Alternatif Pemilihan Pondasi Strous Dan Tiang Pancang Pada Pembangunan Jembatan Ngingas Kecamatan Mojoagung Kabupaten Jombang

Transkripsi

1 Alternatif Pemilihan Pondasi Strous Dan Tiang Pancang Pada Pembangunan Jembatan Ngingas Kecamatan Mojoagung Kabupaten Jombang Ruslan Hidayat Teknik Sipil, Universitas Darul Ulum, Jombang Abstrak Salah satu faktor yang sangat penting didalam pemilihan struktur pondasi pada pembangunan jembatan adalah daya dukung tanah agar tidak terjadi keruntuhan. Pembangunan jembatan ngingas di Kabupaten Jombang yang akan diperlebar lantai kendaraan menjadi 3,5 meter karena volume lalulintas yang padat. Rencana alternatif pemilihan pondasi yang akan dipakai adalah pondasi strous beton bertulang berupa strous berdiameter 80 cm, dan pondasi tiang pancang permasalahannya adalah berapa nilai daya dukung tanah dan bahan. Alat yang digunakan Dutch Cone Penetrometer kapasitas 2,50 ton dengan dilengkapi Adhesion Jacket Cone. Adapun spesifikasi detail alat sondir ini adalah sebagai berikut : Luas conus 10 cm², luas piston 10 cm², luas mantel 100 cm², adapun hasil yang didapat Kekuatan daya dukung tanah sebesar 45,922 ton untuk diameter 30 cm, 62,505 ton untuk diameter 35 cm, 81,640 ton untuk diameter 40 cm, 103,325 ton untuk diameter 45 cm, kekuatan bahan sebesar 42,390 ton untuk diameter 30 cm,57,696 ton untuk diameter 35 cm, 73,360 ton untuk diameter 40 cm, 95,377 ton untuk diameter 45 cm. Kata Kunci : Alternatif pemilihan pondasi, pondasi strous, pondasi tiang pancang 1. PENDAHULUAN Tanah merupakan faktor yang penting untuk struktur yang dibangun diatasnya, sehingga perlu adanya penyelidikan untuk mengetahui berapa besar daya dukungnya jika struktur pondasi yang dibangun diatasnya tidak akan mengalami keruntuhan. Dengan latar belakang diatas maka tanah seharusnya perlu diteliti terhadap tahanan ujung maupun lekatan antara tanah dan bahan pondasi. Daya dukung pondasi strous ditentukan oleh cara pemancangan pada tanah dimana tiang tersebut direncanakan, dengan melihat kriteria diatas maka daya dukung dapat dibagi menjadi 3 yaitu : 1. End Bearing Pile Tiang pancang yang dihitung berdasarkan pada tahanan ujung, pemancangannya sampai pada lapisan tanah keras, yang mampu memikul beban yang diterima oleh strous tersebut. Menurut ilmu mekanika tanah, lapisan tanah keras ini dapat merupakan lempung keras sampai pada batuan-batuan tetap yang sangat keras. 2. Friction Pile Tiang pancang yang dihitung berdasarkan pada pelekatan antara tiang dengan tanah (cleef), biasanya hal terjadi pada tanah lempung. Alat yang dipakai untuk menentukan gaya pelekatan tanah dengan tiang dipakai Sondir dengan memakai alat bikonus. 3. End Bearing dan Friction Pile Apabila pemancangan tiang sampai tanah keras melalui lapisan tanah lempung, maka untuk menghitung daya dukung tiang berdasarkan pada tahanan ujung (end bearing) maupun cleef (friction), melihat tiga kriteria tersebut dikaitkan dengan kondisi tanah yanga akan dibangun jembatan dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut : berapa kekuatan daya dukung tanah?, berapa kekuatan strous? dan berapa kekuatan tiang pancang? 95

2 Alternatif Pemilihan Pondasi Storus.. (Ruslan Hidayat) 2. KAJIAN PUSTAKA Metode untuk menentukan daya dukung untuk pondasi berupa penyondiran dan boring, metode ini seringkali disebut Dutch Cone Test atau Cone Penetration Test atau disngkat CPT, di Indonesia dikenal dengan penyondiran. Metode ini banyak digunakan di Eropa dan diterima baik di USA. Dengan metode ini dimungkinkan eksploitasi yang cepat dan ekonomis pada deposit tanah lapisan yang tebal (dari lunak sampai sedang) dan untuk menentukan daya dukung tanah secara rinci. Untuk menginterpretasi hasil dari metoda pengujian ini diperlukan pengetahuan jenis tanah yang diuji (dipenetrasi) untuk mendapatkan data sifat-sifat keteknikan tanah yang direncanakan guna membantu perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan tanah serta fondasi untuk struktur. Ahli teknik tanah kadangkala memperoleh informasi tanah metoda pemboran paralel (sejajar) dan pengambilan contoh tanah, tetapi pengalaman atau informasi terdahulu (penyelidikan sebelumnya) dapat dijadikan pertimbangan perlu tidaknya dilakukan pemboran Daya Dukung Strous Berdasarkan Kekuatan Tanah Daya dukung dapat didefinisikan sebagai tekanan terkecil yang dapat menyebabkan keruntuhan geser pada tanah pendukung tepat di bawah dan disekeliling pondasi. Strous dapat dibagi dalam dua kategori utama menurut metode pemasangannya, pertama berupa strous yang terbuat dari baja atau beton atau beton prategang dan strous yang dibentuk dengan memancangkan tabung atau kulit yang dipasangi sepatu pancang dimana tabung atau kulit tersebut lalu diisi dengan adukan beton setelah dipancang Berdasarkan Kekuatan Bahan Strous Nilai ini dapat dibagi menjadi tiga metode yaitu : End Bearing Pile Berdasarkan Bahan yaitu : A. Bahan kayu Pa = Ap x σa Dimana : Ap = luas penampang strous rata-rata pada topi tiang (cm²) σa = nilai tegangan tekan ijin kayu (Kg/cm²) B. Bahan baja Pa = Ap x σs Dimana : Ap = luas penampang strous rata-rata pada topi tiang (cm²) σs = nilai tegangan tekan ijin baja (Kg/cm²) C. Bahan beton Pa = Ac x σb Dimana : Ac = adalah luas dari beton (cm²) σb = kuat tekan beton (Kg/cm²) Berdasarkan nilai konus Perhitungan dirumuskan sebagai berikut : P tiang = A tiang x p/3 Dimana : Ptiang = Daya dukung keseimbangan tiang (kg) p = Nilai konus hasil sondir (kg/cm 2 ) 3 = faktor keamanan 96

3 Nilai konus yang dipakai untuk menentukan daya dukung tiang ini sebaiknya diambil ratarata dari nilai konus pada kedalaman : - 4 D di atas ujung bawah tiang dan - 4 D di bawah ujung bawah tiang, dimana D = diameter tiang Berdasarkan nilai lekatan Perhitungan dirumuskan sebagai berikut : P tiang = O x f / 5 dimana : Q tiang = Daya dukung tiang (kg) O = Keliling strous (cm) f = Harga cleef (kg/cm) 5 = Angka keamanan End Bearing Pile Dan Friction Pile Berdasarkan kekuatan bahan 1. Terhadap kekuatan bahan Pa = Ac x σb Dimana : Ac = adalah luas dari beton (cm²) σb = kuat tekan beton (Kg/cm²) 2. Terhadap kekuatan tanah Persamaan rumus yang dipakai oleh L.D Wesley sebagai berikut : P tiang = A tiang x p / 3 + O x f / 5 Ptiang = Daya dukung keseimbangan tiang (kg) Atiang = Luas penampang strous (cm 2 ) p = Nilai konus hasil sondir (kg/cm 2 ) O = Keliling strous (cm) f = Harga cleef (kg/cm) 5 = Angka keamanan 3. METODOLOGI 3.1. Analisis Data Tanah Tahapan ini adalah untuk menganalisis tanah yang disondir per 20 cm yang diambil dengan menggunakan alat Dutch Cone Penetrometer kapasitas 2,50 ton dengan dilengkapi Adhesion Jacket Cone, lokasi penelitian seperti pada gambar 1 97

4 Alternatif Pemilihan Pondasi Storus.. (Ruslan Hidayat) DENAH LOKASI TES TANAH DI JEMBATAN NGINGAS JOMBANG U S-2 B-1 Ke Tunggorono Jembatan Ke Kota Jombang S-1 Keterangan : : Titik Sondir : Titik Boring Lokasi titik tes boring berada di dasar sungai, elevasi ± 3 m dari jalan raya 3.2. Tahap Analisis Daya Dukung Tanah dan Bahan Tahapan ini adalah untuk menentukan nilai konus dan hambatan total yang nantinya diplot dalam grafik sondir pada kedalaman tanah keras untuk kemudian dipakai acuan daya dukung tanah dengan rumus sebagai berikut : P tiang = A tiang x p/3 (Hasil Analisis seperti Tabel 2) Sedangkan untuk kekuatan bahan strous dipakai rumus : Pa = Ac x σb (Hasil Analisis seperti Tabel 1) 98

5 3.3. Alur Penelitian Pengumpulan Data Survey - Menentukan titik sondir - Melakukan penyondiran - Mencatat nilai perlawanan konus - Mencatat nilai perlawanan geser atau hambatan setempat Olah Data - Nilai perlawanan konus - Nilai hambatan - Nilai Kuat tekan - Nilai Variasi Dimensi Strous Analisis - Daya Dukung Kekuatan Tanah - Daya Dukung Kekuatan Bahan Strous Kesimpulan Gambar 1. Diagram Alur Penelitian 4. ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Nilai Konus Hambatan Penyelidikan ini menggunakan alat Dutch Cone Penetrometer kapasitas 2,50 ton dengan dilengkapi Adhesion Jacket Cone. Adapun spesifikasi detail alat sondir ini adalah sebagai berikut : o Luas conus : 10 cm² o Luas piston : 10 cm² o Luas mantel : 100 cm² Penyondiran ini dilakukan hingga mencapai lapisan tanah keras. Hasil penyondiran berupa nilai tahanan conus (qc) dan total friction (JHP) pada setiap penetrasi 20 cm terhadap kedalaman ditampilkan pada grafik sondir dibawah ini. 99

6 Alternatif Pemilihan Pondasi Storus.. (Ruslan Hidayat) Tabel 1. Nilai Bacaan Konus dan Lekatan Setempat Pada Titik S1 Sumber : Hasil Survey 100

7 Tabel 2. Nilai Bacaan Konus dan Lekatan Setempat Pada Titik S2 Sumber : Hasil Survey 101

8 Alternatif Pemilihan Pondasi Storus.. (Ruslan Hidayat) Grafik 1. Nilai Tahan Konus dan Total Hambatan Pada Titik S1 Sumber : Hasil Survey 102

9 Grafik 1. Nilai Tahan Konus dan Total Hambatan Pada Titik S2 Sumber : Hasil Survey 103

10 Alternatif Pemilihan Pondasi Storus.. (Ruslan Hidayat) 4.3. Nilai kuat tekan beton dan Diameter Pondasi Strous Untuk bangunan yang berat dapat dipergunakan pondasi strous sampai dengan kedalaman, Df = 7,60 meter dari muka tanah, dimana titik penyondiran dilakukan. Berdasarkan hasil test sondir pada kedalaman tersebut diambil nilai Cone Resistance sebesar q n = 195 kg/cm 2 dan total friction (JHP) = 420 kg/cm 2. Bila digunakan pondasi strous dengan bentuk penampang bulat akan diperoleh daya dukung yang diijinkan untuk satu tiang (single pile) sebagai berikut : Berdasarkan kekuatan bahan ( ' b = 60 kg/cm 2 ) Tabel 1 : Daya Dukung Pondasi Tiang berdasarkan Kekuatan Bahan Diameter (cm) Sumber : Hasil Analisa Kekuatan Ijin Satu Tiang / P (ton) 30 P = 3.14 x 15 2 x 60 = 42, P = 3.14 x x 60 = 57, P = 3.14 x 20 2 x 60 = 73, P = 3.14 x x 60 = 95,377 Berdasarkan Kekuatan Tanah (End Bearing Pile) Tabel 2 : Daya Dukung Pondasi Tiang Berdasarkan Kekuatan Tanah Diameter (cm) Sumber : Hasil Analisa Kekuatan Ijin Satu Tiang / P (ton) 30 P = 3.14 x 15 2 x 195/3 = P = 3.14 x x 195/3 = P = 3.14 x 20 2 x 195/3 = 81, P = 3.14 x x 195/3 = 103,325 Dari hasil perhitungan diatas diperoleh beban yang diijinkan untuk satu strous (berdiri sendiri) yang ditampilkan pada tabel 3 dibawah, yang mungkin dipergunakan sesuai dengan jenis atau berat bangunan yang akan dibangun. Kedalaman (meter) Tabel 3 : Daya Dukung Satu Strous / Single Pile yang diijinkan (P) Sumber : Hasil Analisa Diameter Tiang (cm) P bahan (ton) P tanah (ton) P Ijin (ton) , ,

11 5. KESIMPULAN 5.1. Kesimpulan Dari analisis dan perhitungan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut 1. Kekuatan daya dukung tanah sebesar 45,922 ton untuk diameter 30 cm, 62,505 ton untuk diameter 35 cm, 81,640 ton untuk diameter 40 cm, 103,325 ton untuk diameter 45 cm. 2. Kekuatan bahan sebesar 42,390 ton untuk diameter 30 cm, 57,696 ton untuk diameter 35 cm, 73,360 ton untuk diameter 40 cm, 95,377 ton untuk diameter 45 cm. 6. DAFTAR PUSTAKA ASTM Designation D , Standard Test Method for Deep, Quasi - Static, Cone and Friction - Cone Penetration Tests of Soil Budi Susilo Soepandji, 1986, Mekanika Tanah (Terjemahan), Soil Mechanics, Erlangga, Jakarta Metoda Pengujian Lapangan dengan Alat Sondir, , Yayasan Badan Penerbit Pekerjaan Umum Jakarta. Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan Depatemen Pekerjaan Umum,1971,Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971, Bandung Shirley L. Hendarsin, 2003, Penuntun Praktis Investigasi Rekayasa Geoteknik untuk Perencanaan Banguna Teknik Sipil, Politeknik Negeri Bandung, Bandung 105