Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Diameter 0,6 Meter dengan Menggunakan Metode Analitis dan Metode Elemen Hingga pada Interchange Binjai dari Proyek Jalan Tol Medan - Binjai
ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG DIAMETER
0,6 METER DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS DAN
METODE ELEMEN HINGGA PADA INTERCHANGE BINJAI
DARIPROYEK JALAN TOL MEDAN - BINJAI
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh
Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh :
WELMAN F.F. TAMBUNAN
100404147
BIDANG STUDI GEOTEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, atas
berkat dan karunia-Nya lah sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini
dengan baik.
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk melengkapi
persyaratan dalam menempuh ujian sarjana Teknik Sipil pada fakultas Teknik
Departemen teknik Sipil Universitas Sumatera utara.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis menghadapi berbagai kendala,
tetapi karena bantuan dari berbagai pihak penulisan Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih
yang sebesar – besarnya kepada :
1.
Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, sebagai Dosen Pembimbing yang
telah dengan sabar member bimbingan dan saran kepada penulis untuk
menyelesaikan Tugas akhir ini.
2.
Bapak Prof. Dr. Ing. Johanes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.
Bapak Ir. Syahrizal, MT, sebagai Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4.
Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT. dan Ibu Ika Puji Hastuti, ST, MT sebagai
Dosen Pembanding dan Penguji Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
5.
Bapak dan Ibu Staf pengajar dan seluruh pegawai Departemen teknik Sipil
6.
Pihak Satuan Kerja, Kontraktor, Konsultan pada Proyek Pembangunan Jalan
Tol Medan-Binjai, terutama Pak Berlin Tampubolon, Bang Rikky, Bang
Hans, Bang Boy, yang telah membantu saya memberikan data-data yang
saya butuhkan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7.
Kedua orang tua tercinta, atas kasih sayang, dukungan dan doa yang selalu
menyertai penulis.
8.
Kepada adik-adik saya yang selalu mendukung dan mendoakan saya serta
membatu saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini Yosly A. Tambunan,
Yanlando Tambunan dan Feby Ana Tambunan.
i
Universitas Sumatera Utara
9.
Kepada Tulang saya Armanton Simanjuntak, Kasrun Simanjuntak, Genial
Simanjuntak yang menemani dan memberi dukungan dalam penulisan
Tugas Akhir ini.
10.
Kepada teman-teman saya Uke Parhusip, Haposan B, Bhoris Panjaitan,
Mangasitua Sinaga,Wihardi, terkhusus kepada partner skripsi penulis, Rano
WN yang menjadi teman seperjuangan dalam mengerjakan skripsi ini
bersama-sama serta seluruh teman-teman seperjuangan angkatan 2010.
11.
Abang dan kakak stambuk serta adik-adik stambuk yang telah memberikan
motivasi dan segala kekerabatan serta kerja sama selama pendidikan di
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
12.
Kepada sahabat-sahabat saya Goikon Sihombing, Endra Sihombing, Poltak
Sihombing dan Yusuf Hutauruk serta ka Ellen Siahaan yang telah
memberikan motivasi.
13.
Segenap pihak yang belum penulis sebut satu-persatu atas jasa dan
dukungannya membantu penulissehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan
dengan baik.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
Bapak dan Ibu staf pengajar serta rekan – rekan mahasiswa demi penyempurnaan
Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat
yang sebesar-besarnya bagi kita semua.
Medan, Mei 2016
Welman F.F. Tambunan
10 0404 147
ii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pondasi merupakan salah satu struktur bangunan yang terletak pada bagian
paling bawah bangunan.Pondasi tiang pancang merupakan salah satu jenis dari
pondasi dalam yang umum digunakan.Untuk menghitung kapasitas tiang, terdapat
banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil masing- masing rumus tersebut
menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda beda.
Tujuan studi ini untuk menghitung dan menganalisis daya dukung tiang
pancang dari hasil Standard Penetration Test (SPT), dan Kalendering kemudian
membandingkan hasil perhitungan tersebut dengan hasil perhitungan dengan
Metode Elemen Hingga dengan bantuan program Plaxis.
Hasil perhitungan daya dukung ultimit (Qu) tiang pada kedalaman yang
sama yaitu 22 m, untuk SPT dengan metode Mayerhoff diperoleh 779,34 ton,
untuk Kalendering dengan metode Danish 439,82 ton dan metode ENR 488,90
ton , dan dengan Metode Elemen Hingga diproleh 255,55 ton. Dayadukunglateral
u l t i m i t tiangpancangtunggal dengan metode Broms secara analitis bernilai
24,47 Tondan secara grafisbernilai28,60 Ton. Penurunan yang terjadi untuk tiang
apung atau friksi diperoleh sebesar 2,44 mm untuk tiang dukung ujung sebesar
2,56 mm penurunan elastis tiang tunggal sebesar 12,20 mm.Untuk kapasitas
kelompok tiang menggunakan metode Converse-Labore diperoleh efisiensi grup
tiang pancang sebesar 0,66 dan metode Los Angeles diperoleh efisiensi sebesar
0,74.
Terdapat perbedaan daya dukung dari titik SPT, Kalendering dan hasil
Metode Elemen Hingga. Perbedaan hasil tersebut dapat disebabkan oleh
kedalaman tanah yang ditinjau, dan cara pelaksanaan pengujian yang bergantung
pada ketelitian operator.
Keywords: Tiang Pancang, SPT, Kalendering, Daya Dukung, Plaxis
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................. i
ABSTRAK ............................................................................................................. iii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii
DAFTAR NOTASI ................................................................................................ ix
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN ...................................................................................1
1.1
Latar Belakang ...............................................................................1
1.2
Perumusan Masalah .......................................................................2
1.3
Tujuan ............................................................................................2
1.4
Pembatasan Masalah ......................................................................3
1.5
Metode Pengumpulan Data ............................................................3
1.6
Sistematika Penulisan ....................................................................4
TINJAUAN PUSTAKA ..........................................................................5
2.1
Umum ............................................................................................5
2.2
Penyelidikan Tanah ( Soil Investigation) .......................................6
2.3
Pondasi .........................................................................................11
2.3.1 Pondasi Tiang .....................................................................12
2.3.2 Alat Pancang Tiang.............................................................20
2.3.3 Metode Pelaksanaan Pemancangan Tiang Pancang ...........24
2.3.4 Kalendering.........................................................................28
2.4
Kapasitas Daya Dukung Aksial Pemancangan ............................30
2.4.1 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Hasil SPT ....30
iv
Universitas Sumatera Utara
2.4.2 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Data
Kalendering.........................................................................36
2.5
Kapasitas Daya Dukung LateralPemancangan ............................37
2.5.1 Kapasitas Ultimit Tiang Pancang Dengan Metode
Brooms ................................................................................42
2.5.2 Faktor Keamanan ................................................................47
2.6
PenurunanTiang ...........................................................................47
2.7
PenurunanTiangElastis .................................................................52
2.8
Efisiensi Tiang Pancang ...............................................................54
2.9
Metode Elemen Hingga................................................................57
2.9.1 Plaxis ...................................................................................59
2.9.2 Parameter Tanah ..................................................................62
BAB III METODE PENELITIAN ......................................................................68
3.1
Data Umum ..................................................................................68
3.2
Metode Pengumpulan Data ..........................................................69
3.3
Tahap Penelitian ...........................................................................69
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................73
4.1
Pendahuluan .................................................................................73
4.2
Menghitung Kapasitas Daya Dukung Aksial ...............................73
4.2.1 Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang
berdasarkandata SPT ........................................................73
4.2.2 Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang
berdasarkandata Kalendering ...........................................76
4.3
Kapasitas Daya Dukung Lateral Pemancangan ...........................78
v
Universitas Sumatera Utara
BAB V
4.4
PenurunanTiang ...........................................................................81
4.5
Efisiensi Tiang Pancang ...............................................................83
4.6
Perhitungan dengan menggunakan Metode Elemen Hingga .......85
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................92
5.1
Kesimpulan ..................................................................................92
5.2
Saran ............................................................................................93
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................94
LAMPIRAN ...........................................................................................................96
LAMPIRAN 1 LAY OUT DENAH ABUTMENT DAN PRECAST
PILE ...............................................................................97
LAMPIRAN 2 DRILLING LOG ...........................................................98
LAMPIRAN 3 FOTO DOKUMENTASI .............................................99
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
2.1
Judul
hal
31
Hal-Hal yang Perlu Dipertimbangkan Untuk Penentuan
Harga N
2.2
Hubungan antara Harga N-SPT, Sudut Geser Dalam, dan
32
Kepadatan Relatif
2.3
Hubungan antara Angka Penetrasi Standard dengan Sudut Geser
32
Dalam dan kepadatan Relatif Pada Tanah Pasir
2.4
Hubungan antara Harga N-SPT dan Berat Isi Tanah
33
2.5
Effisiensi Jenis Alat Pancang
36
2.6
Nilai Effisiensi Hammer
37
2.7
Klasifikasi Tiang Pancang Bulat Berongga
38
2.8
Koefisien Restitusi
39
2.9
Nilai-nilai nh untuk Tanah Granuler (c = 0)
40
2.10
Nilai-nilai nh untuk Tanah Kohesif
40
2.11
Kriteria Tiang Kaku dan Tiang Tidak Kaku
42
2.12
Faktor Keamanan yang Disarankan
47
2.13
Nilai Perkiraan Modulus Elastisitas Tanah
63
2.14
Korelasi N-SPT dengan Modulus Elastisitas pada Tanah
64
Lempung
vii
Universitas Sumatera Utara
2.15
Korelasi N-SPT dengan Modulus Elastisitas pada Tanah Pasir
65
2.16
Hubungan Jenis Tanah, Konsistensi dan Poisson’s Ratio (μ)
65
2.17
Nilai Koefisien Permeabilitas Tanah
67
4.1
Stratifikasi Lapisan Tanah di Lokasi Proyek Bore Hole 1
74
4.2
Perhitungan Daya Dukung Tiang Berdasarkan
77
Data SPT Bore Hole 1
4.3
Penurunan Elastis tiang tunggal
83
4.4
Tabel Daya dukung ultimit tiang pancang Metode Converse –
84
Labore Formula
4.5
Tabel Daya dukung ultimit tiang pancang dengan Metode Los
84
Angeles
4.6
Data Tiang Pancang
87
4.7
Input Parameter untuk Program Metode Elemen Hingga Lokasi
88
Bore Hole 1
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Ap
= luas penampang tiang (m2)
B
= lebar atau diameter tiang (m)
BN
= jumlah pukulan
BPM
= jumlah pukulan permenit
BTA
= integritas tiang/keutuhan tiang (%)
CSX
= tegangan tekan maksimum pada posisi sensor (Mpa)
Cp
= koefisien empiris
Cs
= konstanta Empiris
c
= kohesi tanah (kg/cm²)
cu
= kohesi undrained (kN/m2)
D
= diameter tiang (m)
Dr
= kerapatan relatif (%)
E
= energi alat pancang (kg-cm)
EMX
= energi maksimum yangditransfer (ton-m)
Eb
= modulus elastisitas tanah di dasar tiang (kN/m2)
Ep
= modulus elastis tiang (kN/m2)
Es
= modulus elastisitas tanah di sekitar tiang (kN/m2)
Es
= modulus elastisitas bahan tiang (kN/m2)
e
= angka pori
ef = effisiensi hammer (%)
f
= jarak momen maksimum dari permukaan tanah (m)
Gs
= specific gravity
ix
Universitas Sumatera Utara
g
=jarak dari lokasi momen maksimum sampai dasar tiang (m)
H
= tebal lapisan (m)
h
= tinggi jatuh hammer (m)
= momen inersia tiang (cm4)
I
ID
= diameter dalam (m)
I0
= faktor pengaruh penurunan tiang yang tidak mudah mampat
(Incompressible) dalam massa semi tak terhingga
K
= faktor kekakuan tiang
k
= koefisien permeabilitas
ki
= modulus reaksi subgrade dari Terzaghi
kh
= koefisien permeabilitas arah horizontal
kv
= koefisien permeabilitas arah vertikal
L
= panjang tiang pancang (m)
Lb
= panjang lapisan tanah (m)
Li
=tebal lapisan tanah, pengujian SPT dilakukan setiapinterval
kedalaman pemboran (m)
My
= momen leleh (kN-m)
N-SPT
= nilai N-SPT
n
= koefisien restitusi
nh
= koefisien fariasi modulus
P
= keliling tiang (m)
po
= tekanan overburden efektif
pu
= tahanan tanah ultimit
Q
= besar beban yang bekerja (kN)
x
Universitas Sumatera Utara
Qwp
= daya dukung yang bekerja pada ujung tiang dikurangi daya
dukungfriction (kN)
Qws
= daya dukung friction (kN)
Rb = faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung
Rh
= faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah
keras
Rk = faktor koreksi kemudahmampatan tiang
Rμ
= faktor koreksi angka poisson
S
= penetrasi pukulan per cm (cm)
Se
= penurunan elastis dari tiang (mm)
S
= besar penurunan yang terjadi (mm)
Wp
= berat pile (Ton)
Wr
= berat hammer (Ton)
α
= koefisien adhesi antara tanah dan tiang
ŋ
= effisiensi alat pancang
Ø
= sudut geser dalam
�
= berat isi tanah (kN/m3)
γdry
= berat jenis tanah kering (kN/m3)
γsat
= berat jenis tanah jenuh (kN/m3)
γw
= berat isi air (kN/m3)
ξ
= koefisien dari skin friction
μ
=poisson’s ratio
ψ
= sudut dilantansi (o)
xi
Universitas Sumatera Utara
0,6 METER DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS DAN
METODE ELEMEN HINGGA PADA INTERCHANGE BINJAI
DARIPROYEK JALAN TOL MEDAN - BINJAI
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh
Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh :
WELMAN F.F. TAMBUNAN
100404147
BIDANG STUDI GEOTEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, atas
berkat dan karunia-Nya lah sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini
dengan baik.
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk melengkapi
persyaratan dalam menempuh ujian sarjana Teknik Sipil pada fakultas Teknik
Departemen teknik Sipil Universitas Sumatera utara.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis menghadapi berbagai kendala,
tetapi karena bantuan dari berbagai pihak penulisan Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih
yang sebesar – besarnya kepada :
1.
Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, sebagai Dosen Pembimbing yang
telah dengan sabar member bimbingan dan saran kepada penulis untuk
menyelesaikan Tugas akhir ini.
2.
Bapak Prof. Dr. Ing. Johanes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.
Bapak Ir. Syahrizal, MT, sebagai Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4.
Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT. dan Ibu Ika Puji Hastuti, ST, MT sebagai
Dosen Pembanding dan Penguji Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
5.
Bapak dan Ibu Staf pengajar dan seluruh pegawai Departemen teknik Sipil
6.
Pihak Satuan Kerja, Kontraktor, Konsultan pada Proyek Pembangunan Jalan
Tol Medan-Binjai, terutama Pak Berlin Tampubolon, Bang Rikky, Bang
Hans, Bang Boy, yang telah membantu saya memberikan data-data yang
saya butuhkan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7.
Kedua orang tua tercinta, atas kasih sayang, dukungan dan doa yang selalu
menyertai penulis.
8.
Kepada adik-adik saya yang selalu mendukung dan mendoakan saya serta
membatu saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini Yosly A. Tambunan,
Yanlando Tambunan dan Feby Ana Tambunan.
i
Universitas Sumatera Utara
9.
Kepada Tulang saya Armanton Simanjuntak, Kasrun Simanjuntak, Genial
Simanjuntak yang menemani dan memberi dukungan dalam penulisan
Tugas Akhir ini.
10.
Kepada teman-teman saya Uke Parhusip, Haposan B, Bhoris Panjaitan,
Mangasitua Sinaga,Wihardi, terkhusus kepada partner skripsi penulis, Rano
WN yang menjadi teman seperjuangan dalam mengerjakan skripsi ini
bersama-sama serta seluruh teman-teman seperjuangan angkatan 2010.
11.
Abang dan kakak stambuk serta adik-adik stambuk yang telah memberikan
motivasi dan segala kekerabatan serta kerja sama selama pendidikan di
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
12.
Kepada sahabat-sahabat saya Goikon Sihombing, Endra Sihombing, Poltak
Sihombing dan Yusuf Hutauruk serta ka Ellen Siahaan yang telah
memberikan motivasi.
13.
Segenap pihak yang belum penulis sebut satu-persatu atas jasa dan
dukungannya membantu penulissehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan
dengan baik.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
Bapak dan Ibu staf pengajar serta rekan – rekan mahasiswa demi penyempurnaan
Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat
yang sebesar-besarnya bagi kita semua.
Medan, Mei 2016
Welman F.F. Tambunan
10 0404 147
ii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pondasi merupakan salah satu struktur bangunan yang terletak pada bagian
paling bawah bangunan.Pondasi tiang pancang merupakan salah satu jenis dari
pondasi dalam yang umum digunakan.Untuk menghitung kapasitas tiang, terdapat
banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil masing- masing rumus tersebut
menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda beda.
Tujuan studi ini untuk menghitung dan menganalisis daya dukung tiang
pancang dari hasil Standard Penetration Test (SPT), dan Kalendering kemudian
membandingkan hasil perhitungan tersebut dengan hasil perhitungan dengan
Metode Elemen Hingga dengan bantuan program Plaxis.
Hasil perhitungan daya dukung ultimit (Qu) tiang pada kedalaman yang
sama yaitu 22 m, untuk SPT dengan metode Mayerhoff diperoleh 779,34 ton,
untuk Kalendering dengan metode Danish 439,82 ton dan metode ENR 488,90
ton , dan dengan Metode Elemen Hingga diproleh 255,55 ton. Dayadukunglateral
u l t i m i t tiangpancangtunggal dengan metode Broms secara analitis bernilai
24,47 Tondan secara grafisbernilai28,60 Ton. Penurunan yang terjadi untuk tiang
apung atau friksi diperoleh sebesar 2,44 mm untuk tiang dukung ujung sebesar
2,56 mm penurunan elastis tiang tunggal sebesar 12,20 mm.Untuk kapasitas
kelompok tiang menggunakan metode Converse-Labore diperoleh efisiensi grup
tiang pancang sebesar 0,66 dan metode Los Angeles diperoleh efisiensi sebesar
0,74.
Terdapat perbedaan daya dukung dari titik SPT, Kalendering dan hasil
Metode Elemen Hingga. Perbedaan hasil tersebut dapat disebabkan oleh
kedalaman tanah yang ditinjau, dan cara pelaksanaan pengujian yang bergantung
pada ketelitian operator.
Keywords: Tiang Pancang, SPT, Kalendering, Daya Dukung, Plaxis
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................. i
ABSTRAK ............................................................................................................. iii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii
DAFTAR NOTASI ................................................................................................ ix
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN ...................................................................................1
1.1
Latar Belakang ...............................................................................1
1.2
Perumusan Masalah .......................................................................2
1.3
Tujuan ............................................................................................2
1.4
Pembatasan Masalah ......................................................................3
1.5
Metode Pengumpulan Data ............................................................3
1.6
Sistematika Penulisan ....................................................................4
TINJAUAN PUSTAKA ..........................................................................5
2.1
Umum ............................................................................................5
2.2
Penyelidikan Tanah ( Soil Investigation) .......................................6
2.3
Pondasi .........................................................................................11
2.3.1 Pondasi Tiang .....................................................................12
2.3.2 Alat Pancang Tiang.............................................................20
2.3.3 Metode Pelaksanaan Pemancangan Tiang Pancang ...........24
2.3.4 Kalendering.........................................................................28
2.4
Kapasitas Daya Dukung Aksial Pemancangan ............................30
2.4.1 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Hasil SPT ....30
iv
Universitas Sumatera Utara
2.4.2 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang dari Data
Kalendering.........................................................................36
2.5
Kapasitas Daya Dukung LateralPemancangan ............................37
2.5.1 Kapasitas Ultimit Tiang Pancang Dengan Metode
Brooms ................................................................................42
2.5.2 Faktor Keamanan ................................................................47
2.6
PenurunanTiang ...........................................................................47
2.7
PenurunanTiangElastis .................................................................52
2.8
Efisiensi Tiang Pancang ...............................................................54
2.9
Metode Elemen Hingga................................................................57
2.9.1 Plaxis ...................................................................................59
2.9.2 Parameter Tanah ..................................................................62
BAB III METODE PENELITIAN ......................................................................68
3.1
Data Umum ..................................................................................68
3.2
Metode Pengumpulan Data ..........................................................69
3.3
Tahap Penelitian ...........................................................................69
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................73
4.1
Pendahuluan .................................................................................73
4.2
Menghitung Kapasitas Daya Dukung Aksial ...............................73
4.2.1 Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang
berdasarkandata SPT ........................................................73
4.2.2 Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang
berdasarkandata Kalendering ...........................................76
4.3
Kapasitas Daya Dukung Lateral Pemancangan ...........................78
v
Universitas Sumatera Utara
BAB V
4.4
PenurunanTiang ...........................................................................81
4.5
Efisiensi Tiang Pancang ...............................................................83
4.6
Perhitungan dengan menggunakan Metode Elemen Hingga .......85
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................92
5.1
Kesimpulan ..................................................................................92
5.2
Saran ............................................................................................93
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................94
LAMPIRAN ...........................................................................................................96
LAMPIRAN 1 LAY OUT DENAH ABUTMENT DAN PRECAST
PILE ...............................................................................97
LAMPIRAN 2 DRILLING LOG ...........................................................98
LAMPIRAN 3 FOTO DOKUMENTASI .............................................99
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
2.1
Judul
hal
31
Hal-Hal yang Perlu Dipertimbangkan Untuk Penentuan
Harga N
2.2
Hubungan antara Harga N-SPT, Sudut Geser Dalam, dan
32
Kepadatan Relatif
2.3
Hubungan antara Angka Penetrasi Standard dengan Sudut Geser
32
Dalam dan kepadatan Relatif Pada Tanah Pasir
2.4
Hubungan antara Harga N-SPT dan Berat Isi Tanah
33
2.5
Effisiensi Jenis Alat Pancang
36
2.6
Nilai Effisiensi Hammer
37
2.7
Klasifikasi Tiang Pancang Bulat Berongga
38
2.8
Koefisien Restitusi
39
2.9
Nilai-nilai nh untuk Tanah Granuler (c = 0)
40
2.10
Nilai-nilai nh untuk Tanah Kohesif
40
2.11
Kriteria Tiang Kaku dan Tiang Tidak Kaku
42
2.12
Faktor Keamanan yang Disarankan
47
2.13
Nilai Perkiraan Modulus Elastisitas Tanah
63
2.14
Korelasi N-SPT dengan Modulus Elastisitas pada Tanah
64
Lempung
vii
Universitas Sumatera Utara
2.15
Korelasi N-SPT dengan Modulus Elastisitas pada Tanah Pasir
65
2.16
Hubungan Jenis Tanah, Konsistensi dan Poisson’s Ratio (μ)
65
2.17
Nilai Koefisien Permeabilitas Tanah
67
4.1
Stratifikasi Lapisan Tanah di Lokasi Proyek Bore Hole 1
74
4.2
Perhitungan Daya Dukung Tiang Berdasarkan
77
Data SPT Bore Hole 1
4.3
Penurunan Elastis tiang tunggal
83
4.4
Tabel Daya dukung ultimit tiang pancang Metode Converse –
84
Labore Formula
4.5
Tabel Daya dukung ultimit tiang pancang dengan Metode Los
84
Angeles
4.6
Data Tiang Pancang
87
4.7
Input Parameter untuk Program Metode Elemen Hingga Lokasi
88
Bore Hole 1
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Ap
= luas penampang tiang (m2)
B
= lebar atau diameter tiang (m)
BN
= jumlah pukulan
BPM
= jumlah pukulan permenit
BTA
= integritas tiang/keutuhan tiang (%)
CSX
= tegangan tekan maksimum pada posisi sensor (Mpa)
Cp
= koefisien empiris
Cs
= konstanta Empiris
c
= kohesi tanah (kg/cm²)
cu
= kohesi undrained (kN/m2)
D
= diameter tiang (m)
Dr
= kerapatan relatif (%)
E
= energi alat pancang (kg-cm)
EMX
= energi maksimum yangditransfer (ton-m)
Eb
= modulus elastisitas tanah di dasar tiang (kN/m2)
Ep
= modulus elastis tiang (kN/m2)
Es
= modulus elastisitas tanah di sekitar tiang (kN/m2)
Es
= modulus elastisitas bahan tiang (kN/m2)
e
= angka pori
ef = effisiensi hammer (%)
f
= jarak momen maksimum dari permukaan tanah (m)
Gs
= specific gravity
ix
Universitas Sumatera Utara
g
=jarak dari lokasi momen maksimum sampai dasar tiang (m)
H
= tebal lapisan (m)
h
= tinggi jatuh hammer (m)
= momen inersia tiang (cm4)
I
ID
= diameter dalam (m)
I0
= faktor pengaruh penurunan tiang yang tidak mudah mampat
(Incompressible) dalam massa semi tak terhingga
K
= faktor kekakuan tiang
k
= koefisien permeabilitas
ki
= modulus reaksi subgrade dari Terzaghi
kh
= koefisien permeabilitas arah horizontal
kv
= koefisien permeabilitas arah vertikal
L
= panjang tiang pancang (m)
Lb
= panjang lapisan tanah (m)
Li
=tebal lapisan tanah, pengujian SPT dilakukan setiapinterval
kedalaman pemboran (m)
My
= momen leleh (kN-m)
N-SPT
= nilai N-SPT
n
= koefisien restitusi
nh
= koefisien fariasi modulus
P
= keliling tiang (m)
po
= tekanan overburden efektif
pu
= tahanan tanah ultimit
Q
= besar beban yang bekerja (kN)
x
Universitas Sumatera Utara
Qwp
= daya dukung yang bekerja pada ujung tiang dikurangi daya
dukungfriction (kN)
Qws
= daya dukung friction (kN)
Rb = faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung
Rh
= faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah
keras
Rk = faktor koreksi kemudahmampatan tiang
Rμ
= faktor koreksi angka poisson
S
= penetrasi pukulan per cm (cm)
Se
= penurunan elastis dari tiang (mm)
S
= besar penurunan yang terjadi (mm)
Wp
= berat pile (Ton)
Wr
= berat hammer (Ton)
α
= koefisien adhesi antara tanah dan tiang
ŋ
= effisiensi alat pancang
Ø
= sudut geser dalam
�
= berat isi tanah (kN/m3)
γdry
= berat jenis tanah kering (kN/m3)
γsat
= berat jenis tanah jenuh (kN/m3)
γw
= berat isi air (kN/m3)
ξ
= koefisien dari skin friction
μ
=poisson’s ratio
ψ
= sudut dilantansi (o)
xi
Universitas Sumatera Utara