Medan 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jalan Perpustakaan No.

Transkripsi

1 PERBANINGAN AYA UKUNG PONASI TIANG PANCANG METOE ANALITIS AN METOE LOAING TEST TERHAAP MEH MENGGUNAKAN MOEL TANAH MOHR-COULOMB AN SOFT SOIL PAA BORE-HOLE III (STUI KASUS PEMBANGUNAN RUSUNAWA JATINEGARA BARAT JAKARTA TIMUR) Lintong TP Situmorang 1, Rudi Iskandar 2 1 epartemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan lintongsitumorang19@gmail.com 2 Staf Pengajar epartemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jalan Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan sipil_s2_usu@yahoo.com ABSTRAK alam suatu bangunan, pondasi merupakan bagian paling bawah konstruksi bangunan yang memiliki peranan penting yang memikul seluruh beban bangunan dan beban lainnya yang turut diperhitugkan, serta meneruskannya ke dalam tanah sampai kelapisan atau kedalaman tertentu. ata Standard Penetration Test (SPT) dapat digunakan untuk menghitung daya dukung. Selain penyelidikan Standard Penetration Test (SPT), analisis ini juga dilengkapi dengan pengambilan sampel di laboratorium dan melakukan loading test terhadap tiang untuk memastikan daya dukung Penelitian ini menganalisis kapasitas daya dukung dan penurunan pada pondasi tiang pancang/square pile dengan ukuran 40 x 40 cm secara tungga dan kelompok tiang dengan metode empiris, MEH dan membandingkan dengan hasilnya dengan interpretasi uji beban statis/loading testpada Proyek Rusunawa Jatinegara Barat. Analisis menggunakan data penyelidikan tanah dan hasil uji laboratorium yang menggumakan pemodelan tanah Mohr-Coulomb dan Soft Soil. Hasil analisis daya dukung ultimate pada pondasi tiang pancang dengan metode empiris memberikan nilai terbesar yaitu menggunakan data laboratorium yaitu 451,848 ton dengan metode Meyerhoff, sedangkan nilai terkecil menggunakan data SPT yaitu sebesar 356, 277 ton. ari interpretasi hasil uji loading test dengan menggunakan beban pengujian sebesar 280 ton (2 kali beban rencana) diperoleh daya dukung ultimate terbesar dengan menggunakan metode Chin sebesar 406,504 ton sedangkan nilai terkecil dengan menggunakan metode avisson sebesar 250 ton. engan metode Broms diperoleh daya dukung lateral sebesar 23,754 ton. Penurunan yang terjadi dari hasil uji beban statis/loading testsebesar 18,74 mm, penurunan yang terkecil yang diperoleh dari hasil analisis pemodelan Metode Elemen Hingga (MEH) adalah sebesar 18,71 mm. Berdasarkan ASTM , penurunan yang diijinkan adalah sebesar 25,40 mm. Kata kunci : Tiang Pancang/square pile, Loading Test, MEH, soft soil, Mohr-Coulomb. ABSTRACT In a building, the foundation is at the bottom of the building construction which has an important role that carries the entire load of the building and other loads that are participated, and passes it into the ground until a certain coat or depth. Standard Penetration Test (SPT) data can be used to calculate the carrying capacity. In addition to the Standard Penetration Test (SPT) investigation, this analysis is also complemented by sampling in the laboratory and direct loading test to ensure the bearing capacity. This study analyzes the bearing capacity and decrease capacity in pile foundation / square pile with 40 x 40 cm and pile group by empirical method, Finite Element Method and compare with the result with interpretation of static load / load test test at Jatinegara West Rental Project. The analysis uses soil investigation data and laboratory test results that model the Mohr-Coulomb and Soft Soil. The result of ultimate supporting power analysis at pile foundation with empirical method gives the biggest value that is using laboratory data that is 451,848 tons with Meyerhoff method, while the smallest value using SPT data that is equal to 356, 277 tons. From the interpretation of static load / loading test results using a 280 ton test load (2 plan loads) obtained the ultimate enlargement capacity using Chin method of 406,504 ton while the smallest value using avisson method is 250 ton. With Broms method obtained lateral bearing capacity of tons.

2 Settlement that occurred from the load test static / loading burden of mm, the smallest settlement obtained from the analysis of modeling Finite Element is equal to mm. Based on ASTM , the allowable settlement is mm. Keywords: Pile / square pile, Loading Test, Finite Element Method, Soft Soil, Mohr-Coulomb. 1. Pendahuluan alam suatu bangunan, pondasi merupakan bagian paling bawah konstruksi bangunan yang memiliki peranan penting yang memikul seluruh beban bangunan dan beban lainnya yang turut diperhitugkan, serta meneruskannya ke dalam tanah sampai kelapisan atau kedalaman tertentu. Pembangunan suatu konstruksi sipil yang terdiri dari struktur bawah (sub structure) dan struktur atas (upper structure). Struktur atas didukung oleh struktur bawah sebagai pondasi yang berinteraksi dengan tanah dan akan memberikan keamanan bagi struktur bagian atas. alam penelitian Tugas Akhir ini sumbernya berasal dari data Proyek Rusunawa Jatinegara Jakarta. Tipe pondasi yang digunakan pondasi tiang pancang, dimana digunakan untuk menyalurkan beban melewati lapisan tanah dengan daya dukung rendah ke lapisan tanah keras dan memiliki kapasitas daya dukung redah ke lapisan tanah keras dan memiliki daya dukung yang relatif tinggi. aya dukung tiang pancang diperoleh dari daya dukung ujung (end bearing capacity) dan daya dukung geser atau selimut ( friction bearing capacity). i dalam perencanaan konstruksi pondasi tiang pancang, penentuan daya dukung tiang pancang adalah merupakan suatu permasalahan pokok. Penentuan daya dukung tiang pancang tersebut pada waktu perencanaan konstruksi pondasi, biasanya belum dianggap sempurna sehingga masih perlu diadakan pengujian pembebanan (Loading Test) untuk menentukan daya dukung yang langsung dilaksanakan di tempat. 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Umum Tiang pancang adalah bagian-bagian konstruksi yang dibuat dari kayu, beton atau baja, yang digunakan untuk mentranmisikan beban-beban permukaan ke tingkat-tingkat permukaan yang lebih rendah dalam massa tanah. 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. istribusi muatan vertikal dibuat dengan menggunakan sebuah gesekan, atau tiang pancang apung, sedangkan pemakaian beban secara langsung dibuat oleh sebuah titik ujung, atau tiang pancang ini semata-mata hanya dari segi kemudahan karena semua tiang pancang berfungsi sebagai kombinasi tahanan samping dan dukungan ujung kecuali bila tiang pancang menembus tanah yang sangat lembek sampai ke dasar padat. 2.2 aya ukung Tiang Pancang Berdasarkan Hasil Sondir. Pengujian soil test dengan sondir merupakan salahsatu pengujian penetrasi yang bertujuan untuk mengetahui daya dukung tanah pada setiap lapisan serta mengetahui kedalaman lapisan pendukung yaitu lapisan tanah keras. Hal ini dimaksudkan agar dalam mendesain pondasi yang akan digunakan. Sondir juga merupakan salah satu pengujian tanah untuk mengetahui karakteristik tanah yang dilakukan di lapangan atau pada lokasi yang akan dilakukan pembangunan konstruksi. Sondir ada dua macam, yang pertama adalah sondir ringan dengan kapasitas kg/cm 2 dan yang kedua adalah sondir berat dengan kapasitas kg/cm 2. aya dukung ultimate pondasi tiang pancang dinyatakan dengan rumus : 1. Metode Meyerhoff (A x q ) (K x JHL) Qult p c 11 aya dukung ijin pondasi tiang pancang dinyatakan dengan rumus : q c x A p JHL x K Q 11 ijin 3 5 Q ult = Kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal (kn). q c = Tahanan ujung sondir(kn/m 2 ). A p = Luas penampang tiang (m 2 ). JHL = Jumlah hambatan lekat (kn/m 2 ). K 11 = Keliling tiang (kn/m 2 ). 2.3 aya ukung Tiang Pancang Berdasarkan ata SPT Standard Penetration Test (SPT) adalah percobaan di lapangan dengan memasukkan suatu alat yang dinamakan spilt spoon

3 kedalam tanah, tujuannya untuk mendapatkan kepadatan relatif r (relative ensity), sudut geser dalam tanah (Ø) serta jumlah pukulan nilai N dari tanah tersebut (Hardiyatmo, 2011). Adapun kapsitas daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah kohesif dan non-kohesif didasarkan paja uji lapangan SPT (standard penetration test) dihitung berdasarkan beberapa metode empiris, sebagai berikut : 1. Metode Meyerhoff a) aya dukung ujung tiang (end bearing) aya dukung ujung tiang (end bearing) pada tanah dapat dinyatakan dengan persamaan : a. Untuk tanah non-kohesif Q p A p.0,4.p a. N 60. L A p.4.p a.n ata Hasil Uji Laboratorium Berdasarkan hasil pemeriksaan tanah melaui hasil uji laboratorium melalui beberapa percobaan akan didapatkan nilai berat isi tanah (γ), nilai kohesif tanah (c) serta nilai sudut geser tanah (Ø). 1) Metode Meyerhoff a. aya dukung ujung pondasi (end bearing) Untuk tanah Kohesif: Q p * = A p.c u.n c C u = N-SPT. 2/3. 10 Q p = aya dukung ultimate ujung tiang (ton). A p = Luas penampang pondasi tiang (m 2 ). C u = Kohesi tanah (ton/m 2 ). * N c = Faktor daya dukung tanah,(n * c = 9). Q p = aya dukung ujung tiang pancang (ton). A p = Luas penampang ujung tiang (m). N = N-SPT rata-rata dari 10 di atas tiang 60 sampai 4 di bawah ujung tiang. p a = Tekanan atmosfir (= 100 kn/m 2 ). L = Kedalaman tiang pancang (m). b. Untuk tanah kohesif Q A. q p p p q p = N c *.Cu C u = N-SPT. 2/3. 10 Q p = aya dukung ujung tiang (ton). A p = Luas penampang ujung tiang (m 2 ). q p = Tahanan ujung persatuan luas (ton/m 2 ). N c = Faktor daya dukung (untuk Ø= 0,N c = 9). C u = Undrained cohesion. (ton/m 2 ) b) aya dukung selimut tiang (ski friction) a. Untuk tanah kohesif Qs α.cu..p. Lb C u = N-SPT. 2/3. 10 C u = Kohesi tanah, (ton/m 2 ) α = Faktor adhesi empiris. b. Untuk tanah non kohesif Q s = 0,02 p a.(n 60 ).p. L Q s = Kapasitas daya dukung selimut pondasi tiang (ton). p = Keliling pondasi (m). L = Tebal lapisan tanah (m). Untuk tanah non kohesif: * Qp Ap.q'.Nq Ap.ql q l * 0,5.p.N.tan Ø a q Q p = aya dukung ujung tiang (ton). A p = Luas penampang pondasi tiang (m 2 ). * N q = Faktor daya dukung tanah. Mayerhoff (1967), mengusulkan pada korelasi antara Ø dan Nq * seperti pada Gambar 2.1 ini. q = Tekanan vertikal efektif tanah ujung tiang (kn/m 2 ). p a = Tekanan atmosfir (=100 kn/m 2 ). Gambar 2.1 Faktor kapasitas dukung. (Meyerhoff, 1976) b. aya dukung selimut tiang pancang Q s = p.fi. L. fi = Tahanan suatu skin friction (ton/m 2 ). L = Tebal lapisan tanah (m). p = Keliling penampang tiang (m).

4 S S S n = 4 Untuk tanah kohesif: fi = α.cu α = Faktor adhesi(gambar 2.3). Cu = Kohesi tanah (ton/m 2 ). Untuk tanah non kohesif: f = K 0.σv.tan δ K 0 = Koefisien tekanan tanah (K 0 = 1 sinø). σv = Tegangan vertikal efektif tanah (ton/m 2 ) = γ. L L = 15 (m) = iameter (m). Δ = 0,8.Ø Gambar 2.2 Grafik hubungan antara Kuat Geser (C u ) dengan Faktor Adhesi (α) (Sumber : Hardiyatmo, 2011) 2.5 Penurunan Tiang (settlement pile) 1) Penurunan Tiang Tunggal Penurunan tiang tunggal dapat dihitung berdasarkan : a. Untuk tiang apung atau tiang friksi : Q.I S E.d I I S O.RK.Rh.Rμ b. Untuk tiang dukung ujung : 2) Penurunan Elastis Kelompok Tiang (pile group) Bg Sg S S g = Penurunan kelompok tiang (m). S = Penurunan tiang tunggal/(m). B g = Lebar kelompok tiang (m). = iameter tiang (m). 2.6 Efisiensi Kelompok Tiang/Pile Group aya dukung tiang gesek (friction pile) dalam tanah lempung akan berkurang jika jarak tiang semakin dekat. Berdasarkan efisiensi kelompok tiang (pile group), terdapat beberapa metode perhitungan, yaitu : 1. Metode Feld Qg(u) Eg nq u E q = Efisiensi kelompok tiang (kn). Q g =Beban maksimum kelompok tiang yang mengakibatkan keruntuhan (kn). Q u = Beban maksimum tiang tunggal yang mengakibatkan keruntuhan (kn). n = Jumlah tiang pancang. 2. Metode Converse-Labarre S Q.I E.d S I I O.RK.Rb.Rμ S = Penurunan untuk tiang tunggal (mm). Q = Beban yang bekerja (ton). I O = Faktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak mudah mampat. R h = Faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah keras. R k =Faktor koreksi kemudahan mampatan tiang. R b = Faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah keras. = Faktor koreksi angka Poisson. R μ Gambar 2.3 Banyak baris (n) dan banyak tiang pancang per-baris (m) (Sumber : Sardjono HS, 1988) Efisiensi kelompok tiang dapat dihitung dengan rumus: E g 1 θ S S n' 1m m 1 n' 90 m n' m = 3

5 E g = Efisiensi n' = Jumlah baris pada Gambar 2.3. m = Jumlah tiang setiap baris pada Gambar 2.3. θ = arc tan d s s = Jarak antar tiang (m),pada Gambar 2.3. d = iameter tiang (m), pada Gambar Metode Los Angeles Group Action Equation Efisiensi kelompok tiang dapat dihitung dengan rumus: Eg 1 m n 1 n m 1 2m 1 n 1 pmn M = jumlah tiang tiap baris. n = Jumlah baris. s = Jarak antar tiang (m). p = keliling tiang (m 2 ). 4. Metode Seiler Keeney Efisiensi kelompok tiang dapat dihitung dengan rumus: 11s m n 2 0,3 Eg 1 2 7s 1 m n 1 m n n = Jumlah baris. s = Jarak antar tiang (ft) m = Jumlah tiang setiap baris. Kapasitas kelompok ijin tiang (Q g ) dapat dihitung dengan rumus: Q g = E g.n.q a 2.7 aya ukung Tiang Akibat Beban Lateral Pondasi tiang biasanya harus dirancang dengan memperhitungkan beban-beban horizontal atau lateral, seperti : beban angin, tekanan tanah lateral, beban gelombang air, benturan kapal dan lain-lain. 1) aya ukung Tiang Panjang Kepala Tiang Terjepit (Fixed Head) untuk tanah lempung dapat digunakan persamaan : 2M u H u 1,5 0,5x o, Hu xo 9.c. u 3. Metodologi Penelitian iagram alir dalam proses pelaksanaan penulisan ini : 1. Menentukan latar belakang masalah 2. Melakukan studi literatur dari beberapa sumber 3. Melakukan pengumpulan data 4. Melakukan pengolahan data 5. Menganalisa hasil perhitungan 6. Menyimpulkan hasil analisa yang telah dilakukan 4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Pendahuluan Pada bab ini akan dibahas mengenai analsis perhitungan daya dukung dan penurunan tiang pancang dengan beberapa metode yang telah disebutkan pada BAB II dan pada bab ini juga akan dibahas mengenai perhitungan efisiensi pada pondasi tiang pancang kelompok. Perhitungandaya dukung dan penurunan tiang pancang akan dihitung dengan metode analisis dan MEH dengan menggunakan data hasil sondir (Cone Penetration Test), SPT (Standard Penetration Test), data hasil laboratorium tanah, dan data loading test. Bab ini juga menguraikan tentang jenis pemodelan tanah antara model Mohr-Coulomb dan model Soft soil pada program MEH. 4.2 Perhitungan Analisis aya ukung Aksial Tiang Pancang Perhitungan daya dukung ultimate tiang pancang secara analisis dilakukan berdasarkan data sondir (Cone Penetration Test),SPT (Standard Penetration Test), data hasil laboratorium tanah dan dataloading test. 1. Menghitung Kapasitas aya ukung Ultimate Tiang Pancang Berdasarkan ata Sondir Perhitungan daya dukung ultimate tiang pancang dari data Sondir S-4dengan metode Meyerhoff. ata yang diperoleh dari titik S-4 kedalaman 12,8 meter adalah : Perlawanan Penetrasi Konus (PPK), q c = 160 kg/cm 2 Jumlah Hambatan Lekat (JHL) = 1278,67 kg/cm imensi Tiang () = 40x 40cm Luas Tiang (A p ) = (40 x 40)cm= 1600cm 2 Keliling Tiang (K 11 ) = 4 x S = 4 x (40) = 160 cm

6 Kapasitas daya dukung ultimate (Q ult )tiang adalah : Q ult = ( 1600 x 160) + (160 x 1278,67) = 4605,87 kn Berdasarkan persamaan kapasitas daya dukung ijin (Q ijin ) adalah: ( ) ( ,67) Q ijin = 3 5 = 1262,51 kn aya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang tarik dari Persamaan adalah :T ult = 1278,67 x 160 = ,2 kg = 2045,87 kn ari persamaan daya dukung ijin tarik adalah : 2045,87 Q ijin = 3 = 681,957 kn Berdasarkan persamaan daya dukung terhadap kekuatan bahan : P tiang = 450kg/cm 2 x 1600 cm 2 = kg = 7200 kn 2. Perhitungan Kapasitas aya ukung Ultimate Tiang Pancang Berdasarkan ata SPT (Standard Penelitian Test) Untuk menghitung kapasitas daya dukung ultimate tiang pancang ini ada dua rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan dengan metode Meyerhoff yaitu : 1. Jenis tanah non-kohesif (pasir). 2. Jenis tanah kohesif (lempung). a. aya ukung Ultimate Pondasi Tiang Pancang pada Tanah Non-Kohesif (pasir). ata yang diperoleh dari Bore Hole- IIIkedalaman 15,4 m : Jenis Ttanah : Cemented Silt N 60 : 39,5 Tebal Lapisan (L b ) : 0,4 m Tahanan Gesek (f av) : 79 kn/m 2 Luasan Tiang (A p ) : 0,16 m 2 Keliling Tiang (P) : 1,6 m aya dukung ujung dan daya dukung selimut tiang pancang adalah : Q p = 0,16 x 4 x 100 x 39,5 = 2528,00 kn Qs = 1,6 x 79 x 0,4 = 50,56 kn b. aya ukung Ultimate Pondasi Tiang Pancang Pada Tanah Kohesif (lempung). ata yang diperoleh dari Bore Hole-III kedalaman 12 m: Jenis Tanah : Silt Luasan Tiang (A p ) : 0,16 m Keliling Tiang (P) : 1,6 m Tebal Lapisan (L b ) : 1 m N-SPT : 16 Faktor Adhesi (α) : 0,5 Berdasarkan persamaan daya dukung ujung tiang pancang adalah : C u = 16 x 2/3 x 10 = 106,67 kn/m 2 q p = 9 x 106,67 = 960,03 kn/m 2 Q p = 0,16 x 960, 03 = 153,60 kn Berdasarkan persamaan daya dukung selimut tiangpancang adalah: C u = 16 x 2/3 x 10 = 106,67 kn/m 2 Q s = 0,5 x 106,67 x 1,6 x 1 = 85,33 kn 3. Perhitungan Kapasitas aya ukung Ultimate Tiang Pancang Berdasarkan ata Hasil Laboratorium Perhitungan kapsitas daya dukung ultimate tiang pancang pada Bore Hole-III berdasarkan parameter tanah dari hasil pengujian laboratorium dengan metode Meyerhoff. alam menghitung daya dukung ultimate tiang pancang pada Bore Hole-III, maka ditinjau pada kedalaman 3 m : Luas Tiang (A p ) : 0,16 m 2 Keliling Tiang (P) : 1,6 m Faktor Adhesi (α) : 1 N-SPT : 14 a. aya dukung ujung pondasi tiang pancang (Q p ). Berdasarkan persamaan daya dukung ujung tiang pancang adalah : C u = 14 x 2/3 x 10 = 93,33 kn/m 2 Q p = 0,16 x 93,33 x 9 = 134,40 kn b. aya dukung selimut tiang pancang (Q s ). Berdasarkan persamaan daya dukung selimut tiang pancang adalah: fi = 0,5 x 93,33 = 93,33 kn/m 2 Q s = 1,6 x 93,33 x 1 = 74,67 kn 4.3 Perhitungan Kapasitas aya ukung Ultimate Tiang Pancang Berdasarkan Loading test

7 Settlement/Load (mm/tom) Penurunan (mm) Perhitungan daya dukung tiang pancang berdasarkan data loading test dengan 3 metode antara lain Metode avisson (1973), Metode Mazurkiewicz (1973), dan Metode Chin (1970). A. Perhitungan aya ukung Tiang Pancang dengan Metode avisson (1973) Berdasarkan Loading test Gambar 4.4 Grafik metode avisson hubungan antara beban dengan penurunan ari Gambar 4.4 grafik metode avisson (1972) di atas, diperoleh nilai beban ultimate (Q ult ), yaitu sebesar 250 ton. B. Perhitungan aya ukung Tiang Pancang dengan Metode Mazurkiewicz (1973) Berdasarkan Loading test Beban (ton) Gambar 4.5 Grafik metode Mazurkiewicz hubungan antara beban penurunan ari grafik dengan metode Mazurkiewicz (1973) diatas, diperoleh nilai daya dukung ultimate (Q ult ) yaitu sebesar 350 ton. C. Perhitungan aya ukung Tiang Pancang dengan Metode Chin (1970)Berdasarkan Loading test ari Gambar 4.6 diatas, grafik metode Chin (1970) diatas, diperoleh nilai daya dukung ultimate (Q ult ) yaitu : Q ult = 1/ 0,00246 = 406,504 Ton Metode ini umumnya menghasilkan beban ultimate yang tinggi, hingga harus dikoreksi atau dibagi dengan nilai faktor sebesar 1,2 1,4. Maka, nilai faktor koreksi dipakai 1,3 sehingga besar daya dukung ultimate adalah : Q ult = 406,504 / 1,3 = 312,69 ton 4.4 Analisis Penurunan Tiang Pancang Berikut ini akan dibahas tentang perhitungan penurunan elastis tiang tunggal dan penurunan tiang kelompok. a. Analisis Penurunan Tiang Tunggal (Single Pile) Tabel 4.1 Penurunan Tiang Tunggal Jenis Penurunan Penurunan (cm) Untuk tiang friksi 0,4760 Untuk tiang ujung 0,1491 Perkiraan penurunan maksimum 0,6251 b. Analisis Penurunan Kelompok Tiang (Pile Group) S g = 0,6251 3,2 0,4 = 1,768 cm 4.5 Efisiensi Kelompok Tiang (Group Efficiency) Beberapa metode efisiensi tiang telah diusulkan untuk menghitung kapasitas kelompok tiang, metode yang digunakan adalah Metode Feld, Metode Converselabarre, Metode Los Angles Group Action Equation, Metode Sheiler-Keeney. 0,080 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 0,000 Metode Chin y = 0,00246x + 0,0262 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 Settlement (mm) Gambar 4.6 Grafik metode Chin (1970) hubungan antara beban dan penurunan

8 1. Metode Feld 9,75QU E g = 100% 18 Q U = 54, 167% 2. Metode Converse-Labarre (3 1)6 (6 1)3 E g =1-18, = 69,275% 3. Metode Los Angles Group Action Equation E g = (3 1) 3(6 1) 2(6 1)(3 1) = 59,066% 4. Metode Seiler-Keeney E g = 113, , , = 62,427 % 4.6 Analisis aya ukung Lateral Tiang Tiang dianggap sebagai tiang dengan ujung jepit (fixed end pile), menurut Broms (1964) kondisi tiang panjang ujung jepit dalam tanah kohesif dapat dihitung dengan data-data sebagai berikut : Jenis tanah = Lempung Kondisi kepala tiang = Terjepit iameter tiang = 0,4 m Kedalaman tiang = 15,4 m Momen ultimate (M u ) = 367 knm Berat isi tanah =14,55kN/m 3 Kohesi, c u = 18 kn/m 2 Sudut geser dalam tanah = 13,25 0 x 0 = H u 9180, H u = H u 1,5 0,4 0,5 9180,4 = 237,542 kn = 23,754 ton ari hasil penyelesaian persamaan di atas, diperoleh nilai H u = 23,754 ton. engan mengambil nilai safety factor sebesar 2,5, maka diperoleh nilai H ijin : 237,542 H ijin = 2,5 = 95,017 kn = 9,502 ton 4.7 Pemodelan Elemen Hingga Sebelum dilakukan perhitungan, terlebih dahulu disajikan data - data masukan yang diperlukan untuk pemodelan Elemen Hingga, yaitu data siklus pembebanan loading test pada lokasi Bore Hole-III. ata yang dimasukan di program Elemen Hingga. Untuk kapasitas daya dukung tiang pancang dari data loading test, pembebanan dilakukan secara bertahap dan perlahan, sehingga tidak terjadi penurunan yang mendadak terhadap struktur yang dipikul. 1) Input Parameter Tanah Untuk Pemodelan Elemen Hingga Pada pemodelan Elemen Hingga, tanah dimodelkan 7 lapisan tanah dengan satu pemodelan tiang pancang dan pemberian beban secara bertahap.pemodelan ini dimodelkan sesuai dengan parameter tanah yang ada di lapangan dan pemodelan ini secara garis besar dapat lihatpada gambar di bawah ini. (a) Sehingga nilai H u adalah :

9 (b) Gambar 4.7 Geometri Lapisan dan tiang (a), Set Material lapisan tanah dan tiang (b) Setelah memasukan paramter-parameter tanah dan tiang pancang maka selanjutnya pemilihan jenis beban yang digunakan dan juga memasukkan faktor interface reduction pada sekitar tiang pancang, setelah itu dilakukan proses Generate meshpada program seperti pada Gambar 4.8. (b) Gambar 4.9 Generate water pore pressure (a), Active pore pessure (b) an langkah selanjutnya adalah mengklik update, lalu KO-procedure lalu klik OK, dan akan muncul effective stresses seperti pada Gambar (a) Gambar 4.8 Generate Mesh Setelah itu dilakukan penentuan kondisi muka air tanah pada kedalaman 6 m dari muka tanah, dan langkah selanjutnya adalah mengklik update, initial condition, lalu Generate Water Pressure lalu klik OK, akan muncul active pore pressure (tekanan pori aktif) seperti Gambar 4.9 di bawah ini (a) (b) Gambar 4.10 KO-procedure (a), Effective stresses (b) Setelah muncul diagram effective stresses, lalu klik update dan selanjutnya ke tahap calculate hingga muncul window calculation.setelah menggambar geometri dan memasukkan data-data tanah dan tiang pancang dilakukan, langkah selanjutnya adalah generate mesh dan akan muncul hasil konektivitas dan mengklik update, initial condition, lalu generate water pressure lalu klik OK, dan akan muncul active pore pressure. Langkah berikutnya mengklik update, lalu KO-prosedur, lalu klik OK, akan muncul effective stresses, hingga pada tahap akhir, dilakukan pembuatan tahapan pengerjaan yaitu proses pembebanan sesuai

10 dengan standar proedur pembebanan, maka hasil perhitungan dari MEH dapat diperoleh. Setelah itu, langkah berikutnya adalah masuk pada kategori kurva. ari proses ini akan muncul dialog pada curve generation yang menghasilkan gambar-gambar seperti terlihat pada Gambar Gambar 4.14 Hubungan pembebanan dengan penurunan berdasarkan Elemen Hingga 2) Perbandingan Beban dan Penurunan pada Pemodelan Tanah Soft soil + Mohr-Coulomb dengan Mohr-Coulomb pada Elemen Hingga Tabel 4.2 Penurunan dari loading test Berdasarkan dari hasil pengerjaan dari program Elemen Hingga dapat dilihat bahwa nilai excess pore pressure memberikan hasil yang berbeda pada keadaan plastis dan konsolidasi. ari hasil perhitungan dapat dilihatbahwa besar excess pore pressure sebelum konsolidasi lebih besar daripada setelah konsolidasi. Hal ini dikarenakan sebelum konsolidasi terjadi, butiran tanah dan air pori bersama-sama menahan beban dari luar sedangkan setelah konsolidasi tanah telah termampatkan dan air telah keluar sehingga yang menahan gaya luar hanya butiran tanah saja sehingga besarnya tekanan air pori untuk menahan gaya luar berkurang. Tabel 4.3 Excess Pore Pressure dengan Program Elemen Hingga Model Excess Pore Pressure Sebelum Konsolidasi (kn/m 2 ) Excess Pore Pressure Setelah Konsolidasi (kn/m 2 ) Mohr-Coulomb 0,304 0,218 Soft Soil + Mohr- Coumlomb 0,757 0,288 4) Perbandingan Hasil Perhitungan aya ukung Aksial pada Bore Hole-Idengan Bore Hole-III Setelah melakukan perhitungan daya dukung aksial tiang pancang pada Bore Hole- III, maka dilakukan perbandingan dengan hasil perhitungan daya dukung aksial pada Bore Hole-I yang telah dikerjakan sebelumnya oleh saudara Ary P Silitonga, mahasiswa Teknik Sipil USU. ari hasil perhitungan Bore Hole-I dan Bore Hole-III diperoleh perbandingan daya dukung tiang pancang sebagai berikut : Tabel 4.4 Perbandingan aya ukung Bore-Hole I dengan Bore-Hole III 3) Perbandingan Excess Pore Pressure Sebelum Konsolidasi dan Setelah Konsolidasi pada Pemdelan Tanah Soft Soil + Mohr-Coulomb dan Mohr- Coulomb dari Program MEH 5. Kesimpulan dan Saran 1. Kesimpulan ari hasil perhitungan analisis dan pemodelan menggunakan program Elemen Hingga untuk daya dukung tiang pancang tunggal berdasarkan data loading test yang

11 diperoleh dari lokasi Bore Hole-III,TP-321, di proyek Rusunawa Jatinegara Jakarta, diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Hasil perhitungan daya dukung ultimate tiang pancang menggunakan ata Sondir, SPT, ata Laboratorium, Loading test, MEH pada Bore Hole-III dapat dilihat pada Tabel 5.1. Tabel 5.1 Nilai daya dukung ultimate berdasarkan ata Sondir, SPT, Laboratoium, Loading test dan Elemen Hingga Metode Perhitungan Kedalaman (m) 2. ari perhitungan efisiensi kelompok tiang dengan beberapa metode yaitu, metode Feld, metode Converse-Labarre, metode Los Angles Group dan metode Seiler-Keeney, maka diperoleh besar efisiensi kelompok yang dapat dilihat pada Tabel 5.2. Tabel 5.2 Efisiensi kelompok tiang Qu (kn) SPT 15,4 3562,773 ata Laboratorium 15,4 4518,482 Metode avisson 15,4 2500,000 Loading Test Metode Mazurkiewicz 15,4 3500,000 Metode Chin 15,4 4065,040 Metode Elemen Hingga Mohr Coulomb 15,4 4579,400 Soft Soil+Mohr Coulomb 15,4 4506, Berdasarkan hasil analisis perhitungan daya dukung lateral ultimate pondasi tiang pancang dengan jenis tanah kohesif (lempung) maka diperoleh daya dukung lateral ultimate adalah sebesar 23,754 ton, dan daya dukung lateral yang diijinkan adalah sebesar 9,502 ton. 4. Berdasarkan hasil analisis daya dukung pondasi tiang pancang dengan hasil interpretasi uji beban statis (Loading test) serta analisis pemodelan tanah Soft soil dan Mohr-Coulomb dengan MEH, dimana penurunan maksimum pada uji beban stastis (Loading test) terjadi pada Cycle ke 4 saat pembebanan 200%, dimana besar penurunan yang terjadi lebih kecil dari penurunan yang diijinkan sebesar 25,40 mmsesuai ASTM , sehingga tiang pancang memenuhipersyaratan dan aman. Jadi dapat disimpulkan bahwa penggunaan jenis model tanah pada program Elemen Hingga cukup mempengaruhi dengan hasil yang terjadi di lapangan. Berikut penurunan tiang pancang dapat dilihat pada Tabel 5.3. Tabel 5.3 Penurunan Tiang Pancang MEH 2. Saran Model Cycle Penuruanan (mm) Loading Test IV 18,74 Mohr-Coulomb IV 18,84 Soft Soil+Mohr-Coulomb IV 18,71 1. Untuk menganalisis daya dukung pondasi akan lebih akurat dengan memakai hasil data loading test, karena hasil yang dikeluarkan benar-benar menyajikan keadaan di lapangan. 2. alam penggunaan program Elemen Hingga sangat diperlukan data yang valid yang didapat dari data pengujian tanah dari laboratorium dan pemodelan yang tepat sehingga menghasilkan analisa yang lebih akurat. 3. Penggunaan model tanah yang tepat pada program Elemen Hingga akan sangat mempengaruhi hasil yang lebih akurat dan lebih mendekati hasil di lapangan. 4. Penggunaan model tanah Soft Soil cukup tepat pada kondisi tanah lunak atau tanah lempung, karena tanah lunak (clay) memiliki sifat Undrained yang mensimulasikan kondisi dimana terjadi excess pore pressure. AFTAR PUSTAKA 1. Bowles, J. E., 1988, Analisa dan esain Pondasi I, Edisi Keempat Jilid 1, Jakarta. 2. Bowles, J. E., 1988, Analisa dan esain Pondasi I, Edisi Keempat Jilid 2, Jakarta. 3. ASTM 1143/81, 1994, Annual Book of ASTM Standar, Section Four Construction, Barr Harbor. 4. as, B. M., 1995, Mekanika Tanah I (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis), Penerbit Erlangga, Jakarta. 5. as, B. M., 1999, Principle of Foundation Engineering Fourth Edition, PWS KENT, Publishing Company, Boston. 6. as, B. M., 2010, Principles of Geotechnical Engineering, Seventh Edition, Cengage Learning, Stamford. 7. Hardiyatmo, H. C., 2011, Analisa dan Perancangan Fondasi, Edisi Kedua,

12 Gajah Mada University Press, Yogyakarta. 8. Harasid, Harun., 2017, Analisis Uji Beban Statik Tiang Pancang Tunggal (40x40)cm 2 engan MEH Pada Proyek Rusunawa Jatinegara Jakarta, Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, Medan. 9. Wijaya, Shendy, 2015, Pemodelan Elemen Hingga menggunakan Model Tanah Soft Soil dan Mohr Coulumb dalam Evaluasi Penurunan dan aya ukung Tiang Bored Pile iameter 0,6 m dan Perbandingan Pemodelan Elemen Hingga dalam Evaluasi Penurunan Metode Slow Maintained Loading Test dan Quick Load Test pada Project Sapadia Hotel Grup Medan, Tesis, Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara 10. Iskandar, R., 1999, Analisis Tegangan Regangan Waktu Pada Konsolidasi Biot dengan Menggunakan Pemodelan Tanah rucker Prager, ITB, Bandung. 11. Iskandar,R.,2002,BeberapaKendalaAp likasiteoriperhitunganayaukunga ksialpondasialam, FakultasTeknikJurusanSipilUniversita s Sumatera Utara, Medan. 12. Aryatnie, S, 2015, Analisis aya ukung dan Penurunan Tiang Bor tunggal iameter 0,8 m dengan Menggunkan Model Tanah Soft Soil dan Mohr-Coulomb Pada Proyek Hotel Sapadia Medan, Tesis, epartemen teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Medan. 13. Simorangkir, S.P., 2014, Analisis aya ukung Loading Test Tiang Pancang Tunggal iameter 600 milimeter Pada Proyek PLTU Pangkalan Susu dan Pemodelannya, Tesis, epartemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Medan. 14. Limas, V.V., & Rahardjo, P.P., 2015, Comperative Study fo Large iameter Bored Pile Under Conventional Static Load Test and Bi-directional Load Test, Malaysian Journal of Civil Engineering, Parahyangan Chatolic University, Bandung.