MAKALAHDAYA DUKUNG TANAH

Disusun Oleh :CATUR PRIBADI 3.12.10.1.07

ICHSAN ALI FAUZI 3.12.10.1.12

TRI WAHYU HADI S. 3.12.10.1.22

TEKNIK SIPIL

TEKNIK KONSTRUKSI SIPIL

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG2010

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang................................................................................................

B. Rumusan Masalah...........................................................................................

C. Tujuan..............................................................................................................

BAB II PEMBAHASAN

A. Daya Dukung Tanah Menurut Terzaghi .........................................................

B. Metode Lain dari Daya Dukung Tanah...........................................................

C. Contoh Pada Perkerasan Jalan.........................................................................

BAB III PENUTUP

Simpulan.............................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA

ABSTRAK

Dalam perencanangan untuk mendirikan sebuah bangunan atau konstruksi, sebelumnya harus ditentukan bagimana tanah itu, karakteristik,serta klasifikasi tanah tersebut. Sehingga dapat diketahui bangunan yang cocok yang akan dibangun diatas tanah tersebut. Hal yang harus diperhatikan lainnya adalah tentang daya dukung tanah, dimana daya dukung tersebut menentukan kekuatan dan kuat geser tanah, dengan menguji tanah tersebut. Apakah tanah tersebut mampu untuk menopang bangunan yang akan dibangun di atas tersebut atau tidak. Dalam menentukan daya dukung tanah digunakan beberapa teori, diantaranya teori daya dukung Terzhaghi, teori daya dukung lempung, teori daya dukung pasir, dan beberapa metode percobaan. Dan pada akhirnya dapat diketahui, konstruksi yang cocok untuk dibangun diatasnya sesuai dengan daya dukung tanah yang tersedia di area tersebut.

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam pandangan teknik sipil, tanah adalah himpunan mineral, bahan organik, dan

endapan – endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak diatas batuan dasar

(bedrock). Ikatan antara butiran yang relaif lemah dapat disebabkan oleh karbonat, zat

organik, atau oksida – oksida yang mengendap diantara partikel – partikel. Ruang

diantara partikel – partikel dapat berisi air, udara ataupun keduanya. Proses pelapukan

batuan atau proses geologi lainnya yang terjadi didekat permukaan bumi membentuk

tanah. Pembentukan tanah dari batuan induknya, dapat berupa proses fisik maupun

kimia. Proses pembentukan tanah secara fisik yang mengubah batuan menjadi partikel –

partikel yang lebih kecil, terjadi akibat pengaruh erosi, angin, air, es, manusia, atau

hancurnya partikel tanah akibat perubahan suhu atau cuaca. Partikel – partikel mungkin

berbentuk bulat, maupun bentuk – bentuk diantaranya. Umumnya, pelapukan akibat

proses kimia dapat terjadi oleh pengaruh oksigen, karbondioksida, air (terutama yang

mengandung asam atau alkali) dan proses – proses kimia yang lain. Jika hasil pelapukan

masih ditempat asalnya, maka tanah ini disebut tanah residual (residual soil) dan apabila

tanah berpindah tempatnya, disebut tanah tersangkut (transported soil).

Istilah pasir, lempung, lanau atau lumpur digunakan untuk menggamnbarkan ukuran

partikel pada batas ukuraan butir yang telah ditentukan. Akan tetapi, istilah yang sama

juga digunakan untuk menggambarkan sifat tanah yang khusus. Sebagai contoh,

lempung adalah jenis tanah yang bersifat kohesif dan plastis, sedang pasir digambarkan

sebagai tanah yang tidak kohesif dan tidak plastis.

Daya dukung tanah merupakan pendukung pondasi, di mana suatu pondasi

merupakan bagian dari struktur yang menyalurkan beban langsung ke lapisan tanah di

bawahnya. Bila tanah di dekat permukaan mampu mendukung beban-beban struktual

maka dapat digunakan pondasi tapak (footing) atau pondasi rakit (raft). Pondasi tapak

adalah suatu pelat yang relatif yang memberikan dukungan terhadap bagian dari

struktur secara terpisah. Sedangkan pondasi raft adalah pelat tunggal yang relatif besar,

biasanya diperkaku, yang mendukung keseluruhan struktur. Bila tanah di dekat

permukaan tidak mampu mendukung beban-beban struktual, maka dipakai ting

pancang (pile) atau tiang (pier) untuk menyalurkan beban ke tanah yang lebih kuat

(batuan) pada kedalaman yang lebih besar.

Pondasi harus memenuhi persyaratan dasar: (1) faktor keamanan terhadap

keruntuhan geser dari tanah pendukung harus memadai, biasanya sebesar 2,5 sampai 3;

(2) penurunan pondasi dapat terjadi dalam batas toleransi dan penurunan sebagian

(defferential settlement) tidak boleh menyebabkan kerusakan serius atau mempengaruhi

fungsi struktur. Daya dukung tanah izin (q ) didefinisikan sebagai tekanan maksimum

yang boleh dikerjakan pada tanah sedemikian rupa sehingga kedua kebutuhan diatas

terpenuhi.Nilai-nilai perkiraan daya dukung tanah, yaitu besarnya tekanan yang akan

terjadi dengan faktor keamanan terhadap keruntuhan geser yang cukup memadai, tetapi

tanpa memperhitungkan adanya penurunan.

Kerusakan akibat penurunan tanah dapat di tanggulangi dengan cara

menstabilkan tanah, yaitu cara yang dipakai untuk meningkatkan daya dukung tanah

terutama untuk tanah dasar. Hampir semua jenis tanah kecuali tanah organis dapat

meningkat daya dukungnya bila distabilisasi dengan bahan stabilisasi yang sesuai.

B. RUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah ini dimaksudkan untuk menyamakan persepsi antara penulis dan

pembaca mengenai daya dukung tanah,metode apa yang digunakan,fungsi,dan cara

menghitungnya.

C. TUJUAN

1. memahami dan menghitung kekuatan daya dukung tanah untuk perancangan

segala fondasi dari hasil pengolahan data penyelidikan tanah;

2. sebagai syarat untuk memenuhi tugas mata kuliah Bahasa Indonesia Politeknik

Negeri Semarang;

3. menentukan karakteristik tanah dari kekuatan daya dukung tanah.

BAB II PEMBAHASAN

Dalam perencanaan pembangunan fondasi gedung atau bangunan lain ada dua hal

utama yang harus di perhatikan yaitu daya dukung tanah dan penurunan tanah yang akan

terjadi karena bila mana tanah yang akan digunakan itu lunak maka banguna n tidak akan

bisa stabil atau seimbang . umumnya cara yang di pakai untuk mengetahui kekuatan geser

tanah yang akan digunakan tersebut adalah dengan melakukan uji tanah di laboratorium.

Banyak teori yang sering digunakan untuk menghitung daya dukung tanah tapi yang

paling sering dipakai adalah teori Terzaghi.

A. Teori Daya Dukung Terzaghi

Teori ini dimaksudkan untuk fondasi yang tidak terlalu dalam . Teori ini berdasarkan

pada anggapan kekuatan geser tanah dinyatakan dengan rumus :

s = c + σ tan ∅

keterangan :

s = titik geser tanah

σ = tegangan normal pada bidang geser

c dan ∅ = konstanta geser tanah tersebut.

Teori ini runtuh karena dasar fondasi dianggap tidak licin sehingga gesekan antara

dasar fondasi dengan tanah sangat tinggi , karena hal itu kekuatan tanah tidak dihitung

karena hanya beratnya saja yang diperhatikan.

Teori Terzaghi ini memunculkan rumus daya dukung tanah sebagai berikut :

q = cNc + γDNq + 1/2 γ BNγ

dimana :

q = daya dukung keseimbangan

B = lebar fondasi

D = dalam fondasi

γ = berat sisi tanah

c = kohesi

∅ = sudut perlawanan geser .

Teori Terzaghi hanya cocok untuk fondasi dangkal karena tidak memperhitungkan

kekuatan geser tanah yang terletak diatas dasar fondasi.

Teori lain yang juga baik untuk fondasi dangkal maupun fondasi dalam ditemukan oleh

Meyerhof dengan memperhitungkan kekuatan geser sampai pada permukaan tanah , dengan

demikian teori Meyerhof berlaku untuk semua jenis fondasi.

Teori-teori yang di kemukakan oleh Terzaghi tadi hanya bisa dipakai untuk fondasi

memenjang tapi tidak dapat digunakan untuk fondasi bujur sangkar atau fondasi lingkaran.

Oleh karena itu Terzaghi mengusulkan rumus-rumus berikut.

untuk fondasi lingkaran :

q 1,3 cNc + γ DNq + 0,6 γ RNγ

dimana R jari-jari fondasi.

untuk fondasi bujur sangkar :

q 1,3 cNc + DNq + 0,4 γ BNγ (dimana B lebar fondasi)

dimana B adalah lebar fondasi

Daya Dukung Lempung

Rumus-rumus yang dikemukakan di atas tidak cocok untuk jenis tanah

lempung karena tidak mengandung nilai tegangan pori air. Jika ada tegangan pori air

harus diperhitungkan tapi jika untuk jenis tanah pasir tidak masalah karena memang

tegangan air sellalu dianggap tidak ada.

Untuk lapisan lempung pembuatan bangunan diatasnya akan selalu

menimbulkan tegangan pori, yang mana tidak akan segera menyusut. Biasanya waktu

untuk penyusutan pori air jauh lebih lama daripada waktu mendirikan bangunan diatas

tanah lmpung tersebut dan hal ini berarti bahwa kekuatan pergeseran tanah lempung

tidak akan banyak mengalami perubahan selama pembuatan bangunan. Oleh karena

itu, biyasanya kekuatan geser lempung dihitung menggunekan nilai kekuatan geser

sebelum mendirikan bangunan yaitu dengan cara menganggap ∅=0 dan kekuatan

geser s=c.

Untuk nilai NC yang paling sering dipakai untuk kasus ini adalah yang

diusulkan oleh Skempton. Nilai ini didapat dari pengalaman di lapangan

Rumus fondasi persegi rumus yang di usulkan oleh Skempton adalah :

Ncr = ( 1 + 0,2BL

) Ncs

dimana Ncr = nilai untuk fondasi persegi

Ncs = nilai untuk fondasi memanjang

L = panjang fondasi

B = lebar fondasi.

Daya Dukung Pasir

Untuk fondasi pada permukaan tanah

q = 1/2 γ BNγ

Jadi dalam hal ini daya dukung (beban persatuan luas) adalah sebanding dengan lebar

fondasi.Daya dukung juga sebanding dengan berat isi tanah. Hal ini berarti bahwa tinggi

muka air tanah banyak mempengaruhi daya dukung pasir. Tanah dibawah muka air

beratnya kira-kira separuhnya tanah yang diatas muka air.

Tegangan Tanah Yang Diperbolehkan

Untuk mendapatkan tegangan yang dipakai dalam perencanaan fondasi nilai yang dihitung

dengan rumus diatas ini dibagi dengan faktor keamanan dan nilai yang didapat disebut

daya dukung yang diperbolehkan , yaitu :

Tegangan tanah yang diperbolehkan : dayadukung keseimbangan

faktor keamanan

Faktor keamanan ini biasanya diambil sebesar tiga.

Daya dukung tanah dapat dicari dengan metode berikut.

a. CBR(California Bearing Ratio)

b. DCP(Dynamic Cone Penetrometer)

c. SPT (Standard Penetration Test)

B. Metode CBR

Metoda ini awalnya diciptakan oleh O.J poter kemudian di

kembangkan oleh California State Highway Departement, kemudian

dikembangkan dan dimodifikasi oleh Corps insinyur-isinyur tentara Amerika

Serikat (U.S Army Corps of Engineers). Metode ini menkombinasikan percobaan

pembebanan penetrasi di laboratorium atau di lapangan dengan rencana empiris

untuk menentukan tebal lapisan perkerasan. Hal ini digunakan sebagai metode

perencanaan perkerasan lentur (flexible pavement) suatu jalan. Tebal suatu bagian

perkerasan ditentukan oleh nilai CBR.Dengan rasio dari hasil tersebut yang kita

pakai sebagai acuan.

C. DCP(Dynamic Cone Penetrometer)

DCP atau Dynamic Cone Penetrometer adalah alat yang digunakan untuk

mengukur daya dukung tanah dasar jalan langsung di tempat (in situ). Daya

dukung tanah dasar tersebut diperhitungkan berdasarkan pengolahan atas hasil test

DCP yang dilakukan dengan cara mengukur berapa dalam (mm) ujung konus

masuk ke dalam tanah dasar tersebut setelah mendapat tumbukan palu geser pada

landasan batang utamanya. Korelasi antara banyaknya tumbukan dan penetrasi

ujung conus dari alat DCP ke dalam tanah akan memberikan gambaran kekuatan

tanah dasar pada titik-titik tertentu. Makin dalam konus yang masuk untuk setiap

tumbukan artinya makin lunak tanah dasar tersebut. Pengujian dengan

menggunakan alat DCP akan menghasilkan data yang setelah diolah akan

menghasilkan CBR lapangan tanah dasar pada titik yang ditinjau. CBR lapangan

tanah dasar pada pelebaran jalan

Jika pada tanah dasar dengan kedalaman sampai dengan 1 meter terdapat beberapa

lapisan tanah dengan daya dukung (nilai CBR) yang berbeda, maka nilai CBR

lapangan pada titik tersebut diperhitungkan berdasarkan nilai CBR yang mewakili

nilai-nilai CBR lapisan-lapisan tanah di maksud.Untuk CBR lapangan tanah dasar

pada jalan aspal

jika dihadapi kondisi tidak terdapat alat Benkelman Beam untuk mendapatkan data

rebound deflection jalan aspal guna keperluan overlay design, maka dapat

digunakan alat DCP untuk mengumpulkan data-data lapangan. CBR yang

diperoleh dari perhitungan hasil survey dengan alat DCP digunakan sebagai salah

satu masukan untuk memperhitungkan kebutuhan overlay yang prinsipnya adalah

memanfaatkan nilai sisa perkerasan lama. CBR lapangan tanah dasar di bawah

perkerasan jalan yang direkonstruksi atau jalan baru

Prinsip sama dengan penentuan CBR lapangan tanah dasar pada pelebaran jalan,

hanya pengambilan lokasi titik-titik uji saja yang berbeda.

D. SPT (Standard Penetration Test)

Uji penetrasi standar ini dikembangkan pada tahun 1927 dan merupakan

sarana yang paling populer dan ekonomis untuk memperoleh informasi jenis

dan kekuatan tanah dari suatu lapisan bawah permukaan tanah. Yang

diperkirakan antara 80 sampai dengan 90 persen dari rancang pondasi

konvensional di Amerika dibuat dengan SPT. Dan telah dibakukan sebagai

ASTM D 1586 sejak tahun 1958 dan sampai dengan sekarang telah

mengalami revisi-revisi secara berkala untuk memperoleh kesempurnaan.

Dari hasil pengalaman pengeboran lebih baik

dengan menggunakan common auger dengan diameter 1 7/8” , yang

dilakukan untuk setiap 40 cm sampai kedalaman 2 m atau 3 m. Kemudian

diadakan pencucian (washing) sampai kedalaman tersebut dengan maksud

untuk melebarkan lubang bekas bor untuk persiapan pemasangan mata bor

yang lebih besar dan pipa pelindung dinding (cashing).

Sedangkan untuk lapisan permukaan tanah yang terdiri dari campuran

kerakal, kerikil dan pasir kasar yang bersifat lepas, pada saat pembuatan

lubang langsung dipasang pipa pelindung. Untuk membersihkan lubang

dipakai three cone bit .

Pengambilan sampel tanah asli pada umumnya dilakukan untuk tanah jenis

lempung, lanau, pasir kelempungan atau pasir kelanauan dengan

menggunakan alat tabung berdinding tipis dengan diameter 75 mm dan

panjangnya 78 cm.

Setelah pengambilan sampel kemudian dilakukan percobaan penetrasi

standar untuk mengetahui kekuatan lapisan tanah pada kedalaman tersebut.

Sehingga di dapat kekuatan atau daya dukung tanah tersebut.

BAB III PENUTUP

SIMPULAN

Untuk menentukan daya dukung tanah dapat diperoleh dengan cara menggunakan

beberapa teori serta beberapa metode. Diantara teori-teori tersebut diantara, yang pertama

adalah teori daya dukung Terzhaghi, dimana digunakan untuk fondasi yang tidak terlalu

dalam. Yang kedua adalah daya dukung lempung, dimana untuk menentukan daya dukung

tanah serta kuat gesernya, yang tanahnya berupa lempung. Yang ketiga adalah daya

dukung pasir, dimana untuk menentukan daya dukung serta kuat gesernya, yang tanahnya

berupa pasir. Dan beberapa metode yang digunakan adalah CBR(California Bearing

Ratio), DCP(Dynamic Cone Penetrometer), SPT (Standard Penetration Test). Dari

masing-masing metode tersebut didapat suatu nilai atau suatu kesimpulan. Sehingga

akhirnya dapat ditentukan daya dukung tanah tersebut serta kuat geser tanah.

DAFTAR PUSTAKA

http://karpetilmusipil.blogspot.com/2010/01/cbr-california-bearing-ratio.html

F.D Wieslly,1977,Mekanika Tanah cetakan keempat,Erlangga,Jakarta

www. Ilmusipil.co.id, 26 Oktober 2010.SPT test