PENGGUNAAN BORED PILE

SEBAGAI DINDING PENAHAN TANAH

Yeremias Oktavianus Ramandey NRP : 0021136

Pembimbing : Ibrahim Surya, Ir., M.Eng

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

ABSTRAK

Seiring dengan pesatnya pembangunan gedung dengan basement di

Indonesia, dinding tiang contiguous merupakan salah satu solusi alternatif untuk

kontruksi penahan tanah. Ada dua jenis dinding tiang contiguous yaitu dengan gap

dan tanpa gap, dalam penulisan tugas akhir ini menggunakan metode dinding

tiang contiguous dengan gap. Pemilihan metode ini dikarenakan lebih murah dari

dinding tiang contiguous tanpa gap dan tidak dipengaruhi oleh muka air

tanah ( muka air tanah lebih rendah dari level galian ).

Perhitungan dilakukan pada tiga lokasi bor dengan keadaan tanah tiap bor

yang berbeda dan mempunyai kedalaman basement yang berbeda juga yang

disebabkan oleh keadaan muka tanah, dimana muka tanah asli pada Bor 1 adalah

+2.45 dan untuk Bor 2 dan Bor 3 adalah 0.45. Pada Bor 1 mempunyai

kedalaman basement 9 meter, sedangkan Bor 2 dan Bor 3 mempunyai

kedalaman basement 7 meter.

Perencanaan dinding tiang contiguous ini berdasarkan kuat geser tanah, tekanan

lateral, pengaruh air dalam tanah dan pengaruh beban tambahan.

Dari hasil analisis diperoleh penggunaan parameter tanah total lebih aman

dibandingkan dengan parameter tanah efektif. Hasil dari penggunaan parameter

tanah total adalah : Bor 1 mempunyai kedalaman penanaman 7,2 meter dan

diameter 0,8 meter, Bor 2 mempunyai kedalaman penanaman 5,5 meter dan

diameter 0,6 meter dan Bor 3 mempunyai kedalaman penanaman 7,44 meter dan

diameter 0,6 meter.

DAFTAR ISI

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR .. i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ii

ABSTRAK ... iii

PRAKATA ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Maksud dan Tujuan ... 2

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan . 3

1.4 Sistematika Pembahasan ... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Bored Pile 5

2.1.1 Macam-macam Bored Pile . 6

2.1.2 Keuntungan Penggunaan Bored Pile . 6

2.1.3 Kerugian Penggunaan Bored Pile .. 8

2.1.4 Hal-hal yang Perlu Diperhatikan Pada

Penggunaan Bored Pile .. 8

2.1.4.1 Keadaan Tanah yang

Menguntungkan .. 8

2.1.4.2 Keadaan Tanah yang Tidak

Menguntungkan .. 9

2.1.4.3 Beberapa Penyebab Timbulnya Cacat

Pada Bored Pile . 10

2.1.5 Pelaksanaan Membuat Lubang Bor ... 11

2.1.5.1 Pemboran Pada Tanah Tidak

Berongga . 11

2.1.5.2 Pemboran Pada Tanah keras

dan Berbatu . 12

2.1.5.3 Pemboran Pada Tanah yang

Menyempit .. 15

2.1.5.4 Pemboran Pada Tanah yang

Berongga atau Mudah Longsor ... 15

2.1.6 Tahap Pelaksanaan Bored Pile ... 19

2.2 Kuat Geser Material .. 27

2.2.1 Kuat Geser Tanah Pasir 28

2.2.2 Kuat Geser Tanah Lempung . 29

2.3 Pengujian Kuat Geser ... 30

2.4 Short Term dan Long Term Analisis 32

2.5 Tekanan Lateral dalam Tanah ... 32

2.5.1 Tekanan Tanah Saat Diam, Aktif

dan Pasif 33

2.5.2 Pengaruh Regangan Lateral ... 38

2.6 Teori Tekanan Tanah Lateral 41

2.6.1 Teori Rankine . 41

2.6.2 Teori Coulomb ... 53

2.7 Pengaruh Air dalam Tanah ... 61

2.8 Tekanan Lateral Gempa 66

2.9 Pengaruh Beban Tambahan .. 76

BAB 3 PERENCANAAN DINDING PENAHAN TANAH DENGAN

MENGGUNAKAN BORED PILE

3.1 Sistem Bored Pile . 80

3.1.1 Prosedur Rancangan Umum .. 83

3.1.2 Lebar Efektif dan Pengaturan 83

3.1.3 Bored Pile Sebagai Dinding ... 85

3.2 Langkah-Langkah Perhitungan Bored Pile Sebagai

Dinding Penahan Tanah 87

BAB 4 STUDI KASUS DAN ANALISA MASALAH

4.1 Studi Kasus ... 90

4.2 Analisa Masalah 94

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 135

5.2 Saran . 137

DAFTAR PUSTAKA .. 138

LAMPIRAN . 139

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

As : Luas tulangan.

Ah : Percepatan gempa horisontal.

av : Percepatan gempa vertikal.

c : Kohesi tanah.

c : Kohesi tanah efektif. D : Kedalaman Bored Pile.

Dr : Kerapatan relatif.

f : Faktor lengkung.

fc : Mutu beton. g : Percepatan gravitasi.

H : Tinggi dinding penahan tanah.

hc : Kedalaman kritis.

K : Koefisien tekanan tanah lateral.

Ka : Koefisien tekanan tanah aktif.

Ki : Koefisien tekanan tanah lateral pada lapisan-i.

Ko : Koefisien tekanan tanah netral.

Kp : Koefisien tekanan tanah pasif.

M : Momen maksimum.

Pa : Tekanan tanah aktif.

Pp : Tekanan tanah pasif.

Pae : Gaya aktif persatuan lebar dinding. Pvi : Tekanan tanah vertikal efektif pada tepi atas dari lapisan-i.

q : Beban merata.

s : Jarak tulangan.

u : Tekanan air pori.

Vu : Gaya geser maksimum.

W : Berat blok tanah di atas bidang longsor.

w : Momen tahanan.

Z : Jarak vertikal yang dihitung ke bawah dari permukaan urugan.

Zw : Kedalaman muka air tanah.

: Sudut kemiringan dinding penahan tanah terhadap garis horisontal.

: Sudut kemiringan permukaan tanah urug terhadap horisontal. : Sudut gesek antara dinding dan tanah. : Sudut geser dalam tanah. : Sudut geser dalam tanah efektif. Mn : Kapasitas momen nominal. : Berat volume tanah. : Berat volume tanah efektif. : Sudut geser dalam tanah. : Tegangan normal pada saat kondisi runtuh. : Tegangan normal efektif. a : Tegangan tanah aktif. h : Tegangan horisontal. h : Tegangan horisontal efektif.

p : Tegangan tanah pasif. v : Tegangan vertikal. v : Tegangan vertikal efektif. : Tegangan geser pada saat terjadinya keruntuhan. : Kuat geser tanah. PHZ : Pertambahan tekanan lateral. AASTHO : American Association of States Highway and Transportation

Officials.

CU : Consolidated Undrained.

UU : Unconsolidated Undrained.

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Bor dengan Gigi Pemotong ... 12

Gambar 2.2 Boulder Extractor .. 13

Gambar 2.3 Grab atau Cleaning Bucket ... 13

Gambar 2.4 Boulder Rooter .. 14

Gambar 2.5 Rock Chopper ... 14

Gambar 2.6 Tahap Pelaksanaan Bored Pile .. 19

Gambar 2.7 Bucket Pembersih . 22

Gambar 2.8 Franki Suction Bailer 22

Gambar 2.9 Distorsi dari Suatu Ikatan Tulangan yang Kurang Kuat

Karena Slump yang Lambat atau beton Kasar .. 26

Gambar 2.10 Tekanan Tanah Lateral . 34

Gambar 2.11 Tekanan Tanah Lateral dan Lingkaran Mohr yang mewakili

Kedudukan Tegangan di Dalam Tanah . 36

Gambar 2.12 Distribusi Tekanan Tanah Aktif pada Dinding Penahan

Menurut Tipe Gerakan Dinding 39

Gambar 2.13 Diagram Tekanan Tanah Aktif Rankine ... 43

Gambar 2.14 Diagram Tekanan Tanah Pasif Rankine ... 48

Gambar 2.15 Diagram Tekanan Tanah Pasif Rankine .. 50

Gambar 2.16 Diagram Tekanan Tanah Aktif dan Pasif

pada Tanah Kohesif ( c > 0 dan > 0 ) .. 52 Gambar 2.17 Kelongsoran Ditinjau Dari Teori Coulomb .. 54

Gambar 2.18 a. Kondisi Saat Longsor B. Segitiga Gaya . 55

Gambar 2.19 a. Gaya-gaya yang Bekerja pada Kondisi Tanah Pasif

b. Poligon Gaya Untuk Hitungan Tanah Pasif .. 56

Gambar 2.20 Tekanan Tanah Lateral Menurut Teori Coulomb . 58

Gambar 2.21 Letak Permukaan Air Dalam Dinding Penahan Tanah . 61

Gambar 2.22 Tekanan Vertikal dan Horisontal Akibat Muka Air Tanah .. 62

Gambar 2.23 Tekanan Lateral, Satu Jenis Tanah Dengan Kondisi

Sebelumnya di Atas Muka Air Tanah atau Kondisi

Seluruhnya di Bawah Muka Air Tanah 63

Gambar 2.24 Tanah Terendam sebagian 64

Gambar 2.25 Distribusi Tekanan Lateral pada Tanah Berlapis .. 65

Gambar 2.26 Seismic Free-Field 67

Gambar 2.27 Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb Untuk Tanah Butir

Kasar . 68

Gambar 2.28 Keruntuhan Mohr-Coulomb Untuk Tanah Kohesif .. 69

Gambar 2.29 Distribusi Tekanan Tanah Lateral pada Dinding

Berdasarkan Analisis Richard ... 72

Gambar 2.30 Gaya Aktif pada Dinding Akibat Gempa .. 75

Gambar 2.31 Distribusi Tekanan Lateral pada Tanah Berlapis .. 76

Gambar 2.32 Pertambahan Tekanan Akibat Beban Titik ... 77

Gambar 2.33 Pertambahan Tekanan Akibat Beban Garis .. 78

Gambar 2.34 Resultan Gaya Akibat Beban Titik dan Beban Garis 78

Gambar 3.1 Jenis-jenis Dinding Tiang Contiguous .. 81

Gambar 3.2 Jarak Pile ke Pile untuk Dinding Tiang Contiguous . 82

Gambar 3.3 Fariasi Dinding Tiang Secant 82

Gambar 3.4 Perpindahan Beban pada Pile-Pile 84

Gambar 3.5 Diagram Tekanan .. 87

Gambar 4.1 Profil Bor 1 dan Propertiesnya .. 91

Gambar 4.2 Profil Bor 2 dan Propertiesnya .. 92

Gambar 4.3 Profil Bor 3 dan Propertiesnya .. 93

Gambar 4.4 Diagram Tekanan Bor 1 94

Gambar 4.5 Diagram Tekanan Bor 2 106

Gambar 4.6 Diagram Tekanan Bor 3 120

Gambar 4.7 Hubungan h D 134

Gambar 4.8 Hubungan D Diameter Bored Pile . 134

Gambar 4.9 Hubungan h Berat Tulangan .. 134

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Macam Tanah dan Translasi Saat Tanah Dalam Kondisi

Aktif ( Bowles, 1977 ) .. 38

Tabel 2.2 Nilai Nilai Ko Untuk Berbagai Jenis Tanah

( Punmia, 1980 ) 40

Tabel 2.3 Nilai Nilai Kisaran Koefisien Tekanan Tanah Lateral

( Bowles, 1977 ) 40

Tabel 2.4a Koefisien Tekanan Tanah Aktif ( Ka ) Teori Rankine .. 47

Tabel 2.4b Koefisien Tekanan Tanah Pasif ( Kp ) Teori Rankine .. 47

Tabel 2.5a Koefisien Tekanan Tanah Aktif ( Ka ) Teori Coulomb 59

Tabel 2.5b Koefisien Tekanan Tanah Pasif ( Kp ) Teori Coulomb 60

Tabel 2.6 Harga Ka Untuk = 0, = 0 . 75 Tabel 2.7 Resultan Gaya Akibat Beban titik ( V ) 79

Tabel 2.8 Resultan Gaya Akibat Beban Garis ( Vt ) ... 79

Tabel 3.1 Kemampuan Lengkung Pasif ( Soldier Pile System, 2001 ) . 86

Tabel 4.1 Perbandingan Penggunaan Parameter Tanah Total dan

Parameter Tanah Efektif ... 133

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Nilai-Nilai SPT ( Standard Penetration Test ) .. 139

Lampiran 2 Profil Bor dan Propertiesnya . 140

Lampiran 3 Hasil Penelitian Laboratorium Tanah ... 144

Lampiran 4 Nilai-Nilai Parameter Tanah Total dan Parameter Tanah

Efektif ... 145

Lampiran 5 Denah Lokasi dan Potongan Bored Pile ... 147