BAB I PENDAHULUAN 1.1. Umum Semua bangunan yang didesain bertumpu pada tanah harus didukung oleh suatu pondasi. Pondasi adalah bagian dari suatu sistem desain yang bertugas untuk meneruskan beban dari bangunan di atasnya ke struktur tanah dan batuan di bawah bangunan tersebut. Tanah yang menopang pondasi bangunan akan mengalami tegangan-tegangan yang menambah tegangan yang sudah ada pada tanah baik akibat massa tanah maupun sejarah geologis tanah sebelumnya. Desain pondasi harus memenuhi 2 kriteria, yaitu : daya dukung yang cukup dan penurunan (settlement) yang masih dalam batas izin agar tidak membahayakan bangunan yang dipikulnya. Pemilihan jenis pondasi yang digunakan tergantung pada dua kriteria yang disebutkan di atas. Namun mengingat bangunan yang dibangun umumnya bangunan bertingkat tinggi, maka pada umumnya digunakan pondasi Tiang Tekan Hidrolis, karena memiliki kapasitas daya dukung dan penurunan yang lebih baik daripada pondasi dangkal pada umumnya. 1
2 Berbagai jenis pondasi Tiang Tekan Hidrolis yang digunakan di lapangan biasanya disesuaikan dengan kondisi tanah dan situasi setempat, misalnya pondasi bored pile kurang cocok digunakan pada tanah yang level air tanahnya dekat dengan permukaan tanah, sedangkan pondasi Tiang Tekan Hidrolis lain dapat diaplikasikan pada beberapa kondisi air tanah yang cukup dekat dengan permukaan tanah. Pemilihan jenis pondasi Tiang Tekan Hidrolis biasanya juga dilihat dari aspek biaya atau anggaran yang tersedia dari pemilik proyek. Ditinjau dari cara pelaksanaan pondasi Tiang Tekan Hidrolis, pondasi Tiang Tekan Hidrolis dapat dikelompokkan atas 2 jenis, yaitu: Pondasi yang dimasukkan ke dalam tanah dengan menggunakan mesin pemancang (pile driving machine). Mesin pemancang ini dahulu bertipe Jack Hammer (dipukul), sedangkan sekarang ada mesin yang bertipe Hydraulic Jack (ditekan dengan sebuah dongkrak hidrolik). Pondasi ini lebih banyak digunakan pada zaman sekarang karena lebih mudah dalam pelaksanaan, tidak menimbulkan getaran yang besar dan biayanya lebih murah. Pondasi ini disebut juga Pondasi Tiang Tekan Hidrolis. Pondasi yang dimasukkan dengan cara mengebor tanah terlebih dahulu, kemudian dimasukkan besi tulangan dan beton hingga mengeras menjadi tiang. Pondasi jenis ini disebut Pondasi Bored Pile. Pondasi ini jauh lebih sulit dalam pengerjaannya sehingga biaya yang dibutuhkan juga jauh lebih mahal daripada pondasi Tiang Tekan Hidrolis pada umumnya.
3 Daya dukung suatu pondasi Tiang Tekan Hidrolis ditentukan oleh besarnya gaya tahanan ujung tiang (End Bearing force) dan gaya tahanan permukaan tiang (skin friction force). Salah satu cara yang teliti dalam memeriksa daya dukung dan penurunan Tiang Tekan Hidrolis adalah dengan Uji Beban Vertikal atau biasa disebut Loading Test. Biaya yang diperlukan untuk pengetesan ini relatif mahal, namun hasil yang diperoleh dapat menunjukkan perilaku sesungguhnya dari pondasi Tiang Tekan Hidrolis tunggal dalam hal daya dukung dan penurunan (settlement) nya. 1.2. Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi telah melahirkan berbagai ide dan gagasan untuk kemajuan peradaban umat manusia. Zaman akan terus berkembang mengikuti pesatnya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang didorong oleh kemajuan dalam sumber daya manusia. Hal ini tampak dalam berkembangnya bangunan-bangunan sebagai tempat beraktivitas manusia. Tidak heran kebutuhan akan bangunan semakin meningkat dari waktu ke waktu. Fungsi bangunan tidak lagi hanya sebagai tempat hunian, melainkan sudah berkembang menjadi tempat bisnis dan rekreasi, khususnya bagi masyarakat perkotaan. Namun disisi lain ketersediaan lahan untuk bangunan juga semakin terbatas, terutama di kotakota besar yang sering disebut sebagai kota metropolitan atau kota megapolitan. Kota Medan sebagai kota terbesar ketiga di Indonesia atau kota yang paling maju di luar pulau Jawa terus menunjukkan kebutuhan akan bangunan khususnya
4 bangunan bertingkat tinggi. Terlebih sejak kepindahan Bandar Udara Polonia ke Bandar Udara Kualanamu sejak bulan Agustus 2013 yang lalu. Banyak bangunan bertingkat tinggi yang diizinkan untuk dibangun di kawasan kota Medan khususnya di inti kota. Salah satu alasan dibangunnya bangunan bertingkat tinggi adalah kebutuhan akan tempat tinggal, lokasi bisnis dan hiburan. Banyak warga Kota Medan yang memanfaatkan hari libur untuk mengunjungi pusat-pusat perbelanjaan dan hiburan sehingga dibutuhkan lokasi untuk tempat parkir kendaraan yang memadai dan aman. Beberapa pengembang (developer) besar di Indonesia mulai banyak yang melirik Kota Medan sebagai tujuan investasi hunian yang cukup menjanjikan. Salah satunya adalah Agung Podomoro Land. Agung Podomoro Land sudah kaya akan pengalaman dan prestasi yang sudah dikenal baik di Indonesia maupun di luar negeri. Konsep hunian yang ditawarkan oleh Agung Podomoro Land adalah One Stop Living, Working and Shopping yang artinya membangun suatu hunian yang dipadukan dengan pusat bisnis, hiburan, dan pendidikan dalam satu lokasi atau yang lebih dikenal dengan istilah super blok. Sebagai orang Medan, kita seharusnya menyambut baik maksud dan ide pembangunan gedung-gedung bertingkat tinggi namun tetap ramah lingkungan. Sumber daya manusia di Kota Medan yang memiliki pengetahuan dan keterampilan dalam mendesain dan melaksanakan pembangunan bangunan bertingkat tinggi masih cukup terbatas. Loading Test sebagai suatu pengujian pembebanan langsung pada pondasi semakin banyak diminati sebagai langkah awal untuk mendapatkan informasi tentang daya dukung dan penurunan yang mungkin
5 terjadi pada pondasi. Bangunan dengan beban tinggi membutuhkan kepastian mengenai ketahanan pondasi dalam yang digunakan. 1.3. Tujuan Penelitian Penelitian ini dimaksudkan untuk mengadakan studi parameter tanah yang digunakan pada simulasi program metode elemen hingga sehingga didapatkan hasil estimasi yang sedekat mungkin dengan hasil pengujian pembebanan di lapangan (Loading Test). Tujuannya adalah untuk mengetahui sejauh mana pengaruh parameter tanah di lokasi yang diuji mempengaruhi daya dukung dan penurunan Tiang Tekan Hidrolis dengan cara membandingkan hasil daya dukung dan penurunan Tiang Tekan Hidrolis yang didapat di lapangan dengan hasil dari pengoperasian Program Finite Element Method. Perhitungan besarnya daya dukung Tiang Tekan Hidrolis didasarkan atas datadata yang diperoleh di lapangan berupa data SPT (Standard Penetration Test), data Sondir, data Kalendering, data boring, dan data hasil uji pembebanan di lapangan (Loading Test). Dari data yang diperoleh, analisis dilakukan untuk mendapatkan: 1. Memperoleh kapasitas daya dukung Ultimate tiang tekan hidrolis tunggal berdasarkan hasil interpretasi Loading Test yang paling mendekati dengan beban yang direncanakan. 2. Mengetahui kapasitas daya dukung Ultimate tiang tekan hidrolis tunggal berdasarkan data-data yang tersedia, seperti data SPT, data laboratorium, data Sondir, dan Loading Test.
6 3. Mengetahui hasil analisis penurunan pondasi tiang tekan hidrolis tunggal berdasarkan beberapa jenis metode dan program komputer agar dapat memastikan penurunan yang terjadi masih dalam batas aman. 4. Membandingkan hasil penurunan maksimum yang terjadi di lapangan dengan yang terjadi dalam program metode elemen hingga. 5. Mendapatkan hasil analisis daya dukung Ultimate kelompok tiang (pile groups). 6. Mendapatkan hasil analisis penurunan elastis kelompok tiang secara empiris dan program AllPile. 7. Memperoleh besar daya dukung lateral Ultimate tiang tekan hidrolis tunggal. 8. Menelaah alasan digunakannya Square Pile daripada Spun Pile pada Proyek Podomoro City Deli Medan dari sisi karakteristik tiang tekan hidrolisnya. 9. Mengkaji pengaruh jaring elemen (Mesh) pada hasil analisis program Finite Element Method. 1.4. Manfaat Penelitian Secara ringkas manfaat penelitian dimaksudkan sebagai sumber referensi bagi para perencana khususnya perencana pondasi (Foundation Engineer) dan perencana geoteknik (Geotechnical Engineer) yang berkaitan dengan pengujian pembebanan (Loading Test). Penelitian ini juga dapat memberikan informasi mengenai aspekaspek daya dukung dan penurunan pondasi Tiang Tekan Hidrolis dalam hubungannya dengan parameter tanah sehingga dalam menganalisa kekuatan dan penurunan pada Tiang Tekan Hidrolis dapat lebih komprehensif. Di samping itu, dengan
7 menggunakan program metode elemen hingga, dapat diperoleh pendekatan yang paling sesuai agar diperoleh hasil estimasi dan perhitungan yang sedekat mungkin dengan hasil pengujian pembebanan aktual di lapangan. Dengan penelitian ini, dapat diaplikasikan prinsip-prinsip ilmu Mekanika Tanah dalam pekerjaan pondasi dan pemodelan metode elemen hingga yang paling sesuai dengan kondisi tanah dan jenis pondasi yang digunakan dalam struktur bangunan, khususnya pondasi Tiang Tekan Hidrolis. 1.5. Batasan Masalah Mengingat terlalu luas dan begitu kompleksnya permasalahan pada pondasi Tiang Tekan Hidrolis tunggal ataupun grup dan keterbatasan data yang ada, maka dalam penulisan tesis ini masalah yang dibahas memiliki batasan-batasan sebagai berikut: 1. Lokasi yang diteliti adalah lokasi Proyek Pembangunan Podomoro City Deli Medan yang berlokasi di Jalan Putri Hijau, Medan. 2. Menggunakan 2 metode analisis, yaitu: a. Metode analisis untuk mendapatkan estimasi daya dukung pondasi tunggal dan penurunan (settlement) berdasarkan teori daya dukung pondasi tiang tunggal dan penurunan (settlement). b. Metode elemen hingga, dengan menggunakan program komputer yaitu program Finite Element Method. 3. Model tanah yang digunakan adalah model tanah Mohr Coulomb dan model tanah Soft Soil sebagai pendekatan dalam penelitian.
8 4. Elemen yang digunakan dalam penelitian ini adalah axysimetris berbentuk segitiga dengan 15 (lima belas) titik nodal. 5. Menganalisa besarnya daya dukung aksial pondasi Tiang Tekan Hidrolis beton (prestressed concrete Square Pile) yang berukuran 45 cm 45 cm dari Wika Beton, dan penurunannya (settlement) berdasarkan rumusan dari beberapa metode, kemudian hasilnya dibandingkan dengan perhitungan menggunakan Program Finite Element Method. 6. Dalam menganalisis daya dukung pondasi kelompok Tiang Tekan Hidrolis, yang ditinjau hanya efek geometrik tiang-tiang misalnya jarak dan sudut yang dibentuk oleh tiang. Efek dari kondisi tanah dan sistem pembebanan saat ini belum dapat diperoleh secara empiris. 1.6. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam penulisan tesis ini terdiri dari beberapa bab dan diuraikan lagi menjadi sub-sub bab: BAB I PENDAHULUAN Bab ini membahas dan menerangkan pandangan umum, latar belakang, maksud dan tujuan, manfaat penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi tentang penjelasan teori-teori pondasi dan mekanika tanah dari beberapa sumber yang berhubungan dengan pembahasan masalah dan sebagai pedoman perhitungan.
9 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini terdiri dari uraian lokasi pengambilan data, metode pengumpulan dan pengolahan data, deskripsi proyek, data teknis pondasi Tiang Tekan Hidrolis, diagram alir penelitian, dan denah lokasi penelitian. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini menjelaskan tentang perhitungan daya dukung Tiang Tekan Hidrolis berdasarkan data penyelidikan tanah serta uji pembebanan (Loading Test), membandingkan daya dukung dan penurunan yang terjadi antara hasil uji Loading Test dengan program Finite Element Method. BAB V PEMODELAN ELEMEN HINGGA Bab ini membahas tentang langkah-langkah pemodelan tanah, pembebanan, gambar Mesh metode elemen hingga untuk model Tiang Tekan Hidrolis dan gambar kurva hubungan beban dengan penurunan antara hasil Loading Test dengan metode elemen hingga. BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan hasil analisis dikaitkan dengan tujuan penulisan dan memberikan saran-saran terhadap hal-hal yang telah dilakukan dalam penelitian. LAMPIRAN