ANALISIS KAPASITAS DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN PERKUATAN GEOTEXTILE WOVEN PADA TANAH LUNAK SKRIPSI

Transkripsi

1 ANALISIS KAPASITAS DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN PERKUATAN GEOTEXTILE WOVEN PADA TANAH LUNAK Bearing Capacity and Settlement Analysis of Spider Web Foundation Structure with Woven Geotextile Reinforcement at Soft Soil SKRIPSI Disusun Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : JERMY IWADA SAWATO GEA NIM. I PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2016 to user

2 perpustakaan.uns.ac.id

3 perpustakaan.uns.ac.id

4 HALAMAN PERSEMBAHAN Janganlah hendaknya kamu kuatir tentang apapun juga, tetapi nyatakanlah dalam segala hal keinginanmu kepada Allah dalam doa dan permohonan dengan ucapan syukur. ( Filipi 4 : 6 ) Skripsi ini, Saya persembahkan kepada Alm. Mama yang sudah selesai berjuang, Kepada Papa yang masih terus berjuang, Kepada setiap orang yang telah berkorban bagi saya. TERIMA KASIH. iv

5 ANALISIS KAPASITAS DAN PENURUNAN FONDASI KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA DENGAN PERKUATAN GEOTEXTILE WOVEN PADA TANAH LUNAK Jermy Iwada Sawato Gea 1) 1) Mahasiswa Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret Jln Ir. Sutami 36A, Surakarta Telp: ABSTRAK Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL) adalah Pondasi dangkal yang biasa digunakan untuk bangunan yang berada pada lokasi tanah lempung. Penelitian ini mensimulasikan suatu gedung perkantoran 5 lantai yang menggunakan KSLL dengan variasi jumlah lembar perkuatan geotekstil woven. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh perkuatan terhadap kapasitas dukung dan penururnan pondasi tersebut. Penelitian ini menganalisis pada 2 kondisi, yaitu kondisi sebelum perkuatan dan setelah penambahan perkuatan. Kondisi sebelum perkuatan menggunakan 2 metode, metode elemen hingga (Plaxis 2D) dan rumus empiris. Kondisi setelah penambahan perkuatan hanya menggunakan metode elemen hingga. Rumus empiris yang digunakan adalah rumus pendekatan pondasi rakit yang telah banyak digumakan pada penelitian sebelumnya. Metode elemen hingga yang digunakan untuk menganalisis parameter tanah menggunakan tipe model analisis soft soil creep dan mohr coloumb. Hasil analisis dari penelitisn ini adalah kapasitas dukung dan penurunan segera yang terjadi pada pondasi. Kapasitas dukung adalah 635,96 kn/m 2 dan penurunan 13,43 cm pada kondisi sebelum perkuatan. Kondisi setelah perkuatan dengan 1 lembar perkuatan dengan jarak 1 meter dari dasar pondasi dmemiliki kapasitas dukung 1474,412 kn/m 2 dan penurunan segera 2,788 cm. Pada perkuatan 2 lembar dengan jarak 1 meter dan 0,75 meter dari dasar pondasi menghasilkan kapasitas dukung 1698,278 kn/m 2 dan nilai penurunan segera 1,961 cm. Simulasi ini menunjukan pengaruh besar penggunaan perkuatan pada pondasi KSLL di tanah lunak. Kata Kunci: Pondasi konstruksi sarang laba-laba, Kapasitas dukung, Penurunan, Geotekstil woven v

6 Bearing Capacity and Settlementv Analysis of Spider Web Foundation Structure with Woven Geotextile Reinforcement at Soft Soil Jermy Iwada Sawato Gea 1) 1) Students at Faculty of Engineering, Program Study Civil Engineering, Sebelas Maret University 36A Ir. Sutami Street, Surakarta Telp: ABSTRACT Spider web construction (KSLL) is shallow foundation which very effective to use for a building at soft soil. This research simulate an office building with 5 floors which using KSLL and additional reinforcement of woven geotextile layer varians. The purpose of this research is to know the influence of reinforcement at bearing capacity and immediate settlement foundation. This research simulate 2 conditions, there are the condition before the reinforcement addicted and after it addicted. The condition before reinforcement use 2methods, there are finite element method (Plaxis 2D) and empirirc equation. The condition after reinforcement only use the finite element method. The empiric equation which used is an equation which approach to the raft foundation, this equation have used in the order research before. The finite element method which used to calculate the soil parameters use soft soil creep dan mohr coloumb modeling type. The result of this research are ultimate bearing capacity and immediate settlement which happening at the foundation. Bearing capacity is 593,06 kn/m 2 and the settlement is 13,43 cm at the condition before adding reinforcement. Condition after adding 1 layer reinforcement with 1 meter distance from the base of foundation has 1431,512 kn/m 2 of bearing capacity and 2,788 cm immediate settlement. At 2 layers reinforcement with 1 meter and 0,75 meter of distances from base of foundation, has 1655,378 kn/m 2 of bearing capacity and 1,961cm of immediate settlement. The simulation show the big influence of reinforcement in spider web foundation at soft soil. Key Words: spider web foundation, Bearing capacity, Settlement, geotextile Woven vi

7 KATA PENGANTAR Puji syukur atas rahmat dan karunia Tuhan Yang Maha Esa, sehingga penyusunan Laporan Skripsi ini dapat diselesaikan, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Analisis Kapasitas Dukung dan Penurunan Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba dengan Perkuatan Geotextile Woven pada Tanah Lunak Penulisan Laporan Skripsi ini ditulis untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dan memperoleh gelar sarjana dari Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulisan Laporan Skripsi ini telah mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I 3. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II, 5. Ayahanda Beritani Gea, S.Si., Apt. dan Ibunda Alm. Asalniati Zega beserta seluruh keluarga penulis yang telah memberi semangat dan doa untuk mendukung penyelesaian laporan ini. 6. Mustofa Agung dan Tita Maya Bella, selaku teman seperjuangan di dalam pengerjan skripsi, 7. Teman-teman Non-reguler angkatan 2014 vii

8 Akhir kata, penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu, kritik dan saran sangat diharapkan demi sempurnanya laporan ini. Semoga dapat bermanfaat bagi orang lain khususnya bagi para pembaca. Surakarta, Agustus 2016 Penyusun, Jermy Iwada Sawato Gea viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING...ii LEMBAR PENGESAHAN...iii LEMBAR PERSEMBAHAN...iv ABSTRAK...v ABSTRACT...vi KATA PENGANTAR...vii DAFTAR ISI...viii DAFTAR GAMBAR...xii DAFTAR TABEL...xiv DAFTAR NOTASI...xv BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 2 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Dasar Teori Pondasi Klasifikasi pondasi Pemilihan pondasi Perancangan pondasi Pondasi konstruksi sarang laba-laba commit to... user 15 ix

10 Tanah dasar pondasi Penurunan Geosintetik Fungsi penggunaan geosintetik Klasifikasi jenis geosintetik Perencanaan geotextile Pemodelan analisis BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Data penelitian Parameter pondasi KSLL Parameter tanah Parameter perkuatan (Geotextile woven) Alur penelitian Alur penelitian pada kondsi sebelum perkuatan Alur penelitian pada kondsi setelah perkuatan BAB 4 PEMBAHASAN DAN HASIL PENELITIAN 4.1. Analisis sebelum perkuatan Analisis kapasitas dukung pondasi dengan metode empiris Analisis penurunan segera (Si) Analisis kapasitas dukung dan penurunan pondasi dengan software Plaxis v Hasil analisis kapasitas dukung dan penurunan sebelum perkuatan Analisis sesudah perkuatan Perencanaan perkuatan geotekxtile woven Analisis sudut friksi geotextile (δreq) Analisis panjang penyaluran geotextile (Lreq) Analisis axial elastis (EA) x

11 Analisis kapasitas dukung dan penurunan sesudah perkuatan dengan plaxis v Analisis kapasitas dukung dan penurunan dengan 1 lembar geotextile Analisis kapasitas dukung dan penurunan dengan 2 lembar geotextile Pembahasan Analisis sebelum perkuatan Analisis setelah perkuatan Pengaruh perkuatan geotekxtile woven Kapasitas dukung pondasi Penurunan BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... xvi LAMPIRAN xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pondasi dangkal... 8 Gambar 2.2 Pondasi dalam... 9 Gambar 2.3 Tampak struktur dan pot. struktur Gambar 2.4 Geotextile woven Gambar 2.5 Sketsa pemodelan penelitian Gambar 3.1 Sketsa lapisan tanah dan M.A.T Gambar 3.2 Bagan alur langkah pengerjaan Plaxis 2D Gambar 3.3 Tab project general setting Gambar 3.4 Sketsa plane straine Gambar 3.5 Toolbar penggambaran Gambar 3.6 Geometry contour Gambar 3.7 Koordinat penggambaran Gambar 3.8 Overlap geotextile Gambar 3.9 Idealisasi pemodelan penelitian Gambar 3.10 Tab general material soil and interface Gambar 3.11 Aplikasi parameter tanah pada lembar kerja Gambar 3.12 Tab properties rib dan plat KSLL Gambar 3.13 Tab properties perkuatan geotextile Gambar 3.14 Area yang di-standart fixities Gambar 3.15 Kotak dialog isian nilai pembebanan Gambar 3.16 Aplikasi pembebanan pada struktur KSLL Gambar 3.17 Tampilan analisis yang di-mesh Gambar 3.18 Tampilan initial stress generation (Ko-procedure) Gambar 3.19 Tampilan penggambaran M.A.T -4,5 meter Gambar 3.20 Tampilan besar tekanan air yang bekerja Gambar 3.21 Tampilan initial soil stress Gambar 3.22 Kotak dialog calculating process Gambar 3.23 Kurva -Mload terhadap penurunan Gambar 3.24 Output kapasitas penurunan. commit to... user 47 xii

13 Gambar 3.25 Bagan alur penelitian Gambar 4.1 Penurunan segera as D sebelum perkuatan Gambar 4.2 Hasil analisis penurunan 1 lembar geotekxtile Gambar 4.3 Hasil analisis penurunan 2 lembar geotekxtile Gambar 4.4 Grafik perbandingan hasil analisis dan perhitungan kapasitas dukung Gambar 4.7 Grafik perbandingan hasil analisis dan perhitungan penurunan xiii

14 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Road map penelitian... 6 Tabel 2.2 Pemakaian dan penerapan jenis jenis pondasi Tabel 2.3 Faktor kapasitas dukung terzaghi Tabel 2.4 Angka poisson ratio (µ) menurut jenis tanah Tabel 2.5 Nilai sifat elastisitas tanah (es) menurut jenis tanah Tabel 2.6 Faktor pengaruh yang tergantung dari bentuk pondasi dan kekakuan pondasi (Iw) Tabel 2.7 Penurunan batas maksimum Tabel 2.8 Identifikasi fungsi primer geosintetik Tabel 2.9 Rentang umum sifat-sifat geosintetik Tabel 3.1 Properties pelat dan rib KSLL Tabel 3.2 Properties tanah soft soil creep Tabel 3.3 Properties tanah mohr-coulomb Tabel 3.4 Stage phase analisis Tabel 4.1 Parameter analisis kapasitas dukung pondasi Tabel4.2 Rekapitulasi hasil perhitungan kapasitas dukung dan penurunan pondasi ksll sebelum perkuatan Tabel 4.3 Parameter analisis sudut friksi geotekxtile Tabel 4.4 Parameter analisis panjang penyaluran geotekxtile Tabel 4.5 Parameter analisis axial elastis geotekxtile Tabel 4.6 Rekapitulasi hasil perhitungan sebelum perkuatan xiv

15 DAFTAR NOTASI B Df EA = luas pondasi = lebar pondasi = kohesi tanah = kedalaman pondasi = modulus elastisitas tanah = axial elastis geotekstil = angka pori awal = angka pori saat berakhimya konsolidasi = tebal lapisan tanah yang ditinjau I k_x k_y = faktor pengaruh I untuk tegangan vertikal di bawah sudut luasan beban terbagi rata = permeabilitas arah x = permeabilitas arah y Nc, Nq, Nγ = faktor kapasitas dukung Terzaghi = tekanan prakonsolidasi P0 Pmax q = tekanan overburden = beban terbesar = beban ultimit = beban merata pada fondasi = kapasitas dukung ijin Rinter = kapasitas dukung ultimit = nilai interface = penurunan total = penurunan segera xv

16 = penurunan konsolidasi primer SF TS = safety factor/angka aman = tensile strength (kuat tarik geotextile) = saat waktu setelah konsolidasi primer berhenti x,y -Msf ε δreq Lreq γ γsat γunsat = berturut-turut koordinat pada sembarang titik pada rakit arah x-y yang dibuat lewat pusat berat luasan fondasi = perubahan angka pori akibat pembebanan = tambahan tegangan akibat beban struktur = kekuatan geser saat mengalami keruntuhan / safety factor dalam Plaxis v.8.2 = elongation geotekstile = sudut friksi geotekstil = panjang penyaluran geotekstil = berat volume tanah = berat isi jenuh = berat isi kering κ* = indeks muai termodifikasi λ* = indeks kompresi termodifikasi µ* = indeks rangkak termodifikasi v ΣP = sudut geser dalam tanah = tahanan geser tanah = angka Poisson = tegangan normal = jumlah total beban fondasi xvi