KAJIAN PEMILIHAN PONDASI SUMURAN SEBAGAI ALTERNATIF PERANCANGAN PONDASI

Jurnal Rancang Sipil Volume 2 Nomor 1, Juni 2013 42 KAJIAN PEMILIHAN PONDASI SUMURAN SEBAGAI ALTERNATIF PERANCANGAN PONDASI Virgo Erlando Purba, Novdin M Sianturi Staf Pengajar Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Simalungun Jalan Sisingamangaraja Barat Pematang Siantar Email : usi_psi@yahoo.com ABSTRAK Pondasi berfungsi untuk memindahkan beban-beban pada struktur atas ke dalam tanah yang baik dengan kestabilan terhadap daya dukung tanah dapat terpenuhi. Pondasi sumuran adalah suatu bentuk peralihan antara pondasi dangkal dan pondasi tiang digunakan apabila tanah dasar terletak pada kedalaman yang relatif dalam. Penelitian ini mengasumsikan beban tetap yang dipikul pondasi sebesar 100 ton, dalam perhitungan daya dukung bahwa data sondir yang digunakan sama, terutama untuk pondasi sumuran dan tiang pancang yang memiliki diameter dan kedalaman yang sama, sedangkan untuk pondasi dangkal diambil kedalaman 1,5 m untuk kemudian mendesain dimensi yang mampu memenuhi untuk beban 100 ton. Hasil penelitian dan analisis yang dilakukan didapatkan bahwa pada kondisi tanah dan dimensi yang sama, daya dukung pondasi sumuran lebih tinggi dari pada pondasi tiang pancang. Sedangkan untuk pondasi dangkal tidak efektif pada jenis tanah yang memiliki nilai q c yang relatif lebih kecil dari 30 kg/cm 2 dan untuk beban-beban yang relatif besar, hal ini dapat mengakibatkan dimensi yang cukup besar untuk beban yang relatif tinggi. Sehingga penggunaan pondasi sumuran merupakan alternatif yang tepat. Kata Kunci : Pondasi sumuran, data sondir, daya dukung pondasi. 1. PENDAHULUAN Pondasi suatu bangunan berfungsi untuk memindahkan beban-beban pada struktur atas kedalam tanah. Fungsi ini dapat berlaku secara baik bila kestabilan terhadap daya dukung tanah dapat terpenuhi. Untuk itu perlu diperhatikan desain dari konstruksi pondasi yang mempengaruhi memindahkan beban dari bangunan atas ke tanah sehingga daya dukung tanah yang diperkirakan masih dapat ditelorir. Dalam hal kondisi lapisan tanah yang sangat bervariasi dibutuhkan pemikiran dan pengujian tanah baik lapangan maupun di laboratorium dalam merancang atau merencanakan konstruksi pondasi yang cukup kuat, sehingga keamanan struktur dapat terjamin. 1.1. Klasifikasi Pondasi Yang Digunakan Pondasi untuk konstruksi seperti gedung, mulai dari bangunan yang paling kecil sampai ke gedung bertingkat banyak dan jembatan, dimaksudkan untuk meneruskan beban dari bangunan atas kedalam tanah atau batuan yang berada dibawahnya. Beban

Jurnal Rancang Sipil Volume 2 Nomor 1, Juni 2013 43 diberikan oleh batang seperti kolom dengan intensitas tegangan berkisar antara 140 MPa untuk baja dan 10 MPa untuk beton kepada tanah pendukung, pada perencanaan pondasi dapat dipakai sebagai indeks kemungkinan akan terjadi pada pondasi. Penyaluran dari bangunan atas ke tanah dapat dilakukan dengan memakai : 1. Pondasi dangkal didefenisikan sebagai pondasi yang mendukung bebanya secara langsung, seperti pondasi telapak, pondasi memanjang dan pondasi rakit, panjangnya berkisar 1 m 2 m atau Df/B < 1. 2. Pondasi dalam didefenisikan sebagai pondasi yang meneruskan beban bangunan ketanah keras atau batu yang terletak relative jauh dari permukaan, contohnya pondasi sumuran dan pondasi tiang, panjangnya berkisar 6 m 10 m atau Df/B > 4. Pondasi dangkal dalam pembangunan jembatan tidak dapat digunakan karena pembebanan yang ada lebih besar, sehingga pondasi tidak mampu menahannya. Pada pondasi dalam, lapisan tanah yang cukup keras, padat serta kuat terletak pada kedalaman yang tidak terlalu dalam, sehingga jika digunakan pondasi ini tidak ekonomis. Untuk design bangunan bawah dibedakan penggunaan pondasinya atas pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi dalam yang dipakai adalah pondasi tiang pancang dimana berdasarkan cara pemindahan beban tiang pancang dapat dibedakan dalam 2 kelompok yaitu: - Point bearing pile - Friction pile - Point bearing dan friction pile Pemilihan pondasi sumuran merupakan hal yang tepat dalam pembangunan jembatan, karena pondasi ini ekonomis dan dapat diandalkan kekuatannya. 1.2. Pondasi Sumuran Pondasi kaison berbentuk silinder, di Indonesia disebut pondasi sumuran karena bentuknya mirip sumur. Pondasi ini merupakan peralihan antara pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi kaison bor dengan mengebor terlebih dulu untuk membuat lubang kemudian diisi dengan beton yang dilindungi dengan pipa sebagai bagian dari pondasi atau ditarik setelah pengecoran. Pondasi sumuran adalah suatu bentuk peralihan antara pondasi dangkal dan pondasi tiang digunakan apabila tanah dasar terletak pada kedalaman yang relatif dalam.

Jurnal Rancang Sipil Volume 2 Nomor 1, Juni 2013 44 Gambar 1. Pondasi Sumuran Persyaratan Pondasi Sumuran 1. Daya dukung pondasi harus lebih besar dari pada beban yang dipikul oleh pondasi tersebut 2. Penurunan yang terjadi harus sesuai batas yang diizinkan (toleransi) yaitu 1 (2,54 cm) Untuk pondasi sumuran dipakai apabila lapisan tanah keras terdapat pada kedalaman 3-5 meter maka untuk membuat pondasi langsung pada lapisan tanah dasar pondasi harus diperbaiki dengan cara pemadatan tanah atau urugan pasir. Pelaksanaan pondasi sumuran tidak dapat dilakukan jika pengeringan air tanah dalam sumuran tidak mampu dilaksanakan dengan pompa air. Kepala jembatan (abutment) berfungsi sebagai : - Tumpuan bangunan atas - Dinding penahan tanah timbunan - Pile cap 1.3. Daya Dukung Pondasi Persamaan daya dukung Pondasi Sumuran Q b = A h x q c... (1) Keterangan : Q b = Daya dukung ujung (kg) A h = Luas penampang (cm²) q c = Tekanan rata-rata (kg/cm²) Q s = A s x F s... (2) Keterangan : Q s = Daya dukung kulit (Kg)

Jurnal Rancang Sipil Volume 2 Nomor 1, Juni 2013 45 A s = Luas selimut (cm²) F s = Tahanan dinding (kg/cm²) Fs dapat dicari dengan persamaan : Fs = 0,012 x q c... (3) Q ult = Q b + Q s... (4) Qult Qall =... (5) SF Keterangan Q ult = Daya dukung batas (kg) SF = Angka Keamanan diambil 3 untuk beban tetap Meyerhof (1956, 1965) menyarankan persamaan sederhana untuk menetukan besarnya daya dukung diizinkan yang didasarkan penurunan 1 inchi. Untuk pondasi telapak atau pondasi memanjang, qc q a = 30 B < 1,20 m... (6) Untuk pondasi telapak bujursangkar, q a = 2 q c 0,30 1 + B > 1,20 m... (7) 50 B Menurut Tomlinson (1977) untuk menentukan kapasitas dukung izin tiang pancang didasarkan pada rumusan sebagai berikut : dimana : Q a = A. qc + AS SF b. f s... (8) Q a = kapasitas dukung izin (kg/cm, t/m) q c = tahanan konus rata-rata (kg/cm 2 ) A s = luas keliling tiang (cm 2 ) f s = tahanan gesek satuan antara dinding tiang dan tanah (kg/cm 2 ) SF = faktor keamanan

Jurnal Rancang Sipil Volume 2 Nomor 1, Juni 2013 46 Tahanan gesek satuan antara dinding tiang dan tanah (f s ), secara empiris dapat diperoleh dari nilai tahanan ujung kerucut yang diberikan oleh Mayerhof (1956) sebagai berikut : 1. Untuk tiang pancang beton dan kayu pada tanah pasir q f s = c 200 (kg/cm 2 )... (9) 2. Untuk tiang pancang baja profil H pada tanah pasir q f s = c 400 (kg/cm 2 )... (10) 2. METODOLODI PENELITIAN Jenis pondasi yang dianalisis adalah pondasi sumuran dan melakakan analisis pondasi dangkal dan pondasi tiang pancang sebagai alternatif untuk membandingkan tipe pondasi yang paling efektif. Analisis daya dukung pondasi menggunakan beberapa persamaan daya dukung yang ada berdasarkan data sondir seperti di Gambar 2. Data tanah pada Gambar 2 memperlihatkan bahwa pada kedalaman 0 s/d 4 meter, perilaku tanah hampir sama yang dibuktikan dengan nilai tahanan ujung (q c ) hampir seragam. Setelah 4 meter, nilai qc tanah semakin meningkat. Untuk perhitungan daya dukung dilakakan pembagian lapisan tanah dengan lapisan 1 dari 0 s/d 4 meter dan lapisan 2 pada kedalaman di bawah 4 meter. Dengan demikian nilai qc yang digunakan pada perhitungan daya dukung pondasi dapat diuraikan pada Tabel 1. Tabel 1. Data tanah untuk analisis pondasi No Tipe Pondasi Nilai qc di sepanjang pondasi Kedalaman Nilai qc di (kg/cm 2 ) (m) ujung (kg/cm 2 ) q c1 (0 4 m) q c1 (4 5,5 m) (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1 Sumuran 5,5 13,57 38,75 38,75 2 Tiang pancang 5,5 13,57 38,75 38,75 3 Dangkal bujursangkar 1,5 Diambil rata-rata sedalam df + B 35,88

Jurnal Rancang Sipil Volume 2 Nomor 1, Juni 2013 47 Tahanan Ujung (kg/cm 2 ) 0 0 50 100 150 200 250 1 2 3 4 Kedalaman (m) 5 6 7 8 9 10 Gambar 2. Data pengujian sondir 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan analisa data dapat diketahui bahwa perlu dilakukan perhitungan daya dukung pondasi sumuran dan membandingkannya dengan penggunaan pondasi tiang pancang dan pondasi dangkal. Asumsi beban tetap yang dipikul pondasi adalah 100 ton, dalam perhitungan daya dukung bahwa data sondir yang digunakan sama, terutama untuk pondasi sumuran dan tiang pancang yang memiliki diameter dan kedalaman yang sama, sedangkan untuk pondasi dangkal diambil kedalaman 1,5 m untuk kemudian mendesain dimensi yang mampu memenuhi untuk beban 100 ton.

Jurnal Rancang Sipil Volume 2 Nomor 1, Juni 2013 48 Hasil perhitungan daya dukung ijin dengan faktor keamanan 3 untuk beban tetap dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil analisis daya dukung pondasi Diameter / Daya Dukung No Tipe Pondasi Kedalaman (m) Lebar (m) (ton) (1) (2) (3) (4) (5) 1 Sumuran 1 5,5 116 2 Tiang pancang 1 5,5 104 3 Dangkal bujursangkar 3,5 1,5 104 Daya dukung pondasi sumuran didapatkan lebih tinggi dari pada pondasi tiang pancang dengan diameter dan kedalaman yang sama. Daya dukung ijin pondasi sumuran 116 ton sedangkan pondasi tiang pancang hanya 104 ton, walaupun masih aman untuk beban tetap 100 ton. Akan tetapi menurut Setiawan (2005), bahwa sistem pondasi penggunaan tipe pondasi tiang pancang sangat cocok dipakai pada pelaksanaan pembangunan jembatan, serta berdasarkan analisa sistem pondasi penggunaan type pondasi tiang pancang sangat tepat karena pada pilar dan abutment yang lain direncanakan menggunakan pondasi tiang pancang sehingga tidak akan terjadi penurunan pondasi yang berbeda, dan terjadinya dinamika struktur yang berlebihan. Demikian juga dari segi analisa biaya didapat bahwa biaya pondasi sumuran lebih mahal dibandingkan dengan pondasi tiang pancang. Selain itu dari segi waktu dapat disimpulkan bahwa penggunaan pondasi pancang lebih cepat dibandingkan dengan pondasi sumuran yang lama dan membutuhkan ketelitian dalam pengerjaan pengecoran betonnya supaya dapat dihasilkan mutu beton yang baik. Berdasarkan nilai daya dukung ijin, didapatkan bahwa pondasi sumuran masih lebih tinggi dari pada pondasi tiang pancang. Untuk kondisi tanah yang kurang baik pondasi dangkal masih kurang efektif. Seperti ditunjukan pada Tabel 2. bahwa nilai daya dukung pondasi dangkal bujursangkar mampu memikul beban tetap 100 ton jika dimensi pondasi pada kedalaman 1,5 m direncanakan 3,5 x 3,5 m 2. Dimensi ini sangat kurang efektif jika dibandingkan dengan penggunaan pondasi sumuran. 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dan analisis yang telah dilakukan, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut : 1. Pada kondisi tanah dan dimensi yang sama, daya dukung pondasi sumuran lebih tinggi dari pada pondasi tiang pancang.

Jurnal Rancang Sipil Volume 2 Nomor 1, Juni 2013 49 2. Pondasi dangkal tidak efektif pada jenis tanah yang kurang baik atau memiliki nilai qc yang relatif lebih kecil dari 30 kg/cm2, hal ini dapat mengakibatkan dimensi yang cukup besar untuk beban yang relatif tinggi. Sehingga penggunaan pondasi sumuran merupakan alternatif yang tepat. DAFTAR PUSTAKA Alwan, I., dan Indarto, (2010), Pengaruh Variasi Kadar Air Terhadap Daya Dukung Pondasi Tiang Type Friction Pile pada tanah Ekspansif, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya. Arifin, (2008), Analisa Perbandingan Biaya Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang dan Bor Pile Jembatan Suramadu, Neutron, Vol.8, No.2: 1-13. Cheng, Liu & Evett, Jack B. (1937). Soil and Foundations, Enlewood Cliffs, New Jersey. Manoppo, F., J., (2010), perilaku tiang pancang miring pada daya dukung tiang pancang kelompok akibat beban vertikal di tanah pasir, Media Teknik Sipil, Vol. X, No. 2, Hal 81 84 Nugroho, S.,A., (2011), Studi Daya Dukung Pondasi Dangkal pada Tanah Gambut dengan Kombinasi Geotekstil dan Grid Bambu, Jurnal Teknik Sipil, Vol. 18 No. 1, : 31-40. Peck, R.B., Hanson. W.E. & Thornburn. T.H (1953). Teknik Pondasi, Gajah Mada University Press, Yogyakarta. Pertiwi, D., (2006), Korelasi Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang dengan Menggunakan Data-data Sondir dan Jack in Pile, Jurnal Aksial, Majalah Ilmiah Teknik Sipil, Vol. 8, No. 1 : 36-42. Sardjono, HS. (1991). Pondasi Tiang Pancang Jilid I : Sinar Wijaya, Surabaya Sardjono, HS. (1991). Pondasi Tiang Pancang Jilid II : Sinar Wijaya, Surabaya. Setiawan M Ikhsan, (2005), Perbandingan Pondasi Sumuran dan Pondasi Tiang Pancang Beton Kasus : Abutment Jembatan Gunungsari Kabupaten Pacitan, NEUTRON, Vol.5, No. 2 : 135-138. Ukiman, (2011), Penurunan Daya Dukung Tahanan Selimut Pondasi Tiang pada Tanah yang Mengalami Pembasahan, Orbith, Vol. 7 No. 3: 383-387.