Analisis Penurunan dan Daya Dukung Fondasi Konstruksi Sarang Laba-laba dengan Perkuatan Tiang Pancang pada Tanah Lunak COVER 1

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS PENURUNAN DAN DAYA DUKUNG FONDASI
KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN
PERKUATAN TIANG PANCANG PADA TANAH LUNAK
Settlement and Bearing Capacity Analysis of
Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation with Pile Reinforcement at Soft Soil

LAPORAN SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :
MUSTOFA AGUNG SANTOSO
NIM. I1114063

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
commit to user

UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS PENURUNAN DAN DAYA DUKUNG FONDASI
KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN
PERKUATAN TIANG PANCANG PADA TANAH LUNAK
Settlement and Bearing Capacity Analysis of
Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation with Pile Reinforcement at Soft Soil

LAPORAN SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

MUSTOFA AGUNG SANTOSO
NIM. I1114063

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
commit to user
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT karena atas rahmat dan petunjuk-Nya penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya. Skripsi ini disusun guna
memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan
Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyusunan laporan ini, penyusun telah menerima bantuan, petunjuk, dan
bimbingan. Untuk itu sudah sepantasnya penyusun mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Wibowo, S.T., D.E.A. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
2. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I Skripsi
yang telah memberikan arahan dan petunjuknya.
3. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II Skripsi yang
telah memberikan arahan dan petunjuknya.
4. Yusep Muslih P., S.T., M.T, Ph.D. selaku Dosen Pembimbing Akademik yang
selama ini telah memberikan bimbingannya.
5. Mamah, Alm. papah, dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan
serta arahan selama ini.
6. Tita Maya Bella dan Jermy Iwada S. G. selaku teman yang telah berjuang
bersama dan saling membantu.
7. Teman – teman satu kontrakan yang selalu saling mendukung satu sama lain.
Harapan penulis, semoga laporan ini berguna bagi semua pihak. Kritik dan saran
yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan laporan ini.
Terima kasih.
Surakarta, Juni 2016


commit to user

iv

Penulis

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS PENURUNAN DAN DAYA DUKUNG FONDASI
KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN PERKUATAN TIANG
PANCANG PADA TANAH LUNAK
Mustofa Agung Santoso1)
Mahasiswa Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret
Jln Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email: mustoagung@gmail.com
1)

ABSTRAK

Bangunan yang ada di atas tanah lunak tidak dapat didukung oleh fondasi, sehingga
diperlukan perkuatan berupa tiang pancang. Ada beberapa jenis fondasi dangkal
salah satunya Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL), saat ini juga sudah banyak
fondasi yang diberi perkuatan berupa tiang pancang. Salah satu gedung perkantoran
menggunakan fondasi KSLL yang berada di wilayah perkotaan yang rawan
penurunan. Tujuan dari skripsi ini untuk menghitung daya dukung dan penurunan
fondasi suatu bangunan yang menggunakan fondasi dengan maupun tanpa
perkuatan tiang pancang pada tanah lempung. Penelitian ini digunakan untuk
memberi pilihan dalam menangani daya dukung dan penurunan fondasi.
Metode untuk menghitung daya dukung fondasi sebelum perkuatan menggunakan
metode Terzaghi (1943) sedangkan daya dukung fondasi setelah perkuatan
menggunakan metode U.S Army Corps. Metode yang digunakan untuk menghitung
penurunan segera sebelum perkuatan maupun setelah perkuatan adalah Janbu et al.
(1956) sedangkan metode yang digunakan untuk menghitung penurunan
konsolidasi primer dihitung pada kondisi lempung terkonsolidasi normal (normally
consolidated). Tambahan tegangan tanah dihitung menggunakan persamaan
Boussinesq.
Hasil analisis daya dukung ultimit fondasi KSLL sebelum perkuatan menggunakan
metode empiris sebesar 581,045 kN/m2 dan setelah perkuatan sebesar 7298,633
kN/m2. Penurunan fondasi sebelum perkuatan menggunakan metode empiris

sebesar 45,233 cm dan setelah perkuatan sebesar 4,965 cm. Gedung tersebut lebih
aman menggunakan fondasi yang diperkuat dengan tiang pancang.
Kata Kunci: konstruksi sarang laba-laba, perkuatan tiang pancang,

commit to user

v

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Settlement and Bearing Capacity Analysis of
Konstruksi Sarang Laba-Laba Foundation with pile reinforcement at Soft Soil

1)

Mustofa Agung Santoso1)
Students at Faculty of Engineering, Program Study Civil Engineering, Sebelas Maret University
36A Ir. Sutami Street, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email: mustoagung@gmail.com


ABSTRACT
Buildings on soft soil can not be supported by the foundation , so necessary
reinforcement in the form of piles . There are several types of shallow foundation
are the Konstruksi Sarang Laba-Laba ( KSLL ), now also has a lot of foundation
with pile reinforcement. One of the office buildings using the foundation of the
which is located in the urban areas vulnerable to. The purpose of this bachelor
theses to calculate the support of the foundation and a decline in a
building that uses the foundation of KSLL with reinforcement the pole on the ground
was formed upper. This research is used to provide an option in dealing with the
bearing capacity and a sattlement the foundation .
The method to calculate the resources to support the foundation before
reinforcement using Terzaghi method (1943) while carrying capacity foundation
after reinforcement using the U.S Army Corps. The method used to calculate the
decline immediately before or after reinforcement is Janbu et al. (1956) while the
method used to calculate the decline of primary consolidation is calculated on the
condition of the consolidated was formed upper normal (normally your
consolidated). An additional ground voltage is calculated using the Boussinesq
equation.
The results of the power analysis support ultimit foundation before reinforcement

using empirical method of 581,045 kN/m2 and after reinforcement
of 7298,633 kN/m2. The Settlement of foundation before reinforcement using the
empirical method of 45,233 cm and after reinforcement of 4,965 cm. The building
more be safe use KSLL reinforced with piles .
Key Words: konstruksi sarang laba-laba, pile reinforcement,

commit to user

vi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL........................................................................................... i
LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv

ABSTRAK .......................................................................................................... v
ABSTRACT ........................................................................................................ vi
DAFTAR ISI ...................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ x
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi
DAFTAR NOTASI ............................................................................................. xii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah ............................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................ 2
1.3. Batasan Masalah........................................................................................... 2
1.4. Tujuan Penelitian ......................................................................................... 2
1.5. Manfaat Penelitian ....................................................................................... 3
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1.

Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 4

2.1.1. Tinjauan pustaka ....................................................................................... 4
2.1.2. Road map penelitian .................................................................................. 5
2.2.


Dasar Teori ................................................................................................ 7

2.2.1. Pengertian fondasi ..................................................................................... 7
2.2.2. Klasifikasi fondasi ..................................................................................... 7
2.2.3. Fondasi konstruksi sarang laba-laba ......................................................... 12
commit to user

vii

perpustakaan.uns.ac.id

2.3

digilib.uns.ac.id

Perancangan Fondasi ................................................................................. 15

2.3.1 Perencanaan tiang...................................................................................... 16
2.3.2 Daya Dukung fondasi dangkal .................................................................. 17

2.3.3 Daya dukung fondasi tiang pancang ......................................................... 19
2.3.4 Tegangan tanah ......................................................................................... 23
2.3.5 Penurunan .................................................................................................. 24
2.3.6 Pembebanan .............................................................................................. 28

BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Data Sekunder ............................................................................................ 29
3.1.1 Lokasi penelitian ........................................................................................ 29
3.1.2.Studi pustaka .............................................................................................. 29
3.1.3 Pengumpulan data ...................................................................................... 29
3.1.4 Denah dan potongan bangunan .................................................................. 29
3.1.5 Lapisan tanah ............................................................................................. 30
3.1.6 Beban ......................................................................................................... 32
3.2. Metode Uji ................................................................................................. 32
3.3. Alur Penelitian ........................................................................................... 33
BAB 4 PEMBAHASAN
4.1.

Analisis Menggunakan Metode Empiris ................................................... 35

4.1.1. Daya dukung fondasi sebelum perkuatan ................................................. 35
4.1.2. Daya dukung fondasi setelah perkuatan .................................................... 35
4.1.3. Tambahan tegngan .................................................................................... 38
4.1.4. Tekanan tanah efektif ................................................................................ 39
4.1.5. Penurunan sebelum perkuatan .................................................................. 40
4.1.6. Penurunan setelah perkuatan ..................................................................... 40
4.2.

Pembahasan ............................................................................................... 42

4.2.1. Daya dukung fondasi................................................................................. 42
4.2.2. Penurunan fondasi .....................................................................................
42
commit to user

viii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 44
5.2. Saran ............................................................................................................. 44

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 45

LAMPIRAN

commit to user

ix

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Fondasi dangkal.............................................................................. 8
Gambar 2.2 Fondasi tiang .................................................................................. 9
Gambar 2.3 Keruntuhan geser umum pada fondasi dangkal ............................. 10
Gambar 2.4 Transfer beban kelompok tiang ...................................................... 10
Gambar 2.5 Perbandingan zona tanah tertekan .................................................. 11
Gambar 2.6 Tumpang tindih tegangan ............................................................... 11
Gambar 2.7 Distribusi tekanan di sekeliling tiang ............................................. 12
Gambar 2.8 Distribusi tekanan ujung tiang gesek ............................................. 12
Gambar 2.9 Konstruksi sarang laba-laba tampak atas .................................. 13
Gambar 2.10 Potongan fondasi KSLL ................................................................ 14
Gambar 2.11 Contoh susunan tiang .................................................................... 17
Gambar 2.12 Definisi jarak, jumlah baris dan jumlah tiang dalam satu baris .... 21
Gambar 2.13 Faktor pengaruh I untuk tegangan vertikal di bawah sudut luasan
beban terbagi rata berbentuk empat persegi panjang fleksibel
(NAVFAC DM7. 1, 1982)............................................................ 24
Gambar 2.14 Faktor koreksi Janbu et al. (1956) dalam Hardiyatmo ................. 26
Gambar 3.1 Denah dan potongan bangunan ....................................................... 30
Gambar 3.2 Denah titik pengujian sondir mesin dan bor mesin ......................... 31
Gambar 3.3 Perbandingan borelog satu dan dua dan hasil pemodelan lapisan
tanah dari borelog ............................................................................ 33
Gambar 3.4 Flow chart penelitian ....................................................................... 34
Gambar 4.1 Pemodelan fondasi .......................................................................... 48

commit to user

x

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Road Map Penelitian .......................................................................... 6
Tabel 2.2 Nilai-nilai faktor kapasitas dukung .................................................... 18
Tabel 2.3 Nilai Kd dan Kt ................................................................................. 20
Tabel 2.4 Nilai-nilai δ ........................................................................................ 20
Tabel 2.5 Jarak minimum antar tiang................................................................. 22
Tabel 2.6 Nilai perkiraan modulus elastisitas tanah........................................... 25
Tabel 3.1 Rekapitulasi pembebanan kolom ....................................................... 32
Tabel 4.1 Jumlah tiang pancang ......................................................................... 36
Tabel 4.2 Rekapitulasi tahanan gesek ultimit Qs ............................................... 37
Tabel 4.3 Nilai efisiensi tiang ............................................................................ 37
Tabel 4.4 Rekapitulasi Qg kelompok tiang ........................................................ 38
Tabel 4.5 Rekapitulasi tambahan tegangan (Δσz) ............................................. 39
Tabel 4.6 Data berat volume tanah kedalaman 0-30 meter ................................ 39
Tabel 4.7 Rekapitulasi Tekanan Tenah Efektif (Po) .......................................... 39
Tabel 4.8 Rekapitulasi penurunan konsolidasi primer sampai kedalaman
4,5-30 m ............................................................................................ 40
Tabel 4.9 Rekapitulasi penurunan segera............................................................ 40
Tabel 4.10 Rekapitulasi penurunan konsolidasi primer ...................................... 41
Tabel 4.11 Hasil analisis empiris daya dukung dan penurunan fondasi ............. 41

commit to user

xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI



= luas fondasi

B

= lebar fondasi



= kohesi tanah

Cc

= indeks pemampatan

Cr

= indeks pemampatan kembali

dc, dq, dγ

= faktor kedalaman fondasi

Df

= kedalaman fondasi



= modulus elastisitas tanah

��

= angka pori saat akhir konsolidasi primer

ex,ey

= eksentrisitas searah sumbu x dan y



= angka pori awal



= tebal lapisan tanah yang ditinjau



= angka pori saat berakhimya konsolidasi

I

= faktor pengaruh I untuk tegangan vertikal di bawah sudut luasan
beban terbagi rata

ic, iq , iγ

= faktor kemiringan beban

Ix,Iy

= momen inersia terhadap sumbu x dan sumbu y

k_x

= permeabilitas arah x

k_y

= permeabilitas arah y

Nc, Nq, Nγ = faktor kapasitas dukung
�′

= tekanan prakonsolidasi
= tekanan overbuden

P0



= tekanan overburden efektif
= beban ultimit



q



= beban merata pada fondasi


= kapasitas dukung ijin
= kapasitas dukung ultimit
commit to user

xii

perpustakaan.uns.ac.id

Rinter

= nilai interface



= penurunan total

digilib.uns.ac.id

��

= penurunan konsolidasi primer

sc, sq, sγ

= faktor bentuk fondasi

SF

= safety factor/angka aman



= penurunan segera

��



= saat waktu setelah konsolidasi primer berhenti

x,y

= berturut-turut koordinat pada sembarang titik pada rakit arah x-y

= penurunan konsolidasi sekunder

yang dibuat lewat pusat berat luasan fondasi
∆�


= selisih tekanan

Δσz

= tambahan tegangan

γ

= berat volume tanah

γsat

= berat isi jenuh

γunsat

= berat isi kering

= perubahan angka pori akibat pembebanan

*

= indeks muai termodifikasi

*

= indeks kompresi termodifikasi





= faktor koreksi untuk lapisan tanah dengan tebal terbatas H

µ*

= indeks rangkak termodifikasi



= sudut geser dalam tanah

v

= angka Poisson



= tegangan normal



ΣP

= faktor koreksi untuk kedalaman fondasi Df

= tahanan geser tanah

= jumlah total beban fondasi

commit to user

xiii