Analisis Perbandingan Daya Dukung dan Penurunan Pondasi Bored Pile Diameter 600 mm dengan Metode Empiris, Uji Beban Statis dan Metode Elemen Hingga pada Proyek Medan Focal Point
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sesuai Program Pemerintah untuk meluaskan suatu daerah serta memberikan
alternatif ruas jalan dengan melakukan pembukaan jalan lingkar luar (outer ring road).
Dan dengan dibukanya ruas jalan baru maka secara otomatis akan memberikan
kesempatan yang terbuka bagi investor luar maupun dalam negeri untuk
mengembangkan usaha baik dibidang perniagaan maupun kawasan perkantoran serta
juga lokasi pemukiman yang baru.
Dalam membangun gedung untuk menunjang tempat usaha, dimana kondisi
bangunan-bangunan gedung existing yang berada pada lokasi sekitarnya telah terdapat
beberapa bangunan baik pemukiman maupun gedung lainnya, pemilihan pondasi yang
tepat akan sangat menentukan keberhasilan pelaksanaan dengan tetap menjaga kondisi
bangunan yang telah berdiri tidak mengalami kerusakan.
Pembangunan suatu konstruksi sipil yang terdiri dari struktur bawah (sub
structure) dan struktur atas (upper structure). Struktur bawah akan memikul atau
meneruskan beban struktur atas sampai ke dalam lapisan tanah yang disebut pondasi.
Pekerjaan pondasi merupakan pekerjaan yang sangat penting dalam setiap pekerjaan
konstruksi sipil.
Pondasi dapat dibagi atas 2 (dua) jenis, yaitu pondasi dangkal (shallow
foundations) dan pondasi dalam (deep foundations). Pemilihan jenis pondasi sangat
tergantung kepada jenis tanah serta beban yang diterima dari struktur. Untuk struktur
bangunan dengan beban ringan dan kondisi tanah yang cukup baik, akan dipakai
pondasi dangkal sehingga lebih ekonomis, tetapi untuk struktur bangunan dengan
beban berat biasanya jenis pondasi dalam (deep foundations) adalah pemilihan yang
tepat dan lebih aman.
Pondasi dalam secara umum memiliki permasalahan yang lebih rumit dari pada
pondasi dangkal karena adanya parameter-parameter tanah yang sangat perlu
diperhatikan untuk menghitung besar daya dukung pondasi dalam tersebut. Oleh sebab
itu, penulis memandang perlu menitik beratkan penulisan tesis ini pada analisis
perencanaan pondasi dalam (deep foundation) dengan data-data hasil penyelidikan
tanah (soil investigation) yang ada dengan data dari proyek Medan Focal Point, yaitu
dengan mempergunakan pondasi bored pile diameter 600 mm.
Pondasi bored pile adalah salah satu jenis pondasi dalam (deep foundations)
dengan cara melakukan pengeboran tanah yang ada sampai kedalaman tertentu (sesuai
kedalaman design), kemudian tanah hasil pengeboran dibersihkan serta dilanjutkan
dengan pengisian besi tulangan yang telah dirakit dan dilanjutkan dengan pelaksanaan
pengecoran beton.
Pondasi bored pile dipilih sebagai pondasi suatu bangunan apabila tanah dasar
dari hasil penyelidikan tanah memiliki daya dukung yang sesuai pada kedalaman ± 15
m dari permukaan tanah existing, serta pada sekeliling lokasi pekerjaan bangunan
kontruksi telah banyak terdapat pemukiman penduduk dan bangunan-bangunan vital
lainnya. Pelaksanaan pondasi bored pile dapat mencegah kekwatiran akan terjadinya
retak-retak dan polusi suara yang ditimbulkan dari pelaksanaan pondasi dalam
(khususnya pada tiang pancang dengan mempergunakan alat pemancangan diesel
hammer). Hal ini merupakan pertimbangan yang dipergunakan untuk perencanaan
pondasi pada proyek Medan Focal Point yang menjadi objek penelitian tesis ini.
Daya dukung total pondasi bored pile dapat diperoleh dari kombinasi daya
dukung ujung (end bearing capacity) yang diperoleh pada tekanan ujung tiang bored
pile serta daya dukung geser atau selimut (friction bearing capacity) yang diperoleh
dari daya dukung gesek atau gaya adhesi antara tiang bored pile dengan tanah di
sekelilingnya.
Besar daya dukung total diperoleh dari data-data penyelidikan tanah (soil
investigation) yang benar dan akurat. Pelaksanaan metode penyelidikan tanah dapat
terbagi atas 2 (dua) metode yaitu metode statis dan metode dinamis. Pada proyek
Medan Focal Point menggunakan penyelidikan tanah dengan metode statis yaitu
penyelidikan standard penetration test (SPT).
Dengan penyelidikan tanah dengan standard penetration test (SPT) diperoleh
gambaran lapisan tanah berdasarkan jenis dan warna melalui pengamatan secara
visual, sifat-sifat tanah dan karakteristik tanah dan akan sangat mendukung untuk
pelaksanaan pekerjaan pondasi bored pile, dan daya dukung ujung dan daya gesek
friksi setiap lapisan.
1.2
Tujuan Penulisan
Dalam penelitian tesis ini, bertujuan antara lain adalah :
a.
Menganalisis dan membandingkan daya dukung pondasi bored pile secara
tunggal dan secara grup/kelompok (pile group) dengan mempergunakan rumus
beberapa metode empiris (konvensional) dan melakukan interpretasi daya
dukung dan penurunan tiang bored pile berdasarkan dari data pengujian beban
statis (loading test) yang telah dilakukan. Data tanah yang digunakan untuk
metode empiris diperoleh dari hasil penyelidikan tanah di lapangan, laboratorium
dan interpretasi data SPT.
b.
Menganalisis kapasitas daya dukung lateral yang terjadi pada pondasi bored pile
diameter 600 mm.
c.
Menganalisis perhitungan struktur proyek Medan Focal Point dengan program
SAP2000 untuk memperoleh besar gaya-gaya yang terjadi pada struktur atas dan
penurunan yang terjadi pada pondasi bored pile diameter 600 mm.
d.
Menggunakan model tanah Mohr Coulomb untuk menganalisis penurunan
(settlement) pondasi bored pile diameter 600 mm dengan menggunakan metode
elemen hingga, program Plaxis. Kemudian membandingkannya (komparasi)
dengan grafik hasil analisis penurunan pada masing-masing siklik beban yang
diberikan pada uji beban statis (loading test) pondasi bored pile diameter 600
mm.
1.3
Pembatasan Masalah
Pondasi bored pile yang digunakan proyek Medan Focal Point, pada dasarnya
mempunyai beberapa permasalahan dalam pelaksanaannya yang dapat mengakibatkan
perubahan prilaku tanah dibawah pembebanan sehingga masalah yang terjadi sangat
kompleks. Pada penulisan tesis ini diperlukan pembatasan masalah, yaitu :
a.
Analisa daya dukung aksial dengan membandingkan hasil metode empiris
dengan hasil loading test (uji beban statis).
b.
Analisa daya dukung lateral dengan membandingkan hasil metode empiris
dengan hasil perhitungan struktur SAP2000.
c.
Analisa penurunan tiang membanding hasil metode empiris dengan hasil Plaxis
dan SAP2000.
d.
Data primer yang digunakan adalah data N-SPT hasil penyelidikan tanah,
parameter tanah hanya merupakan data sekunder dari srudi parameter tanah.
e.
Pemodelan tanah yang digunakan pada program Plaxis adalah model Mohr
Coulomb dengan analisis axisysmetric.
1.4
Sistematika Penulisan
Dalam penulisan tesis ini, penulis membuat sistematika sebagai berikut :
Bab I, Pendahuluan, menjelaskan tentang latar belakang masalah, tujuan
penulisan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.
Bab II, Tinjauan Pustaka, menjelaskan tentang teori dari beberapa sumber yang
berhubungan dengan permasalahan dan sebagai pedoman dalam analisis.
Bab III, Metodologi Penelitian, membahas tentang deskripsi proyek, data teknis
tiang bored pile, data loading test (uji beban statis) dan tahapan penelitian.
Bab IV, Hasil Interpretasi Loading Test, Analisis Empiris dan Program AllPile,
untuk mendapatkan daya dukung dan penurunan pondasi bored pile berdasarkan data
penyelidikan tanah (soil investigation) yang ditinjau secara tiang tunggal dan
kelompok tiang dan uji pembebanan statis (loading test) yang ditinjau secara tiang
tunggal, serta membahas tentang parameter tanah yang dipergunakan dan kapasitas
daya dukung lateral tiang tunggal dan kelompok tiang dengan bantuan program
software AllPile dan SAP2000.
Bab V, Pemodelan Uji Beban Statis dengan Metode Elemen Hingga, dengan
pemodelan elemen hingga pada program Plaxis versi 8.2, yang membahas tentang
model tanah dan pondasi tiang yang dipergunakan, uraian pembebanan, hasil gambar
kurva hubungan beban dengan penurunan dan gambar kurva hubungan beban dengan
waktu serta dengan didukung dengan program SAP2000 untuk memperoleh gaya-gaya
struktur yang terjadi dengan peraturan beban sesuai ASCE code. Dan dari hasil semua
analisis, kemudian melakukan perbandingan serta pembahasan hasil daya dukung dan
penurunan tiang baik secara tunggal maupun kelompok tiang.
Bab VI, Kesimpulan dan Saran, menyajikan tentang kesimpulan dan saran dari
hasil analisis empiris dengan interpretasi hasil uji beban statis (loading test), analisis
secara numerik dengan pemodelan dari metode elemen hingga.
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sesuai Program Pemerintah untuk meluaskan suatu daerah serta memberikan
alternatif ruas jalan dengan melakukan pembukaan jalan lingkar luar (outer ring road).
Dan dengan dibukanya ruas jalan baru maka secara otomatis akan memberikan
kesempatan yang terbuka bagi investor luar maupun dalam negeri untuk
mengembangkan usaha baik dibidang perniagaan maupun kawasan perkantoran serta
juga lokasi pemukiman yang baru.
Dalam membangun gedung untuk menunjang tempat usaha, dimana kondisi
bangunan-bangunan gedung existing yang berada pada lokasi sekitarnya telah terdapat
beberapa bangunan baik pemukiman maupun gedung lainnya, pemilihan pondasi yang
tepat akan sangat menentukan keberhasilan pelaksanaan dengan tetap menjaga kondisi
bangunan yang telah berdiri tidak mengalami kerusakan.
Pembangunan suatu konstruksi sipil yang terdiri dari struktur bawah (sub
structure) dan struktur atas (upper structure). Struktur bawah akan memikul atau
meneruskan beban struktur atas sampai ke dalam lapisan tanah yang disebut pondasi.
Pekerjaan pondasi merupakan pekerjaan yang sangat penting dalam setiap pekerjaan
konstruksi sipil.
Pondasi dapat dibagi atas 2 (dua) jenis, yaitu pondasi dangkal (shallow
foundations) dan pondasi dalam (deep foundations). Pemilihan jenis pondasi sangat
tergantung kepada jenis tanah serta beban yang diterima dari struktur. Untuk struktur
bangunan dengan beban ringan dan kondisi tanah yang cukup baik, akan dipakai
pondasi dangkal sehingga lebih ekonomis, tetapi untuk struktur bangunan dengan
beban berat biasanya jenis pondasi dalam (deep foundations) adalah pemilihan yang
tepat dan lebih aman.
Pondasi dalam secara umum memiliki permasalahan yang lebih rumit dari pada
pondasi dangkal karena adanya parameter-parameter tanah yang sangat perlu
diperhatikan untuk menghitung besar daya dukung pondasi dalam tersebut. Oleh sebab
itu, penulis memandang perlu menitik beratkan penulisan tesis ini pada analisis
perencanaan pondasi dalam (deep foundation) dengan data-data hasil penyelidikan
tanah (soil investigation) yang ada dengan data dari proyek Medan Focal Point, yaitu
dengan mempergunakan pondasi bored pile diameter 600 mm.
Pondasi bored pile adalah salah satu jenis pondasi dalam (deep foundations)
dengan cara melakukan pengeboran tanah yang ada sampai kedalaman tertentu (sesuai
kedalaman design), kemudian tanah hasil pengeboran dibersihkan serta dilanjutkan
dengan pengisian besi tulangan yang telah dirakit dan dilanjutkan dengan pelaksanaan
pengecoran beton.
Pondasi bored pile dipilih sebagai pondasi suatu bangunan apabila tanah dasar
dari hasil penyelidikan tanah memiliki daya dukung yang sesuai pada kedalaman ± 15
m dari permukaan tanah existing, serta pada sekeliling lokasi pekerjaan bangunan
kontruksi telah banyak terdapat pemukiman penduduk dan bangunan-bangunan vital
lainnya. Pelaksanaan pondasi bored pile dapat mencegah kekwatiran akan terjadinya
retak-retak dan polusi suara yang ditimbulkan dari pelaksanaan pondasi dalam
(khususnya pada tiang pancang dengan mempergunakan alat pemancangan diesel
hammer). Hal ini merupakan pertimbangan yang dipergunakan untuk perencanaan
pondasi pada proyek Medan Focal Point yang menjadi objek penelitian tesis ini.
Daya dukung total pondasi bored pile dapat diperoleh dari kombinasi daya
dukung ujung (end bearing capacity) yang diperoleh pada tekanan ujung tiang bored
pile serta daya dukung geser atau selimut (friction bearing capacity) yang diperoleh
dari daya dukung gesek atau gaya adhesi antara tiang bored pile dengan tanah di
sekelilingnya.
Besar daya dukung total diperoleh dari data-data penyelidikan tanah (soil
investigation) yang benar dan akurat. Pelaksanaan metode penyelidikan tanah dapat
terbagi atas 2 (dua) metode yaitu metode statis dan metode dinamis. Pada proyek
Medan Focal Point menggunakan penyelidikan tanah dengan metode statis yaitu
penyelidikan standard penetration test (SPT).
Dengan penyelidikan tanah dengan standard penetration test (SPT) diperoleh
gambaran lapisan tanah berdasarkan jenis dan warna melalui pengamatan secara
visual, sifat-sifat tanah dan karakteristik tanah dan akan sangat mendukung untuk
pelaksanaan pekerjaan pondasi bored pile, dan daya dukung ujung dan daya gesek
friksi setiap lapisan.
1.2
Tujuan Penulisan
Dalam penelitian tesis ini, bertujuan antara lain adalah :
a.
Menganalisis dan membandingkan daya dukung pondasi bored pile secara
tunggal dan secara grup/kelompok (pile group) dengan mempergunakan rumus
beberapa metode empiris (konvensional) dan melakukan interpretasi daya
dukung dan penurunan tiang bored pile berdasarkan dari data pengujian beban
statis (loading test) yang telah dilakukan. Data tanah yang digunakan untuk
metode empiris diperoleh dari hasil penyelidikan tanah di lapangan, laboratorium
dan interpretasi data SPT.
b.
Menganalisis kapasitas daya dukung lateral yang terjadi pada pondasi bored pile
diameter 600 mm.
c.
Menganalisis perhitungan struktur proyek Medan Focal Point dengan program
SAP2000 untuk memperoleh besar gaya-gaya yang terjadi pada struktur atas dan
penurunan yang terjadi pada pondasi bored pile diameter 600 mm.
d.
Menggunakan model tanah Mohr Coulomb untuk menganalisis penurunan
(settlement) pondasi bored pile diameter 600 mm dengan menggunakan metode
elemen hingga, program Plaxis. Kemudian membandingkannya (komparasi)
dengan grafik hasil analisis penurunan pada masing-masing siklik beban yang
diberikan pada uji beban statis (loading test) pondasi bored pile diameter 600
mm.
1.3
Pembatasan Masalah
Pondasi bored pile yang digunakan proyek Medan Focal Point, pada dasarnya
mempunyai beberapa permasalahan dalam pelaksanaannya yang dapat mengakibatkan
perubahan prilaku tanah dibawah pembebanan sehingga masalah yang terjadi sangat
kompleks. Pada penulisan tesis ini diperlukan pembatasan masalah, yaitu :
a.
Analisa daya dukung aksial dengan membandingkan hasil metode empiris
dengan hasil loading test (uji beban statis).
b.
Analisa daya dukung lateral dengan membandingkan hasil metode empiris
dengan hasil perhitungan struktur SAP2000.
c.
Analisa penurunan tiang membanding hasil metode empiris dengan hasil Plaxis
dan SAP2000.
d.
Data primer yang digunakan adalah data N-SPT hasil penyelidikan tanah,
parameter tanah hanya merupakan data sekunder dari srudi parameter tanah.
e.
Pemodelan tanah yang digunakan pada program Plaxis adalah model Mohr
Coulomb dengan analisis axisysmetric.
1.4
Sistematika Penulisan
Dalam penulisan tesis ini, penulis membuat sistematika sebagai berikut :
Bab I, Pendahuluan, menjelaskan tentang latar belakang masalah, tujuan
penulisan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.
Bab II, Tinjauan Pustaka, menjelaskan tentang teori dari beberapa sumber yang
berhubungan dengan permasalahan dan sebagai pedoman dalam analisis.
Bab III, Metodologi Penelitian, membahas tentang deskripsi proyek, data teknis
tiang bored pile, data loading test (uji beban statis) dan tahapan penelitian.
Bab IV, Hasil Interpretasi Loading Test, Analisis Empiris dan Program AllPile,
untuk mendapatkan daya dukung dan penurunan pondasi bored pile berdasarkan data
penyelidikan tanah (soil investigation) yang ditinjau secara tiang tunggal dan
kelompok tiang dan uji pembebanan statis (loading test) yang ditinjau secara tiang
tunggal, serta membahas tentang parameter tanah yang dipergunakan dan kapasitas
daya dukung lateral tiang tunggal dan kelompok tiang dengan bantuan program
software AllPile dan SAP2000.
Bab V, Pemodelan Uji Beban Statis dengan Metode Elemen Hingga, dengan
pemodelan elemen hingga pada program Plaxis versi 8.2, yang membahas tentang
model tanah dan pondasi tiang yang dipergunakan, uraian pembebanan, hasil gambar
kurva hubungan beban dengan penurunan dan gambar kurva hubungan beban dengan
waktu serta dengan didukung dengan program SAP2000 untuk memperoleh gaya-gaya
struktur yang terjadi dengan peraturan beban sesuai ASCE code. Dan dari hasil semua
analisis, kemudian melakukan perbandingan serta pembahasan hasil daya dukung dan
penurunan tiang baik secara tunggal maupun kelompok tiang.
Bab VI, Kesimpulan dan Saran, menyajikan tentang kesimpulan dan saran dari
hasil analisis empiris dengan interpretasi hasil uji beban statis (loading test), analisis
secara numerik dengan pemodelan dari metode elemen hingga.