BAB II KAJIAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Pondasi Dalam Pondasi dalam adalah pondasi yang dipakai pada bangunan di atas tanah yang lembek. Pondasi ini umumnya dipakai pada bangunan dengan bentangan yang cukup lebar, salah satunya jembatan. Pondasi dalam dilakukan hingga kedalaman mencapai tanah keras, oleh karena itu bisa mencapai kedalaman yang lebih dari pondasi dangkal. Yang termasuk pondasi dalam yaitu : Pondasi Sumuran (Pier) dan Caison Pondasi sumuran (Pier) sering juga disebut pondasi Bored Pile (seperti Gambar 2.1). Diaplikasikan pada tanah permukaan yang lembek dan tanah keras terletak pada kedalaman > 2 10 m. Pondasi ini dapat menahan beban diatas 100 ton. Gambar 2.1 Layout Pondasi Bored Pile Sumber Dokumen Proyek Rizki Yusa Rizal, Sary Lestari, Perbandingan Perencanaan Pondasi... II-1

2 2.1.2 Pondasi Tiang Pondasi tiang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan gaya ortogonal ke sumbu tiang dengan memikul gaya vertikal, horizontal dan momen. Pondasi tiang dibuat menjadi satu kesatuan dengan menyatukan pangkal tiang pancang yang terdapat dbawah konstruksi dengan tumpuan pondasi/abutment. Pondasi tiang digunakan apabila bangunan yang akan didirikan diatas tanah yang mempunyai daya dukung berada dibawah/sangat dalam. 2.2 Pondasi Tiang Pancang Pondasi tiang pancang digunakan untuk pondasi yang tanah permukaannya tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk menahan beban dan tanah kerasnya yang memiliki daya dukung letaknya sangat dalam (> 10 m). Tiang (Pile) adalah bagian dari suatu bagian konstruksi pondasi yang berbentuk batang langsing yang dipancang hingga tertanam dalam tanah dan berfungsi untuk menyalurkan beban dari struktur atas melewati tanah lunak dan air kedalam pendukung tanah yang keras yang terletak cukup dalam. Penyaluran beban oleh tiang pancang ini dapat dilakukan melalui lekatan antara sisi tiang dengan tanah tempat tiang dipancang (tahanan samping), dukungan tiang oleh ujung tiang (end bearing). Gambar pondasi tiang pancang dapat dilihat pada Gambar 2.2. Gambar 2.2 Pondasi Tiang Pancang Sumber Dokumen Proyek Beberapa kondisi yang memerlukan pondasi tiang yaitu : a. Apabila tanah dasar di bawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity), yang cukup untuk memikul berat bangunan dan Rizki Yusa Rizal, Sary Lestari, Perbandingan Perencanaan Pondasi... II-2

3 bebannya, atau apabila tanah keras yang mana mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan bebannya letaknya sangat dalam. b. Ketika menerima gaya-gaya horizontal, pondasi tiang dapat melawan tekuk sementara menerima gaya-gaya vertikal yang datang dari struktur atasnya. c. Pondasi untuk struktur-struktur seperti menara transmisi, konstruksi lepas pantai, dan basement yang berada dibawah muka air tanah. Pondasi untuk jenis struktur ini untuk menahan gaya angkat. d. Abutment dan pier jembatan sering dibangun diatas pondasi tiang untuk menghindari kemungkinan kehilangan daya dukung dari sebuah pondasi dangkal yang bisa jadi disebabkan oleh erosi pada permukaan tanah. Pondasi Tiang dibagi dalam kategori : a. Tiang Baja Tiang baja umumnya digunakan baik sebagai tiang pipa maupun sebagai baja penampang H. tiang pipa dapat diserongkan ke dalam tanah dengan ujung terbuka atau tertutup. Tiang baja apabila diperlukan disambungan dengan las atau paku keling. Kadang-kadang kondisi pemancangan agak sulit karena harus dipancang melalui kerikil padat, lapisan keras, dan batuan lunak untuk ini juga tiang dapat dilengkapi dengan titik pancang atau sepatu. Tiang baja juga bisa mengalami korosi. Sebagai contoh, tanah-tanah rawa, gambut dan tanah organik lain bisa menyebabkan korosi. Tanah-tanah yang mempunyai PH lebih besar dari 7 tidak terlalu korosif. Untuk mempertimbangkan akibat korosi, saat tambahan ketebalan baja lebih dan luas penampang rencana umumnya direkomendasikan. Dalam keadaan tertentu penggunaan lapisan epoxy yang biasa dipakai di pabrik bisa juga mencegah korosi. Lapisan ini tidak bagitu mudah rusak akibat pemancangan tiang pelapisan dengan beton pada tiang baja juga dapat mencegah korosi. Beban rencana yang diijinkan untuk tiang baja dapat dihitung dengan rumus : Qall = As. all (2.1) Dimana : As = luas penampang baja Rizki Yusa Rizal, Sary Lestari, Perbandingan Perencanaan Pondasi... II-3

4 all = tegangan ijin baja b. Tiang Beton Tiang beton dapat dibagi kedalam dua kategori dasar : - Tiang Pracetak (Precast Piles) Tiang pracetak dapat dibuat dengan menggunakan beton bertulang biasa, yang penampangnya bisa jadi bujur sangkar atau segi delapan (octagonal). Penulangan diperlukan untuk memungkinkan tiang mampu melawan momen lentur ketika pengangkatan, beban vertikal, dan momen lentur yang diakibatkan oleh beban lateral. Tiang dicetak dengan panjang yang diinginkan dan dirawat hingga sebelum diangkut ke tempat pemancangan. Tiang pracetak bisa juga terbuat dari kabel prategang baja berkuatan tinggi (beton prategang). Penulangan diperlukan untuk memungkinkan tiang mampu melawan momen lentur ketika pengangkatan, beban vertikal, dan momen lentur yang diakibatkan oleh beban lateral. Tiang pracetak bisa juga terbuat dari kabel prategang baja berkuatan tinggi (beton prategang). - Tiang Bor Dicor di Tempat (Cast-In-Situ-Piles) Cor di tempat dengan terlebih dahulu menggali lubang di tanah dan kemudian mengisinya dengan beton. Berbagai jenis tiang beton cor ditempat digunakan dalam konstruksi pada waktu akhir-akhir ini, dan kebanyakan diantaranya telah dipatenkan oleh pabrik pembuatannya, tiang-tiang semacam ini dapat dibagi kedalam dua kategori besar : dengan casing dan tanpa casing. Kedua jenis ini bisa memiliki pedestal pada ujung bawahnya. Tiang dengan casing terbuat dari sebuah casing baja yang disorongkan kedalam tanah dengan bantuan sebuah mandrel yang ditempatkan di dalam casing. Apabila tiang telah mencapai kedalaman yang diinginkan, mandrel ditarik dan casing kemudian diisi dengan beton. Pedestal adalah beton yang dilebihkan pada ujung bawah tiang yang menggelembung, ini bisa dilihat dengan menjatuhkan palu pada beton yang masih segar. Tiang tanpa casing dibuat dengan pertama-tama mendorongkan casing kedalam tanah hingga kedalaman yang diinginkan dan kemudian mengisinya dengan beton segar. Casing kemudian ditarik perlahan-lahan secara bertahap. Rizki Yusa Rizal, Sary Lestari, Perbandingan Perencanaan Pondasi... II-4

5 Pemilihan jenis tiang untuk suatu pekerjaan tergantung dari daya dukung yang cukup yang diberikan untuk pondasi yang direncanakan. Pemilihan tipe tiang untuk berbagai jenis keadaan tergantung pada banyak faktor. Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan pondasi tiang : 1. Tipe dari tanah dasar yang meliputi jenis tanah dasar dan ciri-ciri topografinya. 2. Jenis bangunan yang akan dibuat 3. Kondisi lingkungan disekitar pekerjaan 4. Alasan teknis pada waktu pelaksanaan. 2.3 Pondasi Bored Pile Pondasi Bored pile ini mempunyai daya dukung beban tidak hanya pada ujung penampang Bored pile, tetapi juga pada semua sisi2 luarnya (gaya gesek). Dikarenakan seluruh tiang menyatu dengan tanah, sehingga didapat kekuatan daya dukung menyeluruh. Proses pengerjaannya adalah sebagai berikut: 1. Titik pondasi di bor terlebih dahulu, menggunakan mesin Bored pile, sampai kedalaman tanah keras. Diameter lubang, sesuai perhitungan bobot beban bangunan. 2. Besi beton yang sudah dirangkai, dimasukkan kedalam lubang bor. 3. Pemasangan Pipa tremi (penyalur semen beton). 4. Pengecoran / Penuangan semen beton kedalam lubang bor melalui pipa tremi, mulai dari dasar lubang menuju keatas. Bersamaan dengan penuangan beton cor, pipa tremi ikut juga dicabut perlahan mengikuti volume beton, sampai lubang bor penuh terisi padat. Bored pile adalah alternatif lain apabila dalam pelaksanaan lokasinya sangat sulit atau beresiko apabila menggunakan tiang pancang (spun pile). Seperti masalah mobilisasi peralatan, dampak yang ditimbulkan terhadap lingkungan sekitar (getaran, kebisingan, kebersihan) dan kondisi lain yang dapat mempengaruhi kegiatan pekerjaan tersebut. Rizki Yusa Rizal, Sary Lestari, Perbandingan Perencanaan Pondasi... II-5

6 2.4 Daya Dukung Pada Tiang Pancang Perencanaan tiang pancang diperlukan tahanan pada ujungnya dan akibat gaya gesek negatif (friction pile). Tiang pancang yang dihitung berdasarkan pada tahanan ujung (end bearing) ini dipancang sampai pada lapisan tanah keras, yang mampu memikul beban yang diterima oleh tiang pancang tersebut. Lapisan tanah keras ini dapat merupakan lempung keras sampai pada batubatuan tetap yang sangat keras. 1. Bila lapisan tanah keras tersebut terdiri dari batuan keras maka penentuan daya dukung tiang tidak akan menjadi soal. Dalam hal ini daya dukung tiang akan tergantung pada kekuatan bahan tiang itu sendiri. 2. Bila lapisan tanah keras tersebut akan terdiri dari lapisan pasir maka daya dukung tiang tersebut akan sangat bergantung pada sifat-sifat lapisan pasir tersebut terutama mengenai kepadatan lapisan pasir ini. Tanah mempunyai sifat untuk menngkatkan kepadatan dan kekuatan gesernya apabila mendapat tekanan. Apabila beban yang bekerja pada tanah pondasi telah melampaui daya dukung batasnya tegangan gesernya ditimbulkan di dalam tanah pondasi melampaui ketahanan geser tanah pondasi maka akan berakibat keruntuhan geser dari tanah pondasi. Untuk tiang pancang, gesekan sekeliling permukaan tiang pancang mengambil bagian dalam menahan beban yang bekerja pada puncak tiang pancang. Untuk tahanan tiang sendiri dapat diartikan satu tiang yang memikul bebannya masing-masing sesuai dengan wilayah batasnya. Adanya daya dukung untuk tiang pancang itu juga harus kita perhitungkan. Yang mempengaruhi kemampuan tiang pancang menahan tahanan yang diberikan beban yaitu dilihat dari bahan dan diameter tiangnya. Ketika tiang pancang diberikan beban adanya kemampuan tiang pancang yang menahan kekuatan tanah atau biasa disebut tegangan friksi. Untuk kemampuan tiang menahan kekuatan tanah itu melihat dari dimensi tiang pancang dan kondisi tanahnya. Dimensi tiang pancang diperlukan untuk melihat penurunan akibat pemberian beban yang menekan tanah. Untuk kondisi Rizki Yusa Rizal, Sary Lestari, Perbandingan Perencanaan Pondasi... II-6

7 tanahnya kekuatan geser dari tanah sangat mempengaruhi dan nilai k sebagai nilai perbandingan gaya pelekatan dengan kekuatan geser tanah. Perhitungan daya dukung tiang pancang dibagi menjadi 2 yaitu daya dukung tiang individu dan daya dukung kelompok. Perbedaan daya dukung ini terjadi dikarenakan untuk membuat jembatan diperlukan tiang berkelompok yang dapat menghemat pada proses pelaksanaan dilapangan. Dalam perhitungan pier jembatan dianggap/dibuat kaku sempurna sehingga : - Bila beban-beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut menimbulkan penurunan maka setelah penurunan bidang pier tetap akan merupakan bidang datar. - Gaya-gaya yang bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang-tiang tersebut. Dalam menentukan daya dukung kelompok tiang tidak cukup hanya dengan meninjau daya dukung satu tiang yang berdiri sendiri dikalikan dengan banyaknya tiang dalam kelompok tiang tersebut, sebab daya dukung kelompok tiang (pile group) belum tentu sama dengan daya dukung satu tiang (single pile) dikalikan jumlahtiang pancang. Sama halnya dengan tiang pancang sendiri perhitungan daya dukunganya menggunakan point bearing piles dan friction piles. 2.5 Daya Dukung Bored Pile Sama halnya dengan pondasi tiang pancang, hal yang perlu diperhatikan dalam daya dukungnya yaitu daya dukung ujung dan daya dukung geser. Dimana daya dukung ujung ada gaya beban yang dipikul oleh dasar Bored Pile yang ada pada tanah keras. Tanah di sekitarnya mengalami gaya friksi kecil. Dengan kata lain hampir semua beban diterima oleh dasar Bored Pile berdasarkan luas permukaan dasar Bored Pile. Oleh karena itu dalam perhitungan gaya geser ini yang berpengaruh yaitu jenis tanah dan dimensi penampang dasar Bored Pile itu sendiri. Adapun beban pada sisi-sisi Bored Pile yang menghasilkan gaya disekitar seluruh lapisan tiang dengan tanah. Jika kondisi seperti ini maka gaya ujung tiang nilainya lebih kecil. Rizki Yusa Rizal, Sary Lestari, Perbandingan Perencanaan Pondasi... II-7

8 Untuk Bored Pile dikarenakan menggunakan cast in-situ maka harus diperhitungkan bagaimana keadaan dalam bersih dan terhindar dari tanah tanah yang menempel. 2.6 Perbedaan Pondasi Tiang Pancang dan Bored Pile A. Tiang Pancang yaitu : 1. Tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kualitas ketat, hasilnya lebih dapat diandalkan karena pemeriksaan dapat dilakukan setiap saat. 2. Kecepatan pemancangan, besar. Terutama untuk tiang baja, bahkan walaupun lapisan antara cukup keras, masih dapat ditembus, sehingga pemancangan ke lapisan pendukung dapat dilakukan. 3. Persediaan yang cukup banyak di pabrik, sehingga mudah memperoleh tiang ini, kecuali jika diperlukan tiang dengan ukuran khusus. Disamping itu, bahkan untuk pekerjaan pemancangan yang kecil, biayanya tetap rendah. 4. Karena dalam pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan, maka pada daerah yang berpenduduk padat di kota dan desa, akan menimbulkan masalah di sekitarnya. 5. Untuk tiang yang panjang, diperlukan persiapan penyambungan. Bila pekerjaan penyambungan tidak baik, akibatnya sangat merugikan. 6. Pengaruh pada bangunan disekitarnya akibat dari pemancangan cukup besar. 7. Karena tempat penampungan di lapangan dalam banyak hal mutlak diperlukan, maka harus disediakan tempat yang cukup luas. 8. Untuk tiang-tiang beton, tiang-tiang dengan diameter yang besar akan berat dan sulit dalam pengangkutan atau pemasangannya. Lebih lanjut, diperlukan juga mesin pemancang yang besar. 9. Untuk tiang-tiang pipa baja, diperlukan tiang yang tahan korosi. Rizki Yusa Rizal, Sary Lestari, Perbandingan Perencanaan Pondasi... II-8

9 B. Bored Pile yaitu : 1. Tiang dibuat dengan menggali lubang di tanah terlebih dahulu kemudian mengisinya dengan beton, beton dari tubuh tiang diletakkan di bawah air dan kualitasnya setelah selesai lebih rendah dari tiang-tiang pracetak. Di samping itu, pemeriksaan kualitas hanya dapat dilakukan secara tidak langsung. 2. Tidak memerlukan pemancangan melainkan pemboran dalam arah berlawanan dengan putaran jarum jam, tanah galian dapat diamati secara langsung dan sifat-sifat tanah pada lapisan antara atau pada tanah pendukung pondasi dapat langsung diketahui. 3. Karena diameter tiang cukup besar dan memerlukan banyak beton, untuk pekerjaan yang kecil mengakibatkan biayanya sangat melonjak. 4. Karena getaran dan keriuhan pada saat melaksanakan pekerjaan sangat kecil, cocok untuk pekerjaan pada daerah yang padat penduduknya. 5. Karena tanpa sambungan, dapat dibuat tiang yang lurus dengan diameter besar, juga untuk tiang yang lebih panjang. Lebih jauh, panjang tiang dapat ditetapkan dengan mudah. 6. Pengaruh jelek terhadap bangunan didekatnya cukup kecil. 7. Karena pada cara pemasangan tiang yang diputar berlawanan arah putaran jarum jam dipakai air, maka lapangan akan menjadi kotor, lagi pula untuk setiap cara perlu dipikirkan bagaimana menangani tanah yang telah digali. 8. Diameter biasanya lebih besar dari pada tiang pracetak, dan daya dukung setiap tiang juga lebih besar, sehingga tumpuan dapat dibuat lebih kecil 9. Walaupun penetrasi sampai ke tanah pendukung pondasi dianggap telah terpenuhi, kadang-kadang terjadi bahwa tiang pendukung kurang sempurna karena adanya lumpur yang bertimbun didasar. 10.Ketika beton dituangkan, dikuatirkan adukan beton akan bercampur dengan runtuhan tanah, oleh karena itu beton harus segera dituangkan dengan seksama setelah penggalian dilakukan. Rizki Yusa Rizal, Sary Lestari, Perbandingan Perencanaan Pondasi... II-9