ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG TUNGGAL PADA PROYEK PEMBAGUNAN RUSUNAWA UNIVERSITAS MEDAN AREA PANCING - MEDAN TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG TUNGGAL PADA PROYEK PEMBAGUNAN RUSUNAWA UNIVERSITAS MEDAN AREA PANCING - MEDAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil oleh: AHMAD DAUZI POHAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

2 LEMBAR PENGESAHAN ANALISIS DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG TUNGGAL PADA PROYEK PEMBAGUNAN RUSUNAWA UNIVERSITAS MEDAN AREA PANCING - MEDAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk MenempuhUjian Sarjana Teknik Sipil Dikerjakan oleh : AHMAD DAUZI POHAN Pembimbing : Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, NIP Penguji I Penguji II Penguji III Prof. Dr. Ing.- Johanes Tarigan Ir. Syahrir Arbeyn S. Ir. Rudi Iskandar, MT NIP NIP NIP Mengesahkan Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. Ing.- Johanes Tarigan NIP JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

3 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 Tunggal Pada Proyek Pembangunan Rusunawa Universitas Medan Area 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. Roesyanto, MSCE, 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, MSc, selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstension;

4 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 PAESA PASINDO ENGINEERING, sebagai Pengawasan Manajemen Konstruksi sekaligus sebagai pelaksana yang telah memberi bimbingan kepada penulis; 6. Terimakasih yang teristimewa, penulis ucapkan kepada kedua orangtua tercinta, yang telah mengasuh, mendidik, dan membesarkan serta selalu memberikan dukungan baik moral, material, maupun do a yang tak hentihentinya mereka mohonkan kepada Allah SWT sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 7. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada rekan-rekan mahasiswa dan temanteman 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, AHMAD DAUZI POHAN

5 ABSTRAK Pondasi tiang pancang merupakan salah satu jenis dari pondasi dalam yang umum digunakan, yang berfungsi untuk menyalurkan beban struktur kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang letaknya cukup dalam di dalam tanah. Untuk menghitung kapasitas tiang, terdapat banyak rumus yang dapat digunakan. Hasil masing masing rumus tersebut menghasilkan nilai kapasitas yang berbeda beda. Tujuan dari Tugas Akhir ini untuk menghitung daya dukung tiang pancang dari hasil sondir, standar penetrasi test (SPT), dan kalendering, membandingkan hasil daya dukung tiang pancang dari beberapa metode penyelidikan, dan menghitung penurunan yang terjadi pada tiang pancang tunggal. Hasil perhitungan daya dukung pondasi terdapat perbedaan nilai, baik dilihat dari penggunaan metode perhitungan Aoki dan DeAlencar, Mayerhoff, Hilley Formula ataupun Danis Formula. Dari hasil perhitungan daya dukung tiang pancang, lebih aman memakai perhitungan dari hasil data kalendering karena lebih aktual. Berdasarkan hasil perhitungan tiang tunggal yang telah dilakukan, untuk penurunan total tiang tunggal yang terjadi 16,98 mm dan penurunan ijin 25 mm maka penurunan total tiang tunggal memenuhi syarat-syarat yang diijinkan.

6 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR NOTASI... x BAB I. PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Tujuan Manfaat Pembatasan Masalah Metode Pengumpulan Data... 5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Umum Defenisi Tanah Macam-macam Pondasi Penggolongan Pondasi Tiang Pancang Alat Pancang Tiang Metode Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Sondir... 24

7 2.9.Faktor Aman Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil SPT Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Kalendering Tiang Pancang Kelompok (Pile Group) Kapasitas Kelompok dan Efisiensi Tiang Pancang Penurunan Tiang Penurunan Diizinkan BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1.Data Umum 3.2.Srutuktur Bangunan Rusunawa UMA Data Teknis Tiang Pancang Metode Pengumpulan Data Cara Analisis Lokasi Titik Sondir, Bor dan Kalendering BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Gambaran Umum Lokasi Penelitian Gambaran Umum Gedung Utama (Bangunan Rusunawa) Hasil dan Pembahasan Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang dari data sondir Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang dari data SPT Menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang

8 Dari data kalendering Menghitung penurunan tiang tunggal BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN

9 DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1 Faktor empirik F b dan F s Nilai faktor empirik untuk tipe tanah Hubungan Dr, Ф dan N dari pasir SPT hammer efficiencies Borehole, Sampler and Rod correction factors Effisiensi jenis alat pancang Karakteristik alat pancang diesel hammer Nilai-nilai k Nilai efisiensi e h Koefisien restitusi n Perkiraan angka poisson (μ ) Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin tiang pancang (S-1) Perhitungan daya dukung ultimate dan ijin tiang pancang (S-2) Perhitungan koreksi nilai SPT (BH-1) Perkiraan penurunan tiang tunggal Hasil perhitungan daya dukung tiang pancang... 91

10 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Macam-macam tipe pondasi Tiang pancang beton precast concrete pile Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile Skema pemukul tiang Urutan pemancangan Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya Pola-pola kelompok tiang pancang khusus Pengaruh tiang akibat pemancangan Beban normal sentris pada kelompok tiang pancang Beban normal eksentris pada kelompok tiang pancang Beban sentris dan momen kelompok tiang arah x dan y Tipe keruntuhan dalam kelompok tiang Definisi jarak s dalam hitungan efisiensi tiang Contoh kerusakan bangunan akibat penurunan Faktor penurunan I o Koreksi kompresi, R k Koreksi kedalaman, R h Koreksi angka Poisson, R μ Koreksi kekakuan lapisan pendukung, R b Denah Lokasi Pembangunan Asrama Site Plan Rusunawa... 57

11 3.3 Gambar 3D Rusunawa UMA Gambar 3D Rusunawa UMA Gambar Srtuktur Bangunan Rusunawa Gambar Pondasi Tiang Pancang Tipe Gambar Denah lokasi pemancangan tiang pancang Bagan alir penelitian Lokasi titik sondir dan bor Lokasi titk Kalendering Perkiraan nilai q ca (base) Nilai q c (side) pada titik sondir 1 (S-1) Perkiraan nilai q ca (base) Nilai q c (side) pada titik sondir 2 (S-2) Nilai q c (side) pada titik sondir 1 (S-1)...87

12 DAFTAR NOTASI Q u = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang Q b = Kapasitas tahanan di ujung tiang Q s q b A b = Kapasitas tahanan kulit = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas = Luas di ujung tiang f A s q c F s F b = Satuan tahanan kulit persatuan luas = Luas kulit tiang pancang = Perlawanan konus = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang N 60 = Nilai koreksi SPT terhadap cara pengujian Em = Hammer eficiency C B = Koreksi diameter bor C S = Koreksi sampler C R = Koreksi panjang tali N = Harga SPT lapangan N 60 = Nilai SPT terkoreksi cara pengujian dan regangan overburden σ ' v = Tegangan overburden efektif = Reference stress σ r

13 B = Lebar/diameter pondasi L b = Panjang penanaman pondasi A p = Luas penampang pile q e = Satuan kapasitas ujung tiang P pu = Kapasitas daya dukung ujung tiang f s = Tahanan satuan skin friction A s = Luas selimut tiang P us = Kapasitas daya dukung gesekan η E S Ep Eg S g = Effisiensi alat pancang = Energi alat pancang yang digunakan = Banyaknya penetrasi pukulan diambil dari kalendering dilapangan = Modulus elastis tiang = Efisiensi kelompok tiang = Penurunan kelompok tiang S izin = Penurunan diijinkan

14 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Medan merupakan Ibukota Propinsi yang sedang berkembang dengan pesat, baik pembangunan sarana fisik maupun non fisik. Selain melaksanakan renovasi bangunan yang sudah ada, juga dilaksanakan pembangunan kembali karena untuk memenuhi kebutuhan masyarakat yang terus berkembang. Diantara pembangunan dibidang sarana fisik tersebut antara lain Pembangunan Rusunawa Uni versitas Medan Area Sumatera Utara yang merupakan tempat tinggal atau hunian bagi para mahasiswa Universitas Medan Area. Bentuk dan struktur tanah merupakan suatu peranan yang penting dalam suatu pekerjaan konstruksi yang harus dicermati karena kondisi ketidaktentuan dari tanah berbeda-beda. 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. Pondasi ini akan menyalurkan tegangan-tegangan yang terjadi pada beban struktur atas kedalam lapisan tanah yang keras yang dapat memikul beban konstruksi tersebut. Pondasi sebagai struktur bawah secara umum dapat dibagi dalam 2 (dua) jenis, yaitu pondasi dalam dan pondasi dangkal. Pemilihan jenis pondasi tergantung kepada jenis struktur atas apakah termasuk konstruksi beban ringan

15 atau beban berat dan juga tergantung pada jenis tanahnya. Untuk konstruksi beban ringan dan kondisi tanah cukup baik, biasanya dipakai pondasi dangkal, tetapi untuk konstruksi beban berat biasanya jenis pondasi dalam adalah pilihan yang tepat. Secara umum permasalahan pondasi dalam lebih rumit dari pondasi dangkal. Untuk hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan Tugas Akhir ini pada perencanaan 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 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 pancang 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

16 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 Tujuan Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah : a. Menghitung dan membandingkan daya dukung tiang pancang dari hasil sondir, standar penetrasi test, dan kalendering. b. Menghitung penurunan elastis yang terjadi pada tiang pancang tunggal

17 1.3. 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 Pembatasan Masalah Pada pelaksanaan proyek pembangunan Rusunawa Universitas Medan Area Pancing, terdapat banyak permasalahan yang dapat ditinjau dan dibahas, maka di dalam 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. Hanya meninjau penurunan tiang pancang tunggal. d. Tidak meninjau akibat gaya horizontal. e. Data sondir yang dipakai hanya pada data manometer bacaan 1 (pertama).

18 1.5. 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 Rusunawa Universitas Medan Area, Pancing Sumatera Utara. b. Pengambilan data Pengambilan data yang diperlukan dalam perencanaan diperoleh dari PT. PAESA PASINDO ENGINEERING selaku kontrktor manajemen konstruksi berupa data hasil sondir, hasil SPT, hasil kalendring, dan gambar struktur. c. Melakukan studi keperpustakaan. Membaca buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang ditinjau untuk penulisan Tugas Akhir ini.

19 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum Tiang pancang adalah bagian-bagian konstruksi yang dibuat dari kayu, beton, dan atau baja, yang digunakan untuk meneruskan (mentransmisikan) beban-beban permukaan ke tingkat-tingkat permukaan yang lebih rendah di dalam massa tanah (Bowles, 1991). Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah yang berada dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban yang bekerja padanya (Sardjono HS, 1988). Atau apabila tanah yang mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman > 8 m (Bowles, 1991). Fungsi dan kegunaan dari pondasi tiang pancang adalah untuk memindahkan atau mentransfer beban-beban dari konstruksi di atasnya (super struktur) ke lapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam. Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle pile) untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal yang bekerja. Sudut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula dengan perencanaannya.

20 Tiang Pancang umumnya digunakan : 1. Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat. 2. Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara terhadap guling. 3. Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang ini dapat ditarik keluar kemudian. 4. Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi. 5. Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut. 6. Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan dan atau pir, khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial. 7. Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban diatas permukaan air melaui air dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut. Hal seperti ini adalah mengenai tiang pancang yang ditanamkan sebagian dan yang terpengaruh oleh baik beban vertikal (dan tekuk) maupun beban lateral (Bowles, 1991).

21 2.2. 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 udara dan air, tanah pada kondisi jenuh sebagian (partially saturated). Tanah kering adalah tanah yang tidak mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol (Hardiyatmo, 1996).

22 2.3. Macam-macam Pondasi Pondasi adalah bagian terendah bangunan yang meneruskan beban bangunan ke tanah atau batuan yang berada dibawahnya. Klasifikasi pondasi dibagi 2 (dua) yaitu: 1. Pondasi dangkal Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara langsung seperti : a. Pondasi telapak yaitu pondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom (Gambar 2.1b). b. Pondasi memanjang yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung sederetan kolom yang berjarak dekat sehingga bila dipakai pondasi telapak sisinya akan terhimpit satu sama lainnya (Gambar 2.1a). c. Pondasi rakit (raft foundation) yaitu pondasi yang digunakan untuk mendukung bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan bila susunan kolom-kolom jaraknya sedemikian dekat disemua arahnya, sehingga bila dipakai pondsi telapak, sisisisinya berhimpit satu sama lainnya (Gambar 2.1c). 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 2.1d), digunakan bila tanah dasar yang kuat terletak pada kedalaman

23 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 2.1e). Pondasi tiang umumnya berdiameter lebih kecil dan lebih panjang dibanding dengan pondasi sumuran (Bowles, 1991). (a) (b) (c)

24 (d) (e) Gambar 2.1 Macam-macam tipe pondasi : (a) Pondasi memanjang, (b) Pondasi telapak, (c) Pondasi rakit, (d) Pondasi sumuran, (e) Pondasi tiang Sumber : Hardiyatmo, Penggolongan Pondasi Tiang Pancang Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian bahan, cara tiang meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan satu persatu Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan karakteristik antara lain : strukturnya Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori (Bowles, 1991), A. Tiang pancang kayu Tiang pancang kayu dibuat dari kayu yang biasanya diberi pengawet dan dipancangkan dengan ujungnya yang kecil sebagai bagian yang runcing. Tapi biasanya apabila ujungnya yang besar atau pangkal dari pohon di pancangkan untuk tujuan maksud tertentu, seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan kembali memberikan perlawanan dan dengan ujungnya yang tebal terletak pada lapisan yang keras untuk daya dukung yang lebih besar.

25 Tiang pancang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang pancang kayu tersebut dalam keadaan selalu terendam penuh dibawah muka air tanah dan tiang pancang kayu akan lebih cepat rusak apabila dalam keadaan kering dan basah selalu berganti-ganti, sedangkan pengawetan dengan pemakaian obat pengawet pada kayu hanya akan menunda dan memperlambat kerusakan dari kayu, dan tidak dapat melindungi kayu dalam jangka waktu yang lama. Oleh karena itu pondasi untuk bangunan-bangunan permanen (tetap) yang didukung oleh tiang pancang kayu, maka puncak dari pada tiang pancang kayu tersebut diatas harus selalu lebih rendah dari pada ketinggian dari pada muka air tanah terendah. Pada pemakaian tiang pancang kayu biasanya tidak diizinkan untuk menahan muatan lebih tinggi 25 sampai 30 ton untuk satu tiang. B. Tiang pancang beton Tiang pancang jenis ini terbuat dari beton seperti biasanya. Tiang pancang ini dapat dibagi dalam 3 macam berdasarkan cara pembuatannya (Bowles, 1991), yaitu: a. Precast Reinforced Concrete Pile Precast Reinforced Concrete Pile adalah tiang pancang beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting) yang setelah cukup keras kemudian diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik beton kecil dan praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan berat sendiri beton besar, maka tiang pancang ini harus diberikan penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Tiang pancang ini dapat memikul beban yang lebih besar dari 50 ton untuk setiap tiang, hal ini tergantung pada jenis beton dan dimensinya. Precast

26 Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan dapat dilihat pada (Gambar 2.2). Gambar 2.2 Tiang pancang beton precast concrete pile Sumber : Bowles, 1991 b. Precast Prestressed Concrete Pile Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang beton yang dalam pelaksanaan pencetakannya sama seperti pembuatan beton prestess, yaitu dengan menarik besi tulangannya ketika dicor dan dilepaskan setelah beton mengeras seperti dalam (Gambar 2.3). Untuk tiang pancang jenis ini biasanya dibuat oleh pabrik yang khusus membuat tiang pancang, untuk ukuran dan panjangnya dapat dipesan langsung sesuai dengan yang diperlukan. Gambar 2.3 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile Sumber : Bowles, 1991

27 c. Cast in Place Cast in Place merupakan tiang pancang yang dicor ditempat dengan cara membuat lubang ditanah terlebih dahulu dengan cara melakukan pengeboran. Pada Cast in Place ini dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu : 1. Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk sambil pipa baja tersebut ditarik keatas. 2. Dengan pipa baja yang dipancang ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton sedangkan pipa baja tersebut tetap tinggal di dalam tanah. C. Tiang pancang baja Jenis-jenis tiang pancang baja ini biasanya berbentuk H yang digiling atau merupakan tiang pancang pipa. Balok yang mempunyai flens lebar (wide-flange beam) atau balok I dapat juga digunakan, tapi balok H khususnya dibuat sebanding untuk menahan tegangan pemancangan yang keras yang mungkin dialami oleh tiang-tiang tersebut. Dalam tiang pancang H, flens dan badan mempunyai tebal yang sama, bentuk WF yang standar dan bentuk H biasanya mempunyai badan yang tipis dari flens. Tiang pancang pipa adalah tiang pancang yang terpatri maupun yang tidak mempunyai sambungan lipat yang dapat dirancang, baik dengan ujung terbuka maupun dengan ujung tertutup. Tiang pancang pipa sering kali diisi dengan beton setelah pemancangan, walaupun dalam beberapa hal pengisian tidak perlu. Pipa yang pada ujungnya terbuka dan tiang pancang H melibatkan perpindahan volume yang relatif kecil selama pemancangan. Mengenai tiang pancang pipa, jika dijumpai batu-batu kecil, maka batu tersebut dapat dipecahkan

28 dengan mata bor pemotong (choping bit), atau dengan peledakan dan dikeluarkan melalui pipa. Jika dijumpai batu-batu besar, maka kemungkinan untuk mengakhiri tiang pancang pada batu-batu tersebut harus diselidiki. D. Tiang pancang komposit Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terbuat dari dua macam bahan berbeda yang bekerja secara bersama-sama, sehingga merupakan satu kesatuan tiang Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya Pondasi tiang pancang menurut cara pemasangannya dibagi dua bagian besar, yaitu : A. Tiang pancang pracetak Tiang pancang pracetak adalah tiang pancang yang dicetak dan dicor didalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Tiang pancang pracetak ini menurut cara pemasangannya terdiri dari : 1. Cara penumbukan Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penumbukan oleh alat penumbuk (hammer). 2. Cara penggetaran Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penggetaran oleh alat penggetar (vibrator).

29 3. Cara penanaman Dimana permukaan tanah dilubangi terlebih dahulu sampai kedalaman tertentu, lalu tiang pancang dimasukkan, kemudian lubang tadi ditimbun lagi dengan tanah. Cara penanaman ini ada beberapa metode yang digunakan : a. Cara pengeboran sebelumnya, yaitu dengan cara mengebor tanah sebelumnya lalu tiang dimasukkan kedalamnya dan ditimbun kembali. b. Cara pengeboran inti, yaitu tiang ditanamkan dengan mengeluarkan tanah dari bagian dalam tiang. c. Cara pemasangan dengan tekanan, yaitu tiang dipancangkan kedalam tanah dengan memberikan tekanan pada tiang. d. Cara pemancaran, yaitu tanah pondasi diganggu dengan semburan air yang keluar dari ujung serta keliling tiang, sehingga tidak dapat dipancangkan kedalam tanah. B. Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile) Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile) ini menurut teknik penggaliannya terdiri dari beberapa macam cara yaitu : 1. Cara penetrasi alas Cara penetrasi alas yaitu pipa baja yang dipancangkan kedalam tanah kemudian pipa baja tersebut dicor dengan beton. 2. Cara penggalian Cara ini dapat dibagi lagi urut peralatan pendukung yang digunakan antara lain :

30 a. Penggalian dengan tenaga manusia Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga manusia adalah penggalian lubang pondasi yang masih sangat sederhana dan merupakan cara konvensional. Hal ini dapat dilihat dengan cara pembuatan pondasi dalam, yang pada umumnya hanya mampu dilakukan pada kedalaman tertentu. b. Penggalian dengan tenaga mesin Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga mesin adalah penggalian lubang pondasi dengan bantuan tenaga mesin, yang memiliki kemampuan lebih baik dan lebih canggih Alat Pancang Tiang Dalam pemasangan tiang kedalam tanah, tiang dipancang dengan alat pemukul yang dapat berupa pemukul (hammer) mesin uap, pemukul getar atau pemukul yang hanya dijatuhkan. Skema dari berbagai macam alat pemukul diperlihatkan dalam Gambar 2.4a sampai dengan 2.4d. Pada gambar terebut diperlihatkan pula alat-alat perlengkapan pada kepala tiang dalam pemancangan. Penutup (pile cap) biasanya diletakkan menutup kepala tiang yang kadang-kadang dibentuk dalam geometri tertutup. A. Pemukul Jatuh (drop hammer) Pemukul jatuh terdiri dari blok pemberat yang dijatuhkan dari atas. Pemberat ditarik dengan tinggi jatuh tertentu kemudian dilepas dan menumbuk tiang. Pemakaian alat tipe ini membuat pelaksanaan pemancangan berjalan

31 lambat, sehingga alat ini hanya dipakai pada volume pekerjaan pemancangan yang kecil. B. Pemukul Aksi Tiang (single-acting hammer) Pemukul aksi tunggal berbentung memanjang dengan ram yang bergerak naik oleh udara atau uap yang terkompresi, sedangkan gerakan turun ram disebabkan oleh beratnya sendiri. Energi pemukul aksi tunggal adalah sama dengan berat ram dikalikan tinggi jatuh (Gambar 2.4a). (a) (b) (c) (d) Gambar 2.4 Skema pemukul tiang : (a) Pemukul aksi tunggal (single acting hammer), (b) Pemukul aksi double (double acting hammer), (c) Pemukul diesel (diesel hammer), (d) Pemukul getar (vibratory hammer)

32 Sumber : Hardiyatmo, 2002 C. Pemukul Aksi Double (double-acting hammer) Pemukul aksi double menggunakan uap atau udara untuk mengangkat ram dan untuk mempercepat gerakan ke bawahnya (Gambar 2.4b). Kecepatan pukulan dan energi output biasanya lebih tinggi daripada pemukul aksi tunggal. D. Pemukul Diesel (diesel hammer) Pemukul diesel terdiri dari silinder, ram, balok anvil dan sistem injeksi bahan bakar. Pemukul tipe ini umumnya kecil, ringan dan digerakkan dengan menggunakan bahan bakar minyak. Energi pemancangan total yang dihasilkan adalah jumlah benturan dari ram ditambah energi hasil dari ledakan (Gambar 2.4c). E. Pemukul Getar (vibratory hammer) Pemukul getar merupakan unit alat pancang yang bergetar pada frekuensi tinggi (Gambar 2.4d) Metode Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang Aspek teknologi sangat berperan dalam suatu proyek konstruksi. Umumnya, aplikasi teknologi ini banyak diterapkan dalam metode pelaksanaan pekerjaan konstruksi. Penggunaan metode yang tepat, praktis, cepat dan aman, sangat membantu dalam penyelesaian pekerjaan pada suatu proyek konstruksi. Sehingga target waktu, biaya dan mutu sebagaimana ditetapkan dapat tercapai. Tahapan pekerjaan pondasi tiang pancang adalah sebagai berikut : A. Pekerjaan Persiapan

33 1. Membubuhi tanda, tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta tanggal saat tiang tersebut dicor. Titik-titik angkat yang tercantum pada gambar harus dibubuhi tanda dengan jelas pada tiang pancang. Untuk mempermudah perekaan, maka tiang pancang diberi tanda setiap 1 meter. 2. Pengangkatan/pemindahan, tiang pancang harus dipindahkan/diangkat dengan hati-hati sekali guna menghindari retak maupun kerusakan lain yang tidak diinginkan. 3. Rencanakan final set tiang, untuk menentukan pada kedalaman mana pemancangan tiang dapat dihentikan, berdasarkan data tanah dan data jumlah pukulan terakhir (final set). 4. Rencanakan urutan pemancangan, dengan pertimbangan kemudahan manuver alat. Lokasi stock material agar diletakkan dekat dengan lokasi pemancangan. 5. Tentukan titik pancang dengan theodolith dan tandai dengan patok. 6. Pemancangan dapat dihentikan sementara untuk peyambungan batang berikutnya bila level kepala tiang telah mencapai level muka tanah sedangkan level tanah keras yang diharapkan belum tercapai. Proses penyambungan tiang : a. Tiang diangkat dan kepala tiang dipasang pada helmet seperti yang dilakukan pada batang pertama. b. Ujung bawah tiang didudukkan diatas kepala tiang yang pertama sedemikian sehingga sisi-sisi pelat sambung kedua tiang telah berhimpit dan menempel menjadi satu. c. Penyambungan sambungan las dilapisi dengan anti karat d. Tempat sambungan las dilapisi dengan anti karat.

34 7. Selesai penyambungan, pemancangan dapat dilanjutkan seperti yang dilakukan pada batang pertama. Penyambungan dapat diulangi sampai mencapai kedalaman tanah keras yang ditentukan. 8. Pemancangan tiang dapat dihentikan bila ujung bawah tiang telah mencapai lapisan tanah keras/final set yang ditentukan. 9. Pemotongan tiang pancang pada cut off level yang telah ditentukan. B. Proses Pemancangan 1. Alat pancang ditempatkan sedemikian rupa sehingga as hammer jatuh pada patok titik pancang yang telah ditentukan. 2. Tiang diangkat pada titik angkat yang telah disediakan pada setiap lubang. 3. Tiang didirikan disamping driving lead dan kepala tiang dipasang pada helmet yang telah dilapisi kayu sebagai pelindung dan pegangan kepala tiang. 4. Ujung bawah tiang didudukkan secara cermat diatas patok pancang yang telah ditentukan. 5. Penyetelan vertikal tiang dilakukan dengan mengatur panjang backstay sambil diperiksa dengan waterpass sehingga diperoleh posisi yang betul-betul vertikal. Sebelum pemancangan dimulai, bagian bawah tiang diklem dengan center gate pada dasar driving lead agar posisi tiang tidak bergeser selama pemancangan, terutama untuk tiang batang pertama. 6. Pemancangan dimulai dengan mengangkat dan menjatuhkan hammer secara kontinyu ke atas helmet yang terpasang diatas kepala tiang.

35 C. Quality Control 1. Kondisi fisik tiang a. Seluruh permukaan tiang tidak rusak atau retak b. Umur beton telah memenuhi syarat c. Kepala tiang tidak boleh mengalami keretakan selama pemancangan 2. Toleransi Vertikalisasi tiang diperiksa secara periodik selama proses pemancangan berlangsung. Penyimpangan arah vertikal dibatasi tidak lebih dari 1:75 dan penyimpangan arah horizontal dibatasi tidak lebih dari 75 mm. 3. Penetrasi Tiang sebelum dipancang harus diberi tanda pada setiap setengah meter di sepanjang tiang untuk mendeteksi penetrasi per setengah meter. Dicatat jumlah pukulan untuk penetrasi setiap setengah meter. 4. Final set Pamancangan baru dapat dihentikan apabila telah dicapai final set sesuai perhitungan. (a) (b) (c) Gambar 2.5 Urutan pemancangan : (a) Pemancangan tiang, (b) Penyambungan tiang, (c) Kalendering/final set

36 2.7. Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek Ditinjau dari cara mendukung beban, tiang dapat dibagi menjadi 2 (dua) macam (Hardiyatmo, 2002), yaitu : 1. Tiang dukung ujung (end bearing pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang. Umumnya tiang dukung ujung berada dalam zone tanah yang lunak yang berada diatas tanah keras. Tiang-tiang dipancang sampai mencapai batuan dasar atau lapisan keras lain yang dapat mendukung beban yang diperkirakan tidak mengakibatkan penurunan berlebihan. Kapasitas tiang sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang berada dibawah ujung tiang (Gambar 2.6a). 2. Tiang gesek (friction pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh perlawanan gesek antara dinding tiang dan tanah disekitarnya (Gambar 2.6b). Tahanan gesek dan pengaruh konsolidasi lapisan tanah dibawahnya diperhitungkan pada hitungan kapasitas tiang. (a) (b) Gambar 2.6 Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya Sumber : Hardiyatmo, 2002

37 2.8. Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Sondir 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 tanahtanah 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) dari tiang pancang sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari tiang pancang. Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : Q u = Q b + Q s = q b A b + f.a s... (2.1) dimana : Q u = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang. Q b = Kapasitas tahanan di ujung tiang. Q s = Kapasitas tahanan kulit. q b = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas. A b = Luas di ujung tiang. f = Satuan tahanan kulit persatuan luas. A s = Luas kulit tiang pancang.

38 Dalam menentukan kapasitas daya dukung aksial ultimit (Q u ) dipakai Metode Aoki dan De Alencar. Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit dari data Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (q b ) diperoleh sebagai berikut : q b = q ca ( base) F b... (2.2) dimana : q ca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D dibawah ujung tiang dan F b adalah faktor empirik tahanan ujung tiang tergantung pada tipe tiang Tahanan kulit persatuan luas (f) diprediksi sebagai berikut : f = q c (side) α s... (2.3) F s dimana : q c (side) = Perlawanan konus rata-rata pada masinglapisan sepanjang tiang. F s = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tiang F b = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tiang Faktor F b dan F s diberikan pada Tabel 2.1 dan nilai-nilai faktor empirik α s diberikan pada Tabel 2.2. Tabel 2.1 Faktor empirik F b dan F s untuk jenis atau tipe tiang pancang Tipe Tiang Pancang F b F s

39 Tiang Bor 3,5 7,0 Baja 1,75 3,5 Beton Pratekan 1,75 3,5 Sumber : Titi & Farsakh, 1999 Tabel 2.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah Tipe Tanah α s (%) Tipe Tanah α s (%) Tipe Tanah α s (%) Pasir 1,4 Pasir berlanau 2,2 Lempung berpasir 2,4 Pasir kelanauan 2,0 Lempung Pasir berlanau 2,8 berpasir dengan lempung dengan lanau 2,8 Pasir kelanauan Lempung dengan lempung 2,4 Lanau 3,0 berlanau dengan pasir 3,0 Pasir Lanau Lempung berlempung 2,8 berlempung 3,0 berlanau dengan lanau dengan pasir 4,0 Pasir Lanau 3,0 berlempung berlempung 3,4 Lempung 6,0 Sumber : Titi & Farsakh, 1999 Pada umumnya nilai α s untuk pasir = 1,4 persen, nilai α s untuk lanau = 3,0 persen dan nilai α s untuk lempung = 1,4 persen. Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Meyerhoff. Daya dukung ultimate pondasi tiang dinyatakan dengan rumus : Qult = (q c x A p )+(JHL x K 11 )... (2.4) dimana :

40 Qult q c = Kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal. = Tahanan ujung sondir. A p JHL K 11 = Luas penampang tiang. = Jumlah hambatan lekat. = Keliling tiang. Daya dukung ijin pondasi dinyatakan dengan rumus : Q ijin = qc xac JHLxK (2.5) 3 5 dimana : Q ijin q c = Kapasitas daya dukung ijin pondasi. = Tahanan ujung sondir. A p JHL K 11 = Luas penampang tiang. = Jumlah hambatan lekat. = Keliling tiang Faktor Aman Untuk memperoleh kapasitas ijin tiang, maka diperlukan untuk membagi kapasitas ultimit dengan faktor aman tertentu. Faktor aman ini perlu diberikan dengan maksud : a. Untuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian metode hitungan yang digunakan. b. Untuk memberikan keamanan terhadap variasi kuat geser dan kompresibilitas tanah.

41 c. Untuk meyakinkan bahwa bahan tiang cukup aman dalam mendukung beban yang bekerja. d. Untuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang tunggal atau kelompok masih tetap dalam batas-batas toleransi. e. Untuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam diantara tiang-tiang masih dalam batas toleransi. Sehubungan dengan alasan butir (d), dari hasil banyak pengujianpengujian beban tiang, baik tiang pancang maupun tiang bor yang berdiameter kecil sampai sedang (600 mm), penurunan akibat beban bekerja (working load) yang terjadi lebih kecil dari 10 mm untuk faktor aman yang tidak kurang dari 2,5 (Tomlinson, 1977). Besarnya beban bekerja (working load) atau kapasitas tiang ijin (Q a ) dengan memperhatikan keamanan terhadap keruntuhan adalah nilai kapasitas ultimit (Q u ) dibagi dengan faktor aman (SF) yang sesuai. Variasi besarnya faktor aman yang telah banyak digunakan untuk perancangan pondasi tiang pancang, sebagai berikut : Q a = Q u... (2.6) 2, Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil SPT Standard Penetration Test (SPT) adalah sejenis percobaan dinamis dengan memasukkan suatu alat yang dinamakan split spoon kedalam tanah. Dengan percobaan ini akan diperoleh kepadatan relatif (relative density), sudut geser tanah

42 (Ф) berdasarkan nilai jumlah pukulan (N). Hubungan kepadatan relatif, sudut geser tanah dan nilai N dari pasir dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 2.3 Hubungan Dr, Ф dan N dari pasir Sudut Geser Dalam Nilai N Kepadatan Relative (Dr) Menurut Peck Menurut Meyerhof 0-4 0,0-0,2 Sangat lepas < 28,5 < ,2-0,4 Lepas 28, ,4-0,6 Sedang ,6-0,8 Padat > 50 0,8-1,0 Sangat Padat < 41 > 45 Sumber : Mekanika Tanah & Teknik Pondasi, Sosrodarsono Suyono Ir, 1983 Hasil uji SPT yang diperoleh dari lapangan perlu dilakukan koreksi. Pada data uji SPT terdapat dua jenis koreksi, yaitu koreksi efisiensi alat (cara pengujian) dan koreksi tegangan overburden efektif (kedalaman). 1. Skempton, 1986, mengembangkan koreksi nilai SPT sebagai berikut : N 60 = Em. CB. CS. CR 0,60... (2.7) dimana : N 60 = Nilai koreksi SPT terhadap cara pengujian. Em = Hammer eficiency (Tabel 2.4). C B = Koreksi diameter bor (Tabel 2.5). C S = Koreksi sampler (Tabel 2.5). C R = Koreksi panjang tali (Tabel 2.5).

43 N = Harga SPT lapangan. 2. Koreksi tegangan overburden efektif (kedalaman) sebagai berikut : N 60 = C N. N (2.8) Pasir halus normal konsolidasi : C N = 1+ 2 σ ' v σ r... (2.9) Pasir kasar normal konsolidasi : C N = σ ' v σ r... (2.10) Pasir over konsolidasi : C N = 1,7 0,7 + σ ' v σ r... (2.11) dimana : N 60 = Nilai SPT terkoreksi cara pengujian dan regangan overburden. σ ' v = Tegangan overburden efektif. σ r = Reference stress = 100 kpa. N 60 = Nilai koreksi SPT terhadap cara pengujian. Tabel 2.4 SPT hammer efficiencies Country Hammer Type Hammer Release Hammer Mechanism Effeciency, Em Argentina Donut Cathead 0.45 Brazil Pin weight Hand dropped 0.72 China Automatic Donut Donut Trip Hand dropped Cathead

44 Colombia Donut Cathead 0.50 Japan Donut Donut Tombi trigger Cathead 2 turns + Special release UK Automatic Trip 0.73 USA Safety Donut 2 turns on cathead 2 turns on cathead Venezuela Donut Cathead 0.43 Sumber : Clayton, Tabel 2.5 Borehole, Sampler and Rod correction factors Factor Equipment Variables Value Borehole diameter factor, C B Sampling methode factor, C S in ( mm) 6 in (150 mm) 8 in (200 mm) Standard sampler Sampler without liner (not recommended) Rod lenght factor, C R ft (3-4 m) ft (4-6 m) ft (6-10 m) > 30 ft (> 10 m) Sumber : Skempton, Perkiraan kapasitas daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah pasir dan silt didasarkan pada data uji lapangan SPT, ditentukan dengan perumusan sebagai berikut : 1. Kekuatan ujung tiang (end bearing), (Meyerhof, 1976). Untuk tanah pasir dan kerikil : Qp = 40. N-SPT. L D. Ap < 400. N-SPT. Ap... (2.12) Untuk tahanan geser selimut tiang adalah: Qs = 2 N-SPT. p. L Kekuatan ujung tiang (end bearing) untuk tanah kohesif plastis :

45 Qp = 9. Cu. Ap... (2.13) Untuk tahanan geser selimut tiang adalah: Qs = α. c u. p. Li Cu = N-SPT. 2/3. 10 Dimana : α = Koefisien adhesi antara tanah dan tiang C u = Kohesi Undrained p Li = keliling tiang = panjang lapisan tanah 2. Kekuatan Lekatan (skin friction), (Meyerhof, 1976). Untuk pondasi tiang tipe large displacement (driven pile) : f s = σ r N60... (2.15) 50 Untuk pondasi tiang tipe small displacement (bored pile) : f s = σ r N60... (2.16) 100 dan : P su = A s. f s... (2.17) dimana : f s = Tahanan satuan skin friction, kn/m 2. N 60 = Nilai SPT N 60. A s = Luas selimut tiang. P us = Kapasitas daya dukung gesekan (skin friction), kn. Untuk tahanan geser selimut tiang pancang pada tanah non-kohesif : Qs = 2. N-SPT. p. Li... (2.18) dimana :

46 Li = Panjang lapisan tanah, m. p = Keliling tiang, m Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang Dari Hasil Kalendering Untuk perencanaan daya dukung tiang pancang dari hasil kalendering ada dua metode yaitu metode Danish Formula dan metode HilleyFormula. Formula Danish banyak digunakan untuk menentukan apakah suatu tiang pancang tunggal telah mencapai daya dukung yang cukup pada kedalaman tertentu, walaupun pada prakteknya kedalaman dan daya dukung tiang telah ditentukan sebelumnya. Kapasitas daya dukung tiang berdasarkan metode Danish Formula adalah : P u = η x E η x E x L S + 2 x A x Ep (2.19) dimana : P u η E S A = Kapasitas daya dukung ultimate tiang. = Effisiensi alat pancang. = Energi alat pancang yang digunakan. = Banyaknya penetrasi pukulan diambil dari kalendering dilapangan. = Luas penampang tiang pancang. Ep = Modulus elastis tiang.

47 Tabel 2.6 Effisiensi jenis alat pancang Jenis Alat Pancang Effisiensi Pemukul jatuh (drop hammer) Pemukul aksi tunggal (single acting hammer) Pemukul aksi double (double acting hammer) 0.85 Pemukul diesel (diesel hammer) Sumber : Teknik Pondasi 2, Hardiyatmo, Hary Christady, 2003 Tabel 2.7 Karakteristik alat pancang diesel hammer Tenaga Hammer Jlh. Berat Balok Besi Panjang Type Pukulan kn-m Kip-ft Kg-cm Permenit kn Kips Kg K K K K K Sumber : Buku Katalog KOBE Diesel Hammer Tabel 2.8 Nilai-nilai k 1 (Chellis, 1961) Nilai k 1 (mm), untuk tegangan akibat Bahan Tiang pukulan pemancangan di kepala tiang 3.5 MPa 7MPa 10.5MPa 14MPa Tiang baja atau pipa langsung pada kepala tiang Tiang langsung pada kepala tiang Tiang beton pracetak dengan mm bantalan didalam cap Baja tertutup cap yang berisi bantalan kayu untukl tiang baja H atau tiang pipa Piringan fiber 5 mm diantara dua pelat baja 10 mm Tabel 2.9 Nilai Efisiensi e h (Bowles, 1977)

48 Type Efisiensi (e h ) Pemukul Jatuh (Drop Hammer) Pemukul Aksi Tunggal (Single Acting Hammer) Pemukul Aksi Dobel (Double Acting Hammer) 0.85 Pemukul Diesel (Diesel Hammer) Tabel 2.10 Koefisien restitusi n (Bowles, 1977) Material n Broomed wood 0 Tiang kayu padat pada tiang 0.25 Bantalan kayu padat pada tiang 0.32 Bantalan kayu padat pada alas tiang 0.40 Landasan baja pada baja (steel on steel anvil) pada tiang baja atau 0.50 beton Pemukul besi cor pada tiang beton tanpa penutup (cap) 0.40 Metode Hilley Formula juga banyak digunakan untuk menentukan apakah suatu tiang pancang tunggal telah mencapai daya dukung yang cukup pada kedalaman tertentu, walaupun pada prakteknya kedalaman dan daya dukung tiang telah ditentukan sebelumnya. Kapasitas daya dukung tiang berdasarkan metode Hilley Formula adalah : Qu = e W h W h r r + n 2 W p s + 1 ( k ) k2 + k W 3 r + W p

49 Cumming (1940) menunjukkan bahwa persamaan telah mengikutsertakan efek-efek kehilangan yang diasosiasikan dengan k 1, bentuk dari persamaan 2.18 umumnya lebih diterima dan dipakai. Suku k 2 dapat diambil sebagai pemampatan elastis dari tiang Q u 2 AE dengan energi regangan yang bersangkutan sebesar 2 Q u 2AE Nilai k 1 dapat dilihat dari tabel Nilai efesiensi pemukul (e h ) bergantung pada kondisi pemukul dan blok penutup (capblok) dan kondisi tanah (khususnya pada pemukul uap). Jika belum ada data yang tepat, nilai-nilai (e h ) dalam tabel 2.19 dapat dipakai sebagai acuan. Nilai-nilai restitusi n ditunjuk dalam tabel 2.30, dimana nilai-nilai aktualnyabergantung pada tipe dan kondisi bahan capblok dan bantalan kepala tiang. Nilai k 3 dapat diambil (Bowles, 1982) K 3 = 0 untuk tanah keras (batu, pasir sangat padat dan kerikil) = 2.5 mm 5 mm pada tanah yang lainnya. Dimana : Q u e h E h h k 1 k 2 k 3 L = Kapasitas ultimate tiang = efesiensi palu (hammer eficiency) = energi pemukul dari pabrik per aturan waktu = tinggi jatuh ram = komperesi impuls menyebabkan kompresi/perubahan momentum = konpresi elastik tiang = kompresi elastik tanah = panjang tanah

50 n s W p W r = koefisien restitusi = penetrasi per pukulan = berat tiang, termasuk pilecap, driving shoe, dan capblok = berat ram (termasuk berat casing untuk pemukul aksi dobel) Cara pengambilan grafik data kalendering hasil pemancangan tiang adalah: 1. Kertas grafik ditempelkan pada dinding tiang pemancang sebelum tiang tertanam keseluruhan dan proses pemancangan belum selesai. 2. Kemudian alat tulis diletakkan diatas sokongan kayu dengan tujuan agar alat tulis tidak bergerak pada saat penggambaran grafik penurunan tiang kekertas grafik ketika berlangsung pemancangan tiang. 3. Pengambilan data ini diambil pada saat kira-kira penurunan tiang pancang mulai stabil 4. Hasil kalendering pemancangan tiang yang diambil pada 10 pukulan terakhir, kemudian dirata-ratakan sehingga diperoleh penetrasi titik perpukulan (s). Metode Gates juga sering dipergunakan dalam perhitungan daya dukung tiang karena formula ini sederhana dan dapat dipergunakan dilapangan dengan cepat. Metode ini digunakan dengan rumus :