BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pondasi, merupakan bagian dari struktur bawah (sub structure), mempunyai peranan penting dalam memikul beban struktur atas sebagai akibat dari adanya gaya-gaya yang terjadi pada struktur atas (upper structure) seperti gaya angin, gaya gempa maupun berat struktur itu sendiri. Struktur bawah secara umum terdiri atas 2 tipe pondasi yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi dangkal pada umumnya cukup memadai untuk konstruksi beban ringan dengan lapisan tanah yang cukup baik, sedangkan untuk pondasi dalam dapat dikategorikan berdasarkan besarnya perpindahan (displacements) pada struktur yang ditopangnya yaitu large-displacement, small-displacement, dan nondisplacement. Untuk pondasi non-displacement, konstruksi tiang bor langsung dilakukan di lokasi proyek dan pada umumnya disebut dengan pondasi bored pile. Beberapa faktor yang mempengaruhi kemampuan daya dukung pondasi dalam menyalurkan beban struktur atas ke lapisan tanah dipengaruhi oleh parameter tanah seperti kohesi (c), sudut geser tanah (φ), berat isi (γ), baik itu berat isi kering (γ dry ) maupun berat isi jenuh (γ saturated ), dan modulus young (E). Penentuan lapisan tanah ditentukan terlebih dahulu berdasarkan data investigasi lapangan dan dilanjutkan dengan penentukan besar parameter tanah pada tiap lapisan. Besar parameter tanah dapat ditentukan berdasarkan investigasi lapangan seperti Standard Penetration Test (SPT) ataupun uji laboratorium seperti uji triaksial dan direct shear. Tugas akhir ini menguraikan tentang pondasi tiang bor pada posisi Pier-08, sebagai pondasi dalam untuk menyokong jembatan Mahkota II yang menghubungkan wilayah Palaran dengan Samarinda Ilir. Permasalahan utama pondasi Pier-08 terletak pada kondisi lapisan tanah di lapangan yang berbeda dengan hasil investigasi tanah yang telah dilakukan sebelumnya. Perbedaan tersebut dapat dilihat dari hasil investigasi tanah yang dilakukan oleh Politeknik Samarinda dan Sholabo pada titik P1 dan titik P2 (lihat lampiran). Hasil Bor Log menunjukkan bahwa pada kedua titik tersebut mempunyai nilai N-SPT yang besar sehingga dilakukan disain pondasi berdasarkan hasil investigasi tersebut. Namun pada saat BAB 1 PENDAHULUAN 1-1
pembangunan pondasi dilakukan ternyata kekuatan tanah di sekitar titik P1 dan P2 lebih kecil dan tidak sesuai dengan kekuatan tanah pada saat perencanaan disain pondasi. Hal ini mengakibatkan besarnya nilai kapasitas daya dukung tanah pada perencanaan pondasi tiang bor lebih besar dibandingkan kapasitas daya dukung tanah di lapangan. Sebagai akibat dari perbedaan lapisan tanah di lapangan, diperlukan kajian ulang terhadap kapasitas daya dukung pondasi untuk memperoleh hasil disain alternatif pondasi tiang bor yang sesuai dengan kondisi tanah yang sebenarnya. Kajian ulang dilakukan dengan melakukan investigasi tanah terlebih dahulu dengan menggunakan uji SPT dan Boring di beberapa titik di sekitar P1 dan P2 untuk memperoleh gambaran yang lebih baik mengenai kondisi tanah. 1.2 Identifikasi Masalah Berdasarkan uraian diatas maka identifikasi masalah dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Adanya ketidaksesuaian antara data investigasi tanah pada saat perencanaan dengan data tanah yang ada di lapangan. Hal ini menyebabkan pondasi yang direncanakan tidak memenuhi kapasitas daya dukung pada saat pelaksanaan. 2. Sebagai akibat dari permasalahan diatas, maka tidak memungkinkan untuk dilakukan pembangunan pondasi tiang bor sesuai dengan disain yang telah direncanakan sebelumnya. 3. Diperlukan kajian ulang terhadap disain awal pondasi sesuai dengan beban perencanaan struktur dan kondisi tanah di lapangan. 1.3 Tujuan Secara umum, laporan tugas akhir ini bertujuan: 1. Menentukan disain pondasi tiang bor berdasarkan data investigasi tanah yang terbaru. 2. Melakukan analisis perhitungan manual kapasitas daya dukung pondasi tiang bor berdasarkan hasil investigasi tanah dari data uji N-SPT. 3. Melakukan analisis perhitungan berdasarkan metoda T-Z dan P-Y dengan menggunakan program komputer Group 5.0. 4. Melakukan analisis metoda elemen hingga menggunakan program Plaxis 3D Tunnel. BAB 1 PENDAHULUAN 1-2
1.4 Ruang Lingkup Ruang lingkup tugas akhir ini mencakup hal-hal sebagai berikut : 1. Terbatas pada proyek Pembangunan Jembatan Mahkota II, Samarinda, Kalimantan Timur. 2. Analisis daya dukung aksial tiang tunggal dan grup tiang. 3. Analisis gaya-gaya dalam pondasi tiang akibat pembebanan dengan menggunakan program komputer Group 5.0 dan Plaxis 3D Tunnel. 4. Disain tiang bor yang memenuhi angka keamanan. 1.5 Metodologi Metodologi analisis yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Pengumpulan data-data yang berhubungan dengan proyek pembangunan jembatan Mahkota II, Samarinda-Kalimantan Timur. Data-data yang dikumpulkan adalah data hasil uji Boring dan Standard Penetration Test. 2. Melakukan studi literatur sebagai dasar teori maupun referensi dalam menghitung kapasitas daya dukung tiang bor pada jembatan Mahkota II. 3. Melakukan perhitungan beban yang bekerja pada pondasi tiang tunggal dan pada pondasi grup tiang. 4. Melakukan perhitungan manual kapasitas daya dukung pondasi tiang bor berdasarkan data investigasi tanah. 5. Menganalisis hasil yang diperoleh dengan menggunakan metode T-Z dan P-Y dengan program komputer Group 5.0 serta analisis dengan metoda elemen hingga Plaxis 3D Tunnel. Gambar 1.1 menjelaskan secara umum laporan tugas akhir ini, yang disajikan dalam bentuk flow chart. Penjelasan lebih rinci mengenai Gambar 1.1 akan dibahas pada Bab 3. BAB 1 PENDAHULUAN 1-3
Studi Kasus Pengumpulan Data Studi Literatur Penentuan Soil Layer Penentuan Parameter Tanah Alternatif Disain Bored Pile Disain Bored Pile Perhitungan Daya Dukung Tiang Tunggal Bored Pile Analisis Manual Pondasi Grup Tiang Analisis Grup Tiang Bored Pile dengan Group 5.0 Output: 1. Gaya aksial maksimum tiang tunggal 2. Kapasitas daya dukung tanah 3. Kedalaman tiang 4. Efisiensi grup tiang 5. Penurunan tiang tunggal dan grup tiang Output : 1. Gaya-gaya dalam tiang 2. Deformasi tiang Tidak OK Memenuhi Faktor Keamanan OK Analisis Menggunakan Metoda Elemen Hingga dengan Plaxis 3D Tunnel Tidak OK Verifikasi Disain Plaxis 3D Tunnel Terhadap Group 5.0 OK Selesai Gambar 1.1 Metodologi tugas akhir BAB 1 PENDAHULUAN 1-4
1.6 Lokasi Studi Tugas akhir ini mengambil lokasi studi kasus Proyek Pembangunan Jembatan Mahkota II Samarinda, Kalimantan Timur. Gambar 1.2 menunjukkan peta wilayah pekerjaan proyek. Gambar 1.2 Peta wilayah Provinsi Samarinda (www.samarinda.go.id) Jembatan ini berfungsi untuk menghubungkan wilayah Kabupaten Samarinda Ilir dengan Kabupaten Palaran yang melintasi Sungai Mahakam dengan panjang bentang 824,8 m. Detail dimensi jembatan dapat dilihat pada Gambar 1.3. BAB 1 PENDAHULUAN 1-5
Gambar 1.3 Detail potongan memanjang jembatan Mahkota II Samarinda (PT. Agrabudi Karyamarga, 2007) BAB 1 PENDAHULUAN 1-6 1-6
Jembatan Mahkota II terdiri atas 2 buah Pier utama yaitu Pier-07 (P7) dan Pier-08 (P8). Studi kasus tugas akhir ini adalah analisis daya dukung pondasi tiang bor pada Pier-08 dengan potongan melintang seperti pada Gambar 1.4. Gambar 1.4 Potongan melintang jembatan Mahkota II (PT. Agrabudi Karyamarga, 2007) Gambar 1.4 merupakan disain rencana awal pondasi tiang bor pada Pier-08, dimana pada saat proses pelaksanaannya terjadi ketidaksesuaian data investigasi tanah sehingga kondisi tanah tidak memenuhi kapasitas daya dukung. Oleh karena itu, diperlukan kajian ulang terhadap kapasitas daya dukung pondasi sesuai dengan beban perencanaan struktur dan kondisi tanah yang sebenarnya. BAB 1 PENDAHULUAN 1-7
1.7 Sistematika Pembahasan Laporan tugas akhir ini terdiri dari lima bab dengan rincian sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini dijelaskan latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, ruang lingkup, metodologi, lokasi studi, dan sistematika pembahasan. BAB II STUDI PUSTAKA Bab ini berisi tentang teori-teori dasar yang mendukung studi yang digunakan dalam laporan tugas akhir ini. BAB III METODOLOGI Pada bab ini akan dibahas langkah-langkah penggunaan program komputer yang akan digunakan dalam analisis seperti Group 5.0 dan Plaxis 3D Tunnel. BAB IV STUDI KASUS Bab ini berisi tentang perhitungan disain pondasi ditinjau dari kapasitas daya dukung pondasi tiang bor yaitu perhitungan daya dukung aksial tiang tunggal dan grup tiang, besar penurunan yang terjadi, dan analisis hasil perhitungan dengan menggunakan metoda T-Z dan P-Y dengan program komputer Group 5.0 dan metoda elemen hingga dengan program Plaxis 3D Tunnel. BAB V KESIMPULAN Bab ini berisi tentang kesimpulan mengenai studi kasus pada laporan tugas akhir ini. BAB 1 PENDAHULUAN 1-8