PONDASI DANGKAL A. Umum Pondasi merupakan konstruksi yang berfungsi meneruskan beban struktur atas ke tanah dengan daya dukung dan penurunan yang memadai. Suatu bangunan dikatakan stabil / aman bila tanah pendukung mampu menerima seluruh beban yang diteruskan pondasi. Tanah pendukung sangat berbeda-beda strukturnya baik secara vertikal (lapis perlapis sedimentasi) maupun horizontal (patahan), tergantung lokasi, sejarah bentukan. Dengan adanya beberapa kondisi tanah tersebut, maka a. Diperlukan pnyelidikan tentang tanah, b. Diperlukan data parameter dan jenis tanah, c. Terdapat berbagai jenis pondasi, d. Terdapat lapisan tanah yang perlu di perbaiki. Apabila akan menggunakan pondasi dangkal, maka perlu diperhatikan berbagai syarat dari pondasi dangkal agar aman dalam penggunaannya. Pondasi dangkal digunakan apabila lapisan tanah keras yang mampu mendukung beban bangunan di atasnya,
terletak dekat dengan permukaan, selain itu syarat utama pondasi dangkal dapat dikatakan aman apabila : a. Penurunan (Settlement) tanah yang disebabkan oleh beban masih dalam batas yang diperbolehkan. b. Keruntuhan geser dari tanah dimana pondasi berada tidak terjadi. Secara umum, yang dinamakan pondasi dankal adalah pondasi yang perbandingan antara kedalaman dasar pondasi dengan lebar pondasi sekitar kurang dari 4 (Df:<4). erikut ini gambar pondasi dangkal :. Kuat Dukung Tanah anyak metode penentuan kuat dukung tanah, tetapi yang paling klasik dan paling popular digunakan adalah persamaan Terzaghi. Menurut Terzaghi, daya dukung ultimit didefinisikan sebagai beban maksimum per satuan luas dimana tanah masih dapat menopang beban tanpa mengalami keruntuhan. Pemikiran Terzaghi dinyatakan dalam persamaan: qu = Pu A Dimana : qu = Daya dukung ultimit
Pu = eban ultimit A = Luas pondasi Setelah mengalami berbagai kondisi yang ditemukan, Terzaghi membuat persamaan umum daya dukung ultimit pondasi sebagai berikut : qu = qc + qq + qᵧ qu = cnc + q0nq + 0,5 Nᵧ karena q0 = Df, persamaan diatas menjadi : qu = cnc + Df Nq + 0,5 Nᵧ Dimana : qu = Daya dukung ultimit (kn/m2) c = Kohesi tanah (kn/m2) Df = Kedalaman pondasi yang tertanam di dalam tanah (m) = erat Volume tanah (kn/m2) q0 = Df = tekanan overburden pada dasar pondasi (kn/m2) Nc = Faktor daya dukung tanah akibat kohesi tanah Nq = Faktor daya dukung tanah akibat beban terbagi rata Nᵧ = Faktor daya dukung tanah akibat berat tanah = Lebar pondasi (m) C. Tegangan Kontak Tanah
Tegangan kontak ( ) adalah tegangan yang bekerja di tanah akibat transfer beban dari pondasi. erikut ini rumusnya : p= P Mx. X My. Y ± ± A Iy IX Dimana : P = eban aksial pondasi A = Luas alas pondasi Mx = Momen yang bekerja pada arah x My = Momen yang bekerja pada arah y Ix = Momen inersia dasar pondasi pada arah x Iy = Momen inersia dasar pondasi pada arah y I y= x= bh3 12 h 2 ; ; I x= y= hb3 12 b 2 D. Daya Dukung Pondasi Telapak D1. Umum
Persamaan kesetimbangan V = 0 2 b qu = 2Pp + 2 c b tan ϕ - b2 tan ϕ... (1) Sedangkan, Pp = 0,5 (b tan ϕ)2 Kᵧ + c (b tan ϕ) Kc + q (b tan ϕ) Kq... (2) Dari persamaan 1 dan 2 maka dapat didapatkan rumus : qu = cnc + D Nq + 2 Nᵧ
Dan dikembangkan menurut Terzaghi : 1. Pondasi menerus 2. Pondasi bujur sangkar 3. Pondasi Lingkaran : qu = cnc + DNq + 0,5 Nᵧ : qu = 1,3cNc + DNq + 0,4 Nᵧ : qu = 1,3cNc + DNq + 0,3 Nᵧ Tabel koefisien Nc, Nq, N : Untuk mengetahui harga Nc, Nq, N yang berada diantara harga yang telah diketahui, dapat digunakan metode Interpolasi. Dalam memperkecil resiko ketidak pastian data tanah, maka dilakukan perhitungan faktor keamanan. Faktor keamanan adalah perbandingan daya dukung ultimit (qu) terhadap daya dukung izin (qa) : SF= qu qa D2. Adanya Pengaruh Posisi Air Tanah Terdapat tiga keadaan pengaruh muka air tanah (ground water table) terhadap kapasitas dukung. Perubahan kapasitas dukung adanya beda tinggi muka air tanah
a. Kasus I : jika letak muka air tanah, 0 < D1 Df : q = D1. + D2( sat - w) dan nilai dibawah pondasi menjadi : = sat w (1.1) b. Kasus II : jika letak muka air tanah, 0 < d : q =.Df dan nilai dibawah pondasi menjadi : γ γ d (γ γ ) (1.2) Dimana : d = Dw - D
c. Kasus III : jika letak muka air tanah, d : Muka air tanah tidak berpengaruh terhadap kapasitas dukung tanah. D3. Eksentrisitas Eksentrisitas terjadi akibat beban pondasi tidak bekerja di tengah dasar atau akibat adanya momen yang bekerja pada pondasi. Akibat eksentrisitas beban daya dukung pondasi akan berkurang karena adanya penurunan luas efektif pondasi.
P 6e (1 ) A min = P 6e (1+ ) A mak = E= M P D4. Daya Dukung Mayerhoff Persamaan kapasitas dukung dengan mempertimbangkan bentuk fondasi, kemiringan beban, dan kuat geser tanah di atas pondasinya, sebagai berikut: qu=scdcic c Nc + sqdqiqponq +sγdγiγ0,5 γnγ dengan: qu = kapasitas dukung ultimit Nc, Nq, Nγ = factor kapasitas dukung untuk pondasi memanjang sc, sq, sγ = factor kedalaman fondasi dc, dq, dγ = factor kedalaman fondasi ic, iq, iγ = factor kemiringan beban = lebar fondasi efektif po = Dfγ = tekanan overburden pada dasar fondasi Df = kedalaman fondasi γ = berat volume tanah Faktor-faktor kapasitas dukung: Nc = (Nq 1) ctg φ Nq= tg2 (45 + φ/2) e(п tg φ) Nγ = (Nq 1)tg(1,4φ) Koreksi sudut gesek dalam : φps = (1,1 0,1 /L) φu dengan: φps = sudut gesek dalam kondisi plane strain yang digunakan untuk menentukan faktor kapasitas dukung, φu = sudut gesek dalam tanah dari uji triaksial kompresi.
Tabel mayerhoff : Keterangan Tabel : (H) = Nγ Hansen (M) = Nγ Mayerhoff (V) = Nγ Vesic
D5. Daya Dukung erdasar Uji Lapangan Contoh data CPT (Cone Penetration Test) dan data SPT (Standard Penetration Test) : Pengujian SPT (Standard Penetration Test) N ( 0,05 )K q a= 1,2 m d N ( 0,08 )[ +0,30 ] q a= 2 Kd > 1,2 m Dimana : qa = Daya dukung izin pondasi dangkal N = Nilai SPT rata-rata pada kedalaman 0,75 dibawah pondasi = Lebar Pondasi Kd = 1+0,33 D/ 1,33
Pengujian CPT (Cone Penetration Test) q q a= a= 1,2 m qc 30 qc +30 50[ ] > 1,2 m Dimana : qa = Daya dukung izin pondasi dangkal qc = Tahanan ujung CPT rata-rata