BAB III DATA PERENCANAAN

Transkripsi

1 BAB III DATA PERENCANAAN 3.1 Umum Perencanaan pondasi tiang mencakup beberapa tahapan pekerjaan. Sebagai tahap awal adalah interpretasi data tanah dan data pembebanan gedung hasil dari analisa struktur atas. Tahapan selanjutnya yaitu perhitungan daya dukung pondasi berdasarkan hasil interpretasi data tanah dan data pembebanan struktur atas gedung. Pada perencanaan struktur atas, umumnya elemen struktur merupakan suatu bagian yang dapat dispesifikasikan. Ukuran dan kekuatan elemen struktur dapat diputuskan oleh perencana dan diwujudkan dalam pelaksanaan pembangunan. Untuk menjamin kesesuaian dengan rancangan dapat dilakukan suatu program pengendalian mutu yang dapat diverifikasi dan dievaluasi. Disamping itu, pada pelaksanaan, perubahan-perubahan desain umumnya dapat diakomodasikan. Sedangkan pada perencanaan pondasi, dibutuhkan sifat teknis tanah yang harus diukur dan diuji di laboratorium, dan tidak dapat ditentukan suatu spesifikasi tertentu. Oleh karena itu strategi penyelidikan tanah sangat ditentukan oleh tujuan dan falsafah perancangan secara keseluruhan dan bagaimana konstruksi hendak dilaksanakan. Data tanah yang digunakan berasal dari proyek pembangunan sekolah BPK Penabur yang berlokasi di daerah Gajah Mada Jakarta Pusat. Lokasi rencana III - 1

2 gedung berada pada lokasi tanah datar, dengan keadaan sekelilingnya adalah pemukiman warga. 3.2 Kondisi Existing Lokasi proyek BPK Penabur berada di Jl. Pembangunan III, Gajah Mada - Jakarta Pusat, dengan batasan sebelah utara adalah Jl. Pembangunan I, batasan sebelah timur dan selatan adalah pemukiman warga yang langsung berhimpitan dengan pagar proyek, batasan sebelah barat adalah Jl. Pembangunan III. Luas bangunan proyek BPK Penabur adalah m 2 dengan jumlah lantai yang dibangun adalah 5 lantai. Pondasi yang digunakan adalah sistem bored pile dengan tiang tunggal dan tiang kelompok dengan kedalaman 16 meter dan diamater bervariasi antara 60 cm s/d 100 cm. Sistem pondasi dilanjutkan dengan sistem pile cap, dimana setiap pile cap menerima pembebanan struktur atas melalui kolom yang kemudian disaluarkan memalui pondasi tiang bored pile dan didukung oleh daya dukung tanah. 3.3 Data Penyelidikan Tanah Pada lokasi tersebut telah dilakukan penyelidikan tanah yang dilakukan oleh PT Dacoral Engineering International. Penyelidikan tanah dilakukan untuk mendapatkan parameter tanah, yaitu dengan melakukan 2 pengujian yakni : 1. Pengujian di lapangan 2. Pengujian di laboratorium Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3.1 di bawah ini : III - 2

3 Gambar 3.1 Lokasi Uji Sondir dan Boring Log III - 3

4 3.3.1 Pengujian Lapangan Kegiatan pengujian di lapangan yang dilakukan yaitu dengan uji sondir (CPT) dan bor log SPT. A. Cone Penetration Test (CPT/Sondir) Pekerjaan CPT/sondir dilaksanakan sesuai dengan prosedur yang dikeluarkan oleh ICSMFE (International Conference of Soil Mechanics and Foundation Engineering) dan dengan menggunakan sondir berkapasitas 2.5 ton. Selama percobaan berlangsung, alat sondir dijaga agar tetap vertikal dengan kecepatan penetrasi tidak melebihi 2.0 cm/detik. Dalam pengujian sondir, digunakan dua buah manometer dengan nilai pembacaan 0 60 kg/cm 2 untuk tekanan yang lebih tinggi. Pembacaan tanahan konus (cone resistance) dan tahanan total (total resistance) dilakukan dengan interval 20.0 cm. Pengujian dihentikan bila pembacaan tahanan konus sudah mencapai nilai lebih besar atau sama dengan 200 kg/cm². Gambar dan data-data dari hasil uji sondir dapat dilihat pada lampiran data sondir. Berikut ini adalah data dari salah satu pengujian sondir. III - 4

5 Tabel 3.1 Potongan Lapisan Tanah Pada Sondir S-1 III - 5

6 Gambar 3.2 Grafik Hasil Sondir S-1 Pada grafik di atas memperlihatkan salah satu hasil pengujian sondir yang ditampilkan dalam bentuk grafik sondir yang menunjukan hubungan tahanan konus dan tahanan kumulatif terhadap kedalaman. Kurva tersebut juga menunjukan hubungan antara friction ratio dan local friction terhadap kedalaman. III - 6

7 Dari beberapa hasil sondir yang telah dilakukan, dapat dilihat bahwa pada kedalaman 15 m sampai 16 m sudah ditemukan tanah keras dengan nilai tahanan konus sudah mencapai nilai lebih besar atau sama dengan 200 kg/cm 2. B. Pengeboran, Pengambilan Sampel dan Pengujian SPT Pengujian ini dilakukan guna mendapatkan informasi keadaan tanah dibawah permukaan akan sifat keteknikannya. Untuk pengeboran dilakukan sebanyak 2 (dua) lubang sampai kedalaman 26 m. Selain pengeboran juga dilakukan uji SPT (Standard Penetration Test) dalam interval kedalaman 1.5 meter. Percobaan ini memberikan informasi mengenai kepadatan dari tanah. Hasil pengeboran menyajikan deskripsi dari lapisan-lapisan tanah yang ditemukan pada pengeboran. Dari hasil uji SPT didapat nilai N (banyaknya pukulan). Semakin tinggi nilai N, maka tanah semakin keras. Berikut ini adalah hasil dari pengujian SPT : III - 7

8 Tabel 3.2 potongan lapisan tanah pada BH 1 III - 8

9 Tabel 3.3 potongan lapisan tanah pada BH 2 III - 9

10 Berdasarkan hasil antara kedua pengujian N-SPT diatas, dapat dilihat bahwa pada kedalaman m sudah ditemukan tanah keras dengan nilai N berkisar antara sudah melebihi angka 40 yang berarti tanah tersebut sudah tergolong tanah keras. Maka penulis menentukan tumpuan tiang bor pada lokasi ini pada kedalaman 16 m, walaupun pada kedalaman m masih ditemukan tanah lunak dengan nilai N kurang dari 40, akan tetapi pada kedalaman ini dirasa cukup sebagai tumpuan untuk mendukung bangunan diatasnya, karena selain bertumpu pada tanah keras diharapkan friksi dari selimut tanah dapat membantu memperbesar daya dukung tiang walaupun relatif kecil Profil Lapisan Tanah Dari hasil pengujian N-SPT dan uji sondir yang telah dilakukan, dapat diperkirakan profil lapisan tanah yang ada pada lokasi proyek tersebut. Adapun profil lapisan tanah yang dimaksud dapat dilihat pada Gambar 3.3, Gambar 3.4 dan Gambar 3.5 di bawah ini : III - 10

11 Gambar 3.3 Statigrafi Tanah Berdasarkan Titik Bor Gambar 3.4 Generalisasi Profil Lapisan Tanah III - 11

12 Berdasarkan statigrafi diatas dapat diketahui bahwa kedalaman tanah keras pada BH-1 dan BH-2 hampir sama, akan tetapi lapisan tanah dan kepadatannya berbeda, hal ini berpengaruh terhadap friksi tanah terhadap tiang yang berbeda pula. Maka untuk perhitungan perencanaan penulis mencoba menggunakan kedua penyelidikan bor tersebut. Gambar 3.5 Statigrafi Tanah Berdasarkan Sondir Berdasarkan data sondir yang ada, antara titik Sondir S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 dan S-6 data yang didapat hampir sama, tetapi untuk perencanaan penulis akan menggunakan data sondir pada titik S-1 dan S-2. Hal ini dilakukan untuk mempermudah perencanaan dengan asumsi bahwa hasil perhitungan pada titik III - 12

13 S-1 akan digabungkan dengan hasil BH-2 dan hasil perhitungan pada titik S-2 akan digabungkan dengan hasil perhitungan BH-1. C. Pengamatan Muka Air Tanah (MAT) Selain melakukan pengeboran, dilakukan juga pengamatan muka air tanah pada masing-masing lubang bor secara berkala. Tujuan dari pengamatan MAT ini adalah untuk mengetahui tinggi muka air yang ada dalam tanah pada kondisi steady state. Hasil pengamatan menunjukan muka air tanah (MAT) terletak pada kedalaman sekitar 2.20 m dari permukaan tanah eksisting Pengujian Laboratorium Kegiatan pengujian dilaboratorium dilakukan dengan mengambil contoh tanah asli (undisturbed sample) pada saat pengeboran, untuk kemudian di uji dilaboratorium berdasarkan ASTM standard method untuk mendapatkan harga parameter tanah seperti : 1. Indeks properties, meliputi pengujian kadar air (w), berat volume ( ), berat spesifik butiran tanah (Gs), angka pori (e), Indeks Plastis (PI), Gradasi dengan analisa hidrometer. 2. Engineering properties, meliputi Consolidation Test, Triaxial Compression Test, Uncofined Compression Test, dll. Dari hasil penelitian Triaxial Compression Test didapat nilai c (kohesi) dan (sudut geser dalam tanah). Semakin besar sudut geser tanah, maka nilai semakin besar. Dalam hal ini tanah dibedakan dalam 2 golongan yaitu tanah yang berkohesi dan tanah yang tidak berkohesi (cohesive and cohesionless soil), jenis tanah ini terdapat pada clay dan sand. Karena pada pasir murni tidak III - 13

14 memiliki nilai kohesi maka parameter tanah yang digunakan diambil dari nilai sudut geser dalam, begitu pula pada tanah lempung maka dalam perhitungan digunakan parameter C u. Pada kenyataannya suatu lapisan tanah tidak terdiri dari pasir murni atau lempung murni tetapi tercampur satu dengan yang lainnya, pada jenis tanah ini biasanya memiliki nilai C u dan. Dari hasil penelitian Unconfined Compression Test didapat nilai besaran kekuatan tekan bebas suatu tanah. Kekuatan tekan bebas yang dimaksud adalah suatu besaran beban aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan atau pada regangan aksialnya mencapai 20%. Berikut ini adalah data hasil laboratorium penyelidikan tanah : III - 14

15 Tabel 3.4 Hasil dari Pengujian Laboratorium III - 15

16 3.4 Evaluasi Hasil Pengujian Laboratorium Hasil uji tanah dilapangan menunjukan deskripsi jenis tanah pada bor-log cukup sesuai. Parameter kekuatan tanah, S u yang didapat juga konsisten jika dikorelasi dengan hasil uji SPT dan CPT. Untuk penentuan daya dukung pondasi dangkal, dapat dipakai cara Terzaghi atau cara Terzaghi yang dimodifikasi dengan data parameter tanah c dan hasil uji laboratorium. Perkiraan penurunan pondasi dapat dilakukan dengan mengambil data uji coba seperti e o, c c, s r, p t (tahanan para-konsolidasi) yang didapat dari uji laboratorium. Beberapa parameter penurunan tanah itu juga didapat dari korelasi hasil sifat index dengan rumus korelasi yang sering dipakai. Hubungan berbagai variasi parameter-parameter physical tanah terhadap kedalaman diperlihatkan pada gambar 3.6 (a) dan (b). Dari kurva hubungan atterberg limit terhadap kedalaman, terlihat bahwa kadar air natural cenderung mendekati batas plastis. Pengujian konsolidasi menunjukan nilai Pc = kg/cm², Cc = dan Cr = Hasil pengujian konsolidasi ini menunjukan tanah pada lokasi ini termasuk tanah normally consolidated sehingga penurunan yang ditimbulkan akibat beban struktur atas pada pondasi relatif besar. III - 16

17 Gambar 3.6 (a) Variasi Parameter-Parameter Physical Tanah Terhadap Kedalaman III - 17

18 Gambar 3.6 (b) Variasi Parameter-Parameter Physical Tanah Terhadap Kedalaman III - 18

19 3.5 Analisa Lapisan Tanah Hubungan nilai N-SPT terhadap kedalaman dapat dilihat pada Gambar 3.7. Dari hasil penyelidikan tanah uji lapangan, yaitu SPT dan CPT dan hasil pemeriksaan sifat index di laboratorium, didapat gambaran umum kondisi tanah sebagai berikut : Hasil uji SPT pada lubang bor BH-1 dan BH-2, maupun hasil sondir S1, S2, S3, S4, S5 dan S6, semuanya secara konsisten menunjukan adanya lapisan tanah keras yang dapat dijadikan tumpuan pondasi tiang pada kedalaman sekitar m. Lapisan sangat keras ini (SPT > 50) cukup tebal, yaitu minimum 5 m dan dibawah lapisan keras ini masih terdapat tanah keras dengan SPT N - ratarata = 30 sampai kedalaman m. Pengamatan jenis tanah di lapangan (BH-1 dan BH-2) menunjukan pada umumnya tanah berupa silty clay atau clayey silt. Ada lapisan yang kadar pasirnya cukup banyak (lapisan m sampai dengan m) sehingga tergolong silty sand. Lapisan yang sangat keras (N > 50) merupakan silty sand yang sangat padat. Gejala ini dapat dilihat juga dari hasil CPT, dimana friction ratio dari lapisan-lapisan tersebut adalah sekitar 4 atau lebih. Baik hasil SPT maupun CPT menunjukan lapisan tanah antar permukaan sampai dengan m adalah tanah yang lembek dan pada kedalaman m sampai dengan m menjadi agak lebih kuat. Berdasarkan pengamatan terhadap hasil pengujian Sondir dan N-SPT diatas, dapat disimpulkan bahwa tanah keras sudah terdapat mulai dari kedalaman 15 meter. Untuk data perencanaan, maka penulis menentukan tumpuan tiang bor pada lokasi ini berada pada kedalaman 16 m. III - 19

20 Gambar 3.7 Hubungan N-SPT Terhadap Kedalaman III - 20

21 3.6 Data Pembebanan a). Eksisting Data teknis beban/struktur atas dari perencanaan struktur atas bangunan dilakukan oleh PT. Dacoral Engineering International. Pembebanan yang diperlukan dalam analisa struktur pondasi adalah pembebanan struktur atas gedung. Data pembebanan eksisting dapat diliihat pada tabel dibawah ini : Tabel 3.5 (a) Pembebanan Maksimum pada masing-masing kolom Id. Kolom Combination Load Pz (Tonf) Id. Kolom Combination Load Pz (Tonf) 1 254, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,44 III - 21

22 Tabel 3.5 (b) Pembebanan Maksimum pada masing-masing kolom Id. Kolom Combination Load Id. Kolom Combination Load Pz (Tonf) Pz (Tonf) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,6 Adapun untuk perletakan kolom ditunjukan seperti pada gambar dibawah ini : III - 22

23 Gambar 3.8 Denah Perletakan Kolom Eksisting III - 23

24 b). Perencanaan Data untuk perencanaan diasumsikan dua kali lipat dari data eksisting yang ada dengan alasan bangunan eksisting dibangun hanya 5 lantai sedangkan untuk perencanaan akan dibangun setinggi 10 lantai. Data pembebanan perencanaan dapat diliihat pada tabel dibawah ini : Tabel 3.6 (a) Pembebanan Maksimum pada masing-masing kolom Id. Kolom Combination Load Id. Kolom Combination Load Pz (Tonf) Pz (Tonf) 1 508, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,46 III - 24

25 Tabel 3.6 (b) Pembebanan Maksimum pada masing-masing kolom Id. Kolom Combination Load Id. Kolom Combination Load Pz (Tonf) Pz (Tonf) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,84 Adapun perletakan kolom untuk perencanaan dipakai perletakan kolom eksisting, seperti pada gambar dibawah : III - 25

26 Gambar 3.9 Denah Perletakan Kolom Perencanaan III - 26

27 3.7 Prosedur Perencanaan Pondasi Prosedur perencanaan pondasi dalam proses pengerjaan skripsi ini adalah seperti yang terlihat pada diagram alir dibawah ini : Mulai Pengumpulan Data Data Tanah Data Beban Interpretasi Data Tanah Menentukan Dimensi Pondasi Yang Sesuai Hasil Perhitungan Pembebanan Menentukan Dimensi Menentukan Daya Dukung Tiang Tunggal Menentukan Daya Dukung Tiang Kelompok Menghitung Daya Dukung Tiang Terhadap Gaya Lateral Menghitung Penurunan Pondasi Tidak Periksa Penurunan Perhitungan Tulangan Ya Gambar Perencanaan Perbandingan Harga Selesai Gambar 3.10 Diagram Alir Perencanaan Pondasi Tiang III - 27

28 III - 28