analisa daya dukung pondasi
TRANSCRIPT
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
ANALISA DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG
KANWIL DJP DAN KPP SUMBAGUT I JALAN SUKA MULIA MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas
Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh
Ujian Sarjana Teknik Sipil
oleh:
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2009
I. E. SULASTRI SIHOTANG 060424006
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puja dan puji syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT yang
telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini. Shalawat serta salam kepada pemilik pribadi mulia Rasulullah Muhammad
SAW beserta keluarga dan sahabatnya, yang membawa kita dari zaman jahiliyah kepada
zaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan.
Penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul Analisis Daya Dukung Pondasi Tiang
Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan KPP Sumbagut I ini disusun
guna melengkapi syarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan Program Strata satu (S-1) di
Universitas Sumatera Utara.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh bantuan dan saran
dari berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis ingin sampaikan terimakasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Ir. M. Sofian Asmirza S.M.Sc, selaku dosen pembimbing utama yang telah
membimbing penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini;
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara;
3. Bapak Ir. Faizal Ezeddin, MS, selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstension;
4. Seluruh Dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan Teknik Sipil
yang telah mendidik dan membina penulis sejak awal hingga akhir perkuliahan;
5. Pimpinan dan seluruh Staff PT. Pembangunan Perumahan, sebagai Pelaksana proyek yang
telah memberi bimbingan kepada penulis dan bersedia memberikan data-data pendukung;
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
6. Terimakasih yang teristimewa, penulis ucapkan kepada kedua orangtua tercinta, yang telah
mengasuh, mendidik, dan membesarkan serta selalu memberikan dukungan baik moral,
material, maupun doa yang tak henti-hentinya mereka mohonkan kepada Allah SWT
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Begitu juga kepada keluarga yang
telah memberikan seni kehidupan dan dukungan yang tiada henti-hentinya kepada penulis
untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini;
7. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada rekan-rekan mahasiswa dan teman-teman yang
memberikan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini kemungkinan belum sempurna, untuk itu
penulis dengan tulus dan terbuka menerima kritikan dan saran yang bersifat membangun demi
penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, sekali lagi penulis sampaikan terimakasih kepada pihak yang telah banyak
membantu dan semoga atas bimbingan serta bantuan moral dan material yang penulis terima
mendapat imbalan dari Allah SWT.
Medan, Maret 2009 Penulis,
I. E. SULASTRI SIHOTANG 060424006
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
ABSTRAK
Pondasi tiang atau disebut juga pondasi dalam dipergunakan untuk konstruksi beban berat (high rise building). Sebelum melaksanakan suatu pembangunan konstruksi yang pertama-tama dilaksanakan dan dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah). Pondasi merupakan suatu pekerjaan yang sangat penting dalam suatu pekerjaan teknik sipil, karena pondasi inilah yang memikul dan menahan suatu beban yang bekerja diatasnya yaitu beban konstruksi atas.
Tujuan dari studi ini untuk menghitung daya dukung tiang pancang dari hasil sondir, Standar Penetrasi Test (SPT), dan berdasarkan parameter kuat geser tanah, membandingkan hasil daya dukung tiang pancang dan menghitung penurunan yang terjadi pada tiang pancang. Metodologi pengumpulan data dilakukan dengan cara melakukan observasi, pengambilan data dari pihak proyek serta melakukan studi keperpustakaan. Pada perhitungan daya dukung tiang pancang dilakukan dengan menggunakan beberapa metode, untuk data sondir dengan metode Aoki De Alencar dan metode langsung, untuk data SPT dengan metode Meyerhof dan berdasarkan parameter kuat geser tanah.
Berdasarkan data sondir, SPT, parameter kuat geser tanah yang diperoleh dan dihitung dengan beberapa metode diperoleh hasil perhitungan untuk data sondir dengan menggunakan metode Aoki de Alencar titik-1 Qult = 423.793 ton dan titik-2 Qult = 509.036 ton, dengan metode langsung titik-1 Qult = 649.980 ton dan titik 2 Qult = 415.563 ton. Untuk data SPT menggunakan metode Meyerhof diperoleh titik-1 Qult = 350.612 ton dan titik-2 Qult = 385.969 ton. Sedangkam untuk parameter geser tanah titik-1 Qult = 234.572 ton dan titik-2 Qult = 268.259 ton. Untuk penurunan tiang tunggal dihitung menggunakan metode Poulus dan Davis sebesar 28.27 mm.
Hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode perhitungan maupun lokasi titik yang ditinjau. Dari hasil perhitungan dapat disimpulkan daya dukung pondasi yang paling baik digunakan adalah daya dukung tiang pancang dari data SPT.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ......................................................................................... i
ABSTRAK .........................................................................................................iii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL............................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii
DAFTAR NOTASI ............................................................................................. x
BAB I. PENDAHULUAN
I.1. Umum ............................................................................................ 1
I.2. Latar Belakang .............................................................................. 3
I.3. Tujuan ........................................................................................... 3
I.4. Manfaat ......................................................................................... 3
I.5. Pembatasan masalah ..................................................................... 4
I.6. Metode Pengumpulan Data ......................................................... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Pendahuluan ................................................................................. 6
II.2. Defenisi Tanah ............................................................................. 6
II.3. Penyelidikan Lapangan dengan pengeboran ............................... 7
II.4. Penyelidikan Lapangan dengan SPT ........................................... 8
II.5. Penyelidikan Lapangan dengan Sondir ..................................... 10
II.6. Macam-macam Pondasi ............................................................. 14
II.7. Pengertian Pondasi Tiang Pancang ............................................ 17
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
II.8. Pemancangan Tiang Pancang .................................................... 33
II.9. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan
Data Lapangan ........................................................................... 37
II.10.Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan
Data Laboratorium ................................................................... 42
II.10.Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan
hasil loading test dengan metode Davisson .............................. 52
II.11. Tiang Pancang Kelompok ......................................................... 54
II.12. Kapasitas Kelompok dan Effisiensi Tiang Pancang ................ 57
II.13. Penuruna Tiang......................................................................... 60
II.14. Penurunan diijinkan ................................................................. 67
II.15. Faktor Keamanan ..................................................................... 67
II.16. Alasan Pemilihan Pondasi Tiang Pancang ............................... 70
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
III.1. Data Umum ............................................................................... 71
III.2. Metode Pengumpulan Data .................................................... 72
III.3. Kondisi Umum Lokasi Studi .................................................... 75
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Pendahuluan .............................................................................. 77
IV.2. Pengumpulan Data dari Lapangan ........................................... 77
IV.2.1 Perhitungan kapaitas daya dukung tiang pancang dengan metode
Aoki dan De Alecander ................................................... 77
IV.2.2 Perhitungan kapasitas daya dukung tiang dengan
metode langsung dari data sondir .................................... 82
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
IV.2.3 Perhitungan kapasitas daya dukung tiang dari
hasil SPT ........................................................................... 87
IV.3. Pengumpulan Data dari Laboratorium .................................... 91
IV.3.1.Perhitungan kapasitas daya dukung tiang
berdasarkan parameter tanah ........................................ 91
IV.4 Menghitungan kapasitas kelompok tiang berdasarkan
effisiensi ...................................................................................... 95
IV.5Menghitung penurunan tiang tunggal dan penurunan
kelompok tiang ............................................................................ 96
IV.6 Diskusi ....................................................................................... 101
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan................................................................................ 103
V.2. Saran.................... ...................................................................... 104
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN-LAMPIRAN
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
II.1 Faktor Empiri Fb dan Fs ...................................................................... . 38
II.2 Nilai Faktor empiric untuk tipe tanah yang berbeda ............................ .39
II.3 Faktor Daya Dukung Meyerhof ........................................................... ......... 47
II.4 Nilai Ks untuk tiang pada pasir ............................................................ ......... 48
II.5 Harga sudut gesekan antara beberapa harga bahan pondasi dengan tanah atau
batuan .................................................................................................. ......... 49
II.6 Perkiraan angka poison ....................................................................... ......... 63
II.7 Faktor aman yang disarankan .............................................................. ......... 66
IV.1 Perhitungan daya dukung pondasi tiang titik S-1 dari sondir ................ ......... 83
IV.2 Perhitungan daya dukung pondasi tiang titik S-2 dari sondir ............... ......... 84
IV.3 Perhitungan tahanan ujung tiang pancang pada titik BH-1
dari data SPT ....................................................................................... ......... 87
IV.4 Perhitungan tahanan ujung tiang pancang pada titik BH-2
dari data SPT ....................................................................................... ......... 88
IV.5 Perhitungan daya dukung tiang pancang berdasarkan parameter kuat
geser tanah pada titik 1 (BH-1) ........................................................... ......... 91
IV.6 Perhitungan daya dukung tiang pancang berdasarkan parameter kuat
geser tanah pada titik 2 (BH-2) ........................................................... ......... 92
IV.7 Perkiraan penurunan tiang tunggal ....................................................... ......... 97
V.1 Hasil perhitungan daya dukung ............................................................ ......... 99
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
II.1 Dimensi Alat Sondir Mekanis ............................................................. 12
II.2 Cara Pelaporan Hasil Uji Sondir .......................................................... 13
II.3 Tipe Tipe Pondasi Dangkal ............................................................... 15
II.4 Pondasi Sumuran ................................................................................. 16
II.5 Pondasi Tiang ...................................................................................... 16
II.6 Tiang Pancang kayu ............................................................................ 20
II.7 Tiang Pancang Precast Reinforced Concrete Pile ................................. 22
II.8 Tiang Pancang Precast Prestressed Concrete Pile ................................. 23
II.9 Tiang Pancang Cast In Place ................................................................ 24
II.10 Tiang pancang baja .............................................................................. 25
II.11 Tiang Pancang Water Proofed steel pipe and wood pile ....................... 27
II.12 Tiang Pancang Composite ungased-concrete and wood pile ................ 29
II.13 Tiang Pancang composite dropped shell and pipe pile ....................... 30
II.14 Tiang Pancang Franki composite pile .................................................. 31
II.15 Pondasi tiang pancang dengan tahanan ujung ...................................... 32
II.16 Pondasi tiang pancang dengan tahanan gesekan ................................... 32
II.17 Proses Pemancangan Tiang Pancang .................................................... 36
II.18 Mekanisme Daya Dukung Tiang ......................................................... 39
II.19 Faktor Nq* ......................................................................................... 42
II.20 Garfik Daya Dukung Tanah Mayerhof ................................................ 44
II.21 Variasi harga berdasarkan kohesi tanah............................................. 47
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
II.22 Grafik harga berdasarkan Cu tanah ................................................... 47
II.23 Grafik hubungan harga dengan kedalaman ........................................ 51
II.24 Kurva beban penurunan untuk tanah tertentu ....................................... 53
II.25 Metode Davidson ................................................................................ 53
II.26 Pola-Pola kelompok tiang pancang khusus........................................... 55
II.27 Pengaruh tiang akibat pemancangan .................................................... 57
II.28 Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang ............................................... 58
II.29 Defenisi jarak s dalam hitungan efisiensi tiang ..................................... 60
II.30 Faktor penurunan Io............................................................................. 62
II.31 Koreksi kompersi Rk ........................................................................... 63
II.32 Koreksi kedalaman Rh ......................................................................... 63
II.33 Koreksi angka poison .......................................................................... 63
II.34 Koreksi kekakuan lapisan pendukung Rb ............................................. 64
III.1 Lokasi Proyek ...................................................................................... 73
III.2 Tahapan Pelaksanaan Penelitian .......................................................... 74
III.3 Gambar Lokasi sondir, SPT dan pengambilan contoh tanah untuk diuji di
laboratorium ........................................................................................ 76
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
DAFTAR NOTASI
PK = Perlawanan Konus
JP = Jumlah Perlawanan (perlawanan ujung konus + selimut)
A = Interval pembacaan = 20 cm
B = Faktor alat = luas konus/luas torak = 10 cm
Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang
Qs = Kapasitas tahanan kulit
qc = Tahanan ujung sondir
Ap = Luas penampang tiang
Kt = Keliling tiang
JHL = Jumlah hambatan lekat
qp = Tahanan ujung ultimate
qc = Harga rata-rata tahanan ujung konus
N = Harga SPT lapangan
Li = Panjang Lapisan tanah
Cu = kohesi undrained
= koefisien adhesi antara tanah dan tiang
Nc* = faktor daya dukung tanah
Nq* = faktor daya dukung tanah
Qp = Tahanan ujung persatuan luas
f = Satuan tahanan kulit persatuan luas
Ppu = Kapasitas ultimate tahan ujung tiang
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
q = Tegangan vertikal
Ko = koefisien tanah
Pps = Kapasitas ultimate tahanan kulit
= sudut geser efektif
As = Luas selimut tiang
= Effisiensi alat pancang
Sg = Penuurunan kelompok tiang
Eg = Effisiensi kelompok tiang
Sijin = Penurunan yang diijinkan
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
BAB I
P E N D A H U L U A N
I.1 Umum
Pembangunan suatu konstruksi, pertama tama sekali yang dilaksanakan dan
dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah) baru kemudian
melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar fungsinya
pada suatu konstruksi. Secara umum pondasi didefenisikan sebagai bangunan bawah tanah
yang meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan itu sendiri dan beban luar yang
bekerja pada bangunan ke tanah yang ada disekitarnya.
Struktur bawah sebagai pondasi juga secara umum dapat dibagi dalam dua jenis yaitu
pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pemilihan jenis pondasi ini tergantung kepada jenis
struktur atas, apakah termasuk konstruksi beban ringan atau beban berat dan juga jenis
tanahnya.Untuk konstruksi beban ringan dan kondisi lapisan tanah permukaan cukup baik,
biasanya jenis pondasi dangkal sudah memadai. Tetapi untuk konstruksi beban berat biasanya
jenis pondasi dalam adalah menjadi pilihan, dan secara umum permasalahan perencanaan
pondasi dalam lebih rumit dari pondasi dangkal.
Untuk hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan Tugas Akhir ini kepada
permasalahan pondasi dalam, yaitu tiang pancang. Pondasi tiang pancang adalah batang yang
relative panjang dan langsing yang digunakan untuk menyalurkan beban pondasi melewati
lapisan tanah dengan daya dukung rendah kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas
daya dukung tinggi yang relative cukup dalam dibanding pondasi dangkal. Daya dukung tiang
pancang diperoleh dari daya dukung ujung (end bearing capacity) yang diperoleh dari tekanan
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
ujung tiang dan daya dukung geser atau selimut (friction bearing capacity) yang diperoleh dari
daya dukung gesek atau gaya adhesi antara tiang pancang dan tanah disekelilingnya.
Secara umum tiang pancang dapat diklasifikasikan antara lain: dari segi bahan ada
tiang pancang bertulang, tiang pancang pratekan, tiang pancang baja, dan tiang pancang kayu.
Dari segi bentang penampang, tiang panang bujur sangkar, segitiga, segi enam, bulat padat,
pipa, huruf H, huruf I, dan bentuk spesifik. Dari segi teknik pemancangan, dapat dilakukan
dengan palu jatuh (drop hammer), diesel hammer, dan hidrolic hammer.
Tiang pancang berinteraksi dengan tanah untuk menghasilkan daya dukung yang
mampu memikul dan memberikan keamanan pada struktur atas. Untuk menghasilkan daya
dukung yang akurat maka diperlukan suatu penyelidikan tanah yang akurat juga. Ada dua
metode yang biasa digunakan dalam penentuan kapasitas daya dukung tiang pancang yaitu
dengan menggunakan metode statis dan metode dinamis.
Penyelidikan tanah dengan menggunakan metode statis adalah penyelidikan sondir dan
standart penetrasi test (SPT). Penyelidikan sondir bertujuan untuk mengetahui perlawanan
penetrasi konus dan hambatan lekat tanah yang merupakan indikasi dari kekuatan daya dukung
lapisan tanah dengan menggunakan rumus empiris.
Penyelidikan standart penetrasi test (SPT) bertujuan untuk mendapatkan gambaran
lapisan tanah berdasarkan jenis dan warna tanah melalui pengamatan secara visual, sifat-sifat
tanah, karakteristik tanah. Data standart penetrasi test (SPT) dapat digunakan untuk
menghitung daya dukung.
Perencanaan pondasi tiang pancang mencakup rangkaian kegiatan yang dilaksanakan
dengan berbagai tahapan yang meliputi studi kelayakan dan perencanaan teknis. Semua itu
dilakukan supaya menjamin hasil akhir suatu konstruksi yang kuat, aman serta ekonomis.
I.2 Latar Belakang
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Adapun latar belakang tugas akhir ini adalah untuk membandingkan hasil penyelidikan
lapangan dari sondir, hasil penyelidikan lapangan dari SPT dan hasil penyelidikan
laboratorium berupa parameter geser tanah dalam menghitung daya dukung pondasi tiang dari
hasil ketiga jenis alat uji tersebut, hasil dari perhitungan tersebut akan dibandingkan, sehingga
akan diperoleh perbedaannya dan juga diharapkan akan diperoleh daya dukung pondasi tiang
yang paling aman serta menguntungkan dari masing masing penyelidikan lapangan tersebut
sehingga dapat diperoleh daya dukung yang baik dimana hasilnya dipakai untuk mendesain
pondasi yang aman dan ekonomis.
I.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :
a. Menghitung daya dukung tiang pancang dari hasil sondir, standar penetrasi test, dan
parameter kuat geser tanah.
b. Membandingkan hasil daya dukung tiang pancang dari metode penyelidikan.
c. Menghitung kapasitas kelompok ijin tiang.
d. Menghitung penurunan yang terjadi pada tiang pancang.
I.4 Manfaat
Penulisan Tugas Akhir ini diharapkan bermanfaat bagi :
a. Sebagai bahan referensi bagi siapa saja yang membacanya khususnya bagi mahasiswa
yang menghadapi masalah yang sama.
b. Untuk pihak-pihak lain yang membutuhkannya.
I.5 Pembatasan Masalah
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Pada pelaksanaan proyek pembangunan Gedung Kanwil DJP dan KPP Sumagut I Jalan
Suka Mulia Medan terdapat banyak permasalahan yang dapat ditinjau dan dibahas, maka
didalam laporan ini sangatlah perlu kiranya diadakan suatu pembatasan masalah. Yang
bertujuan menghindari kekaburan serta penyimpangan dari masalah yang dikemukakan
sehingga semua sesuatunya yang dipaparkan tidak menyimpang dari tujuan semula. Walaupun
demikian, hal ini tidaklah berarti akan memperkecil arti dari pokok-pokok masalah yang
dibahas disini, melainkan hanya karena keterbatasan belaka. Namun dalam penulisan laporan
ini permasalahan yang ditinjau hanya dibatasi pada :
a. Hanya ditinjau untuk tiang pancang tegak lurus.
b. Hanya ditinjau pada jenis tiang pancang beton pracetak.
c. Tidak meninjau akibat gaya horizontal.
d. Perhitungan penurunan hanya pada tanah pasir.
I.6 Metode Pengumpulan Data
Dalam penulisan Tugas Akhir ini dilakukan beberapa cara untuk dapat mengumpulkan
data yang mendukung agar Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Beberapa cara
yang dilakukan antara lain:
a. Metode observasi
Untuk memperoleh data yang berhubungan dengan data teknis pondasi tiang pancang
diperoleh dari hasil survey langsung ke lokasi proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan
KPP Sumbagut I Medan.
b. Pengambilan data
Pengambilan data yang diperlukan dalam perencanaan diperoleh dari PT. Patron selaku
konsultan manajemen konstruksi berupa data hasil sondir, hasil SPT, data laboratorium.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
c. Melakukan studi keperpustakaan
Membaca buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang ditinjau untuk penulisan
Tugas Akhir ini.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Pendahuluan
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Pada bab ini akan dibahas mengenai yang umum di pakai dalam penyelidikan di
lapangan dan metode pelaksanaanya. Terutama yang akan dijelaskan disini adalah mengenai
penyelidikan lapangan dengan SPT dan juga dengan Cone Penetration Test (CPT, Sondir).
Pada bab ini juga akan dicoba dibahas mengenai interpretasi secara teoritis, dari hasil
SPT dan Sondir dalam memperkirakan parameter parameter tanah dan korelasi hasil
penyelidikan lapangan tersebut terhadap parameter parameter tanah.
II.2 Defenisi Tanah
Tanah, pada kondisi alam, terdiri dari campuran butiran-butiran mineral dengan atau
tanpa kandungan bahan organik. Butiran-butiran tersebut dapat dengan mudah dipisahkan satu
sama lain dengan kocokan air. Material ini berasal dari pelapukan batuan, baik secara fisik
maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah, kecuali oleh sifat batuan induk yang merupakan
material asal, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur luar yang menjadi penyebab terjadinya
pelapukan batuan tersebut.
Istilah-istilah seperti kerikil, pasir, lanau dan lempung digunakan dalam teknik sipil
untuk membedakan jenis-jenis tanah. Pada kondisi alam, tanah dapat terdiri dari dua atau lebih
campuran jenis-jenis tanah dan kadang-kadang terdapat pula kandungan bahan organik.
Material campurannya kemudian dipakai sebagai nama tambahan dibelakang material unsur
utamanya. Sebagai contoh, lempung berlanau adalah tanah lempung yang mengandung lanau
dengan material utamanya adalah lempung dan sebagainya.
Tanah terdiri dari 3 komponen, yaitu udara, air dan bahan padat. Udara dianggap tidak
mempunyai pengaruh teknis, sedangkan air sangat mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah.
Ruang diantara butiran-butiran, sebagian atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila
rongga tersebut terisi air seluruhnya, tanah dikatakan dalam kondisi jenuh. Bila rongga terisi
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
udara dan air, tanah pada kondisi jenuh sebagian (partially saturated). Tanah kering adalah
tanah yang tidak mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol.
II.3 Penyelidikan Lapangan dengan Pengeboran
Jenis pengeboran yang dilakukan dalam proyek ini adalah jenis pengeboran yang
menggunakan bor mesin. Besar daya mesin yang diperlukan bergantung pasa tipe auger,
ukuran auger dan jenis tanah yang akan dipenetrasi.
Penyelidikan lapangan yang dilaksanakan ini adalah dengan menggunakan jenis
peralatan bor mesin. Pengeboran yang dilakukan dalam proyek ini adalah untuk menentukan
profil lapisan tanah terhadap kedalaman dan juga untuk menentukan sifat sifat fisis tanah
meliputi : jenis tanah, warna tanah, tingkat plastisitas tanah, serta juga untuk pengambilan
sampel tanah dalam tabung untuk dilakukan pengujian di laboratorium. Lebih terperinci
penyelidikan dengan pengeboran ini bertujuan :
o Untuk mengevaluasi keadaan tanah secara visual terperinci
o Untuk mengambil sampel layer demi layer sampai kedalaman yang diinginkan untuk
dideskripsi
o Untuk mengambil sampel tak terganggu (undisturbed) dan sampel terganggu (disturbed)
untuk diselidiki di laboratorium.
o Untuk melaksanakan test penetrasi SPT yang digunakan untuk menduga kedalaman tanah
keras.
II.4 Penyelidikan Lapangan Dengan Standar Penetration Test (SPT)
Metode SPT adalah metode pemancangan batang (yang memiliki ujung pemancangan)
ke dalam tanah dengan menggunakan pukulan palu dan mengukur jumlah pukulan
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
perkedalaman penetrasi. Cara ini telah dibakukan sebagai ASTMD 1586 sejak tahun 1958
dengan revisi revisi secara berkala sampai sekarang.
Pemancangan biasanya dilakukan dengan beban 140 lbs ( 63.5 kg ) yang dijatuhkan
dari ketinggian 30 atau 75 cm.
Pengamatan dan perhitungan dilakukan sebagai berikut :
a. Mula mula tabung SPT dipukul kedalam tanah sedalam 45 cm yaitu kedalaman yang
diperkirakan akan terganggu oleh pengeboran.
b. Kemudian untuk setiap kedalaman 15 cm dicatat jumlah pukulan yang dibutuhkan untuk
memasukkannya.
Jumlah pukulan untuk memasukkan split spoon 15 cm pertama dicata sebagai N1. jumlah
pukulan untuk memasukkan 15 cm kedua adalah N2 dan jumlah pukulan untuk
memasukkan 15 cm ketiga adalah N3. jadi total kedalaman setelah pengujian SPT adalah
45 cm dan menghasilkan N1, N2 dan N3.
c. Angka SPT ditetapkan dengan menjumlahkan 2 angka pukulan terakhir (N2+N3) pada
setiap interval pengujian dan dicatat pada lembaran Drilling Log.
d. Setelah selesai pengujian, tabung SPT diangkat dari lubang bor kepermukaan tanah untuk
diambil contoh tanahnya dan dimasukkan kedalam kantong plastik untuk diamati di
laboratorium.
Hasil dari pekerjaan Bor dan SPT kemudian dituangkan dalam lembaran drilling log yang
berisi :
Deskripsi tanah meliputi : jenis tanah, warna tanah, tingkat plastisitas dan ketebalan
lapisan tanah masing masing.
Pengambilan contoh tanah asli / Undisturbed sample (UDS)
Pengujian Standart Penetration Test (SPT)
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Muka air tanah
Tanggal pekerjaan dan berakhirnya pekerjaan.
Jumlah N pukulan memberikan petunjuk tentang kerapatan relatif dilapangan khususnya tanah
pasir atau kerikil dan hambatan jenis tanah terhadap penetrasi. Uji ini biasanya digunakan
untuk tanah yang keras.
II.4.1 Tujuan Percobaan SPT
1. Untuk menentukan kepadatan relatif lapisan tanah tersebut dari pengambilan contoh
tanah dengan tabung, dapat diketahui jenis tanah dan ketebalan tiap tiap lapisan
kedalaman tanah tersebut.
2. Memperoleh data yang kualitatif pada perlawanan penetrasi tanah dan menetapkan
kepadatan dari tanah yang tidak berkohesi yang biasanya sulit diambil sampelnya.
II.4.2 Kegunaan hasil penyelidikan SPT
1. Menentukan kedalaman dan tebal masing masing lapisan tanah tersebut
2. Alat dan cara operasinya relatif sederhana
3. Contoh tanah terganggu dapat diperoleh untuk identifikasi jenis tanah, sehingga
interpretasi kuat geser dan deformasi tanah dapat diperkirakan dengan baik.
II.5 Penyelidikan lapangan dengan Dutch Cone Penetrometer Test (DCPT, Sondir)
Penyondiran adalah suatu proses memasukkan alat sondir secara tegak lurus kedalam
tanah untuk mengetahui besarnya perlawanan penetrasi tanah terhadap kedalaman lapisan
tanah yang ditembus alat sondir tersebut.
Alat sondir adalah suatu alat yang berbentuk silinder dengan ujungnya berupa suatu konus.
Dimana pada pengujian sondir, alat ini ditekan kedalam tanah untuk mengukur perlawanan
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
tanah pada ujung sondir ( tahanan ujung ) dan gesekan pada selimut sondir ( hambatan lekat
atau gesekan selimut ). Standarisasi alat sondir di Indonesia belum dilakukan hingga saat ini.
Standar alat sondir yang umum digunakan dan telah diterima secara luas tercantum dalam
ASTM D 3441-75T yaitu : sondir yang mempunyai luas proyeksi ujung konus sebesar 10 cm2
dan luas selimutnya sebesar 150 cm2, penetrasi yang dilakukan dengan manual atau hidrolik
dengan kecepatan tidak lebih dari 2 cm/det.
Alat sondir terdiri dari konus atau bikonus yang dihubungkan dengan batang dalam
penyanggah (casing). Kemudian alat sondir ini ditekan kedalam tanah dengan bantuan mesin
sondir hidraulik yang digerakkan secara manual. Ada 2 type ujung konus pada sondir mekanis
yaitu ( lihat Gambar II.1 ) :
Konus biasa, yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan biasanya digunakan pada
tanah berbutir kasar, dimana besar perlawanan lekatnya kecil.
Bikonus yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan hambatan lekatnya yang
biasanya digunakan pada tanah yang berbutir halus.
Pembacaan tahanan ujung konus dan hambatan lekatnya dilakukan pada setiap kedalaman 20
cm. Cara pembacaan pada sondir secara mekanis adalah secara manual dan bertahap, yaitu
dengan mengukur tahanan ujung dengan alat ukur menometer kemudian baru diukur gesekan
selimaut dan tahanan ujung sehingga hasil laporan adalah pengurangan pengukuran
(pembacaan) kedua terhadap pengukuran (pembacaan) pertama. Cara penetrasi sondir mekanis
(konus dan bikonus). Selanjutnya dilakukan perhitungan bedasarkan rumus sebagai berikut :
- Hambatan lekat (HL) dihitung dengan rumus :
HL = ( JP PK ) / AB ................................................................................... ( II.1)
- Jumlah hambatan lekat (JHL) dihitung dengan rumus :
JHLi = io HL ................................................................................................. ( II.2 )
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Dimana :
PK = Perlawanan penetrasi konus (qc)
JP = Jlh perlawanan ( perlawanan ujung konus + selimut )
A = Interval pembacaan = 20 cm
B = Faktor alat = luas konus/luas torak = 10 cm
i = Kedalaman lapisan yang ditinjau
II.5.1 Kegunaan ujin sondir adalah :
1. Untuk menentukan profil dan karakteristik tanah
2. Merupakan pelengkapan bagi informasi dari pengeboran tanah
3. Menentukan daya dukung pondasi
4. Untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta daya dukung maupun daya lekat
setiap kedalaman
5. Untuk memeberikan gambaran jenis tanah secara kontinu
6. Untuk mengevaluasi (meninjau kembali) karakteristik teknis tanah
II.5.2 Tujuan uji sondir adalah :
1. Tujuan praktis : untuk mengetahui kedalaman dan kekuatan lapisan lapisan tanah
2. Tujuan teoritis :
a. Untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus ( penetrasi terhadap ujung konus yang
dinyatakan dalam gaya persatuan luas )
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
b.Untuk mengetahui jumlah hamabatan lekat tanah ( perlawanan geser atau friction
tanah terhadap selubung bikonus yang dinyatakan dalam gaya persatuan panjang )
( a ) ( b ) Gambar II.1 Dimensi Alat Sondir Mekanis a) Konus b) Bikonus II.5.3 Cara Pelaporan hasil uji sondir
Cara pelaporan hasil uji sondir biasanya dilakukan dengan menggambarkan variasi
tahanan ujung ( qc ) dengan gesekan selimut ( fs ) terhadap kedalamannya. Bila hasil sondir
diperlukan untuk mendapatkan daya dukung tiang, maka diperlukan harga komulatif gesekan
(jumlah hambatan lekat), yaitu dengan menjumlahkan harga gesekan selimut terhadap
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
kedalaman, sehingga pada kedalaman yang ditinjau dapat diperoleh gesekan total yang dapat
digunakan untuk menghitung gesekan pada kulit tiang.
Besaran gesekan komulatif ( total friction ) diadaptasikan dengan sebutan jumlah
hambatan lekat (JHL). Bila hasil sondir digunakan untuk klasifikasi tanah, maka cara
pelaporan hasil sondir ang diperlukan adalah menggambarkan tahanan ujung ( qc ), gesekan
selimut ( fs ), dan ratio gesekan ( FR ) terhadap kedalaman tanah. Data sondir tersebut
digunakan untuk mengidentifikasi dari profil tanah terhadap kedalaman.
Gambar II. 2 Cara Pelaporan Hasil Uji Sondir Sumber: Ir. Sardjono, H. S. Pondasi Tiang Pancang, jilid I
II.6 Macam-macam Pondasi
Pondasi adalah bagian paling bawah dari suatu bangunan yang meneruskan beban
bangunan bagian atas kelapisan tanah atau batuan yang berada dibawahnya. Klasifikasi
pondasi dibagi 2 (dua) yaitu:
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
1. Pondasi dangkal
Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara langsung seperti :
a. Pondasi setempat
Biasanya digunakan pada tanah yang mempunyai nilai daya dukung berbeda beda
di satu tempat pada suatu lokasi bangunan yang akan dibangun. Untuk mentransfer beban
yang dipikul oleh pondasi ini, agar dapat merata didistribusikan pada semua tempat
biasanya dibuat beberapa pondasi setempat kemudian dihubungkan dengan plat balok.
Untuk pemakaian pondasi seperti ini biasanya dijumpai pada pondasi rumah tinggal
gedung bertingkat, ataupun gudang gudang tempat penimbunan barang dimana untuk
setiap titik pondasi setempat diteruskan oleh kolom balok ke atasnya ataupun rangka baja
(Gambar II.3.a).
b. Pondasi Menerus
Digunakan pada tanah yang mempunyai nilai daya dukung yang seragam pada satu
lokasi pekerjaan yang akan dibangun. Pemakaian pondasi ini sangat ekonomis dari segi
pelaksanaannya, dan dapat dipakai pasangan batu kali untuk pasangan pondasi bentuk
trapesiumnya dan plat beton untuk dasar pondasi tersebut. Kemampuan pondasi ini dalam
mentransfer beban kebawah pondasi (tanah) dianggap bisa merata akibat kemampuan daya
dukung tanah yang homogen dalam meredam beban yang dipikul oleh pondasi (Gambar
II.3.b).
c. Pondasi Tikar
Jenis pondasi ini umumnya berlaku untuk tanah yang mempunyai nilai daya
dukung tanah yang sangat kecil, dimana jenis tanah tersebut termasuk jenis tanah CH
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
menurut USCS (Unified Soil Classification System). Nilai daya dukung tanah yang sangat
kecil, mengakibatkan kemampuan tanah dalam memberikan daya dukung sangat kecil.
Untuk mendapatkan nilai daya dukung yang maksimum, biasanya digunakan pondasi
seperti ini dengan mengandalkan luasan plat untuk memberikan daya dukung yang
maksimum dan dikombinasikan dengan pondasi tiang ke atas, sehingga nilai friksi
tambahan dapat diharapkan sepanjang tiang untuk menambah nilai friction file antara tiang
dan tanah juga nilai daya dukung ujung (end bearing file) dari luasan pondasi. Mengingat
konstruksi tersebut tidak ekonomis dari segi pelaksanaanya untuk gedung yang sederhana,
maka konstruksi tersebut banyak dipakai pada gedung bertingkat (Gambar II.3.c).
Plat Balok Beban Beban
M.T
Pondasi Setempat Pondasi Setempat
( a )
( b )
M.T
Plat Beton
Pasangan Batu Kali
Beban Beban Beban
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
( c )
Gambar II.3 Tipe tipe pondasi dangkal
2. Pondasi dalam
Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau
batu yang terletak jauh dari permukaan, seperti:
a. Pondasi sumuran (pier foundation) yaitu pondasi yang merupakan peralihan antara
pondasi dangkal dan pondsi tiang (Gambar II.5), digunakan bila tanah dasar yang kuat
terletak pada kedalaman yang relatif dalam, dimana pondasi sumuran nilai kedalaman
(Df) dibagi lebarnya (B) lebih besar 4 sedangkan pondasi dangkal Df/B 1.
b. Pondasi tiang (pile foundation), digunakan bila tanah pondasi pada kedalaman yang
normal tidak mampu mendukung bebannya dan tanah kerasnya terletak pada
kedalaman yang sangat dalam (Gambar II.4). Pondasi tiang umumnya berdiameter
lebih kecil dan lebih panjang dibanding dengan pondasi sumuran (Bowles, 1991).
Gambar II.4 Pondasi Tiang
Perletakan Pondasi SumuranPada Tanah Keras (Sistem Kombinasi)
Tiang Pendukung Beban
Perletakan Pondasi Sumuran Pada tanah lempung
Muka Tanah Muka Tanah
Tanah keras
Muka Tanah
Muka Tanah
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Gambar II.5 Pondasi Sumuran
II.7 Pengertian Pondasi Tiang Pancang
Tiang pancang adalah bagian dari suatu konstruksi pondasi yang terbuat dari kayu,
beton dan baja yang berbentuk langsing yang dipancang hingga tertanam dalam tanah pada
kedalaman tertentu berfungsi untuk menyalurkan atau mentransmisikan beban dari struktur
atas melewati tanah lunak ke lapisan tanah yang keras. Hal ini merupakan distribusi vertikal
dari beban sepanjang poros tiang pancang atau pemakaian beban secara langsung terhadap
lapisan yang lebih rendah melalui ujung tiang pancang. Distribusi muatan vertical dibuat
dengan menggunakan gesekan, atau tiang pancang apung. Kebanyakan tiang pancang
dipancangkan kedalam tanah, akan tetapi ada beberapa tipe yang dicor setempat dengan cara
dibuatkan lubang terlebih dahulu dengan mengebor tanah.
Pada umumnya tiang pancang dipancangkan tegak lurus kedalam tanah, tetapi apabila
diperlukan untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal maka tiang pancang akan dipancang
miring. Sudut kemiringan yang dicapai oleh tiang pancang tergantung dari pada alat pncang
yang digunakan serta disesuaikan dengan perencanaannya.
Tiang pancang pada konstruksi pondasi mempunyai bebrapa jenis, baik dari segi jenis
tiangnya maupun dalam pelaksanaan ( pembuatan ) pondasi tiang tersebut.
Pada perencanaan pondasi tiang pancang, kekuatan pondasi antara lain ditentukan oleh
kapasitas daya dukung sebuah tiang, dan kapasitas daya dukung tiang pancang tersebut
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
umumnya ditentukan oleh kekuatan reaksi tanah dalam mendukung tiang yang dibebani dan
pada kekuatan tiang itu sendiri dalam menahan serta menyalurkan beban diatasnya.
II. 7. 1 Penggolongan pondasi tiang pancang
Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian bahan, cara tiang
meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan satu perstu
II. 7. 1. 1 Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan
Pembagian tiang pancang menurut pamakaian bahan terdiri dari beberapa bagian, yaitu :
A. Tiang Pancang Kayu
Tiang pancang kayu dibuat dari batang pohon yang cabang-cabangnya telah dipotong
dengan hati-hati, biasanya diberi bahan pengawet dan didorong dengan ujungnya yang kecil
sebagai bagian yang runcing. Kadang-kadang ujungnya yang besar didorong untuk maksud-
maksud khusus, seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan bergerak
kembali melawan poros. Kadang kala ujungnya runcing dilengkapi dengan sebuah sepatu
pemancangan yang terbuat dari logam bila tiang pancang harus menembus tanah keras atau
tanah kerikil.
Pemakaian tiang pancang kayu ini adalah cara tertua dalam penggunaan tiang pancang
sebagai pondasi. Tiang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang kayu
tersebut dalam keadaan selalu terendam penuh di bawah muka air tanah. Tiang pancang dari
kayu akan lebih cepat rusak atau busuk apabila dalam keadaan kering dan basah yang selalu
berganti-ganti.
Sedangkan pengawetan serta pemakaian obat-obatan pengawet untuk kayu hanya akan
menunda atau memperlambat kerusakan dari pada kayu, akan tetapi tetap tidak akan dapat
melindungi untuk seterusnya. Pada pemakaian tiang pancang kayu biasanya tidak diijinkan
untuk menahan muatan lebih besar dari 25 sampai 30 ton untuk setiap tiang.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Tiang pancang kayu ini sangat cocok untuk daerah rawa dan daerah-daerah dimana
sangat banyak terdapat hutan kayu seperti daerah Kalimantan, sehingga mudah memperoleh
balok/tiang kayu yang panjang dan lurus dengan diameter yang cukup besar untuk di gunakan
sebagai tiang pancang.
a. Keuntungan pemakaian tiang pancang kayu :
Tiang pancang kayu relatif ringan sehingga mudah dalam pengangkutan;
Kekuatan tariknya besar sehingga pada waktu diangkat untuk pemancangan tidak
menimbulkan kesulitan seperti pada tiang pancang beton precast;
Muda untuk pemotongannya apabila tiang kayu sudah tidak dapat masuk lagi ke dalam
tanah;
Tiang pancang kayu lebih sesuai untuk friction pile dari pada end bearing pile karena
tekanannya relatif kecil.
b. Kerugian pemakaian tiang pancang kayu :
Karena tiang pancang ini harus selalu terletak di bawah muka air tanah yang terendah
agar dapat tahan lama, maka kalau air tanah yang terendah itu letaknya sangat dalam,
hal ini akan menambah biaya untuk penggalian.
Tiang pancang yang di buat dari kayu mempunyai umur yang relative kecil di
bandingkan dengan tiang pancang yang di buat dari baja atau beton, terutama pada
daerah yang muka air tanahnya sering naik dan turun.
Pada waktu pemancangan pada tanah yang berbatu ( gravel ) ujung tiang pancang kayu
dapat dapat berbentuk berupa sapu atau dapat pula ujung tiang tersebut merenyuk.
Apabila tiang kayu tersebut kurang lurus, maka pada waktu dipancangkan akan
menyebabkan penyimpangan terhadap arah yang telah ditentukan.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Tiang pancang kayu tidak tahan terhadap benda-benda yang agresif dan jamur yang
menyebabkan kebusukan.
Gambar II.6 Tiang Pancang Kayu
B. Tiang Pancang Beton
1. Precast Renforced Concrete Pile
Precast Renforced Concrete Pile adalah tiang pancang dari beton bertulang yang
dicetak dan dicor dalam acuan beton ( bekisting ), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat
dan di pancangkan. Karena tegangan tarik beton adalah kecil dan praktis dianggap sama
dengan nol, sedangkan berat sendiri dari pada beton adalah besar, maka tiang pancang beton
ini haruslah diberi penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur
yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Karena berat sendiri adalah
besar, biasanya pancang beton ini dicetak dan dicor di tempat pekerjaan, jadi tidak membawa
kesulitan untuk transport.
Tiang pancang ini dapat memikul beban yang besar ( >50 ton untuk setiap tiang ), hal
ini tergantung dari dimensinya. Dalam prencanaan tiang pancang beton precast ini panjang dari
pada tiang harus dihitung dengan teliti, sebab kalau ternyata panjang dari pada tiang ini kurang
terpaksa harus di lakukan penyambungan, hal ini adalah sulit dan banyak memakan waktu.
a. Keuntungan pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Precast Concrete Reinforced Pile ini mempunyai tegangan tekan yang besar, hal ini
tergantung dari mutu beton yang di gunakan.
Tiang pancang ini dapat di hitung baik sebagai end bearing pile maupun friction pile.
Karena tiang pancang beton ini tidak berpengaruh oleh tinggi muka air tanah seperti
tiang pancang kayu, maka disini tidak memerlukan galian tanah yang banyak untuk
poernya.
Tiang pancang beton dapat tahan lama sekali, serta tahan terhadap pengaruh air
maupun bahan-bahan yang corrosive asal beton dekkingnya cukup tebal untuk
melindungi tulangannya.
b. Kerugian pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile
Karena berat sendirinya maka transportnya akan mahal, oleh karena itu Precast
reinforced concrete pile ini di buat di lokasi pekerjaan.
Tiang pancang ini di pancangkan setelah cukup keras, hal ini berarti memerlukan
waktu yang lama untuk menunggu sampai tiang beton ini dapat dipergunakan.
Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan
memerlukan waktu yang lama.
Bila panjang tiang pancang kurang, karena panjang dari tiang pancang ini tergantung
dari pada alat pancang ( pile driving ) yang tersedia maka untuk melakukan
panyambungan adalah sukar dan memerlukan alat penyambung khusus.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Gambar II.7 Tiang Pancang Precast Reinforced Concrete Pile
2. Precast Prestressed Concrete Pile
Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang dari beton prategang yang
menngunakan baja penguat dan kabel kawat sebagai gaya prategangnya
a. Keuntungan pemakaian Precast prestressed concrete pile
Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.
Tiang pancang tahan terhadap karat.
Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi
b. Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile
Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani.
Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.
Pergeseran cukup banyak sehingga prategang sukar untuk disambung.
Gambar II.8 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile
Sumber : Bowles, 1991
3. Cast in Place Pile
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Pondasi tiang pancang tipe ini adalah pondasi yang di cetak di tempat dengan jalan
dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan cara mengebor tanah seperti pada
pengeboran tanah pada waktu penyelidikan tanah. Pada Cast in Place ini dapat dilaksanakan
dua cara:
1. Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan
ditumbuk sambil pipa tersebut ditarik keatas.
2. Dengan pipa baja yang di pancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton,
sedangkan pipa tersebut tetap tinggal di dalam tanah.
a. Keuntungan pemakaian Cast in Place
Pembuatan tiang tidak menghambat pekerjan.
Tiang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak dalam transport.
Panjang tiang dapat disesuaikan dengan keadaan dilapangan.
b. Kerugian pemakaian Cast in Place
Pada saat penggalian lubang, membuat keadaan sekelilingnya menjadi kotor akibat
tanah yang diangkut dari hasil pengeboran tanah tersebut.
Pelaksanaannya memerlukan peralatan yang khusus.
Beton yang dikerjakan secara Cast in Place tidak dapat dikontrol.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Gamabar II.9 Tiang Pancang Cast In Place Franki Pile
C. Tiang pancang baja
Jenis tiang pancang baja ini biasanya berbentuk profil H. karena terbuat dari baja maka
kekuatan dari tiang ini adalah sangat besar sehingga dalam transport dan pemancangan tidak
menimbulkan bahaya patah seperti pada tiang pancang beton precast. Jadi pemakaian tiang
pancang ini sangat bermanfaat jika dibutuhkan tiang pancang yang panjang dengan tahanan
ujung yang besar. Tingkat karat pada tiang pancang baja sangat berbeda - beda terhadap
texture (susunan butir) dari komposisi tanah, panjang tiang yang berada dalam tanah dan
keadaan kelembaban tanah (moisture content).
Pada tanah dengan susunan butir yang kasar, karat yang terjadi hampir mendekati
keadaan karat yang terjadi pada udara terbuka karena adanya sirkulasi air dalam tanah. Pada
tanah liat (clay) yang kurang mengandung oksigen akan menghasilkan karat yang mendekati
keadaan seperti karat yang terjadi karena terendam air. Pada lapisan pasir yang dalam letaknya
dan terletak di bawah lapisan tanah yang padat akan sedikit sekali mengandung oksigen, maka
lapisan pasir tersebut akan menghasilkan karat yang kecil sekali pada tiang pancang baja.
a. Keuntungan pemakaian tiang pancang baja :
Tiang pancang ini mudah dalam hal penyambungan;
Tiang pancang baja mempunyai kapasitas daya dukung yang tinggi;
Dalam pengangkutan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah.
b. Kerugian pemakaian tiang pancang baja :
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Tiang pancang ini mudah mengalami korosi;
Tiang pancang H dapat mengalami kerusakan besar saat menembus tanah keras dan
yang mengandung batuan, sehingga diperlukan penguatan ujung.
Gambar II.10 Tiang Pancang Baja
D. Tiang Pancang Komposit.
Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri dari dua bahan yang
berbeda yang bekerja bersama-sama sehingga merupakan satu tiang. Kadang-kadang pondasi
tiang dibentuk dengan menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan
yang berbeda, misalnya dengan bahan beton di atas muka air tanah dan bahan kayu tanpa
perlakuan apapun disebelah bawahnya. Biaya dan kesulitan yang timbul dalam pembuatan
sambungan menyebabkan cara ini diabaikan.
1. Water Proofed Steel and Wood Pile.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Tiang ini terdiri dari tiang pancang kayu untuk bagian yang di bawah permukaan air
tanah sedangkan bagian atas adalah beton. Kita telah mengetahui bahwa kayu akan tahan
lama/awet bila terendam air, karena itu bahan kayu disini diletakan di bagian bawah yang
mana selalu terletak dibawah air tanah.
Cara pelaksanaannya adalah sebagai berikut :
a. Casing dan core dipancang bersamaan ke dalam tanah hingga mencapai kedalaman yang
telah ditentukan untuk meletakkan tiang pancang kayu tersebut dan harus terletak di
bawah muka air tanah yang terendah;
b. Kemudian core di tarik ke atas dan tiang pancang kayu dimasukkan ke dalam casing dan
terus dipancang hingga mencapai lapisan tanah keras;
c. Setelah mencapai lapisan tanah keras, pemancangan dihentikan dan core ditarik keluar
dari casing. Kemudian beton dicor ke dalam casing sampai penuh terus dipadatkan
dengan menumbukkan core ke dalam casing.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Gambar II.11 Tiang Pancang Water proofed steel pipe and wood pile
2. Composite Dropped in Shell and Wood Pile
Tipe tiang ini hampir sama dengan tipe diatas hanya bedanya di sini memakai shell yang
terbuat dari bahan logam tipis permukaannya di beri alur spiral. Secara singkat pelaksanaanya
sebagai berikut:
a. Casing dan core dipancang bersama-sama sampai mencapai kedalaman yang telah
ditentukan di bawah muka air tanah.
b. Setelah mencapai kedalaman yang dimaksud core ditarik keluar dari casing dan tiang
pancang kayu dimasukkan dalam casing terus dipancang sampai mencapai lapisn tanah
keras. Pada pemancangan tiang pancang kayu ini harus diperhatikan benar-benar agar
kepala tiang tidak rusak atau pecah.
c. Setelah mencapai lapisan tanah keras core ditarik keluar lagi dari casing.
d. Kemudian shell berbentuk pipa yang diberi alur spiral dimasukkan dalam casing. Pada
ujung bagian bawah shell dipasang tulangan berbentuk sangkar yang mana tulangan ini
dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat masuk pada ujung atas tiang pancang kayu
tersebut.
e. Beton kemudian dicor kedalam shell. Setelah shell cukup penuh dan padat casing
ditarik keluar sambil shell yang telah terisi beton tadi ditahan terisi beton tadi ditahan
dengan cara meletakkan core diujung atas shell.
3. Composite ungased concrete and wood pile
Dasar pemilihan tiang ini adalah :
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
a. Lapisan tanah keras dalam sekali letaknya sehingga tidak memungkinkan untuk
menggunakan cast in place concrete pile. Sedangkan kalau menggunakan precast
concrete pile akan terlalu panjang sehingga akan sulit dalam pengangkutan dan
biayanya juga akan lebih besar;
b. Muka air tanah terendah sangat dalam sehingga apabila kita menggunakan tiang
pancang kayu akan memerlukan galian yang sangat besar agar tiang pancang tersebut
selalu di bawah muka air tanah terendah.
Cara pelaksanaan tiang ini adalah sebagai berikut :
1) Casing baja dan core dipancang ke dalam tanah hingga mencapai kedalaman yang telah
ditentukan di bawah muka air tanah;
2) Kemudian core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan dalam casing
terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras;
3) Setelah sampai pada tanah keras core dikeluarkan lagi dari casing dan beton dicor sebagian
ke dalam casing, kemudian core dimasukkan lagi ke dalam casing;
4) Beton ditumbuk dengan core sambil casing ditarik ke atas sampai jarak tertentu sehingga
terjadi bentuk beton yang menggelembung seperti bola di atas tiang pancang kayu tersebut;
5) Core ditarik lagi keluar dari casing dan casing diisi dengan beton lagi sampai padat setinggi
beberapa cm di atas permukaan tanah. Kemudian beton ditekan dengan core kembali
sedangkan casing ditarik ke atas sampai keluar dari tanah.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Gambar II.12 Tiang Pancang Composite ungased concrete and wood pile
4. Composite dropped shell and pipe pile
Dasar pemilihan tiang ini adalah :
Lapisan tanah keras terlalu dalam letaknya bila digunakan cast in place concrete pile;
Letak muka air tanah terendah sangat dalam apabila kita menggunakan tiang composite
yang bawahnya dari tiang pancang kayu.
Cara pelaksanaan tiang ini adalah sebagai berikut :
a. Casing dan core dipancang bersamaan sehingga casing hampir seluruhnya masuk ke
dalam tanah. Kemudian core ditarik keluar dari casing;
b. Tiang pipa baja dengan dilengkapi sepatu pada ujung bawah dimasukkan dalam casing
terus dipancang dengan pertolongan core sampai ke tanah keras;
c. Setelah sampai pada tanah keras kemudian core ditarik ke atas kembali;
d. Kemudian shell yang beralur pada dindingnya dimasukkan dalam casing hingga
bertumpu pada penumpu yang terletak di ujung atas tiang pipa baja. Bila diperlukan
pembesian maka besi tulangan dapat dimasukkan dalam shell dan kemudian beton
dicor sampai padat;
e. Shell yang terisi dengan beton ditahan dengan core sedangkan casing ditarik keluar dari
tanah.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Gambar II.13 Tiang Pancang Composite dropped shell and pipe pile
5. Franki composite pile
Prinsip kerjanya hampir sama dengan tiang Franki biasa, hanya saja pada Franki
composite pile ini pada bagian atasnya dipergunakan tiang beton precast biasa atau tiang
profil H dari baja.
Cara pelaksanaan tiang ini adalah :
a. Pipa dengan sumbat beton yang dicor lebih dahulu pada ujung pipa baja dipancang dalam
tanah dengan drop hammer sampai pada tanah keras;
b. Setelah pemancangan mencapai kedalaman yang telah direncanakan pipa diisi lagi
dengan beton dan terus ditumbuk dengan drop hammer sambil pipa ditarik lagi ke atas
sedikit sehingga terjadi bentuk beton seperti bola;
c. Setelah tiang beton precast atau tiang baja H masuk dalam pipa sampai bertumpu pada
bola beton pipa ditarik keluar dari tanah;
d. Rongga di sekitar tiang beton precast atau tiang baja H diisi dengan kerikil atau pasir.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
tanah keras
tiang
tanah lunak
Gambar II.14 Tiang Pancang Franki composite pile
II.7.1.2 Berdasarkan cara penyaluran beban yang diterima tiang ke dalam tanah
Berdasarkan cara penyaluran bebannya ke tanah, pondasi tiang dibedakan menjadi tiga
jenis, yaitu :
1. Pondasi tiang dengan tahanan ujung (End Bearing Pile)
Tiang ini akan meneruskan beban melalui tahanan ujung tiang ke lapisan tanah
pendukung.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
tiang
tanah berbutir kasar
tiang
tanah berkohesiftinggi
Gambar II.15 Pondasi Tiang Pancang Dengan Tahanan Ujung (End Bearing Pile)
Sumber: Ir. Sardjono, H. S. Pondasi Tiang Pancang, Jilid I
2. Tiang pancang dengan tahanan gesekan (Friction Pile)
Jenis tiang pancang ini akan meneruskan beban ke tanah melalui gesekan antara tiang
dengan tanah di sekelilingnya. Bila butiran tanah sangat halus tidak menyebabkan tanah di
antara tiang - tiang menjadi padat, sedangkan bila butiran tanah kasar maka tanah di antara
tiang akan semakin padat.
Gambar II.16 Pondasi Tiang Pancang Dengan Tahanan Gesekan (Friction Pile) Sumber: Ir. Sardjono, H. S. Pondasi Tiang Pancang, Jilid I
3. Tiang pancang dengan tahanan lekatan (Adhesive Pile)
Bila tiang dipancangkan pada dasar tanah pondasi yang memiliki nilai kohesi tinggi,
maka beban yang diterima oleh tiang akan ditahan oleh lekatan antara tanah disekitar dan
permukaan tiang.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Gambar II.17 Pondasi Tiang Pancang Dengan Tahanan Lekatan (Adhesive Pile) Sumber: Ir. Sardjono, H. S. Pondasi Tiang Pancang, Jilid I
II.8 Pemancangan tiang pancang
Pemancangan tiang pancang adalah usaha yang dilakukan untuk menempatkan tiang
pancang di dalam tanah sehingga berfungsi sesuai perencanaan. Pada umumnya pelakasanan
pemancangan dapat dibagi dalam tiga tahap, tahap pertama adalah pengaturan posisi tiang
pancang, yang meliputi kegiatan mengangkat dan mendirikan tiang pada pemandu rangka
pancang, membawa tiang pada titik pemancangan, mengatur arah dan kemiringan tiang dan
kemudian percobaan pemancangan.
Setelah selesai, tahap kedua adalah pemancangan tiang hingga mencapai kedalaman
yang direncanakan. Pada tahap ini didalam pencatatan data pemancangan, yaitu jumlah
pukulan pada tiap penurunan tiang sebesar 0, 25 m atau 0, 5 m. Hal ini dimaksudkan untuk
memperkirakan apakah tiang telah mencapai tanah keras seperti yang telah direncanakan.
Tahap terakhir biasa dikenal dengan setting, yaitu pengukuran penurunan tiang pancang per -
pukulan pada akhir pemancangan. Harga penurunan ini kemudian digunakan untuk
menentukan kapasitas dukung tiang tersebut.
II.8.1 Peralatan Pemancangan (Driving Equipment)
Untuk memancangkan tiang pancang ke dalam tanah digunakan alat pancang. Pada
dasarnya alat pancang terdiri dari tiga macam, yaitu :
1. Drop hammer
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
2. Single - acting hammer
3. Double - acting hammer
Bagian - bagian yang paling penting pada alat pancang adalah pemukul (hammer),
leader, tali atau kabel dan mesin uap.
II.8.2 Hal - Hal yang Menyangkut Masalah Pemancangan
Ada beberapa hal yang sering dijumpai pada saat proses pemancangan. Pada
umumnya yang sering terjadi antara lain adalah kerusakan tiang, pergerakan tanah pondasi
hingga pada masalah pemilihan peralatan.
1. Pemilihan peralatan
Alat utama yang digunakan untuk memancangkan tiang-tiang pracetak adalah
penumbuk (hammer) dan mesin derek (tower). Untuk memancangkan tiang pada posisi
yang tepat, cepat dan dengan biaya yang rendah, penumbuk dan dereknya harus dipilih
dengan teliti agar sesuai dengan keadaan di sekitarnya, jenis dan ukuran tiang, tanah
pondasi dan perancahnya. Faktor - faktor yang mempengaruhi pemilihan alat penumbuk
adalah kemungkinan pemancangannya dan manfaatnya secara ekonomis. Karena dewasa ini
masalah-masalah lingkungan seperti suara bising atau getaran tidak boleh diabaikan, maka
pekerjaan seperti ini perlu digabungkan dengan teknik-teknik pembantu lainnya walaupun
sebelumnya telah ditetapkan salah satu cara pemancangan.
2. Pergerakan tanah pondasi
Pemancangan tiang akan mengakibatkan tanah pondasi dapat bergerak karena sebagian
tanah yang digantikan oleh tiang akan bergeser dan mengakibatkan bangunan - bangunan
yang berada di dekatnya akan mengalami pergeseran juga.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
3. Kerusakan tiang
Pemilihan ukuran dan mutu tiang didasarkan pada kegunaannya dalam perencanaan,
tetapi setidaknya tiang tersebut harus dapat dipancangkan sampai ke pondasi. Jika tanah
pondasi cukup keras dan tiang tersebut cukup panjang, tiang tersebut harus dipancangkan
dengan penumbuk (hammer) dan tiang harus dijaga terhadap kerusakan akibat gaya
tumbukan dari hammer.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Gambar II.17 Proses Pemancangan Tiang Pancang
II.9 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang berdasarkan Data Lapangan
1. Kapasitas daya dukung tiang pancang dari hasil sondir
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Diantara perbedaaan tes dilapangan, sondir atau cone penetration test (CPT) seringkali
sangat dipertimbangkan berperanan dari geoteknik. CPT atau sondir ini tes yang sangat cepat,
sederhana, ekonomis dan tes tersebut dapat dipercaya dilapangan dengan pengukuran terus-
menerus dari permukaan tanah-tanah dasar. CPT atau sondir ini dapat juga mengklasifikasi
lapisan tanah dan dapat memperkirakan kekuatan dan karakteristik dari tanah. Didalam
perencanaan pondasi tiang pancang (pile), data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan
kapasitas daya dukung (bearing capacity) dar tiang pancang sebelum pembangunan dimulai,
guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari tiang pancang. Kapasitas daya dukung
ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :
Qu = Qb + Qs = qbAb + f.As........................................................... ..............(II.3)
dimana :
Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang.
Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang.
Qs = Kapasitas tahanan kulit.
qb = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas.
Ab = Luas di ujung tiang.
f = Satuan tahanan kulit persatuan luas.
As = Luas kulit tiang pancang.
Perencanaan pondasi tiang pancang dengan Sondir diklasifikasikan atas
beberapa metode diantaranya :
a. Metode Aoki dan De Alencar
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit dari data
Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh sebagai berikut :
qb = b
ca
Fbaseq )( ............................................................................. ...............(II.4)
dimana :
qca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D dibawah ujung
tiang dan Fb adalah faktor empirik tahanan ujung tiang tergantung pada
tipe tiang.
Tahanan kulit persatuan luas (f) diprediksi sebagai berikut :
F = qc (side) s
s
F .................................................................................... ..............(II.5)
dimana :
qc (side) = Perlawanan konus rata-rata pada masinglapisan sepanjang tiang.
Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang.
Fb = Faktor empirik tahan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang.
Faktor Fb dan Fs diberikan pada Tabel II.1 dan nilai-nilai faktor empirik s diberikan pada
Tabel II.2.
Tabel II.1 Faktor empirik Fb dan Fs Tipe Tiang Pancang Fb Fs
Tiang Bor 3,5 7,0
Baja 1,75 3,5
Beton Pratekan 1,75 3,5
Sumber : Titi & Farsakh, 1999
Tabel II.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Tipe Tanah s
(%) Tipe Tanah s (%) Tipe Tanah s (%)
Pasir 1,4 Pasir berlanau 2,2 Lempung
berpasir 2,4
Pasir kelanauan 2,0 Pasir berlanau
dengan lempung 2,8
Lempung
berpasir
dengan lanau
2,8
Pasir kelanauan
dengan
lempung
2,4 Lanau 3,0
Lempung
berlanau
dengan pasir
3,0
Pasir
berlempung
dengan lanau
2,8
Lanau
berlempung
dengan pasir
3,0 Lempung
berlanau 4,0
Pasir
berlempung 3,0
Lanau
berlempung 3,4 Lempung 6,0
Sumber : Titi & Farsakh, 1999
Pada umumnya nilai s untuk pasir = 1,4 persen, nilai s untuk lanau = 3,0 persen dan nilai s
untuk lempung = 1,4 persen.
b. Metode Langsung
Metode langsung ini dikemukakan oleh beberapa ahli diantaranya : Meyerhoff,
Tomlinson, Begemann.
Daya dukung pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :.
Qu = q c x A p + JHL x K t ................................................. ..(II.6)
Dimana :
Qu = Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang.
q c =Tahanan ujung Sondir (Perlawanan penetrasi Konus pada kedalaman yang ditinjau).
Dapat digunakan faktor koreksi Meyerhoff :
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
q c 1 = Rata-rata PPK (q c ) 8D diatas ujung tiang
q c 2 = Rata-rata PPK (q c ) 4D diatas ujung tiang
JHL = Jumlah hambatan lekat.
K t = Keliling tiang.
A p = Luas penampang tiang.
- Daya dukung ijin pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :
Q u Ijin = 3pc xAq +
5tJHLxK ........................................................... (II.7)
Dimana :
Q u Ijin = Kapasitas daya dukung ijin tiang pancang.
q c = Tahanan ujung sondir dengan memakai faktor koreksi Begemann.
JHL = Jumlah hambatan lekat ( total friction ).
K t = Keleling tiang.
A p = Luas penampang tiang.
3 = Faktor keamanan untuk daya dukung tiang.
5 = Faktor keamanan untuk gesekan pada selimut tiang.
Dari hasil uji sondir ditunjukkan bahwa tahanan ujung sondir ( harga tekan konus )
bervariasi terhadap kedalaman. Oleh sebab itu pengambilan harga q c untuk daya dukung
diujung tiang kurang tepat. Suatu rentang disekitar ujung tiang perlu dipertimbangkan dalam
menentukan daya dukungnya.
Menurut Meyerhoff :
q p = q c Untuk keperluan praktis.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
q p = ( 2/3 3/2 ) q c ................................................................................ .............(II.8)
Dimana :
q p = Tahanan ujung ultimate.
q c = Harga rata rata tahanan ujung konus dalam daerah 2D dibawah ujung tiang.
2. Kapasitas daya dukung tiang pancang dari hasil SPT
2.1 Daya dukung ujung pondasi tiang pancang pada tanah kohesif dan non-kohesif
dengan data SPT
a. Daya dukung ujunga tanah pada tanah non-kohesif
Qp = 40*N-SPT*Lb/D*Ap 400* N-SPT* Ap
dimana : Qp = Tahanan ujung ultimate ( kN )
Ap = Luas penampang tiang pancang ( m2 )
b. Tahanan geser selimut tiang pancang pada tanah non - kohesif
Qs = 2* N-SPT*p*Li ................................................................... ..(II.9)
dimana: Li = Panjang lapisan tanah (m)
p = Keliling tiang (m)
c. Daya dukung ujung tiang pada tanah kohesif cu
- Untuk tiang pancang dan tiang bor
Qp = 9* cu* Ap ......................................................................... ...(II.10)
dimana : Ap = Luas penampang tiang (m2)
cu = Kohesi undrained (kN/ m2)
= N-SPT*2/3*10
d. Tahanan geser selimut tiang pada tanah kohesif cu
Qs = * cu*p* Li...(II.11)
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
dimana:
= Koefisien adhesi antara tanah dan tiang
cu = Kohesi undrained (kN/ m2)
= N-SPT*2/3*10
p = Keliling tiang (m)
Li = Kanjang lapisan tanah (m)
II.10 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Berdasarkan Data Laboratorium
II.10.1 Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Data Parameter Kuat Geser
Tanah
Berdasarkan hasil pemeriksaan tanah melalui beberapa percobaan akan didapatkan nilai
berat isi tanah (), nilai kohesif tanah (c) serta nilai sudut geser tanah ().
Perkiraan kapasitas daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah pasir dan silt
didasarkan pada data parameter kuat geser tanah, ditentukan dengan perumusan sebagai
berikut :
1. Daya dukung ujung pondasi tiang pancang (end bearing).
Untuk tanah kohesif :
Qp = Ap . cu . Nc* ......................................................................... .........(II.12)
dimana :
Qp = Tahanan ujung per satuan luas, ton.
Ap = Luas penampang tiang pancang , m2.
cu = Undrained cohesion, ton/m2.
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Nc* = Faktor daya dukung tanah, untuk pondasi tiang pancang nilai Nc* = 9 (Whitaker
and Cooke, 1966).
Untuk mencari nilai cu (Undrained cohesion), dapat digunakan persamaan di bawah ini
:
* = 0,21 + 0,25
u
a
cp < 1 ......................................................... ..........(II.13)
dimana :
* = Faktor adhesi = 0,4
pa = Tekanan atmosfir = 1,058 ton/ft2 = 101,3 kN/m2
Untuk tanah non kohesif :
Qp = Ap . q' (Nq* - 1) .................................................................. ...........(II.14)
dimana :
Qp = Tahanan ujung per satuan luas, ton.
Ap = Luas penampang tiang pancang , m2.
q' = Tekanan vertikal efektif, ton/m2.
Nq* = Faktor daya dukung tanah.
Vesic (1967) mengusulkan korelasi antara dan Nq* seperti terlihat pada Gambar II.19
berikut ini :
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Gambar II.19 Faktor Nq* (Vesic, 1967)
2. Daya dukung selimut tiang pancang (skin friction).
Qs = f i. Li . p ............................................................................. .............(II.15)
dimana :
fi = 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 = i* . cu ................................................................................ ............(II.16)
dimana :
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
i* = Faktor adhesi, 0,55 (Reese & Wright, 1977).
cu = Undrained cohesion, ton/m2.
Pada tanah non-kohesif :
f = K0 . v . tan ..................................................................... ............(II.17)
dimana :
K0 = Koefisien tekanan tanah
K0 = 1 sin
v = Tegangan vertikal efektif tanah, ton/m2.
v = . L
L = 15D
D = Diameter
= 0,8 .
II.10.2 Tahanan Ujung Ultimate
Kapasitas maksimum tahanan ujung dari sebuah tiang pancang dapat dihitung
dengan menggunakan data pengujian laboratorium maupun data pengujian penetrasi. Jika
menggunakan data laboratorium maka perhitungan kapasitas ultimate tahanan ujung
berdasarkan Meyerhof sebagai berikut :
Ppu = Ap (C.Nc + .q.Nq) . (II.18)
Dimana :
Ppu = Kapasitas ultimate tahan ujung tiang (kg/cm2)
Ap = Luas penampang tiang pancang (cm2)
C = Kohesi tanah (kg/cm2)
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Nc = Faktor kapasitas daya dukung, tergantung pada sudut geser tanah ()
Nq = Faktor kapasitas daya dukung, tergantung pada harga L/B > 1
dan bergantung sudut geser tanah ()
q = Tegangan vertikal efektip pada titik tiang pancang (kg/cm2)
= 1 untuk semua kecuali faktor-faktor vesic (1975) dimana
321 0K+=
Ko = Koefisien tanah dalam keadaan diam
Ko = (1-sin)OCR
Faktor faktor kapasitas daya dukung ( Nc dan Nq ) dapat dihitung berdasarkan grafik II.20.
Grafik II.20 Grafik daya dukung tanah Meyerhof
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Harga faktor daya dukung sesuai dengan grafik diatas dapat juga dilihat pada tabel berikut : Tabel II.3 Faktor daya dukung Meyerhof
II.10.3 Tahanan Kulit ( Skin Resistance )
Perhitungan kapasitas ultimate tahanan kulit (skin resistance) dengan menggunakan
kombinasi tegangan total dan tegangan efektif. Ada tiga metode yang digunakan untuk
menghitung tahanan kulit pada tiang pancang dalam tanah kohesif. Metode metode ini
disebut metode , metode dan metode . Metode metode ini digunakan juga untuk tiang
pancang di dalam tanah tak berkohesif, semua kasus secara umum, kapasitas tahanan kulit
dihitung sebagai :
= )19.........(......................................................................).........(. IILfAP ssps
-
I. E. Sulastri Sihotang : Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP Dan KPP Sumbagut I Jalan Suka Mulia Medan, 2009. USU Repository 2009
Dimana :
Pps = Kapasitas ultimate tahanan kulit (kg/cm2)
As = Luas permukaan efektif pada fs bekerja dan biasanya dihitung sebagai keliling x
pertambahan penanaman L (cm 2)
L = Pertambahan panjang yang tertanam untuk setiap lapisan tanah (cm)
fs = Tahanan kulit yang akan dihitung dengan menggunakan salah satu