BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pendahuluan Untuk dapat melakukan proses perhitungan antara korelasi beban vertikal dengan penurunan yang terjadi pada pondasi tiang sehingga akan mendapatkan prameter yang lebih akurat pada lapangan dapat digunakan dengan bantuan program Plaxis. Model tanah yang digunakan adalah model Hardening Soil dengan analisis axisymetric. Hal ini dilakukan karena didalam perhitungan program Plaxis, model Hardening Soil merupakan pemodelan tingkat lanjut dalam penyelidikan tanah dimana model ini membutuhkan parameter yang lebih lengkap dibandingkan model Mohr Culoumb khususnya pada parameter kekakuan tanah yaitu : E 50, E ur, dan E oed, dimana E ur merupakan kekakuan tanah pada saat terjadi pemberian beban dan pengurangan beban (loading-unloading), parameter tanah ini merupakan parameter yang sesuai dengan kondisi pembebanan di lapangan, karena pembebanan di lapangan berbentuk cyclic loading maka tanah akan mengalami pembebanan dan pengurangan beban (loadingunloading), sedangkan parameter lainnya seperti : angka Poisson (), kohesi (c), sudut geser () dan sudut dilatansi (ψ) yang merupakan parameter umum yang sudah ada pada model Mohr Coulomb. Mengingat bentuk dari pondasi tiang berbentuk silinder yang padat (radial), maka sesuai dengan petunjuk manual dari program Plaxis, digunakan model Axisymetri. 54

2 55 Hasil pemodelan pada program Plaxis dibandingkan dengan pengujian tes pembebanan (loading test) di lapangan, yang sudah dihitung dan di tabelkan oleh konsultan tanah. 4.2 Metodologi dan Pembahasan dalam Mencari Nilai Kekakuan Tanah (E) Setiap tiang pondasi yang diselidiki tertanam pada tanah yang terdiri dari beberapa lapisan, dimana jenis dan parameter-parameter tanahnya juga berbeda. Pada penelitian kali ini, dilakukan idealisasi pada parameter tanah yang di dapatkan dari pengeboran dalam mencari nilai N SPT. Dan dari beberapa proyek, untuk data tanah menjadi parameter yang diidealisasi yang kemudian akan di korelasikan dengan parameter tanah yang telah di uji, yaitu titik bore hole terdekat dari titik tiang pondasi. 4.3 Data-Data masukan Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu disajikan data-data masukan yang diperlukan program Plaxis, yaitu data : siklus pembebanan loading test, tiang pancang dan deskripsi dan parameter tanah hasil pengujian laboratorium setiap lapisan pada proyek di lapangan Deskripsi dan parameter tanah setiap lapisan Deskripsi dan parameter tanah hasil N SPT dan pengujian dari laboratorium ini didapatkan dari penyelidikan maupun penelitian tanah yang dilaksanakan oleh konsultan tanah. Untuk mendapatkan parameter tanah yang tidak diujikan oleh konsultan tanah sebagai data masukan pada program Plaxis maka dilakukan korelasi antara parameter tanah lainnya yang diambil dari parameter lainnya yang diambil dari buku referensi teori mekanika tanah, di bawah ini, adalah proyek Tangerang City dengan kode Pile TC TP-2 sebagai contoh dari metode yang dilakukan untuk mendapatkan nilai dari Kekakuan Tanah yang akan di korelasikan dengan nilai N SPT yang telah dikoreksi :

3 56 Idealisasi lapisan tanah dengan menggunakan korelasi dengan nilai N SPT Di bawah ini adalah grafik nilai N SPT dengan kedalaman dan juga data pondasi tiang dengan beban kerja dan beban tes pada pondasi tersebut. Silty Clay TC-TP-2 Bored Pile Diameter 0,8 m Beban kerja 380 ton Beban Tes 760 ton Very Dense Sand Silty Clay Gambar 4.1Grafik N SPT vs Kedalaman dengan Idealisasi Lapisan tanah dan Data Bored Pile

4 57 Mendapatkan Nilai Kohesi dan Sudut Geser Tanah Untuk mendapatkan nilai kohesi, dapat dilakukan dengan mengambil data pada data tanah yang telah diuji di laboratorium, tetapi karena uji labratorium tidak menunjukkan hasil pada laporan penyelidikan tanah tersebut, maka dilakukan koreksi nilai kohesi (c) dengan nilai N SPT, yang di dapatkan dari tabel Bowles. Tabel 4.1 Konsistensi Tanah Lempung Jenuh Air Konsistensi Sejarah Konsolidasi Pukulan/ft Kohesi (kpa) Keterangan Sangat Konsolidasi 0-2 <12 Sangat mudah di tekan Lunak Normal dengan jari Lunak Konsolidasi 18,2 sampai Mudah di tekan dengan 3-5 Normal 30,2 jari Sedang Konsolidasi Normal sampai 54,1 Dapat berbentuk bola Konsolidasi Normal sampai Keras konsolidasi 59,9 sampai Sulit di bentuk dengan berlebih 95,8 tangan dengan rasio 2-3 Sangat Konsolidasi 102 sampai sangat sulit di bentuk keras berlebih 179,6 dengan tangan Hard Konsolidasi Hampir tidak mungkin >30 > 179,6 sangat berlebih dibentuk oleh tangan Sumber :Helical Screw Foundation System Design Manual for New Construction Untuk mendapatkan nilai kuat geser dalam pada tanah lempung maupun tanah pasir, dilakukan dengan korelasi terhadap nilai N SPT dengan tabel dibawah ini.

5 58 Gambar 4.2 Hubungan sudut geser dalam dengan N-SPT Sumber: Principle of Foundation Engineering, Braja M. Das Mendapatkan berat jenis tanah Dalam masukkan data untuk berat jenis tanah γ sat dan γ unsat, didapatkan dari uji laboratorium, yang dapat di lihat pada grafik di bawah ini.

6 59 γtotal vs Kedalaman Kedalaman (meter) γ total kn/m kn/m kn/m DB-2 DB-1 DB-3 DB-4 DB-5 DB-6 DB-7 Gambar 4.3 Grafik Berat jenis dengan kedalaman Parameter Kekakuan tanah (E) Kekakuan tanah yang digunakan sebagai data masukkan pada program Plaxis, dilakukan dengan cara coba-coba, yaitu dengan perkalian terhadap nilai N SPT, sebagai contoh, untuk nilai E 50 pada proyek Tangerang City pada tiang TP-2 dilakukan dengan memberikan perkalian sebesar 2250 x N

7 60 SPT. Untuk nilai E oed dan E ur mengikuti manual Plaxis v8, yaitu untuk E oed dapat dikalikan dengan E 50 dengan rasio sebesar 1-1,3 E 50, sedangkan untuk E ur dapat dikalikan dengan E 50 dengan rasio sebesar 3-5 atau dapat dimasukkan data input sesuai dengan hasil konsolidasi, yaitu Cc dan Cs pada program Plaxis. Koreksi nilai SPT menjadi N1 60 Dengan mengubah nilai NSPT menjadi N1 60 merupakan faktor koreksi dengan jalan menormalisasikan nilai N SPT yang diperoleh pada tegangan efektif tertentu kepada tegangan efektif sebesar 1 kg/cm 2 (GOUW, 1995), dan digabungkan dengan standar energi referensi yaitu sebesar 60% dengan SKEMPTON sebagai referensi, serta faktor-faktor koreksi lainnya yang terjadi pada kondisi di lapangan, seperti koreksi terhadap panjang batang, penggunaan pelapis, dan ukuran lubang bor (lihat tabel 2.2). Sehingga rumus yang digunakan sebagai berikut, untuk perhitungan lebih lengkap dapat lihat (lampiran 3) : N1 60 = C N x N lap x α x β x γ x (Er/Es) Dimana : C N = faktor koreksi tegangan efektif tanah Pada penelitian ini, digunakan rumus Liao dan Whitman C N = Dengan : v = tegangan efektif vertikal tanah dalam kn/m 2. Dengan rumus diatas, maka hasil dari N SPT yang telah dikoreksi menjadi N1 60 dan kemudian di idealisasi kembali dapat di lihat pada grafik di bawah ini.

8 61 N1 60 vs Kedalaman Kedalaman (meter) 0 2 Nilai N N1 60 = N1 60 = 30 N1 60 = 40 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 Gambar 4.4 Grafik N1 60 dengan kedalaman yang telah di idealisasi

9 62 Mendapatkan nilai Poisson Rasio Dalam mendapatkan nilai dari angka Poisson dapat di lihat pada tabel di bawah ini. Tabel 4.2 Hubungan jenis, konsistensi dengan angka Poisson (υ) Jenis Tanah Keterangan (υ ) Lunak Lempung Sedang Keras Lepas Pasir Sedang Padat Sumber : Soil Mechanics and Foundation, Muni Bhudhu, 1976 Rekapan parameter tanah Dari hasil korelasi dan pengumpulan data tanah pada proyek Tangerang City pada tiang TP-2 maka di dapatkan tabel di bawah ini. Tabel 4.3 Data Masukan pada Proyek Tangerang City Tiang TP-2 Parameter Simbol Silty Clay Very Dense Sand Silty Clay Simbol Jenis Tanah CH SP CH Model Material Model Hardening Hardening Hardening Pondasi Tiang Satuan Elastis Soil Soil Soil Linier - Berat jenis tak jenuh γ unsat kn/m 3 Berat jenis jenuh γsat kn/m 3 Permeabilitas k m/hari E kn/m 2 Kekakuan E oed E+07 kn/m 2 E ur kn/m 2 Power m 1 0,5 1 Angka Poisson 0,3 0,3 0,3 0,2 Kohesi C ref 30 0,1 100 kn/m 2 o Sudut Geser Dalam Nilai N-SPT Nlap Nilai N-SPT koreksi N Kedalaman ,3-35 m

10 Siklus Pembebanan Pada uji pembebanan statis, di gunakan pembebanan secara berkala (cyclic), yaitu dengan cara memberi pembebanan dan mengakat beban (loading-unloading), sesuai dengan standar ASTM D , maupun dengan standar yang sudah di uraikan pada tinjauan pustaka. Pada Proyek Tangerang City ini, siklus pembebanan dapat di lihat pada tabel di bawah ini. Tabel 4.4 Siklus pembebanan dan penurunan pada Proyek Tangerang City TP-2 Persentase Beban Beban 200% (Ton) Penurunan (mm) 0% % 127,5-0,59 50% 255-1,56 25% 127,5-1,02 0% 0-0,07 50% 255-1,63 75% 382,5-2,66 100% 510-3,79 75% 382,5-3,15 50% 255-2,32 0% 0-0,27 50% 255-1,86 100% 510-3,91 125% 637,5-5,2 150% 765-6,9 125% 637,5-6,62 100% 510-6,01 50% 255-3,88 0% 0-1,27 50% 255-3,15 100% 510-5,47 150% 765-7,72 175% 892,5-9,53 200% ,58 150% ,75 100% 510-8,53 50% 255-5,77 0% 0-2,66

11 64 Dari siklus pembebanan dan hasil penurunan ini lah yang akan di cocokkan dengan hasil yang di dapatkan di dalam program Plaxis dari data masukkan yang telah di uraikan di atas. 4.4 Analisa ProgramPlaxis Setelah data masukkan sudah tersedia, maka proses pemodelan dan perhitungan dalam program Plaxis dapat di lanjutkan, di bawah ini adalah langkah-langkah dalam menghitung besar penurunan dengan pembebanan yang sesuai dengan kondisi di lapangan. (untuk lebih lengkap lihat lampiran 1) Pemodelan tanah, pondasi dan beban Beban load multiplier Interface antara pondasi dengan tanah Silty Clay Pondasi Tiang bor Very Dense Sand Silty Clay Gambar 4.5 Geometri dan Material pada Pemodelan Plaxis

12 65 Perhitungan Pada Plaxis Pada perhitungan di dalam program Plaxis, tahap-tahap yang di berikan pada pondasi tiang bor disesuaikan dengan konsdisi di lapangan. Berikut ini gambar dari tahapan yang telah di sesuaikan dengan kondisi lapangan. Gambar 4.6 Tahapan Perhitungan Pada Program Plaxis Pada tahapan perhitungan di atas, pembebanan dilakukan dengan menggunakan Total multiplier dengan mengubah total MLoadA sesuai dengan kondisi beban yang diberikan di lapangan.

13 66 Hasil Pehitungan Program Plaxis Setelah proses perhitungan selesai, maka didapatkan hasil kurva dari beban dengan penuunan seperti pada gambar di bawah. Penurunan (mm) Beban vs Penurunan Beban (ton) Tangerang City TP-2 Gambar 4.7 Grafik Beban dengan Penurunan Hasil Perhitungan Program Plaxis Perbandingan Perhitungan Program Plaxis dengan Kondisi Lapangan Setelah didapatkan hasil dari beban dan penurunan dari program Plaxis, maka akan di bandingakan dengan beban dengan penurunan pada tes beban di lapangan.

14 67 Penurunan (mm) Beban vs Penurunan Beban (ton) Loading Test, Tangerang City TP-2 Plaxis, Tangerang City TP-2 Gambar 4.8 Grafik Perbandingan antara Tes Beban di lapangan dengan Hasil Perhitungan Program Plaxis Dari grafik perbandingan di atas, dapat ditunjukkan dengan persentase antara tes beban di lapangan dengan hasil program Plaxis seperti berikut. Tabel 4.5 Perbandingan Tes Beban di Lapangan dengan Perhitungan Program Plaxis Beban (%) Beban ton Penurunan Plaxis (mm) Pada Proyek Tangerang City TP-2 Penurunan loading Test (mm) Selisih (mm) Selisih Loading (%) Selisih Unloading (%) 0% 0 0,00 0 0,00 25% 127,5-0,73-0,59 0,14 23,09 50% 255-1,56-1,56 0,00 0,00 25% 127,5-0,86-1,02 0,16 0,16 0% 0-0,13-0,07 0,06 0,06 50% 255-1,60-1,63 0,03 1,80 75% 382,5-2,58-2,66 0,08 2,93 100% 510-3,68-3,79 0,11 3,01 75% 382,5-2,95-3,15 0,20 6,24 50% 255-2,23-2,32 0,09 4,07 0% 0-0,77-0,27 0,50 186,40 50% 255-2,28-1,86 0,42 22,43 100% 510-3,84-3,91 0,07 1,83

15 68 125% 637,5-5,05-5,2 0,15 2,92 150% 765-6,64-6,9 0,26 3,76 125% 637,5-5,97-6,62 0,65 9,75 100% 510-5,22-6,01 0,79 13,13 50% 255-3,70-3,88 0,18 4,75 0% 0-2,05-1,27 0,78 61,45 50% 255-4,11-3,15 0,96 30,63 100% 510-5,74-5,47 0,27 4,86 150% 765-7,44-7,72 0,28 3,60 175% 892,5-9,06-9,53 0,47 4,92 200% ,89-11,93 0,04 0,33 150% ,27-10,75 0,48 4,44 100% 510-8,65-8,53 0,12 1,36 50% 255-6,99-5,77 1,22 21,09 0% 0-5,19-2,66 2,53 95,00 Rata-Rata 0,39 7,58 31,38 Dari tabel 4.5 di atas, dapat ringkas pada penurunan pada saat beban maksimum dan penurunan permanen seperti tabel di bawah ini. Tabel 4.6 Hasil Perbandingan Perhitungan Beban Maksimum Plaxis dengan Loading No Keterangan Test Pada Proyek Tangerang City, TP-2 Loading Test Plaxis Hardening Soil Perbedaan 1 Beban Rencana (Load Design) Beban Pengetesan (Test Load) Persentase (%) 3 Penurunan Permanen (mm) 2,66 5,19 2,53 95% Penurunan maksimal pada 4 beban maksimum (mm) 11,93 11,89 0,04 0,34% Hubungan antara E 50 dengan N1 60 Setelah mendapatkan hasil perbandingan antara grafik hasil program Plaxis dengan Loading test di lapangan maka langkah selanjutnya adalah

16 69 mengkorelasikan antara nilai E50 dengan nilai N1 60 yang dapat di lihat seperti grafik dibawah ini. Gambar 4.9 Grafik Korelasi nilai E50 dengan N160 Pada TP-2 Proyek Tangerang City 4.5 Rekapitulasi Hasil Perbandingan Beban dengan Penurunan Perhitungan Plaxis dengan Loading Test di Lapangan Pada penelitian kali ini, terdapat 15 data yang telah di proses untuk mendapatkan grafik perbandingan antara nilai kekakuan tanah (E 50 ) dengan N1 60 yang baik, di bawah ini hasil dari grafik perbandingan loading test dengan Plaxis akan di dampingkan dengan grafik N SPT untuk mengetahui lapisan tanah yang berada di lapangan.

17 70 Tangerang City TP-3 Gambar 4.10 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Tangerang City TP-3

18 71 Tangerang City D189 Kurva beban vs Penurunan Penurunan (mm) Beban (Ton) Loading Test, D189 Plaxis, D189 Gambar 4.11 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Tangerang City D189

19 72 Tangerang Ruko Blok G Kurva Beban vs Penurunan Penurunan (mm) Beban (ton) Loading Test Ruko Blok G Plaxis Ruko Blok G Gambar 4.12 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Ruko Blok G

20 73 Tebet Dalam TP-1 Penurunan (mm) Kurva Beban vs Penurunan Beban (ton) Loading Test, Tebet TP-1 Plaxis Tebet TP-1 Gambar 4.13 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Tebet Dalam TP-1

21 74 Tebet Dalam TP-2 Kurva Beban vs Penurunan Penurunan (mm) Beban (ton) Loading Test, Tebet TP-2 Plaxis, Tebet TP-2 Gambar 4.14 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Tebet Dalem TP-2

22 75 Gandaria TP-3 Penurunan (mm) Kurva beban vs Penurunan Beban (ton) Loading Test, Gandaria TP-3 Plaxis, Gandaria TP-3 Gambar 4.15 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Gandaria TP-3

23 76 Gandaria TP-2 Penurunan (mm) Kurva beban vs Penurunan Beban (ton) Loading Test, Gandaria TP-2 Plaxis, Gandaria TP-2 Gambar 4.16 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Gandaria TP-2

24 77 Gandaria TP-4 Penurunan (mm) Kurva beban vs Penurunan Beban (ton) Loading Test, Gantaria TP-4 Plaxis, Gandaria TP-4 Gambar 4.17 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Gandaria TP-4

25 78 The Peak BP-28 Penurunan (mm) Kurva beban vs Penurunan Beban (ton) Loading Test, The Peak BP-28 Plaxis, The Peak BP-28 Gambar 4.18 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan The Peak BP-28

26 79 The Peak BP-60 Gambar 4.19 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan The Peak BP-60

29 82 Plaza Indonesia TP-1 Penurunan (mm) Kurva Beban vs Penurunan Beban (ton) Loading Test, TP-1 PI Plaxis, PI-TP-1 Gambar 4.22 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Plaza Indonesia TP-1

30 83 Tangerang TP-7 Kurva beban vs Penurunan Penurunan (mm) Beban (ton) Loading Test, TP-7 Plaxis, Tangerang City TP-7 Gambar 4.23 Grafik N SPT dan Grafik perbandingan Beban dengan Penurunan Tangerang TP-7

31 84 Untuk mendapatkan referensi nilai E 50 yang dibutuhkan untuk memodelkan penurunan pondasi tiang pada program Plaxis pada hitung balik ini, maka dilakukan pembuatan grafik yang membandingkan antara nilai E50 dengan nilai N SPT yang sudah dikoreksi yaitu N1 60. Gambar 4.24 Grafik hubungan antara E 50 dengan N1 60 dari seluruh tiang pondasi yang dianalisa Setelah di klasifikasikan kedalam jenis tanah, maka dapat di lihat grafik E 50 dengan N1 60 untuk tanah lempung adalah seperti gambar berikut.

32 85 Gambar 4.25 Grafik hubungan antara E 50 dengan N1 60 pada tanah lempung Sedangkan untuk tanah pasir dapat dilihat pada gambar berikut ini. Gambar 4.26 Grafik hubungan antara E 50 dengan N1 60 pada tanah Pasir