaan Pondasi Bored Pile
Aspek teknologi sangat berperan dalam suatu proyek konstruksi.Umumnya,

aplikasi teknologi ini banyak diterapkan dalam metode pelaksanaan pekerjaan

Universitas Sumatera Utara

konstruksi.Penggunaan metode yang tepat, praktis, cepat dan aman sangat membantu
dalam penyelesaian pekerjaan pada suatu proyek konstruksi. Sehingga target waktu,
biaya dan mutu sebagaimana ditetapkan dapat tercapai.
Secara umum tahapan pekerjaan pondasi tiang bor sebagai berikut :
1.

Persiapan Lokasi Pekerjaan (Site Preparation)
Pelajari lay – out pondasi dan titik – titik bored pile, membersihkan lokasi
pekerjaan dari gangguan yang ada seperti bangunan, tanaman, pepohonan,
tiang listrik/telepon, kabel dan lain sebagainya.

2.

Rute / Alur Pengeboran (Route of Boring)
Merencanakan alur/urutan pengeboran sehingga setiap pergerakan mesin
RCD, Excavator, Crane dan Truck Mixer dapat termobilisasi tanpa
halangan.

3.

Suvey Lapangan dan Penentuan Titik Pondasi (Site Survey and
Centering of Pile)
Mengukur dan menentukan posisi titik koordinat bored pile dengan
bantuan alat Theodolit.

4. Pemasangan Stand Pipe
Stand pipe dipasang dengan ketentuan bahwa pusat dari stand pipe harus
berada pada titik as pondasi yang telah disurvei terlebih dahulu.
Pemasangan stand pipe dilakukan dengan bantuan excavator (back hoe).

Universitas Sumatera Utara

5.

Pembuatan Drainase dan Kolam Air
Kolam air berfungsi untuk penampungan air bersih yang akan digunakan
untuk pekerjaan pengeboran sekaligus untuk tempat penampungan air
bercampur lumpur hasil dari pengeboran. Ukuran kolam air berkisar 3m x
3m x 2,5m dan drainase penghubung dari kolam ke stand pipe berukuran
1,2m, dan kedalaman 0,7 m (tergantung kondisi lapangan). Jarak kolam air
tidak boleh terlalu dekat dengan lubang pengeboran, sehingga lumpur
dalam air hasil pengeboran mengendap dulu sebelum airnya mengalir
kembali ke lubang pengeboran.Lumpur hasil pengeboran yang mengendap
di dalam kolam diambil (dibersihkan) dengan bantuan excavator.

2.7 Prosedur Pengeboran dengan Metode RCD
Metode RCD merupakan metode dengan pengeboran sedikit berputar untuk
melepaskan

tanah

yang

dibor

dan

air

melalui

borde

pile.

Dengan

memperluas pengeboran pile membuat pengeboran terus menerus berjalan, hal ini
efektif dilakukan sehingga tidak perlu untuk mengangkat bucket seperti metode lain.
Ketinggian air harus dijaga 2m lebih tinggi daripada tingkat air bawah tanah untuk
mencegah runtuhnya lubang dibor . Jika ketinggian muka air di dalam lubang yang
berisi material halus dari air tanah yang dibor sudah cukup penuh, salurkan hingga
habis ke kolam pengendapan dan endapkan , hal ini untuk mencegah runtuhnya
dinding berongga pada bored pile. Proses sirkulasi air seperti mengirim air ke luar

Universitas Sumatera Utara

dari pipa dibor, aliran air dengan mudah mengalir, sehingga dinding berongga yang
lebih stabil, dan air yang mengalir di dalam pipa menalir dengan cepat, yang
membuat tanah dibor habis dengan mudah. Dalam metode RCD, casing, diperlukan
untuk mencegah runtuhnya dinding berlubang dan untuk mengamankan tingkat air di
dalam lubang.
Ada beberapa tahapan yang harus dilaksanakan dalam metode RCD yaitu :
1. Setting Mesin RCD (RCD Machine Instalation)
Setelah stand pipe terpasang, mata bor sesuai dengan diameter yang
ditentukan dimasukkan terlebih dahulu ke dalam stand pipe, kemudian
beberapa buah pelat dipasang untuk memperkuat tanah dasar dudukan mesin
RCD (dapat dilihat pada Gambar 2.5), kemudian mesin RCD diposisikan
dengan ketentuan sebagai berikut :
1. Mata bor disambung dengan stang pemutar, dan harus tepat berada
pada pusat/as stand pipe (titik pondasi).
2. Pondasi mesin RCD harus tegak lurus terhadap lubang yang akan dibor
(yang sudah terpasang stand tube).

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.10 Pengoperasian Dasar Metode RCD
Dalam metode RCD, pengeboran sedikit berputar untuk melepaskan
tanah yang dibor dan air melalui bore pile. Dengan memperluas pengeboran
pile membuat pengeboran terus menerus berjalan, hal ini efektif dilakukan
sehingga tidak perlu untuk mengangkat bucket seperti metode lain. Ketinggian
air harus dijaga 2m lebih tinggi daripada tingkat air bawah tanah untuk
mencegah runtuhnya lubang dibor . Jika ketinggian muka air di dalam lubang
yang berisi material halus dari air tanah yang dibor sudah cukup
penuh, salurkan hingga habis ke kolam pengendapan dan endapkan , hal ini
untuk mencegah runtuhnya dinding berongga pada bored pile. Proses sirkulasi
air seperti mengirim air ke luar dari pipa dibor, aliran air dengan mudah
mengalir, sehingga dinding berongga yang lebih stabil, dan air yang mengalir di
dalam pipa menalir dengan cepat, yang membuat tanah dibor habis dengan

Universitas Sumatera Utara

mudah. Dalam metode RCD, casing, diperlukan untuk mencegah runtuhnya
dinding berlubang dan untuk mengamankan tingkat air di dalam lubang.
2. Proses Pengeboran (Drilling Work)
Setelah letak/posisi mesin RCD sudah benar – benar tegak lurus, maka
proses pengeboran dapat dimulai dengan ketentuan sebagai berikut :
1. Pengeboran dilakukan dengan memutar mata bor kea rah kanan, dan
sesekali diputar ke arah kiri untuk memastikan bahwa lubang
pengeboran benar – benar mulus, sekaligus untuk menghancurkan tanah
hasil pengeboran supaya larut dalam air agar lebih mudah dihisap.
2. Proses pengeboran dilakukan bersamaan dengan proses penghisapan
lumpur hasil pengeboran, sehingga air yang ditampung pada kolam air
harus dapat memenuhi sirkulasi air yang diperlukan untuk pengeboran.
3. Setiap kedalaman pengeboran + 3 meter, dilakukan peyambungan stang
bor sampai kedalaman yang diinginkan tercapai.
4. Jika kedalaman yang diinginkan hampir tercapai + 1 meter lagi, maka
proses penghisapan dihentikan (mesin pompa hisap tidak diaktifkan),
sementara pengeboran terus dilakukan sampai kedalaman yang
diinginkan (dapat diperkirakan dari stang bor yang sudah masuk),
selanjutnya stang bor dinaikkan sekitar 0,5 – 1 meter, lalu proses

Universitas Sumatera Utara

penghisapan dilakukan terus sampai air yang keluar dari selang buang
kelihatan lebih bersih + 15 menit.
5. Kedalaman pengeboran diukur dengan meteran pengukur, jika
kedalaman yang diinginkan belum tercapai maka proses pada langkah
ke 4 dilakukan kembali, Jika kedalaman yang diinginkan sudah tercapai
maka stang bor boleh diangkat dan dibuka.
3.

Instalasi Tulangan dan Pipa Tremic (Steel Cage and Tremic Pipe
Instalation)
Tulangan yang digunakan sudah harus tersedia lebih dahulu sebelum
pengeboran dilakukan, sehingga proses pengeboran selesai, langsung
dilakukan instalasi tulangan, hal ini dilakukan untuk menghindari
terjadinya kelongsoran dinding lubang yang sudah selesai dibor. Tulangan
harus dirakit rapi dan ikatan tulangan spiral dengan tulangan utama harus
benar – benar kuat sehingga pada waktu pengangkatan tulangan oleh crane
tidak terjadi kerusakan pada tulangan.
Proses instalasi tulangan dilakukan sebagai berikut :
a. Posisi crane harus benar – benar diperhatikan, sehingga tulangan yang
akan dimasukkan benar –benar tegak lurus terhadap lubang bor, dan
juga pada waktu pengecoran tidak menghalangi jalan masuk truck
mixer.

Universitas Sumatera Utara

b. Pada tulangan diikatkan dua buah sling, satu buah pada ujung atas
tulangan dan satu buah lagi pada bagian sisi memanjang tulangan. Pada
bagian dimana sling diikat, ikatan tulangan spiral dengan tulangan
utama diperkuat (bila perlu dilas), sehingga pada waktu tulangan
diangkat, tulangan tidak rusak (ikatan spiral dengan tulangan utama
tidak lepas). Pada setiap sambungan (bagian overlap) sebaiknya dilas,
karena pada proses pengecoran, sewaktu pipa tremie dinaikkan dan
diturunkan kemungkinan dapat mengenai sisi tulangan yang dapat
menyebabkan sambungan tulangan terangkat ke atas.
c. Tulangan diangkat dengan menggunakan dua hook crane, satu pada sling
bagian ujung atas dan satu lagi pada bagian sisi memanjang,
pengangkatan dilakukan dengan menarik hook secara bergantian
sehingga tulangan tepat lurus, dan setelah tulangan terangkat dan sudah
tegak lurus dengan lubang bor, kemudian dimasukkan secara perlahan
ke dalam lubang, posisi tulangan terus dijaga supaya tidak menyentuh
dinding lubang bor dan posisinya harus benar – benar di tengah/di pusat
bor.
d. Jika level yang diinginkan berada di bawah permukaan tanah, maka
digunakan besi penggantung.
e. Setelah tulangan dimasukkan, kemudian pipa tremie dimasukkan. Pipa
tremie disambung – sambung untuk memudahkan proses instalasi dan

Universitas Sumatera Utara

juga untuk memudahkan pemotongan tremie pada waktu pengecoran.
Ujung pipa tremie berjarak 25 – 50 cm dari dasar lubang pondasi. Jika
jaraknya kurang dari 25 cm maka pada saat pengecoran beton lambat
keluar dari tremie, sedangkan jika jaraknya lebih dari 50 cm, maka saat
pertama kali beton keluar dari tremieakan terjadi pengenceran karena
bercampur dengan air pondasi (penting untuk diperhatikan). Pada bagian
ujung atas pipa tremie disambung dengan corong pengecoran.
4. Pengecoran dengan Ready Mix Concrete
Proses pengecoran harus segera dilakukan setelah instalasi tulangan dan
pipa tremie selesai, guna menghindari kemungkinan terjadinya
kelongsoran pada dinding lubang bor. Oleh karena itu pemesanan ready
mix concrete harus dapat diperkirakan waktunya dengan waktu
pengecoran.
Proses pengecoran dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut :
1. Pipa tremie dinaikkan setinggi 25 -50 cm diatas dasar lubang bor, air
dalam pipa tremie dibiarkan dulu stabil, kemudian dimasukkan boloa
karet atau mangkok karet yang diameternya sama dengan diameter dalm
pipa tremie, yang berfungsi untuk menekan air campur lumpur ke dasar
lubang sewaktu beton dituang pertama sekali, sehingga beton tidak
bercampur dengan lumpur.

Universitas Sumatera Utara

2. Pada awal pengecoran, penuangan dilakukan lebih cepat, hali ini
dilakukan supaya bola karet dapat benar – benar menekan air campuran
lumpur di dalam pipa tremie, setelah itu penuangan distabilkan sehingga
beton tidak tumpah dari corong.
3. Jika beton dalam corong penuh, pipa tremie dapat digerakkan naik
turun dengan syarat pipa tremie yang tertanam dalam beton minimal 1
meter pada saat pipa tremie dinaikkan. Jika pipa tremie yang tertanam
dalam beton terlalu panjang, hal ini dapat memperlambat proses
pengecoran, sehingga perlu dilakukan pemotongan pipa tremie dengan
memperhatikan syarat bahwa pipa tremie yang masih tertanam dalam
beton minimal 1 meter.
4. Pengecoran dilakukan dengan mengandalkan gaya gravitasi bumi
(gerak jatuh bebas), posisi pipa tremie harus berada pada pusat lubang
bor, sehingga tidak merusak tulangan atau tidak menyebabkan tulangan
terangkat pada saat pipa tremie digerakkan naik turun. Pengecoran
dihentikan 0,5 – 1 meter diatas batas beton bersih, sehingga kualitas
beton pada batas bersih benar – benar terjamin (bebas dari lumpur).
Setelah pengecoran selesai dilakukan, pipa tremie diangkat dan dibuka,
serta dibersihkan.Batas pengecoran diukur dengan meteran kedalaman.

Universitas Sumatera Utara

5. Penutupan Kembali/Back Filling
Lubang pondasi yang telah selesai di cor ditutup kembali dengan tanah
setelah beton mengeras dan stand pipe dicabut, kemudian tanah tersebut
dipadatkan, sehingga dapat dilewati truck dan alat – lat berat lainnya.
6. Drainase dan pagar sementara selama pelaksanaan pekerjaan
Bored pile
Untuk menampung air dan lumpur buangan dari lubang bored pile,
dibuat proteksi sementara menggunakan karung yang diisi pasir Pagar
sementara dibuat dan dipasang untuk melindungi lokasi pekerjaan dari
masyarakat umum, gangguan lalulintas, dll.
Berikut ini Gambar II.6 Pelaksanaan Pondasi Bored pile secara
keseluruhan.

Gambar 2.11 Pelaksanaan Pondasi Bored pile dengan Metode RCD

Universitas Sumatera Utara

2.8

Kapasitas Daya Dukung Aksial Bored Pile

2.8.1 Kapasitas Daya Dukung Bored Pile dari Hasil Sondir
Diantara perbedaan tes dilapangan, sondir atau cone penetration test (CPT)
sering kali sangat dipertimbangkan perannya dalam perencanaan pondasi. CPT atau
sondir adalah test yang cepat, sederhana, ekonomis dan tes tersebut dapat dipercaya
dilapangan dengan pengukuran terus – menerus dari pernukaan tanah dasar. CPT atau
sondir juga dapat mengklasifikasikan lapisan tanah dan dapat memperkirakan
kekuatan dan karakteristik dari tanah. Didalam perencanaan pondasi tiang, data tanah
sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung (bearing capacity)
dari bored pile sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas ultimit
dari pondasi tiang.
Utuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil pengujian
sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Mayerhoff.
Daya dukung ultimate pondasi tiang dinyatakan dengan rumus :
Qult = (qc x Ap) + (JHL x K)…………………..……………………(2.3)
dimana :
Qult

= Kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal (kg)

qc

= Tahanan ujung sondir (kg/cm2)

Ap

= Luas penampang tiang (cm2)

JHL

= Jumlah hambatan lekat (kg/cm)

K

= Keliling tiang (cm)

Universitas Sumatera Utara

Daya dukung ijin pondasi dinyatakan dengan rumus :
Qijin =

𝑞𝑐 𝑥 𝐴𝑐

dimana :

3

+

𝐽𝐻𝐿 𝑥 𝐾
5

……………………………………….…… (2.4)

Qijin

= Kapasitas daya dukung ijin pondasi (kg)

qc

= Tahanan ujung sondir (kg/cm2)

Ap

= Luas penampang tiang (cm2)

JHL

= Jumlah hambatan lekat (kg/cm)

K

= Keliling tiang (cm

Untuk menghitung daya dukung bore pile berdasarkan data hasil pengujian
sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Aoki dan De Alencar.
Daya dukung ultimate pondasi bere pile dinyatakan dengan rumus :
Qult = (qb x Ap)………………………………………………..…….. (2.5)
Qult

= Kapasitas daya dukung bore pile (kg)

qb

= Tahanan ujung sondir (kg/cm2)

Ap

= Luas penampang tiang (cm2)

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

𝑞𝑐𝑎 (𝑏𝑎𝑠𝑒)
𝐹𝑏

………………………………………………………. (2.6)

dimana :

Universitas Sumatera Utara

qca (base) = Perlawanan konus rata – rata 1,5 D di atas ujung tiang, dan 1,5 D
di bawah ujung tiang dan Fb adalah factor empiric tergantung pada
tipe tanah.
Fb

= Faktor empirik yang tergantung pada tipe tanah.

Tabel 2.2 Faktor empiric Fb
Tipe Tiang Pancang

Fb

Bore Pile

3,5

Baja

1,75

Beton Pratekan

1,75

(Titi & Farsakh, 1999)
Pada perhitungan kapasitas pondasi bore pile dengan sondir tidak diperhitungkan
daya dukung selimut bore pile. Hal ini dikarenakan perlawanan geser tanah yang
terjadi pada pondasi bore pile dianggap sangat kecil sehingga dianggap tidak ada.
2.8.2 Kapasitas Daya Dukung Bore Pile dari hasil SPT
Standard Penetration Test (SPT) adalah sejenis percobaan dinamis dengan
memasukkan suatu alat yang dinamakan split spoon ke dalam tanah. Dengan
percobaan ini akan diperoleh kepadatan relative (relative density), sudut geser tanah
(ϕ) berdasarkan nilai jumlah pukulan (N).
Perkiraan kapasitas daya dukung pondasi bore pile pada tanah pasir dan silt
didasarkan pada data uji lapangan SPT, ditentukan dengan perumusan sebagai berikut
1.

Daya dukung ujung pondasi bore pile (end bearing), (Reese & Wright,1977).

Universitas Sumatera Utara

Qp = Ap .qp …………………………………………………………. (2.7)
Dimana :
Ap

= Luas penampang bore pile (m2)

qp

= Tahanan ujung per satuan luas (ton/m2)

Qp

= Daya dukung ujung tiang (ton)

Untuk tanah koesif :
qp

= 9 Cu …………………………………………………………....(2.8)

Cu

= N-SPT/2 . 2/3 . 10 …………………………………………….(2.9)

Untuk tanah non kohesif :
Reese & Wright (1987) mengusulkan korelasi antara qp dan NSPT seperti
terlihat pada Gambar 2.12 berikut ini.

Gambar 2.12 Daya dukung ujung batas bored pile pada tanah pasiran
(Reese & Wright, 1977)
Dimana :
Untuk N < 60 maka qp= 7N (t/m2) < 400 (t/m2)
Untuk N > 60 maka qp = 400 (t/m2)
N adalah nilai rata – rata SPT

Universitas Sumatera Utara

2.

Daya dukung selimut bore pile (skin friction), (Resse & Wright, 1977).
Qs = f .Li .p …………………………………………………………(2.10)
dimana :
f

= Tahanan satuan skin friction (ton/m2)

Li

= Panjang lapisan tanah (m)

P

= keliling tiang (m)

Qs

= daya dukung selimut tiang (ton)

Pada tanah kohesif :
F

= α .cu ………………………………………………...……. .(2.11)

dimana :
α

= Faktor adhesi.
-

Berdasarkan penelitian Resse & Wright (1977) α = 0,55

-

Metode Kullway (1984), berdasarkan Grafik Undrained Shearing
Resistance VS Adhesion Factor.

cu

= Kohesi tanah (ton/m2)

Nilai f juga dapat dihitung dengan rumus :
f

= Ko .𝜎v’ . tan ϕ …………………………………………….(2.12)

dimana :
Ko

= 1 – sin ϕ

𝜎v’

= Tegangan vertikal efektif tanah, (ton/m2)

Terdapat perbedaan perhitungan daya dukung ujung tiang pondasi bored pile
antara Reese & Wright dan Skempton. Dimana Reese & Wright menggunakan rumus

Universitas Sumatera Utara

7 N sedangkan Skempton menggunakan rumus 12 N. Pada proses pengerjaan bore
pile, keseimbangan tekanan tanah akan lenyap ketika lubang digali dan selanjutnya
tanah sejumlah tanah akan berpindah tempat. Sebagai hasilnya, keadaan dari tanah
asli yang dipakai sebagai pedoman pada waktu merencanakan tiang akan sedikit
berbeda setelah pekerjaan pemasangan tiang selesai dilakukan. Oleh karena itu, daya
dukung tiang yang diperkirakan juga akan berbeda dengan tanah sebenarnya. Karena
itu Reese & Wright menggunakan rumus 7 N pada perhitungan daya dukung ujung
tiang agar di dapat hasil yang lebih sesuai di lapangan.
Perbedaan perhitungan daya dukung ujung tiang dan selimut antara tiang bore
pile dan tiang pancang. Dimana bore pile menggunakan nilai rumusan 7 N sedangkan
tiang pancang 400 N. Pada proses pengerjaan bored pile, keseimbangan tekanan
tanah akan lenyap ketika terjadi penggalian dan sejumlah
tanah akan berpindah tempat. Sehingga nilai daya dukung ujung dan selimut akan
memiliki nilai yang kecil. Sedangkan proses pekerjaan tiang pancang dimana tiang
dipaksa masuk ke dalam tanah dengan menggunakan hammer atau ditekan, sehingga
memiliki nilai daya dukung ujung dan selimut yang besar karena kondisi tanah tidak
terganggu dan adanya perlawanan tanah dan tiang.
2.8.3. Uji Beban Dinamis (Dynamic Loading Test)
Uji pembebanan dinamis yang mulai berkembang digunakan adalah uji
PileDriving Analyzer (PDA) yang dikembangkan oleh Professor Goble di Case
Institute of Technology, Ohio.

Universitas Sumatera Utara

Uji pembebanan dinamis awal dikembangkan hanya untuk pondasi tiang
pancang, namun dengan cara analog uji pembebanan dinamis dapat diaplikasikan
pada bored pile.
Dengan pengertian lain pengujian daya dukung dengan menggunakan beban
dinamikdengan sebuah sistem komputerisasi yang dilengkapi dengan strain
transducer dan accelerator untuk menentukan gaya dan kecepatan dalam bentuk
grafik,pada saat pondasi tiang yang diuji dipikul dengan hammer. Untuk melakukan
tes ini diperlukan tumbukan (beban dinamik) pada tiang. Pada tiang pancang,
biasanya tes PDA dilakukan dengan menggunakan hammer pancang yang ada.
Sedangkan pada bored pile, perlu menggunakan hammer manual untuk memberikan
tumbukan pada tiang. Tumbukan yang terjadi akan menghasilkan gelombang,
pembacaan gaya dan kecepatan gelombang itu lah yang menjadi dasar untuk
menghitung daya dukung pondasi.Hasil dari uji PDA kemudian dianalisa lebih jauh
menggunakan Case Pile Wave Analysis Program (CAPWAP).

Secara umum, pengujian PDA dilakukan setelah tiang memilki kekuatan (kapasistas
daya dukung) yang cukup untuk menahan pukulan hammer. Cara lain yang dapat
dilakukan dengan menggunakan bantalan (cushion) atau merendahkan tinggi jatuh
hammer dan menggunakan hammer yang lebih berat .
Alat dan Perlengkapan pengujian Pile Driving Analyzer yang digunakan antara
lain :
1. PDA-Model PAX
2. Empat (4) strain transducer dengan kabel

Universitas Sumatera Utara

3. Empat (4) accelerometer dengan kabel
4. Alat bantu, seperti bor beton, baut fischer, kabel gulung dan perlengkapan
keamanan.

Gambar 2.14 PDA instrumen dan aksesoris pendukung
Persiapan Pengujian yang dilakukan sebelum pelaksanaan pengujian adalah sebagai
berikut :
a. Kepala tiang harus tegak, lurus dengan permukaan yang rata.
b. Siapkan hammer dan cushion tiang pada kepala tiang.
c. Strain transducer dan accelerometer dipasang pada 2 sisi tiang yang saling
berseberangan dengan jarak minimal 50 cm dari ujung kepala tiang. Keempat
pasang sensor tersebut dipasang vertikal atau sejajar as tiang.
d. Periksa hubungan antara seluruh instrumen dengan PDA.
e. Lakukan Kalibrasi strain transducer dan accelerometer.

Universitas Sumatera Utara

f. Masukkan seluruh data tiang, hammer dan instrument lain sebagai data
masukan (input) PDA model PAX.
g. Lakukan pemeriksaan kembali terhadap data masukan yang diperoleh
sehingga pengujian dapat terlaksana dengan baik
Setelah tahap persiapan selesai dilakukan, pengujian dilakukan dengan
pemukulan hammer seberat 7,5 ton dengan tinggi jatuh 1,5 m untuk mendapatkan
energi yang cukup dan tegangan yang terjadi pada kepala tiang tidak menyebabkan
kerusakan tiang. Selama pemukulan hammer, variabel-variabel yang diperoleh dari
pengujian dimonitor dan dievaluasi.

2.9 Kapasitas Daya Dukung Lateral Bored Pile
Gaya tahanan maksimum dari beban lateral yang bekerja pada tiang tunggal
adalah suatu persoalan yang kompleks, karena merupakan permasalahan interaksi
antara elemen bangunan agak kaku dengan tanah, yang mana dapat diperlakukan
berdeformasi sebagai elastis ataupun plastis.
Tiang vertikal yang menanggung beban lateral akan menahan beban ini dengan
memobilisasi tahanan tanah pasif yang mengelilinginya. Pendistribusian tegangan
tanah pasif akibat beban lateral akan memmpengaruhi kekakuan tiang, kekauan tanah
da kondisi ujung tiang. Secara umum tiang yang menerima beban lateral dapat dibagi
dalam dua bagian besar, yaitu tiang pendek (rigid pile) dan tiang
panjang (elastic pile). Berdasarkan kondisi ujung atas dikenal istilah free head dan
fixed head. Jika kepala tiang dapat berinteraksi dan berotasi akibat beban geser
dan/atau momen maka tiang tersebut dikatakan berkepala bebas (free head)

Universitas Sumatera Utara

sedangkan jika kepala tiang hanya bertranslasi maka disebut dengan kepala jepit
(fixed head). Menurut McNulty (1956), tiang yang disebut berkepala jepit (fixed head)
adalah tiang yang yang ujung atasnya terjepit dalam pile cap paling sedikit sedalam
60 cm, sedangkan tiang berkepala bebas (free head) adalah tiang yang tidak terjepit
ke dalam pile cap atau terjepit ke dalam pile cap tetapi kurang dari 60 cm.
2.9.1 Hitungan Tahanan Beban Lateral Ultimit
Langkah pertama yang perlu kita lakukan untuk menentukan kapasitas lateral
tiang adalah menentukan apakah tiang tersebut berperilaku sebagai tiang panjang atau
tiang pendek. Hal tersebut dilakukan dengan menentukan faktor kekakuan tiang R
dan T. Faktor kekakuan tersebut dipengaruhi oleh kekauan tiang EI dan
kompresibilitas tanah yang dinyatakan dalam modulus tanah (K) yang tidak konstan
untuk sembarang tanah tetapi bergantung pada lebar dan kedalaman tanah yang
dibebani.
Untuk tanah berupa lempung kaku terkonsolidasi berlebihan (stiff over
consolidated clay), modulus tanah umumnya dianggap konstan di seluruh
kedalamannya. Faktor kekakuan R dinyatakan dengan persamaan :
4

𝐸𝐼

𝑅 = � …………………………………………………………………….(2.13)
𝐾

(sumber :Hardiyatmo,2002)
Dimana,

K = khd = k1/1,5 = modulus tanah
ki = modulus reaksi subgrade dari Terzaghi

Universitas Sumatera Utara

E = modulus elastis tiang
I = momen inersia tiang
d = lebar atau diameter tiang
Untuk tanah lempung terkonsolidasi normal (normally consolidated) dan tanah
granuler, modulus tanah dapat dianaggap bertambah secara linier dengan
kedalamannya (semakin ke bawah semakin besar). Faktor kekakuan untuk modulus
tanah yang tidak konstan (T) dinyatakan oleh persamaan :
5

𝐸𝐼

𝑇 = � ………………………………………………………………..........(2.14)
𝑛ℎ

(sumber :Hardiyatmo, 2002)

Dengan modulus tanah:
K = nh. z
Kh = nh z/d
Dimana:
K = modulus tanah
E = modulus elastis tiang
I = momen inersia tiang
nh = koefisien fariasi modulus
d = lebar atau diameter tiang

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.3 Nilai-nilai nh untuk Tanah Granuler (c=0) (Hardiyatmo, 2002)

2.9.1.1 Tahanan Lateral Ultimit Tiang dalam Tanah Granular
Untuk tiang dalam tanah granuler (c = 0), Broms, menganggap sebagai berikut :
1. Tekanan tanah aktif yang bekerja dibelakang tiang, diabaikan.

2. Distribusi tekanan tanah pasif disepanjang tiang bagian depan sama dengan tiga
kali tekanan tanah pasif Rankine.

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

4. Tahanan tanah lateral sepenuhnya termobilisasi pada gerakan tiang yang
diperhitungkan.
Distribusi tekanan tanah dinyatakan oleh persamaan :
pu = 3 po Kp ………………………………………………………………(2.15)
dimana:
pu = tahanan tanah ultimit
po = tekanan overburden efektif

Universitas Sumatera Utara

Kp = tan