DAYA DUKUNG PONDASI TIANG BOR DALAM TANAH BERPASIR (CEMENTED) DAN LANAU

DAYA DUKUNG PONDASI TIANG BOR DALAM TANAH BERPASIR (CEMENTED) DAN LANAU Siska Rustiani 1, Felix F Sukardi 2 Abstrak : Pondasi merupakan salah satu elemen konstruksi yang sangat penting karena beban yang berada pada suatu bangunan ditopang langsung oleh pondasi. Dalam kajian ini, digunakan jenis pondasi tiang bor yang sudah dikonstruksikan dan memiliki hasil loading test yang berada pada proyek pusat perbelanjaan di kuningan, Jakarta Selatan. Hasil interpretasi loading test dengan metode chin didapatkan nilai daya dukung ultimat 3939.9 ton dengan penurunan 141.54 mm. Dari hasil tersebut akan dibandingkan dengan hasil dari metode konvensional ( Metode Reese & Wright dan Metode O neill & Reese ) dan dibandingkan dengan metode elemen hingga (Program PLAXIS. Hasil dari perbandingan didapatkan pada keadaan beban yang memiliki 300% (2250 ton) dari beban pada loading test yang memiliki penurunan sebesar 31.3 mm. Beban serupa diberikan kepada kedua metode tersebut dan didapatkan bahwa metode elemen hingga (Program PLAXIS) memiliki penurunan yang mendekati dengan hasil loading test dengan penurunan sebesar 26.29 mm. Jika pada masing - masing metode dilakukan kalkulasi hingga mencapai daya dukung ultimat, didapatkan metode elemen hingga (Program PLAXIS) memiliki hasil beban ultimat dan penurunan yang mendekati yaitu 4500.21 ton dengan penurunan 127.3 mm. Jika dilakukan pembatasan pada penurunan sebesar 55.03 mm, maka didapatkan metode elemen hingga (Program PLAXIS) memiliki nilai beban yang besar yaitu 3818.02 ton. 1 Lecturer, Civil Engineering Department, Universitas Katolik Parahyangan, siskarustiani@yahoo.com, INDONESIA 2 Graduated Student Universitas Katolik Parahyangan, Bandung, felixfernandosukardi@gmail.com, INDONESIA 1

Pendahuluan Pondasi menjadi hal utama dan penting dalam berdirinya sebuah bangunan. Ketiadaan pondasi, menjadi hal yang hampir mustahil dilakukan dalam sebuah pembangunan. Kedalaman pondasi untuk mencapai tanah keras yang lebih dari 5 meter, diperlukan perancanngan pondasi dalam. Pondasi tiang bor merupakan salah satu jenis pondasi dalam yang memiliki daya dukung dari tahanan selimut pondasi dan tahanan ujung pondasi. Kondisi pondasi tiang bor pada lapangan tidak dapat seluruhnya dilihat secara baik, maka diperlukan hal pembanding. Hal pembanding bisa berupa hasil perhitungan berdasarkan data yang di dapatkan dengan lapangan dan berbagai metode metode yang ada dan dapat dilakukan sebagai perbandingan. Analisa data yang dilakukan dengan menganalisa metode konvensional pada daya dukung dan penurunan pondasi, dan dilakukan metode elemen hinggan pada data tersebut. Hasil analisis tersebut pada masing-masing Gambar 1 Diagram Alir metode dalam daya dukung dan penurunan yang dialami oleh pondasi tiang bor tersebut. Hasil analisis kedua metode tersebut dilakukan perbandingan dengan loading test yang didapatkan dalam uji lapangan. Deskrispi Proyek dan Data Tanah Data proyek yang digunakan, merupakan proyek pembangunan pusat perbelanjaan Kota Kasablanka di Kuningan, Jakarta Selatan. Pada skripsi ini menggunakan data pada pondasi tiang bor yang berada pada posisi TP3. Data tanah yang digunakan pada titik DB-12 yang memiliki posisi terdekat dengan posisi pondasi tiang bor TP3, yang terdapat pada gambar 4.1 dimana posisi TP3 dilingkar hijau dan posisi data tanah pada DB-12 dilingkar biru. Pondasi tiang bor yang tertanam memiliki kedalaman 48.3 meter dengan diameter pondasi 1 meter dan kualitas beton fc = 45 MPa. Gambar 2 Denah Lokasi Pondasi dan Lokasi Data Tanah Denah lokasi pondasi terdapat pada lampiran 1.1, dan hasil pengujian beban (Loading Test) terdapat pada lampiran 3. 2

Data Tanah Penentuan parameter tanah pada lapisan lapisan tanah dilakukan dengan menggunakan korelasi N-SPT. Hasil uji N-SPT pada DB-12 Tabel 1 Stratifikasi dan Nilai N-SPt Tanah Elevasi (m) Tebal Lapisan (m) Jenis Tanah Keterangan N-SPT 0 sampai -2.5 2.5 CH Clay High Plasticity 3-2.5 sampai -8.5 6 SP Poorly - graded clean sand, gravelly sands 98-120 -8.5 sampai -10 1.5 CH Clay High Plasticity 27-10 sampai -13 3 ML Silt Low Plasticity 51-99 -13 sampai -14.5 1.5 CH Clay High Plasticity 30-14.5 sampai -19 4.5 ML Silt Low Plasticity 61-120 -19 sampai -25 6 CH Clay High Plasticity 18-24 -25 sampai -29.5 4.5 ML Silt Low Plasticity 98-120 -29.5 sampai -34 4.5 CH Clay High Plasticity 17-32 -34 sampai -49 15 ML Silt Low Plasticity 43-120 -49 sampai -89.5 40.5 CH Clay High Plasticity 12-32 Penentuan angka berat isi tanah (γunsat) dan angka berat is tanah basah (γsat) didapatkan dengan melakukan korelasi jenis tanah pada Coduto (2001) Tabel 2 Nilai Korelasi Berat Tanah dan Berat Isi Tanah Elevasi (m) Tebal Lapisan Jenis Tanah ɣunsat (kn/m³) ɣsat (kn/m³) (m) 0 sampai -2.5 2.5 CH 15 16-2.5 sampai -8.5 6 SP 17.5 20-8.5 sampai -10 1.5 CH 15 16-10 sampai -13 3 ML 14.5 16.5-13 sampai -14.5 1.5 CH 15 16-14.5 sampai -19 4.5 ML 14.5 16.5-19 sampai -25 6 CH 15 16-25 sampai -29.5 4.5 ML 14.5 16.5-29.5 sampai -34 4.5 CH 15 16-34 sampai -49 15 ML 14.5 16.5-49 sampai -89.5 40.5 CH 15 16 Gambar 3 Data N-SPT Penentuan angka berat isi tanah (γunsat) dan angka berat is tanah basah (γsat) didapatkan dengan melakukan korelasi jenis tanah Tabel 3 Nilai Kuat Geser Tanah Tak Teralir (Su) Elevasi ( m) Tebal Lapisan Jenis Tanah N-SPT Su (kn/m²) (m) 0 sampai -2.5 2.5 CH 3 30-2.5 sampai -8.5 6 SP 98-120 - -8.5 sampai -10 1.5 CH 27 350-10 sampai -13 3 ML 51-99 175-13 sampai -14.5 1.5 CH 30 375-14.5 sampai -19 4.5 ML 61-120 200-19 sampai -25 6 CH 18-24 280-25 sampai -29.5 4.5 ML 98-120 200-29.5 sampai -34 4.5 CH 17-32 345-34 sampai -49 15 ML 43-120 185-49 sampai -89.5 40.5 CH 12-32 265 Penentuan angka sudut geser dalam (ɸ) didapatkan dengan menggunakan korelasi jenis tanah yang telah dijelaskan pada subbab 3.1.3. Hasil korelasi yang digunakan hanya pada 3

tanah pasir jenis SP, dikarenkan pengunaan model material pada program PLAXIS. Nilai sudut geser dalam pada jenis tanah SP adalah 38º. Penentuan modulus tanah (Es) dan angka poisson (ν ) didapatkan dengan menggunakan konsistensi tanah telah dijelaskan pada subbab 3.1.4. Hasil nilai Eu digunakan pada rumus yang telah dijelaskan pada subbab 3.1.4 dengan mengambil pendekatan sebesar 21 x N- SPT untuk tanah kohesif, dan tanah noh kohesif dengan pendekatan 12 x N-SPT, untuk perhitungan E menggunakan perhitungan dengan rumus yang telah dijelaskan pada subbab 3.1.4. hasil perhitungan termasuk dalam tabel 4.4. Tabel 0 Penentuan angka E dengan ν beserta hasil perhitungan E Elevasi ( m) Tebal Lapisan Jenis Tanah E (kn/m²) E' (kn/m²) ( m ) 0 sampai -2.5 2.5 CH 8240.4 5768.28 0.33-2.5 sampai -8.5 6 SP 144207 100945 0.25-8.5 sampai -10 1.5 CH 74163.6 51914.5 0.33-10 sampai -13 3 ML 206010 144207 0.33-13 sampai -14.5 1.5 CH 82404 57682.8 0.33-14.5 sampai -19 4.5 ML 309473 216631 0.33-19 sampai -25 6 CH 59742.9 41820 0.33-25 sampai -29.5 4.5 ML 309473 216631 0.33-29.5 sampai -34 4.5 CH 72332.4 50632.7 0.33-34 sampai -49 15 ML 222241 155569 0.33-49 sampai -89.5 40.5 CH 55749.9 39024.9 0.33 ν' Penentuan Permeabilitas tanah didapatkan dengan menggunakan korelasi jenis tanah yang telah dijelaskan pada subbab 3.1.5. Hasil pada pemodelan ini menghasilkan nilai k 0, yaitu nilai k x dan k y bernilai nol, karena pemodelan yang digunakan pada keadaan jangka pendek (short term). Data Lapangan Pembebanan yang dilakukan pada lapangan menggunakan sistem prosedur pembebanan siklik. Pembebanan yang diberikan berupa 6 kali siklik dengan hasil pada tabel 5 dan dengan hasil grafis pada gambar 4. 0 5 10 15 20 25 30 35 Penurunan vs Beban Beban (Ton) 0 500 1000 1500 2000 2500 Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3 Cycle 4 Cycle 5 Cycle 6 Gambar 0 Hasil grafis dari 6 siklik pada loading test. 4

Tabel 1 Hasil loading test dengan 6 kali siklik No Cycle Persen Beban (Ton) Penurunan (mm) beban I 50 375 3.13 II 100 750 7.44 III 150 1125 12.29 IV 200 1500 18.58 V 250 1875 25 VI 300 2250 31.32 Pada hasil grafis yang didapatkan pada pembebanan siklik, didapatkan hasil interprestasi dengan metode Mazurkiewicz pada gambar 5 dan metode Chin pada gambar 6, untuk mendapatkan daya dukung ultimate yang dimana hasil interpretasi dapat dilihat pada lampiran. Berikut hasil interpretasi tersebut pada tabel 7. Dalam menginterpretasikan Gambar 5 Hasil interpretasi uji loading test dengan hasil uji loading test dengan metode metode mazurkiewicz. chin maka didapatkan nilai pada tabel 6 dan diplot ke grafis pada gambar 6. Tabel 2 Nilai dari hasil perhitungan metode chin. s (mm) Q (ton) s/q 0 0-3.13 375 0.00835 7.44 750 0.00992 12.285 1125 0.01092 18.582 1500 0.01239 24.997 1875 0.01333 31.322 2250 0.01392 s/q 0.02 0.01 0 s/q vs s y = 0.00019524x + 0.00829025 0 10 20 30 40 s (mm) Gambar 6 Hasil plot grafis antara s/q dengan s Sehingga nilai C 1 = 0.00019524 dan nilai C 2 = 0.00829025, maka didapatkan nilai Qult = 1/ C 1, yaitu = 5121.9 ton. Nilai Qult dilakukan reduksi sebesar 1.3, maka diapatkan nilai Qf = 3939.9 ton 5

Tabel 3 Hasil interprestasi berdasarkan tiap metode Metode Daya dukung ultimat (ton) Penurunan (mm) Metode Marzukiewicz 2826.09 - Metode Chin 5121.9 1.30 3939.9 141.54 Interpretasi Hasil Uji Loading Test ( Metode Chin ) Beban (Ton) -500 500 1500 2500 3500 10 02468 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3 Cycle 4 Cycle 5 Cycle 6 Metode Chin Gambar 7 Hasil interpretasi metode chin Analisa Data dengan Metode Konventional Analisa Daya Dukung (Metode Reese & Wright) Dalam menganalisa daya dukung dengan metode Reese & Wright, mempergunakan penjumlahan daya dukung ujung dengan daya dukung selimut dengan rumus sebagai berikut : Q % Q ' = Daya dukung ultimate ujung tiang (ton) = Daya dukung ultimit selimut tiang (ton) Q " = Q % + Q ' (1) Untuk mendapatkan nilai daya dukung ujung (Qp) diperlukan nilai tahann ujung per satuan luas (qp) dengan rumus yaitu : q % = Tahanan ujung per satuan luas (ton/m²) q % = 9. Su (2) S " = Kuat geser tanah tak teralir 6

Dari hasil data parameter yang terdapat dalam subbab data tanah, didapatkan kuat geser tanah tak teralir pada ujung tiang yaitu 200 kn/m 1 atau 20.39 ton/m 1, q % = 9 x 20.39 = 183.49 ton/m 1 Kemudian memperhitungkan nilai daya dukung ujung (Qp) dengan rumus sebagai berikut : Q % = Daya dukung ultimate ujung tiang (ton) Q % = q %. A (3) q % A = Tahanan ujung per satuan luas (ton/m²) = Luas penampang tiang bor (mm²) Dari hasil nilai qp adalah 183.49 ton/m 1, dan nilai diameter tiang bor adalah 1 meter dengan luas 0.79 m 1 maka, Q % = 183.49 x 0.79 = 144.11 ton Untuk mendapatkan nilai daya dukung selimut (Qs) diperlukan nilai tahanan selimut persatuan luas (fs) dengan rumus sebagai berikut : f ' = α. c " (4) f ' α = Gesekan selimut tiang (ton/m²) = Faktor Adhesi c " = Kohesi tanah (ton/m²) Dari hasil data parameter yang terdapat dalam subbab data tanah, didapatkan kuat geser tanah tak teralir pada setiap kedalaman pada setiap jenis tanah. Dikarenakan pada setiap kedalamana memiliki gesekan selimut, maka dilakukan contoh perhitungan untuk tanah kohesif diambil pada posisi kedalaman 8.5 meter hingga 10 meter dengan jenis tanah CH yang didapatkan data yaitu kuat geser tanah tak teralir yaitu 350 kn/m 1 atau 35.68 ton/m 1 dan pada metode mengasumsikan α adalah 0.55. Perhitungan nilai gesekan selimut sebagai berikut. f ' = 0.55 x 35.68 = 19.62 ton/m 1 Kemudian nilai daya dukung selimut (Qs) dengan rumus yaitu : Q ' = f '. L. p (5) Q ' f ' L = Daya dukung ultimit selimut tiang (ton) = Gesekan selimut tiang (ton/m²) = Panjang tiang (m) p = Keliling penampang tiang (m) Dari data parameter tanah pada data tanah maka panjang tiang (L) yang bersentuhan dengan material tanah, didapatkan 1.5 meter, dengan keliling pondasi tiangbor yaitu 3.14 meter dan nilai fs pada segmen tanah ini adalah 19.62 ton/m 1, dengan perhitungan : 7

Q ' = 19.62 x 1.5 x 3.14 = 92.47 ton Contoh perhitungan untuk tanah non-kohesif diambil pada posisi kedalaman 2.5 meter hingga 8.5 meter dengan jenis tanah SP yang didapatkan data yaitu jumlah Nspt adalah 105 pada hasil korelasi, maka didapatkan nilai gesekan selimut (fs) adalah 1.75 tsf atau 18.84 ton/m 1. Nilai daya dukung selimut (Qs) untuk segmen tanah non-kohesif dengan panjang tiang yang bersentuhan dengan material tanah non-kohesif sebesar 6 meter dengan keliling pondasi tiang bor 3.14 meter dan nilai fs adalah 18.84 ton/m 1, dengan perhitungan nilai Qs : Q ' = 18.84 x 6 x 3.14 = 355.07 ton Daya dukung selimut total seluruh yang bersentuhan langsung tiang pondasi bor dengan material tanah adalah 2012.93 ton. Dengan didapatkan daya dukung selimut total (Qs) adalah 2012.93 ton dan daya dukung ujung (Qp) adalah 144.11 ton, maka perhtiungan daya dukung pondasi tiang bor adalah Q " = 144.11 + 2012.93 = 2157.04 ton Analisa Daya Dukung (Metode O neill & Reese) Dalam menganalisa daya dukung dengan metode O neill &Reese, mempergunakan penjumlahan daya dukung ujung dengan daya dukung selimut dengan rumus sebagai berikut : Q % Q ' = Daya dukung ultimate ujung tiang (ton) = Daya dukung ultimit selimut tiang (ton) Q " = Q % + Q ' (6) Untuk mendapatkan nilai daya dukung ujung (Qp) diperlukan nilai tahann ujung per satuan luas (qp) dengan rumus yaitu : q EFG = N H. S " (7) Dengan, N H = 1.33 (ln I N + 1) (8) E ' (9) I N = 3S " I N = Rigidity index tanah E ' = Modulus young tanah = Kuat geser tanah tak teralir S " Dari hasil data parameter yang terdapat dalamdata tanah, didapatkan kuat geser tanah tak teralir pada ujung tiang yaitu 200 kn/m 1 atau 20.39 ton/m 1, dikarenakan Su > 96 kpa maka nilai N H adalah 9. Berikut perhitungan qp : q % = 9 x 20.39 = 183.49 ton/m 1 8

Kemudian memperhitungkan nilai daya dukung ujung (Qp) dengan rumus sebagai berikut : Q % = q %. A (10) Q % q % A = Daya dukung ultimate ujung tiang (ton) = Tahanan ujung per satuan luas (ton/m²) = Luas penampang tiang bor (mm²) Dari hasil nilai qp adalah 183.4862 ton/m 1, dan nilai diameter tiang bor adalah 1 meter dengan luas 0.7854 m 1 maka, Q % = 183.49 x 0.79 = 144.11 ton Untuk mendapatkan nilai daya dukung selimut (Qs) diperlukan nilai tahanan selimut persatuan luas (fs) dengan rumus sebagai berikut : f ' = α. c " (11) f ' α c " = Gesekan selimut tiang (ton/m²) = Faktor Adhesi = Kohesi tanah (ton/m²) Untuk metode O neill & Reese nilai faktor adhesi (α) material tanah kohesif memiliki ketentuan sebagai berikut : α = 0.55 untuk Q R 1.5 S T (12) Q α = 0.55 0.1 R 1.5 untuk 1.5< Q R 2.5 S T S T (13) S " = Kuat Geser tanah P F = Tekanan Atmosfer Untuk metode O neill & Reese pada material non-kohesif nilai β dan perhitungan nilai fs memiliki ketentuan sebagai berikut : f ' = β. σ \ 200 kpa (14) Dengan nilai β sesuai ketentuan sebagai berikut : β = 1.5 0.245 z (m) ; 0.25 β 1.2 (15) β = _`a bc 1.5 0.245 z m ; N de 15 (16) Dari hasil data parameter yang terdapat dalam data tanh, didapatkan kuat geser tanah tak teralir pada setiap kedalaman pada setiap jenis tanah. Dikarenakan pada setiap 9

kedalamana memiliki gesekan selimut, maka dilakukan contoh perhitungan untuk tanah kohesif diambil pada posisi kedalaman 0 meter hingga 2.5 meter dengan jenis tanah CH yang didapatkan data yaitu kuat geser tanah tak teralir yaitu 30 kn/m 1 atau 3.0681 ton/m 1 dengan nilai tekanan atmosfer 1 atm atau 101.325 kn/m 1 maka nilai Q R S T = 0.2961 dan Q R S T 1.5, didapatkan nilai α adalah 0.55. Perhitungan nilai gesekan selimut sebagai berikut : f ' = 0.55 x 3.07 = 1.68 ton/m 1 Kemudian nilai daya dukung selimut (Qs) dengan rumus yaitu : Q ' = f '. L. p (17) Q ' f ' L = Daya dukung ultimit selimut tiang (ton) = Gesekan selimut tiang (ton/m²) = Panjang tiang (m) p = Keliling penampang tiang (m) Dari data parameter tanah pada subbab data tanah maka panjang tiang (L) yang bersentuhan dengan material tanah, didapatkan 1.5 meter, dengan keliling pondasi tiangbor yaitu 3.14 meter dan nilai fs pada segmen tanah ini adalah 1.68 ton/m 1, dengan perhitungan : Q ' = 1.68 x 2.5 x 3.14 = 13.19 ton Contoh perhitungan untuk tanah non-kohesif diambil pada posisi kedalaman 2.5 meter hingga 8.5 meter dengan jenis tanah SP yang didapatkan data bahwa dalam lapisan ini terbagi menjadi 2 segmen yag dimana pasir berada diatas air dan dan didalam air, perhitungan terdapat pada tabel 8. Tabel 1 Perhitungan β dan nilai fs pada tanah non-kohesif Kedalaman (m) 4 5.5 7 8.5 Jenis ꙋtanah σ'v fs NSPT β Tanah (t/m³) (t/m²) (t/m²) 100 1.78 6.5 1.01 6.56 102 1.78 9.17 0.93 8.49 SP 120 2.04 10.73 0.85 9.14 98 2.04 12.29 0.79 9.66 Nilai daya dukung selimut (Qs) untuk segmen tanah non-kohesif dengan panjang tiang yang bersentuhan dengan material tanah non-kohesif sebesar 6 meter dengan keliling pondasi tiang bor 3.14 meter dengan perhitungan nilai Qs dalam tabel 9. 10

Tabel 2 Hasil perhitungan Qs pada tanah non kohesif fs (t/m2) L (m) p (m) Qs (ton) 6.56 1.5 3.14 30.93 8.49 1.5 3.14 40.01 9.14 1.5 3.14 43.08 9.66 1.5 3.14 45.51 Berikut hasil perhitungan daya dukung selimut pada keseluruhan data pada setiap kedalaman yang terdapat pada lampiran 5.1. Dari lampiran tersebut didapatkan juga daya dukung selimut total seluruh yang bersentuhan langsung tiang pondasi bor dengan material tanah adalah 1512.323 ton. Dengan didapatkan daya dukung selimut total (Qs) adalah 1512.33 ton dan daya dukung ujung (Qp) adalah 144.11 ton, maka perhtiungan daya dukung pondasi tiang bor adalah Q " = 144.11 + 1512.33 = 1656.44 ton Analisis Penurunan Pondasi Tiang Bor dengan Metode Transfer Beban (Load Transfer) Melakukan analisa penurunan pondasi tiang bor diperlukan nilai daya dukung pondasi tiang bor, dimana hasil yang telah didapatkan pada subbab data tanah adalah 1656.44 ton untuk metode O neill & Reese dan 2157.04 ton untuk metode Reese & Wright. Metode transfer beban dimulai dengan mengasumsikan besar penurunan pada ujung tiang (Yt) dengan sistem iterasi Untuk perhitungan ini dilakukan contoh perhitungan dengan memakai hasil daya dukung pada metode O neill & Reese sebesar 1656.44 ton. Pada iterasi pertama dilakukan asumsi Yt = 1 mm, nilai B merupakan diameter tiang bor sebesar 1 meter atau 1000 mm, dengan begitu nilai gh i didapatkan nilai gh i didapatkan nilai k l" = 0.001 = 0.1 %, dengan maka dengan menggunakan gambar 7 = 0.075, penggunaan grafik pada gambar 7 dikarenakan ujung tiang pondasi tiang bor merupakan material tanah kohesif. Sehingga nilai T didapatkan dengan perhitungan : T = 0.075 x 1656.44 = 124.24 ton Gambar 7 Kurva q-z dengan Tanah Kohesif 11

Nilai T merupakan beban yang ditekan secara aksial pada ujung tiang untuk mendapatkan penurunan pada tiang sebesar 1 mm. kemudian pada pondasi tiang bor dilakukan pembagian segmen sebesar setiap 0.5 m sesuai pada setiap lapisan tanah. Untuk contoh Gambar 9 Kurva t-z perhitungan dilakukan pada segmen pertama yang berada pada kedalaman 47.8 m hinggan 48.3 m. pada segmen ini didapatkan nilai tahanan selimut adalah 10.25 ton/m 1 atau 1.025 x 10 nc ton/mm 1. Dengan menggunakan hasil data gh maka dengan dengan Tanah Kohesif i menggunakan gambar 8 dan 9 didapatkan nilai o = 0.5 p' untuk tanah kohesif dengan menggunakan grafis 3.14 dan dengan Tanah Non-Kohesif nilai o = 0.3 untuk tanah non kohesif menggunakan p' grafis 9. Pada segmen ini bersentuhan dengan tanah non kohesif maka perhitungan menggunakan o tanah kohesif dengan besar τ yaitu : p' τ = 0.5 x 1.025 x 10 nc = 5.12 x 10 nd ton/mm 1 Gambar 8 Kurva t-z Maka nilai Qs didapatkan dengan menggunakan rumus yaitu : Q ' = A ' τ (18) Q ' = Daya Dukung Selimut di segmen 3 A ' = Luas Selimut τ = Tahanan Selimut Tiang pada segmen ini memiliki panjang 0.5 meter atau 500 mm dengan diameter pondasi 1m atau 1000mm didapatkan keliing 3141.59 mm, maka luas selimut pada segmen ini : A ' = 500 x 3141.59 = 1570796.33 mm 1 Dengan nilai Qs yaitu : Q ' = 1570796.33 x 5.12 x 10 nd = 8.05 ton Dari Qs didapatkan nilai Q yaitu : Q = Q ' + T (19) Q = 8.05 + 124.23 = 132.28 ton 12

Dengan didapatkan nilai Q maka dapat menghitung nilai panjang deformasi elastis yang terjadi pada segmen ini dengan rumus : Q Etuv + T L Y = 2 v 2 A % E % Q Etuv = Q v + T 2 Y = Panjang deformasi elastis Q = Daya Dukung selimut dan ujung di segmen 3 T = Daya Dukung ujung L = Panjang Tiang per segmen A % = Luas Penampang Tiang = Modulus Beton pada pondasi tiang E % Dari penjelasan subbab 4.1 dengan kualitas beton fc =45 MPa maka Modulus beton (E % ) adalah 3.2150 ton/mm 1 dengan luasan penampang pondasi (A % ) adalah 785398.1634 mm 1 dan panjang segmen (L) 0.5 meter atau 500 mm. maka nilai Qmid yaitu : 132.28 + 124.23 Q Etu = = 128.26 ton 2 (20) (21) Sehingga nilai Y yaitu : 128.26 + 124.23 500 Y = 2 = 0.0125 mm 2 785398.16 x 3.215 Maka penurunan total pada segmen ini adalah 1.0125 mm. Hal ini dilakukan hinggan segmen seterusnya pada pondasi tiang hingga ke kepala tiang pondasi tiang bor. Perhitungan tersebut dilakukan untuk asumsi nilai peralihan penurunan lainnya. Berikut grafis contoh kurva t-z pada segmen 1 di gambar 10. τ (ton/mm²) Contoh Kurva t-z pada segmen 1 0.000015 0.00001 0.000005 0 0 10 20 30 40 z (mm) Gambar 10 Contoh kurva t-z pada segmen 1. Total segmen pada pondasi tiang bor ini adalah 97 segmen. Hasil dari perhitungan baik dari metode Reese & Wright dan metode O neil & Reese menghasilkan kesimpulan pada tabel 10 dan tabel 11 beserta grafis penurunan pada gambar 11 dan gambar 12. 13

Tabel 3 Hasil perhitungan penurunan dan beban pada metode Reese &Wright no Yt (mm) s (mm) Q (ton) 0 0 0 0 1 1 7.02416 1062.44 2 1.2 8.25086 1239.61 3 1.4 9.20578 1377.79 4 1.6 9.87943 1469.86 5 1.8 10.6445 1581.36 6 2 11.2432 1648.9 7 2.4 12.9445 1846.55 8 2.8 14.3175 1997.64 9 3.2 15.5382 2115.43 10 3.6 16.4331 2205.95 11 4 17.3631 2270.53 12 5 20.1777 2502.8 13 7.5 25.2685 2798.84 14 10 29.9558 3023.78 15 15 38.2122 3332.4 16 30 55.0317 3349.62 0 10 20 30 40 50 60 Metode Transfer Beban Metode Reese & Wright Total Q (ton) 0 1000 2000 3000 4000 Gambar 11 Grafis penurrunan dengan total beban Q metode Reese & Wright Tabel 4 Hasil perhitungan penurunan dan beban pada metode O neill & Reese no Yt (mm) s (mm) Q (ton) 0 0 0 0 Metode 1 1 5.82656 817.044 Total Q (ton) 2 1.2 6.84677 953.059 3 1.4 7.64709 1056.59 0 4 1.6 8.22309 1124.44 5 1.8 8.87275 1206.79 10 6 2 9.38287 1255.54 7 2.4 10.7936 1400.65 20 8 2.8 11.9579 1514.53 9 3.2 12.9893 1599.59 30 10 3.6 13.7753 1664.42 40 11 4 14.5779 1710.62 12 5 16.9837 1886.14 50 13 7.5 21.4694 2107.39 14 10 25.6428 2278.29 60 15 15 33.1261 2514.18 16 30 49.4432 2526.93 Gambar 12 Grafis penurrunan dengan total beban Q metode O neill & Reese. Metode Transfer Beban 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 14

Analisa Data dengan Metode Elemen Hingga (Program PLAXIS) Pada menganalisa daya dukung dan penurunan, diperlukan pemodelan pondasi tiang bor dan lapisan tanah dalam program computer. Program computer yang digunakan adalah PLAXIS 2D V.8.2. Model analisis yang digunakan adalah axialsymetris. Titik elemen yang digunakan adalah 15 titik nodal, dengan besar konstanta gravitasi adalah 9.8 m/s 1 dan besar nilai R interface adalah sebesar 0.55 Pemodelan geometri yang dilakukan dengan kedalaman tanah yang diketahui sedalam 89.5 meter dengan lebar Gambar 13 Pemodelan geometri yang dilakukan pada pondasi tiang bor tanah diambil 20 x diameter pondasi tiang. Untuk pemodelan geometri material mengikuti data lapangan, berbeda dengan ukuran pondasi yang dimodelkan, dikarenakan sistem analisa axialsymetri maka dimensi yang dimasukan hanya setengan dari diameter pondasi tiang bor yaitu 0.5 meter. Berikut gambar pemodelan tanah pada gambar 13. Hasil analisa dilakukan dengan memberi beban ultimate yang sama dengan beban ultimate pada hasil loading test, hasil yang didapatkan adalah penurunan yang terjadi sehingga didapatkan grafis beban ultimat dengan penurunan yang terjadi, dan menampilkan hasil tegangan dengan kedalaman pada pondasi tiang bor, untuk menampilkan bahwa beban terdistribusi baik pada selimut pondasi dan ujung pondasi. Penentuan Parameter tanah dalam pemodelan PLAXIS Pemodelan parameter tanah yang digunakan pada program PLAXIS adalah sistem Effective Strees Undrained Analysis type B (ESUA type B) untuk tanah jenis lempung dan lanau, sedangkan untuk tanah jenis pasir adalah sistem Effective Strees Drained Analysis (ESDA) dan dalam pemodelan ini menggunakan material model Mohr-Coulomb serta Rinter pada seluruh material tanah sebesar 0.55. Berikut parameter tanah yang digunakan dalam sistem ESUA type B pada tabel 12. Tabel 1 Parameter tanah yang digunakan dalam pemodelan PLAXIS Elevasi ( m) Tebal Lapisan Jenis Tanah ɣunsat (kn/m³) ɣsat (kn/m³) E' (kn/m²) (m) 0 hingga -2.5 2.5 CH 1 15 16 5768.28 0.33 30 - -2.5 hingga -8.5 6 SP 17.5 20 100945 0.25-38 -8.5 hingga -10 1.5 CH 2 15 16 51914.5 0.33 350 - -10 hingga -13 3 ML 1 14.5 16.5 144207 0.33 175 - -13 hingga -14.5 1.5 CH 3 15 16 57682.8 0.33 375 - -14.5 hingga -19 4.5 ML 2 14.5 16.5 216631 0.33 200 - -19 hingga -25 6 CH 4 15 16 41820 0.33 280 - -25 hingga -29.5 4.5 ML 2 14.5 16.5 216631 0.33 200 - -29.5 hingga -34 4.5 CH 5 15 16 50632.7 0.33 345 - -34 hingga -49 15 ML 3 14.5 16.5 155569 0.33 185 - -49 hingga -89.5 40.5 CH 6 15 16 39024.9 0.33 265 - ν' Su ϕ ( ) (kn/m²) Untuk pemodelan material beton pada program PLAXIS, menggunakan model material adalah linier elastic, dengan tipe material adalah non-porous, berikut parameter beton terdapat dalam tabel 13. 15

Tabel 2 Parameter material beton pada pemodelan PLAXIS Tipe Drainase ɣ beton Modulus Young Angka poisson (ν) Rinter Parameter Non-Porous 24 kn/m³ 31528559 kn/m² 0.15 0.55 Hasil Analisa dari Program PLAXIS Analisa pada pemodelan pondasi tiang bor, dimulai dengan 2 fase yaitu yang pertama adalah fase awal, dimana pada program dilakukan fase belum dilakukan pembebanan dan penurunan tanpa beban dikondisi menjadi nol (reset displacement to zero). Kemudian masuk ke fase kedua, dimana fase pada pemodelan diberikan pembebanan dan mengaktifkan interface. Pembebanan yang diberikan sebesar 2250 ton atau 22072.5 kn yang diinput dengan luasan pondasi tiang bor adalah 0.7854 m 1, jadi bebannya adalah 28103.6 kn/m 1. Beban yang dimasukan disamakan pada hasil Gambar 14 Fase pada Pemodelan Pertama loading test sebesar 300%, karena hasil tersebut memiliki penurunan yang terbaca sebesar 31.32 mm. Berikut proses input fase yang dilakukan pada gambar 14 dan hasil grafis pada gambar 15. Hasil penurunan pada pemberian beban yang sama dengan dengan beban ultimate pada loading test dengan interpretasi metode chin sebesar 2250 ton adalah 26.29 mm. hasil grafis dengan beban 2250 ton dengan penurunan dengan beban yang terdapat gambar 15. Jika pembebanan yang diberikan sebesar Qultimat pada hasil interpretasi chin yaitu 3939.9 ton atau 38650.4kN yang diinput dengan luasan pondasi tiang bor adalah 0.7854 m 1, jadi bebannya adalah 49211.2 kn/m 1. Qult yang dihasilkan oleh metode chin memiliki penurunan yang terbaca sebesar 141.54 mm. 0 5 10 15 20 25 30 Analisa dengan Beban 2250 ton Beban (ton) 0 1000 2000 3000 Gambar 15 Pemberian beban 2250 ton didapatkan 26.29 mm 16

Hasil grafis dengan beban 3939.9 ton dan penurunan yang terdapat gambar 16 memiliki hasil penurunan pada pemberian beban yang sama dengan dengan beban ultimate pada loading test sebesar 3939.9 ton adalah 58.68 mm. Hasil penurunan dari program PLAXIS tidak mendekati, dikarenakan penurunan yang didapatkan merupakan bukan penurunan ultimat. Jika untuk mendapatkan beban ultimate, maka sistem diganti dengan memberikan beban sebesar 50 ton dan mengaktifkan interface pada fase pertama, dan mengganti fase kedua dengan total multiplier dengan jumlah diambil sebesar 90 kali. Berikut fase pada proses input untuk total multiplier pada gambar 17. Pada hasil kalkulasi yang dilakukan oleh program PLAXIS didapatkan multiplier tepat mencapai 90 kali, dengan beban ultimate yang didapatkan sebesar 4500.21 ton dengan penurunan 127.31 mm. Berikut grafis beban vs penurunan hasil multiplier terdapat pada gambar 18. Jika dilakukan dengan sistem back analysis, dengan memberikan batasan pada penurunan sebesar 55.03 mm maka pemodelan tersebut akan dilakukan kalkulasi untuk mencari beban yang didapat pada penurunan tersebut. Sehingga analisa yang dilakukan mengganti sistem dengan melakukan input sebesar 55.03 mm. Berikut hasil grafis yang didapatkan pada penurunan 55.03 terdapat pada gambar 4.16. detail kalkulasi terdapat pada lampiran 7. 0 10 20 30 40 50 60 70 Analisa dengan beban 3939.9 ton Beban (ton) 0 1000 2000 3000 4000 5000 Gambar 16 Pemberian beban 3939.9 ton didapatkan 58.68 mm 0 20 40 60 80 100 120 140 Gambar 17 Fase pada pemodelan kedua Hingga Ultimate Beban (ton) 0 1000 2000 3000 4000 5000 Gambar 18 Hasil grafis dengan kalkulasi hingga beban ultimat 17

Dari grafis pada gambar 19 dengan penurunan 55.03 mm, beban yang dicapai dengan penurunan berikut sebesar 3818.02 ton. 0 10 20 30 40 50 60 Analisa dengan penurunan 55.03 mm Beban (ton) 0 1000 2000 3000 4000 5000 Gambar 19 Hasil grafis dengan kalkulasi hingga penurunan 55.03 mm. Perbandingan Metode Konvensional, Program Plaxis, dan Hasil Loading Test Dari hasil perhitungan pada metode konvensional dan metode elemen hingga dengan program PLAXIS, maka perbandingan dilakukan dengan hasil loading test yang terdapat pada subbab data lapangan. Perbandingan yang dilakukan berdasar pada 300 % beban yaitu sebesar 2250 ton, untuk mengetahui penurunan yang terjadi pada beban tersebut. Berikut grafis pada gambar 20 dan hasil rangkuman pada tabel 14. Beban 2250 ton 0 5 10 15 20 25 30 35 Beban (ton) 0 500 1000 1500 2000 2500 Reese & Wright O'neill & Reese Plaxis Loading Test Gambar 20 Grafis perbandingan penurunan dengan beban 2250 ton 18

Tabel 1 Hasill rangkuman perbandingan penurunan dengan beban 2250 ton Beban 2250 ton Metode Reese & Wright O'neill & Reese PLAXIS Loading Test 17.07 24.95 26.29 31.32 Didapatkan nilai penurunan yang terdekat dengan hasil loading test dengan hasil interpretasi metode chin yaitu metode elemen hingga (program PLAXIS) sebesar 26.29 mm. Kemudian dilakukan perbandingan dengan masing masing metode mencapai keadaan ultimat dengan penurunan yang ultimat. Untuk mengetahui penurunan yang terjadi pada beban tersebut. Berikut grafis pada gambar 21 dan hasil rangkuman pada tabel 15. Hingga Ultimate 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Beban (ton) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Reese & Wright O'neill & Reese Plaxis Loading Test (Metode Chin) Gambar 21 Grafis perbandingan beban ultimat dan penurunan dengan masing masing metode 19

Tabel 2 Hasill rangkuman perbandingan beban ultimat dengan masing- masing metode Daya Dukung Ultimat Metode Metode Marzukiewicz (ton) Loading Test 2826.09 Metode Chin (ton) 5121.9 1.30 3939.9 Metode Reese & Wright (ton) Konventional Metode Oneill & Reese (ton) 3349.62 2526.93 Elemen Hingga Program Plaxis 4500.21 141.54 55.03 49.44 127.3 Didapatkan pada komparasi diatas, maka metode elemen hingga ( Program PLAXIS) memiliki nilai yang mendekati dengan hasil loading test dengan interpretasi metode chin yaitu pada beban ultimat 4500.21 ton dan penurunan ultimat 127.3 mm. Untuk melihat komparasi lebih jelas dilakukan pembatasan pada penurunan sebesar 55.03 mm pada pemodelan program PLAXIS. Berikut grafis pada metode konvensional, metode elemen hingga, dan loading test dengan pembatasan 55.03 mm pada gambar 22 dan tabel 16. Pembatasan Penurunan 55.03 mm 0 Beban (ton) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 10 20 30 40 50 60 Reese & Wright O'neill & Reese Plaxis Loading Test (Metode Chin) Gambar 22 Grafis perbandingan metode konvensional, metode elemen hingga, dan load transfer dengan pembatasan penurunan pada 55.03 mm 20

Tabel 3 Hasil rangkuman perbandingan dengan pembatasan penurunan 55.03 mm Daya Dukung Ultimat Metode Loading Test Metode Reese & Wright (ton) Konventional Metode Oneill & Reese (ton) Elemen Hingga Program Plaxis Beban (ton) 2891.1 3349.62 2526.93 3818.02 55.03 55.03 49.44 55.03 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Dari hasil yang didapatkan pada subbab 4.7 bahwa, pada saat dengan beban 300% dari beban kerja pada loading test yaitu 2250 ton memiliki penurunan 31.322 mm, didapatkan bahwa, metode elemen hingga (program PLAXIS) memiliki nilai mendekati dengan hasil loading test yaitu 26.29 mm, dan pada metode konvensional pada O neill & Reese memiliki nilai penurunan terdekat kedua yaitu 24.95 mm. Dalam hasil perbandingan dengan menggunakan beban ultimat (daya dukung ultimat) loading test dari interpretasi metode chin yaitu 3939.9 ton dengan penurunan 141.54 mm yang diberikan beban yang sama kepada metode elemen hingga ( program PLAXIS) didapatkan bahwa metode elemen hingga (program PLAXIS ) besar penurunan yang terjadi tidak mendekati yaitu 58.68 mm, dikarenakan pada program PLAXIS belum mencapai ultimat. Pada perbandingan yang dilakukan dengan mendapatkan daya dukung ultimat dengan penurunannya pada metode konvensional, metode elemen hingga (Program PLAXIS), dan hasil loading test dengan interpretasi metode chin, maka metode konvensional pada Reese & Wright sudah mencapai ultimate pada beban 3349.62 ton dengan penurunan 55.03 dan pada metode O neill & Reese mencapai beban ultimat pada 2526.93 ton dengan penurunan 49.44. Nilai penurunan ultimat yang tidak mendekati dengan hasil uji loading test dengan interpretasi metode chin yang diperoleh oleh metode konvensional yang dikarenakan pada pehitungan yang telah dibatasi oleh pemodelan grafis O neill & Reese di metode transfer beban. Sedangkan didapatkan bahwa metode elemen hingga (program PLAXIS) didapatkan nilai 4500.21 ton dengan penurunan 127.3 mm memiliki nilai ultimat yang mendekati hasil uji loading test dengan interpretasi metode chin yaitu 3939.9 ton dengan penurunan 141.54 ton. Jika dilakukan pembatasan pada penurunan sebesar 55.03 mm, maka pada metode elemen hingga (Program PLAXIS), beban yang didapatkan sebesar 3818.02 ton, menjadikan metode ini memiliki beban yang paling besar dengan penurunan yang sama. 21

Secara keseluruhan analisis, metode yang mendekati hasil loading test dengan interpretasi metode chin adalah metode elemen hingga (Program PLAXIS). Saran Saran dari penulis bila memakai skripsi untuk dikembangkan berikutnya adalah mencari metode lain untuk dijadikan pembading, seperti metode konvensional lainnya atau metode elemen hingga dengan program PLAXIS versi 3D atau dengan program lain dengan metode elemen hingga. Dalam melakukan analisa, sebaiknya memiliki data yang lebih lengkap, baik data lapangan maupun data laboratorium. Dalam memodelkan material pemilihan korelasi dalam parameter tanah harus dengan baik dan tepat. Daftar Pustaka Alando, J., (2017). Perilaku Pondasi Tiang Bor Akibat Beban Aksial yang Mengalami Beban Negative Skin Friction. Sarjana. Skripsi, Universitas Katolik Parahyangan. Coduto, D.P., (2001). Foundation Design Principle and Practices. 2 nd edition. Upper Saddle River, New Jersey 07458: Prentice Hall. Dermawam, K.G., (2015). Studi Pengaruh Diameter Terhadap Stabilitas Soldier Pile Pada Gedung Serba Guna Universitas Kristen Maranatha Bandung, Sarjana. Skripsi, Universitas Kristen Maranatha. Geotechnical Engineering Center (GEC), (2013). Manual Pondasi Tiang 4 th ed. Bandung, Indonesia : Deep Foundation Research Institute, Parahyangan Catholic University. Google Earth, (2016). Kota Kasablanka (online), (https://www.google.co.id/maps/place/kota+kasablanka/@- 6.2222014,106.8419394,233m/data=!3m1!1e3!4m5!3m4!1s0x2e69f38d200f03e5:0 xaf54cb631563acce!8m2!3d-6.2238712!4d106.8427371?hl=en) Impe, V., (2009). Deep Foundations on Bored and Auger Piles, Taylor & Francis Group, London. PLAXIS 2D Material Models Manual. (2017). Version 2010, Delft University of Technology, Netherlands. PLAXIS 2D Tutorial Manual. (2002). Version 8.2, Delft University of Technology, Netherlands. Sihaloho, A.F., (2016). Evaluasi Daya Dukung Pondasi Bored Pile dengan cara Konvensional dan Metode Elemen Hingga dibandingkan dengan Uji Pile Driving 22

Analyzer : Studi Kasus Proyek Jembatan 4 Kota Baru Parahyangan. Sarjana. Skripsi, Universitas Katolik Parahyangan. Sutoyo, M., (2017). Evaluasi Perilaku Lateral Pondasi Tiang Bor Pada Tanah Lunak. Studi Kasus: Proyek Di Palembang, Sarjana. Skripsi, Universitas Katolik Parahyangan. Tomlinson, M.J., (1994). Pile Design and Construction Practice, Fourth Edition. FH Spon, Taylor & Francis Group, London. Widjaja, B., (2009). Kelas Sarjana, Metode Transfer Beban. Bandung: s.n. 23