BAB I PENDAHULUAN REVIEW SIFAT-SIFAT TEKNIS TANAH DAN BATUAN 1
Siklus Batuan dan Asal Usul Tanah Lanjutan Sediments menumpuk TANAH Pelapukan dan erosi Penimbunan terus menerus dan pengerasan Batuan beku (Igneous rocks) Sedimentary rocks membeku Peristiwa vulkanik (gunung berapi) Metamorphic rocks Batuan yang cair, biasanya bergerak keatas (sebagai lava) Magma (panas, pijar) 2
Sifat-sifat umum tanah Butiran tanah Vs = volume butiran Vw = volume air Vv = Volume pori Va =Volume udara V = Volume total W = Berat total Ws = Berat butiran padat Ww = berat air Wa = Berat udara ( dianggap =0) 3
Kadar Air, Angka Pori, Berat Volume Tanah, berat jenis dan derajat kejenuhan Angka Pori (e) : Porositas (n) : Hubungan antara n dan e : Kadar Air : Berat volume Kering ( d) : Berat volume basah ( b) : Berat Jenis (specify grafity) (Gs) : Kadar Air, Angka Pori, Berat Volume Tanah, berat jenis dan derajat kejenuhan Derajat kejenuhan (s): Hubungan S, w,gs, dan e: Gs. w = e. S Hubungan antara b, n, Gs dan w : Berat volume Kering ( d) bila w=0 : Berat volume jenuh ( sat) : Berat vol. effektif ( ) : = sat- w atau berat vol air 1 t/m3 = 9.81 kn/m3 4
Pengertian dan Fungsi Fondasi Fondasi adalah bagian paling bawah yang merupakan bagian penting dari suatu konstruksi. Fungsi fondasi adalah meneruskan beban konstruksi ke lapisan tanah yang berada dibawah dasar fondasi. Jenis Fondasi Secara garis besar jenis fondasi dapat dibagi menjadi 2 1. Fondasi dangkal a). Fondasi langsung/menerus/staal b). Fondasi telapak/footplate c). Fondasi telapak gabungan d). Fondasi rakit 5
Jenis-jenis fondasi dangkal P P P P P (a) (b) (c) continous footing P1 P2 P 1 P 2 P 3 (c) (d) 2. Fondasi dalam a). Fondasi tiang pancang (precast) b). Fondasi tiang bor (cast insitu) c). Fondasi sumuran d). Sistem Cakar Ayam D f > B Jenis fondasi terutama tergantung pada kedalaman fondasi Bila D f /B 4 digunakan fondasi dangkal Bila D f /B > 10 digunakan fondasi dalam 6
Syarat-syarat Umum Fondasi 1. Kedalaman a) Harus cukup untuk menjamin (mencegah) bahwa tidak terjadi desakan dari tanah (akibat fondasi yang terlalu dangkal tanah dapat mendesak kekiri/kekanan sehingga fondasi menggeser) b) Bebas dari gangguan musim/gangguan alam (misal : kembang susut tanah, pembekuan akibat salju pada daerah dengan 4 musim) c) Bebas dari akar-akar tanaman 2. Sistem fondasi harus aman terhadap: a). Geser b). Guling c). Kapasitas dukung tanah/terhadap settlement 3. Fondasi harus aman terhadap bahan bahan reaktif (awet/tidak mudah hancur) 4. Fondasi harus ekonomis (struktur fondasi dan pelaksanaannya) 5. Fondasi harus mempunyai criteria ramah lingkungan, khususnya dalam hal pelaksanaan 6. Fondasi relatif fleksibel dengan kondisi sekitarnya. 7
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan pada perencanaan dan pelaksanaan fondasi 1.Air tanah (dampak lingkungan ) terhadap a. Kapasitas dukung ( tanah kering > tanah terendam) ult = α.c.nc + q.nq + β.b..nγ ijin = ult/sf max < ijin b. Stabilitas secara umum (pada lereng fondasi) air tanah dapat mengakibatkan kelongsoran, erosi dari tanah c. Dewatering /gangguan selama pengeringan pada pelaksanaan pemompaan dengan dasar fondasi di bawah M.A.T, perlu perlindungan tanah agar tidak longsor dipompa (air membawa butir tanah) pompa MAT tanah pasir dalam pelaksanaan perlu perlindungan tanah agar tidak longsor!!! rencana dasar fondasi di bawah muka air tanah 8
2. Fondasi baru dekat dengan fondasi lama a) Dasar fondasi baru lebih tinggi terhadap fondasi lama Setiap penambahan beban pada fondasi baru akan mengakibatkan penurunan, sehingga fondasi lama turun atau fondasi yang didekatnya turun sedangkan fondai yang jauh tidak mengalami penurunan (terjadi penurunan yang tidak merata) Akibat fondasi turun, miring menyebabkan retak-retak pada tembok. P fondasi baru P syarat d > z penyebaran beban Z d fondasi lama b). fondasi baru lebih dalam dari fondasi lama Dampak dari galian dapat mengurangi daya dukung tanah, sehingga terjadi penurunan pada fondasi lama. P P qall=qult/sf-df. Df. d Z fondasi lama turun karena qult turun syarat d > z fondasi baru 9
c). Bangunan besar (baru) dekat dengan bangunan kecil (lama) Secara keseluruhan bangunan besar bisa turun jika fondasi tidak kuat penurunannya relatif besar, yang akan mengakibat fondasi bangunan kecil akanterbawa turun atau fondasi kecil akan tergeser ke samping bangunan baru bangunan lama (kecil) tergeser ke samping penurunan bangunan baru bangunan lama (kecil) tergeser ke samping penurunan 3. Fondasi yang berkaitan dengan aliran air Aliran air disungai akan mengakibatkan erosi dan gerusan (scouring) Dalam perencanaan fondasi, dasar fondasi harus berada di bawah pengaruh scouring. Untuk mengatasi hal tersebut untuk fondasi jembatan disarankan menggunakan fondasi tiang. 10
4. Fondasi diatas tanah pasir a). Penurunan b). Erosi oleh air permukaan c). Erosi dalam tanah (tidak diijinkan adanya aliran bawah tanah) saluran drainase aliran air bawah tanah sungai 5. Fondasi pada tanah expansive a). Penurunan b). Kembang susut tanah Sifat tanah expansive pada saat basah tanah itu mengembang (arah vertical dan horizontal) dominan arah horizontal, pada saat kering susut dominan arah vertikal. 6. Fondasi diatas tanah lempung non-expansive Pada lapisan tanah keras homogen tak masalah. Jika tanah lunak akan timbul masalah qult, settlement, pergeseran. 11
7. Fondasi diatas tanah timbunan Secara umum dikelompokkan menjadi 2 : a). Timbunan yang direncanakan b). Timbunan yang tidak direncanakan contoh : Bangunan disepanjang jembatan kewek/kali code, berada diatas timbunan sampah, bagian atas tanah baik (urugan). Sampah pada saat akan lapuk, hancur mengakibatkan penurunan (waktu dan lamanya penurunan sulit ditentukan karena banyaknya parameter yang mempengaruhi) timbunan yang tak direncanakan sungai timbunan direncanakan a). Timbunan yang direncanakan Mempunyai material yang baik Proses pemadatan baik (sesuai dengan criteria) Diharapkan daya dukung tanah cukup kuat dan penurunan yang terjadi kecil b). Timbunan yang tidak direncanakan Material campuran dari bahan-bahanyang tidak terkontrol (sampah, puing-puing bangunan, kayu, tanaman, dsb.) Kepadatan tidak merata Fondasi berada diatas material yang cukup jelek (timbunan sampah) secara teoritis harus diganti dengan material yang baik atau dengan fondasi tiang sampai pada kedalaman tanah keras. Jika material tanah dasar sudah baik, hanya kurang padat bisa dilakukan pemadatan 12
Tanah Dasar Fondasi Fondasi akan aman apabila : Penurunan yang terjadi akibat beban yang didukung fondasi masih dalam batas yang diijinkan. Penurunan yang terjadi secara umum diijinkan kurang dari 1 inci (< 2,54 cm), selain itu tergantung pada pada jenis pemanfaatan bangunan, syarat untuk bangunan industri, tempat mesin : lebih teliti Tidak terjadi keruntuhan geser pada tanah dasar fondasi Beban/tegangan yang terjadi < daya dukung ijin tanah dasar (q ult/sf). SF (factor aman untuk tanah berkisar 3) 13