ANALISA PENURUNAN PONDASI RAKIT PADA TAN
ANALISA PENURUNAN PONDASI RAKIT
PADA TANAH LUNAK
Niken Silmi Surjandari 1
Abstract: Most civil building supported by ground. One of the problem of which is
often met by if a civil building put down above soft soil is settlement. Mat foundation
is one of the shallow foundation type able to be put down above soft soil. This
research used by method is literature study that is comparing some settlement
formula. Soil data weared by is skunder data result of vestigation of soil. Geometry
foundation data determined, that is as follows: D = 1,0 metre; 1,5 metre; 3 metre;
and 2,5 metre ( D is deepness of planted raft foundati in ground). From result of
calculation will know by the nature of is special the ach formula and show there is do
not it effect float from raft foundation assemble to level of settlement hat occured.
From result of calculation can be taken by conclusion
for the settlement of
immediately Timoshenko-Goodier formula relative more is peaceful used by than
Janbu formula. For the settlement of consolidation, Terzaghi formula give result of
good if estimated do not occured strain instruct later l. Formula Skempton -Bjerum
more is precise used to the condition of where there a e lateral strain. From result of
calculation obtained by conclusion that usage of raft foundation at soft soil is to profit
because effect float which is generated it can reduce the level of settlement.
Keyword: float effect, raft foundation, settlement, , soft soil,
1. Latar Belakang
2. Landasan Teori
Sebagian besar bangunan sipil didukung oleh
tanah. Bangunan sipil terbagi atas dua bagian
yaitu: bangunan di atas tanah (upper structure )
dan bangunan di bawah tanah (sub structure)
yang mengantarai bangunan atas dan tanah
pendukung, (Wesley, 1977). Apabila tanah
pendukung yang dijumpai adalah tanah
bermasalah, misalnya tanah lunak, maka
pemilihan jenis pondasi akan lebih sulit.
Permasalahan utama bila suatu bangunan di
atas tanah lunak adalah daya dukung dan
penurunan, (Bowles, 1979).
Pondasi rakit adalah plat beton besar yang
digunakan untuk mengantarai permukaan
(interface ) dari satu atau lebih kolom di dalam
beberapa garis atau jalur dengan tanah.
Pondasi rakit adalah salah satu jenis dari
pondasi dangkal.
Pondasi rakit biasa
digunakan apabila penurunan merupakan suatu
masalah misalnya pada tanah lunak. Penurunan
ini akan dikontrol dengan cara efek apung
yaitu berat bangunan diatur supaya kurang
lebih sama dengan berat tanah yang digali,
(Bowles, 1979).
Berdasarkan kedalaman tertanam di dalam
tanah, maka pondasi dibedakan menjadi
pondasi dangkal (shallow foundation) dan
pondasi dalam (deep foundation ), (Das, 1995).
Pondasi dangkal digunakan bila lapisan tanah
baik atau lapisan batuan berada di posisi yang
dangkal dari atas permukaan bumi. Bila
lapisan tanah baik atau lapisan batuan berada
pada posisi yang dalam maka digunakan
pondasi dalam atau pondasi tiang.
Beberapa metode yang digunakan untuk
merencanakan sebuah pondasi rakit yaitu,
(Das, 1988):
1
1. metode konvensional,
2. metode elastik:
- prosedur fleksibel kira -kira,
- beda hingga,
- elemen hingga.
Dibandingkan dengan bahan konstruksi
lainnya, tanah memiliki sifat ketidakpastian
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebe as Maret
Niken Silmi Surjandari, Analisa Penurunan Pondasi Rakit Pada Tanah Lunak
yang paling besar. Sifat elastik tanah yang
digunakan untuk perhitungan penurunan
adalah modulus elastisitas E s dan angka
Poisson µ .
Janbu (1966) mengusulkan sebuah rumus
untuk menghitung penurunan segera yaitu
sebagai berikut:
S i = m0 m1 qB
1 − m2
Es
(4.2)
Apabila
tanah dibebani maka
tanah
dibawahnya akan mengalami pemampatan.
Pemampatan tersebut disebabkan adanya
deformasi partikel tanah, keluarnya air dari
dalam pori, dan sebab-sebab lainnya. Secara
umum, penurunan (settlement) pada tanah
yang disebabkan oleh pembebanan dapat
dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu:
dengan µ 0 dan µ 1 adalah koefisien penurunan
vertikal Janbu, berupa grafik (dapat dilihat
pada [2 ].
1. penurunan
segera
Si
(immediate
settlement), yang merupakan akibat dari
deformasi elastis tanah kering, basah, atau
jenuh air tanpa adanya perubahan kadar
air,
(1). Untuk tanah
secara normal:
2. penurunan konsolidasi S c (consolidation
settlement), yang merupakan hasil dari
perubahan volume tanah jenuh air sebagai
akibat dari keluarnya air yang menempati
pori tanah.
Ramiah
dan
Chickanagappa
(1982)
memberikan
rumus -rumus
yang
dapat
digunakan untuk menghitung penurunan
segera yaitu: Timoshenko-Goodier; Burmister;
dan Janbu. Sedangkan untuk penurunan
konsolidasi
dipakai
rumus:
Terzaghi;
Skempton-Bjerrum; dan Lambe.
Persamaan yang diusulkan oleh TimoshenkoGoodier adalah:
S i = qB
1 − m2
Iw
Es
(4.1)
Teori konsolidasi primer 1 dimensi Terzaghi
memberikan persamaan untuk menghitung
besarnya penurunan konsolidasi sebagai
berikut.
Sc =
lempung
terkonsolidasi
Cc
P + ∆P
H log 0
1 + e0
P0
(4.3)
denga n:
Cc
= indeks kompresi, (tanpa satuan),
dari uji oedometer
e0
= angka pori awal, (tanpa satuan),
dari uji oedometer
H
= tebal lapisan tanah lempung, (m)
P0
= tegangan overburden, (kN/m2)
? P = tambahan tegangan akibat beban
luar, (kN/m2 )
(2). Untuk tanah lempung
secara berlebihan:
terkonsolidasi
a. Bila (P0 + ? P) = Pc rumus penurunan
konsolidasi adalah sebagai berikut:
dengan:
SC =
2
q = tekanan pada plat pondasi, (kN/m )
B = lebar pondasi, (m)
µ = angka Poisson, (tanpa satuan),
tergantung jenis tanah, dapat dilihat
di [ 1]
Es = modulus
Elastisitas,
(Mpa),
tergantung jenis tanah, dapat dilihat
di [ 1]
Iw = faktor pengaruh, (tanpa satuan),
dapat dilihat di [1 ]
Cs
P + ∆P
H log 0
1 + e0
P0
.............................(4.4)
dengan C s adalah indeks rekompresi.
b. Bila (P0 + ? P) > Pc rumus penurunan
konsolidasi adalah sebagai berikut:
Sc =
Cs H
P CH
P + ∆P
log c + c log 0
1 + e0
P0 1 + e0
P0
........................................... (4.5)
17
GEMA TEKNIK - NOMOR 2/TAHUN X JULI 2007
dengan
Pc
adalah
prakonsolidasi (kN/m2).
tekanan
Pada metode Skempton-Bjerrum diusulkan
adanya pengaruh regangan lateral dalam
bentuk koefisien penurunan SkemptonBjerrum µ sehingga penurunan konsolidasi
dinyatakan dalam bentuk:
S c = mS oed
...................................... (4.6)
dengan Soed adalah penurunan berdasarkan uji
oedometer, dan diberikan sebagai:
S oed = mv ∆PH
........................................ (4.7)
dengan mv adalah koefisien kompresibilitas
volume (m2/MN).
Pada tanah yang mendukung pondasi dengan
berbagai bentuk, umumnya terjadi kenaikan
tegangan (? P). Kenaikan tegangan tersebut
tergantung: beban per satuan luas dimana
pondasi berada, kedalaman tanah di bawah
pondasi dimana tegangan tersebut ditinjau, dan
faktor lain. Besarnya kenaikan tegangan
vertikal yang terjadi pada tanah akibat beban
pondasi harus dihitung agar nilai penurunan
yang akan terjadi dapat diperkirakan.
Boussinesq, 1883 dalam Terzaghi dan Peck,
1967, telah memecahkan masalah yang
berhubungan dengan penentuan tegangantegangan pada sembarang titik pada sebuah
medium yang homogen, isotropis, dan elastis
di mana medium tersebut adalah berupa ruang
yang luas
tak terhingga dan pada
permukaannya bekerja sebuah beban terpusat.
Untuk menghitung ? P pada titik A di bawah
suatu beban lentur berbentuk empat persegi
panjang yang mempunyai panjang L dan lebar
B seperti pada Gambar 1 maka dipakai rumus
Gambar 2. Bagan alir pelaksanaan penelitian
Boussinesq sebagai berikut:
∆P = qI 2
....................................... (4.8)
dengan:
q = beban merata yang bekerja pada suatu
luasan, (kN/m2)
I2 = faktor pengaruh, (tanpa satuan), dapat
dilihat di [2]
3. Metodologi
Metodologi
penelitian
secara
singkat
digambarkan dalam diagram alir seperti
tampak pada Gambar 2.
4. Hasil dan Pembahasan
Gambar 1. Tambahan tegangan vertikal ? P
18
Dalam menentukan penurunan pondasi, sangat
sulit untuk mendapatkan suatu nilai penurunan
yang pasti, apalagi bila data tanah yang
diperoleh sangat minim. Kalaupun diperoleh
data tanah yang lebih lengkap, data inipun
seringkali kurang mewakili kondisi sebenarnya
di lapangan yang disebabkan oleh:
Niken Silmi Surjandari, Analisa Penurunan Pondasi Rakit Pada Tanah Lunak
- sulit mendapatkan sampel tanah yang
asli,
- ukuran sampel tanah yang relatif kecil
dibandingkan dengan ukuran tanah pada
kondisi sebenarnya di lapangan,
- faktor alat uji dan penguji itu sendiri.
Selama ini rumus -rumus penurunan yang telah
diusulkan hanya untuk menaksir nilai
penurunan, dan angka yang diperoleh
merupakan angka pendekatan dari suatu angka
yang tidak pasti.
Pada perhitungan penurunan ini dipakai data
hasil boring yang diambil dari hasil
penyelidikan tanah pada proyek pembangunan
BHS di Semarang oleh PT Indeco Prima
Jakarta.
(a) Pembebanan pondasi rakit
(b) Denah pondasi rakit
Gambar 3. Pondasi rakit yang dianalisa
19
GEMA TEKNIK - NOMOR 2/TAHUN X JULI 2007
Tabel 1. Hasil hitungan penurunan pondasi rakit
Rumus
Nilai penurunan (cm)
D = 1,0 m
D = 1,5 m
D = 2,3 m
D = 2,5m
(1) T imoshenko-Goodier
2,1504
2,1504
2,1504
2,1504
(2) Janbu
1,8520
1,8240
1,7660
1,7560
(1) Terzaghi
7,1530
4,2295
0,1428
-0,8215
(2) Skempton-Bjerrum
0,3445
0,1787
0,0065
-0,0081
Penurunan segera:
Penurunan konsolidasi
Tabel 1 menunjukkan bahwa memperkirakan
nilai penurunan suatu pondasi dengan pasti
adalah suatu hal yang sulit. Tampak bahwa
untuk sampel tanah yang sama, nilai
penurunan yang dihasilkan masing-masing
rumus akan berbeda satu dengan yang lainnya.
(1) Penurunan segera
Nilai penurunan segera dari Tabel 1 untuk
rumus Timoshenko-Goodier memberikan nilai
yang lebih besar bila dibandingkan hasil yang
diperoleh dari rumus Janbu. Juga nilai
penurunan yang dihitung dengan rumus
Timoshenko -Goodier memberikan nilai yang
sama untuk D yang berbeda. Hal ini
disebabkan karena rumus TimoshenkoGoodier didasarkan pada asumsi bahwa
tekanan q diletakkan di atas permukaan tanah.
Dalam praktek, pondasi hampir selalu
diletakkan pada kedalaman tertentu di bawah
permukaan
tanah.
Kedalaman pondasi
mempunyai kecenderungan untuk mengurangi
besarnya penurunan. Hal ini sudah dibuktikan
dengan membandingkan hasil yang disajikan
pada Tabel 1. Jadi bila rumus TimoshenkoGoodier digunakan untuk
menghitung
penurunan, maka akan memberikan suatu hasil
yang aman (konservatif).
Pada analisa ini rumus Janbu dipilih sebagai
pembanding rumus T imohenko-Goodier. Pada
20
rumus Janbu, kedalaman pondasi termasuk
faktor yang dipertimbangkan, sehingga terlihat
bahwa nilai penurunan yang diperoleh dengan
menggunakan rumus Janbu lebih kecil
daripada nilai penurunan yang diperoleh
dengan menggunakan rumus TimoshenkoGoodier.
(2) Penurunan konsolidasi
Rumus Terzaghi didasarkan pada asumsi
bahwa regangan lateral adalah nol. Untuk
menghitung penurunan suatu lapisan lempung
yang relatif tipis yang dibebani suatu beban
yang luas, rumus Terzaghi akan memberikan
hasil yang baik.
Pada analisa ini, lapisan lempung relatif tipis
dibandingkan luas daerah yang dibebani (tebal
lapisan lempung = 11,6 m, luas daerah yang
dibebani = 225 m2), sehingga gerakan tanah ke
samping akan ditahan oleh tanah di
sampingnya. Jadi penggunaan rumus Terzaghi
untuk kasus ini memberikan hasil yang teliti.
Dengan kondisi seperti disebutkan pada alinea
sebelumnya maka koreksi Skempton-Bjerrum
akan menghasilkan suatu nilai penurunan yang
kurang teliti.
Bila dibandingkan nilai penurunan pada Tabel
1 dapat dilihat bahwa nilai penurunan yang
dihitung dengan beberapa rumus (kecuali
Timoshenko-Goodier) akan memberikan hasil
penurunan yang lebih kecil seiring dengan
Niken Silmi Surjandari, Analisa Penurunan Pondasi Rakit Pada Tanah Lunak
bertambahnya kedalaman pondasi rakit. Hal ini
membuktikan bahwa penggunaan pondasi rakit
pada tanah lunak (jenis tanah ini penurunan
seringkali menjadi masalah yang serius) adalah
cocok karena adanya efek apung dari pondasi
rakit.
Wesley, L.D., Mekanika Tanah, Badan
Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta,
1977.
5. Kesimpulan
1. Pada analisa penurunan segera, rumus
T imoshenko-Goodier memberikan nilai
penurunan segera yang lebih besar
dibandingkan rumus Janbu. Apabila dalam
perencanaan akan digunakan faktor
keamanan yang lebih besar maka rumus
T imoshenko-Goodier
lebih
aman
digunakan.
2. Rumus Terzaghi tidak memperhitungkan
regangan
lateral. Untuk menghitung
penurunan konsolidasi suatu lapisan tanah
lempung yang relatif tipis yang dibebani
suatu beban yang luas, maka rumus
Terzaghi akan memberikan hasil yang
baik.
3. Pondasi rakit dapat mereduksi besarnya
penurunan yang terjadi karena adanya efek
apung .
Daftar Pustaka
Bowles,J.E., Physical And Geotecnical
Properties of Soils, Mc Graw Hill Book
Company, NY, 1979.
Das, B.M. (alih bahasa: Noor Indah Mochtar
dan Indrasurya B. Mochtar), Mekanika
Tanah ,
Prinsip -prinsip
Rekayasa
Geoteknis, Erlangga, 1988.
Das,
B.M., Principles of Foundation
Engineering,
PWS
Publishing
Company, California, 1995.
Ramiah,B.K., Chickanagappa,L.S., Handbook
of Soil Mechanics And Foundation
Engineering, A.A. Balkema, Rotterdam,
1982.
Terzaghi,K., Peck,R.B., Soil Mechanics In
Engineering Practice , Wiley, NY, 1967.
Teng,W.C., Foundation Design, Prentice Hall
of India Private Limited, New Delhi,
1981.
21
PADA TANAH LUNAK
Niken Silmi Surjandari 1
Abstract: Most civil building supported by ground. One of the problem of which is
often met by if a civil building put down above soft soil is settlement. Mat foundation
is one of the shallow foundation type able to be put down above soft soil. This
research used by method is literature study that is comparing some settlement
formula. Soil data weared by is skunder data result of vestigation of soil. Geometry
foundation data determined, that is as follows: D = 1,0 metre; 1,5 metre; 3 metre;
and 2,5 metre ( D is deepness of planted raft foundati in ground). From result of
calculation will know by the nature of is special the ach formula and show there is do
not it effect float from raft foundation assemble to level of settlement hat occured.
From result of calculation can be taken by conclusion
for the settlement of
immediately Timoshenko-Goodier formula relative more is peaceful used by than
Janbu formula. For the settlement of consolidation, Terzaghi formula give result of
good if estimated do not occured strain instruct later l. Formula Skempton -Bjerum
more is precise used to the condition of where there a e lateral strain. From result of
calculation obtained by conclusion that usage of raft foundation at soft soil is to profit
because effect float which is generated it can reduce the level of settlement.
Keyword: float effect, raft foundation, settlement, , soft soil,
1. Latar Belakang
2. Landasan Teori
Sebagian besar bangunan sipil didukung oleh
tanah. Bangunan sipil terbagi atas dua bagian
yaitu: bangunan di atas tanah (upper structure )
dan bangunan di bawah tanah (sub structure)
yang mengantarai bangunan atas dan tanah
pendukung, (Wesley, 1977). Apabila tanah
pendukung yang dijumpai adalah tanah
bermasalah, misalnya tanah lunak, maka
pemilihan jenis pondasi akan lebih sulit.
Permasalahan utama bila suatu bangunan di
atas tanah lunak adalah daya dukung dan
penurunan, (Bowles, 1979).
Pondasi rakit adalah plat beton besar yang
digunakan untuk mengantarai permukaan
(interface ) dari satu atau lebih kolom di dalam
beberapa garis atau jalur dengan tanah.
Pondasi rakit adalah salah satu jenis dari
pondasi dangkal.
Pondasi rakit biasa
digunakan apabila penurunan merupakan suatu
masalah misalnya pada tanah lunak. Penurunan
ini akan dikontrol dengan cara efek apung
yaitu berat bangunan diatur supaya kurang
lebih sama dengan berat tanah yang digali,
(Bowles, 1979).
Berdasarkan kedalaman tertanam di dalam
tanah, maka pondasi dibedakan menjadi
pondasi dangkal (shallow foundation) dan
pondasi dalam (deep foundation ), (Das, 1995).
Pondasi dangkal digunakan bila lapisan tanah
baik atau lapisan batuan berada di posisi yang
dangkal dari atas permukaan bumi. Bila
lapisan tanah baik atau lapisan batuan berada
pada posisi yang dalam maka digunakan
pondasi dalam atau pondasi tiang.
Beberapa metode yang digunakan untuk
merencanakan sebuah pondasi rakit yaitu,
(Das, 1988):
1
1. metode konvensional,
2. metode elastik:
- prosedur fleksibel kira -kira,
- beda hingga,
- elemen hingga.
Dibandingkan dengan bahan konstruksi
lainnya, tanah memiliki sifat ketidakpastian
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebe as Maret
Niken Silmi Surjandari, Analisa Penurunan Pondasi Rakit Pada Tanah Lunak
yang paling besar. Sifat elastik tanah yang
digunakan untuk perhitungan penurunan
adalah modulus elastisitas E s dan angka
Poisson µ .
Janbu (1966) mengusulkan sebuah rumus
untuk menghitung penurunan segera yaitu
sebagai berikut:
S i = m0 m1 qB
1 − m2
Es
(4.2)
Apabila
tanah dibebani maka
tanah
dibawahnya akan mengalami pemampatan.
Pemampatan tersebut disebabkan adanya
deformasi partikel tanah, keluarnya air dari
dalam pori, dan sebab-sebab lainnya. Secara
umum, penurunan (settlement) pada tanah
yang disebabkan oleh pembebanan dapat
dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu:
dengan µ 0 dan µ 1 adalah koefisien penurunan
vertikal Janbu, berupa grafik (dapat dilihat
pada [2 ].
1. penurunan
segera
Si
(immediate
settlement), yang merupakan akibat dari
deformasi elastis tanah kering, basah, atau
jenuh air tanpa adanya perubahan kadar
air,
(1). Untuk tanah
secara normal:
2. penurunan konsolidasi S c (consolidation
settlement), yang merupakan hasil dari
perubahan volume tanah jenuh air sebagai
akibat dari keluarnya air yang menempati
pori tanah.
Ramiah
dan
Chickanagappa
(1982)
memberikan
rumus -rumus
yang
dapat
digunakan untuk menghitung penurunan
segera yaitu: Timoshenko-Goodier; Burmister;
dan Janbu. Sedangkan untuk penurunan
konsolidasi
dipakai
rumus:
Terzaghi;
Skempton-Bjerrum; dan Lambe.
Persamaan yang diusulkan oleh TimoshenkoGoodier adalah:
S i = qB
1 − m2
Iw
Es
(4.1)
Teori konsolidasi primer 1 dimensi Terzaghi
memberikan persamaan untuk menghitung
besarnya penurunan konsolidasi sebagai
berikut.
Sc =
lempung
terkonsolidasi
Cc
P + ∆P
H log 0
1 + e0
P0
(4.3)
denga n:
Cc
= indeks kompresi, (tanpa satuan),
dari uji oedometer
e0
= angka pori awal, (tanpa satuan),
dari uji oedometer
H
= tebal lapisan tanah lempung, (m)
P0
= tegangan overburden, (kN/m2)
? P = tambahan tegangan akibat beban
luar, (kN/m2 )
(2). Untuk tanah lempung
secara berlebihan:
terkonsolidasi
a. Bila (P0 + ? P) = Pc rumus penurunan
konsolidasi adalah sebagai berikut:
dengan:
SC =
2
q = tekanan pada plat pondasi, (kN/m )
B = lebar pondasi, (m)
µ = angka Poisson, (tanpa satuan),
tergantung jenis tanah, dapat dilihat
di [ 1]
Es = modulus
Elastisitas,
(Mpa),
tergantung jenis tanah, dapat dilihat
di [ 1]
Iw = faktor pengaruh, (tanpa satuan),
dapat dilihat di [1 ]
Cs
P + ∆P
H log 0
1 + e0
P0
.............................(4.4)
dengan C s adalah indeks rekompresi.
b. Bila (P0 + ? P) > Pc rumus penurunan
konsolidasi adalah sebagai berikut:
Sc =
Cs H
P CH
P + ∆P
log c + c log 0
1 + e0
P0 1 + e0
P0
........................................... (4.5)
17
GEMA TEKNIK - NOMOR 2/TAHUN X JULI 2007
dengan
Pc
adalah
prakonsolidasi (kN/m2).
tekanan
Pada metode Skempton-Bjerrum diusulkan
adanya pengaruh regangan lateral dalam
bentuk koefisien penurunan SkemptonBjerrum µ sehingga penurunan konsolidasi
dinyatakan dalam bentuk:
S c = mS oed
...................................... (4.6)
dengan Soed adalah penurunan berdasarkan uji
oedometer, dan diberikan sebagai:
S oed = mv ∆PH
........................................ (4.7)
dengan mv adalah koefisien kompresibilitas
volume (m2/MN).
Pada tanah yang mendukung pondasi dengan
berbagai bentuk, umumnya terjadi kenaikan
tegangan (? P). Kenaikan tegangan tersebut
tergantung: beban per satuan luas dimana
pondasi berada, kedalaman tanah di bawah
pondasi dimana tegangan tersebut ditinjau, dan
faktor lain. Besarnya kenaikan tegangan
vertikal yang terjadi pada tanah akibat beban
pondasi harus dihitung agar nilai penurunan
yang akan terjadi dapat diperkirakan.
Boussinesq, 1883 dalam Terzaghi dan Peck,
1967, telah memecahkan masalah yang
berhubungan dengan penentuan tegangantegangan pada sembarang titik pada sebuah
medium yang homogen, isotropis, dan elastis
di mana medium tersebut adalah berupa ruang
yang luas
tak terhingga dan pada
permukaannya bekerja sebuah beban terpusat.
Untuk menghitung ? P pada titik A di bawah
suatu beban lentur berbentuk empat persegi
panjang yang mempunyai panjang L dan lebar
B seperti pada Gambar 1 maka dipakai rumus
Gambar 2. Bagan alir pelaksanaan penelitian
Boussinesq sebagai berikut:
∆P = qI 2
....................................... (4.8)
dengan:
q = beban merata yang bekerja pada suatu
luasan, (kN/m2)
I2 = faktor pengaruh, (tanpa satuan), dapat
dilihat di [2]
3. Metodologi
Metodologi
penelitian
secara
singkat
digambarkan dalam diagram alir seperti
tampak pada Gambar 2.
4. Hasil dan Pembahasan
Gambar 1. Tambahan tegangan vertikal ? P
18
Dalam menentukan penurunan pondasi, sangat
sulit untuk mendapatkan suatu nilai penurunan
yang pasti, apalagi bila data tanah yang
diperoleh sangat minim. Kalaupun diperoleh
data tanah yang lebih lengkap, data inipun
seringkali kurang mewakili kondisi sebenarnya
di lapangan yang disebabkan oleh:
Niken Silmi Surjandari, Analisa Penurunan Pondasi Rakit Pada Tanah Lunak
- sulit mendapatkan sampel tanah yang
asli,
- ukuran sampel tanah yang relatif kecil
dibandingkan dengan ukuran tanah pada
kondisi sebenarnya di lapangan,
- faktor alat uji dan penguji itu sendiri.
Selama ini rumus -rumus penurunan yang telah
diusulkan hanya untuk menaksir nilai
penurunan, dan angka yang diperoleh
merupakan angka pendekatan dari suatu angka
yang tidak pasti.
Pada perhitungan penurunan ini dipakai data
hasil boring yang diambil dari hasil
penyelidikan tanah pada proyek pembangunan
BHS di Semarang oleh PT Indeco Prima
Jakarta.
(a) Pembebanan pondasi rakit
(b) Denah pondasi rakit
Gambar 3. Pondasi rakit yang dianalisa
19
GEMA TEKNIK - NOMOR 2/TAHUN X JULI 2007
Tabel 1. Hasil hitungan penurunan pondasi rakit
Rumus
Nilai penurunan (cm)
D = 1,0 m
D = 1,5 m
D = 2,3 m
D = 2,5m
(1) T imoshenko-Goodier
2,1504
2,1504
2,1504
2,1504
(2) Janbu
1,8520
1,8240
1,7660
1,7560
(1) Terzaghi
7,1530
4,2295
0,1428
-0,8215
(2) Skempton-Bjerrum
0,3445
0,1787
0,0065
-0,0081
Penurunan segera:
Penurunan konsolidasi
Tabel 1 menunjukkan bahwa memperkirakan
nilai penurunan suatu pondasi dengan pasti
adalah suatu hal yang sulit. Tampak bahwa
untuk sampel tanah yang sama, nilai
penurunan yang dihasilkan masing-masing
rumus akan berbeda satu dengan yang lainnya.
(1) Penurunan segera
Nilai penurunan segera dari Tabel 1 untuk
rumus Timoshenko-Goodier memberikan nilai
yang lebih besar bila dibandingkan hasil yang
diperoleh dari rumus Janbu. Juga nilai
penurunan yang dihitung dengan rumus
Timoshenko -Goodier memberikan nilai yang
sama untuk D yang berbeda. Hal ini
disebabkan karena rumus TimoshenkoGoodier didasarkan pada asumsi bahwa
tekanan q diletakkan di atas permukaan tanah.
Dalam praktek, pondasi hampir selalu
diletakkan pada kedalaman tertentu di bawah
permukaan
tanah.
Kedalaman pondasi
mempunyai kecenderungan untuk mengurangi
besarnya penurunan. Hal ini sudah dibuktikan
dengan membandingkan hasil yang disajikan
pada Tabel 1. Jadi bila rumus TimoshenkoGoodier digunakan untuk
menghitung
penurunan, maka akan memberikan suatu hasil
yang aman (konservatif).
Pada analisa ini rumus Janbu dipilih sebagai
pembanding rumus T imohenko-Goodier. Pada
20
rumus Janbu, kedalaman pondasi termasuk
faktor yang dipertimbangkan, sehingga terlihat
bahwa nilai penurunan yang diperoleh dengan
menggunakan rumus Janbu lebih kecil
daripada nilai penurunan yang diperoleh
dengan menggunakan rumus TimoshenkoGoodier.
(2) Penurunan konsolidasi
Rumus Terzaghi didasarkan pada asumsi
bahwa regangan lateral adalah nol. Untuk
menghitung penurunan suatu lapisan lempung
yang relatif tipis yang dibebani suatu beban
yang luas, rumus Terzaghi akan memberikan
hasil yang baik.
Pada analisa ini, lapisan lempung relatif tipis
dibandingkan luas daerah yang dibebani (tebal
lapisan lempung = 11,6 m, luas daerah yang
dibebani = 225 m2), sehingga gerakan tanah ke
samping akan ditahan oleh tanah di
sampingnya. Jadi penggunaan rumus Terzaghi
untuk kasus ini memberikan hasil yang teliti.
Dengan kondisi seperti disebutkan pada alinea
sebelumnya maka koreksi Skempton-Bjerrum
akan menghasilkan suatu nilai penurunan yang
kurang teliti.
Bila dibandingkan nilai penurunan pada Tabel
1 dapat dilihat bahwa nilai penurunan yang
dihitung dengan beberapa rumus (kecuali
Timoshenko-Goodier) akan memberikan hasil
penurunan yang lebih kecil seiring dengan
Niken Silmi Surjandari, Analisa Penurunan Pondasi Rakit Pada Tanah Lunak
bertambahnya kedalaman pondasi rakit. Hal ini
membuktikan bahwa penggunaan pondasi rakit
pada tanah lunak (jenis tanah ini penurunan
seringkali menjadi masalah yang serius) adalah
cocok karena adanya efek apung dari pondasi
rakit.
Wesley, L.D., Mekanika Tanah, Badan
Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta,
1977.
5. Kesimpulan
1. Pada analisa penurunan segera, rumus
T imoshenko-Goodier memberikan nilai
penurunan segera yang lebih besar
dibandingkan rumus Janbu. Apabila dalam
perencanaan akan digunakan faktor
keamanan yang lebih besar maka rumus
T imoshenko-Goodier
lebih
aman
digunakan.
2. Rumus Terzaghi tidak memperhitungkan
regangan
lateral. Untuk menghitung
penurunan konsolidasi suatu lapisan tanah
lempung yang relatif tipis yang dibebani
suatu beban yang luas, maka rumus
Terzaghi akan memberikan hasil yang
baik.
3. Pondasi rakit dapat mereduksi besarnya
penurunan yang terjadi karena adanya efek
apung .
Daftar Pustaka
Bowles,J.E., Physical And Geotecnical
Properties of Soils, Mc Graw Hill Book
Company, NY, 1979.
Das, B.M. (alih bahasa: Noor Indah Mochtar
dan Indrasurya B. Mochtar), Mekanika
Tanah ,
Prinsip -prinsip
Rekayasa
Geoteknis, Erlangga, 1988.
Das,
B.M., Principles of Foundation
Engineering,
PWS
Publishing
Company, California, 1995.
Ramiah,B.K., Chickanagappa,L.S., Handbook
of Soil Mechanics And Foundation
Engineering, A.A. Balkema, Rotterdam,
1982.
Terzaghi,K., Peck,R.B., Soil Mechanics In
Engineering Practice , Wiley, NY, 1967.
Teng,W.C., Foundation Design, Prentice Hall
of India Private Limited, New Delhi,
1981.
21