07 bab 1
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 07 BAB 1
1/8
Bab 1
BUKU AJAR REKAYASA PONDASI II Modul 1: D III Konstruksi Gedung Hal. 1 - 1
BAB I
PENDAHULUAN
Tujuan Pembelajaran Umum:
Mahasiswa dapat memodelkan interaksi tanah dan bangunan, mengklasifikasikan
macam-macam pondasi dalam, mengetahui parameter tanah yang penting untuk:
menghitung daya dukung axial pondasi dalam.
Tujuan Pembelajaran Khusus:
1. Mahasiswa mampu menjelaskan prinsip perencanaan, kriteria perencanaan,penyelidikan tanah yang diperlukan, dan hal-hal yang berpengaruh terhadap
stabilitas pondasi.
2. Mahasiswa mampu menjelaskan klasifikasi pondasi dalam berdasarkanperpindahan tanah saat penanaman pondasi.
3. Mahasiswa mampu menjelaskan konsep pemilihan jenis dan material pondasidalam berdasarkan: faktor lokasi, tipe bangunan, keadaan lapisan tanah, dan
ketahanan material pondasi dalam
1.1 DEFINISI UMUM PONDASI
Pondasi adalah suatu konstruksi bagian dasar bangunan yang berfungsi sebagai penerus
beban dari struktur atas ke lapisan tanah di bawahnya yang diharapkan bisa menghindari
terjadinya:
a. Keruntuhan geserb. Penurunan yang berlebihan
-
7/22/2019 07 BAB 1
2/8
Bab 1
BUKU AJAR REKAYASA PONDASI II Modul 1: D III Konstruksi Gedung Hal. 1 - 2
1.2 PEMBAGIAN JENIS PONDASI
Berdasarkan kondisi pelapisan tanah dimana pondasi bertumpu serta besar beban
bangunan struktur atas pondasi bisa dibagi dalam 2 jenis, yakni:
1. Pondasi Dangkal lapisan tanah keras dangkal
a. pondasi tapak (segi empat, lingkaran)b. pondasi menerusc. pondasi rakit (mat foundation)
2. Pondasi Dalam lapisan tanah keras dalam
a. pondasi tiang pancangb. pondasi sumuran (dengan dan tanpa casing)c. pondasi coisson
1.3 KRITERIA PERENCANAAN PONDASI
Di dalam pekerjaan perencanaan suatu pondasi terdapat 2 kriteria yang tidak bisa
diabaikan, yakni:
a. Daya dukung sistem pondasi (qult) harus lebih besar daripada tegangan kontakyang terjadi akibat beban.
b. Penurunan pondasi akibat beban harus lebih kecil daripada penurunan yangdiijinkan.
1.4 HAL-HAL YANG BERPENGARUH TERHADAP DAYA DUKUNG DAN
PENURUNAN SISTEM PONDASI
a. Kondisi pelapisan tanah dasar dimana pondasi bertumpub. Beban struktur atas yang bekerja pada pondasic. Pondasi: bentuk, dimensi, dan elevasi
-
7/22/2019 07 BAB 1
3/8
Bab 1
BUKU AJAR REKAYASA PONDASI II Modul 1: D III Konstruksi Gedung Hal. 1 - 3
1.5 PARAMETER TANAH DASAR PENDUKUNG PONDASI
Untuk bisa melakukan pekerjaan perencanaan pondasi diperlukan terlebih dahulu
pemahaman mengenai teori mekanika tanah, khususnya tentang sifat-sifat tanah. Secara
umum sifat-sifat tanah dibagi menjadi 2 bagian besar, yakni:
1. Index propertiesa. Berat volume: , sat, d,
b. Angka pori:s
v
V
Ve=
c. Porositas:V
Vn v=
d. Kadar air:s
w
W
Ww =
e. Derajat kejenuhan:v
w
V
VS =
f. Atterberg Limit: LL, PL, dan PI
2. Engineering Propertiesa. Sudut geser dalam:
b. Cohesi: cc. Kompresibilitas: , Cc, Cs
1.6 PENYELIDIKAN TANAH UNTUK PERENCANAAN PONDASIPekerjaan awal sebelum perencanaan pondasi dilakukan adalah berupa penyelidikan
tanah. Penyelidikan tanah ini bertujuan untuk mendapatkan informasi mengenai kondisi
dan karakteristik lapisan tanah. Hasil penyelidikan tanah akan dipergunakan untuk
keperluan input pada analisis/desain pekerjaan konstruksi, terutama pada struktur bawah
(pondasi). Sasaran utama yang hendak dicapai adalah untuk mendapatkan informasi
mengenai parameter-parameter tanah yang diperlukan oleh perencana untuk
merencanakan konstruksi pondasi, yang secara teknis paling sesuai dengan karakteristik
-
7/22/2019 07 BAB 1
4/8
Bab 1
BUKU AJAR REKAYASA PONDASI II Modul 1: D III Konstruksi Gedung Hal. 1 - 4
dan kekuatan tanah pada masing-masing lokasi yang bersangkutan, serta besarnya
beban struktur atas yang akan dipikul oleh pondasi.
Pekerjaan penyelidikan tanah yang sering dilakukan untuk keperluan perencanaan
pondasi anatar lain:
a. Pemboran, baik pemboran dangkal (tangan) mau pun pemboran dalam (mesin).b. Uji SPT (Standard Penetration Test) yang biasanya dilakukan bersamaan dengan
pekerjaan pemboran (dalam).
c. Pengambilan contoh tanah (sampling) untuk diuji di laboratorium.d. Uji Vane Shear yang biasanya dilakukan bersamaan dengan pekerjaan pemboran
pada tanah lunak.
e. Uji sondir (CPT/Cone Penetrometer Test).f. Test pit.g. Plate Bearing Test.h. Uji laboratorium, untuk menentukan index properties dan engineering
properties.
Hasil akhir dari pekerjaan penyelidikan tanah ini salah satunya adalah berupa
interpretasi pelapisan tanah pada seluruh areal yang diselidiki (startigrafi). Dengan
adanya stratigrafi ini selanjutnya perencanaan pondasi bisa dilakukan setelah analisis
struktur atas selesai dikerjakan dan beban yang akan diterima pondasi ditentukan.
1.7 KLASIFIKASI TIANG
Di dalam rekayasa pondasi dikenal beberapa klasifikasi pondasi tiang. Pembagian
klasifikasi pondasi tiang ini dibuat berdasarkan jenis material yang digunakan,
kekakuan tiang, dan sebagainya.
Menurut The British Standard Code of Practical for Foundation (CP. 2004) tipe pondasi
tiang dibagi menjadi 3 kategori. Pembagian kategori ini didasarkan pada kondisi tanah
pada saat pondasi tiang ditanamkan (berpindahnya tanah), apakah dengan cara dibor
-
7/22/2019 07 BAB 1
5/8
Bab 1
BUKU AJAR REKAYASA PONDASI II Modul 1: D III Konstruksi Gedung Hal. 1 - 5
dahulu atau dengan cara didesak. Pembagian klasifikasi pondasi tiang menurut CP.
2004 adalah sebagai berikut:
1. Large displacement pilesYang termasuk dalam kategori ini adalah tiang masif atau pun tiang berlubang
dengan ujung tertutup. Pelaksanaan di lapangan dapat dengan dipancang atau
ditekan sampai elevasi yang dituju, sehingga terjadi perpindahan tanah yang cukup
besar dari tempatnya semula.
2. Small displacement pilesTiang dipancang atau ditekan ke dalam tanah sampai pada elevasi yang diinginkan.
Perbedaan dengan tipe tiang yang pertama adalah, bahwa tiang tipe small
displacement mempunyai penampang yang lebih kecil.
Yang termasuk dalam kategori ini adalah tiang baja penampang H atau I, tiang pipa
atau box, dengan ujung terbuka, yang memungkinkan tanah masuk melalui
penampang yang berlubang. Tiang pancang berulir juga termasuk dalam kategori
ini.
3. Non displacement pilesTiang tipe ini ditanamkan ke dalam tanah dengan cara pemindahan tanah terlebih
dahulu (dibor, digali secara manual atau dengan mesin). Setelah lubang selesai
dibuat baru baru dilaksanakan pengisian lubang dengan tiang (dicor). Dengan
demikian mobilisasi friksi tidak sebesar friksi pada displacement piles.
Ditinjau dari jenis material yang dipergunakan pondasi tiang bisa dibedakan atas tiang
pancang kayu, tiang pancang baja, dan tiang pancang beton. Pemilihan dari tiang-tiang
ini biasanya didasarkan pada:
1. Lokasi dan tipe bangunan2. Keadaan lapisan tanah (subsurface condition)3. Ketahanan tiang
-
7/22/2019 07 BAB 1
6/8
Bab 1
BUKU AJAR REKAYASA PONDASI II Modul 1: D III Konstruksi Gedung Hal. 1 - 6
1.8 FAKTOR LOKASI DAN TIPE BANGUNAN
1. Bangunan KelautanBiasanya tipe tiang yang dipakai adalah tipe displacement piles dan dipergunakan
pada konstruksi dermaga, platform, jetty dan lain-lain.
- Untuk Perairan Dangkal:Dapat digunakan tiang pracetak (precast solid piles) atau tiang pratekan. Sedang
untuk konstruksi sementara (tak permanen) digunakan tiang pancang kayu.
- Untuk Perairan Dalam:Penggunaan tiang pancang beton masif tidak begitu menguntungkan, karena
bobot tiang yang terlalu besar sehingga susah saat dipancangkan. Tiang yang
sering dipergunakan adalah profil H atau pipa. Tiang pipa lebih banyak
dipergunakan karena tiang pipa akan menerima gaya friksi (drag forces akibat
gelombang dan arus) yang lebih kecil.
2. Bangunan di Darat- Penggunakan ketiga kategori tiang (displacement dan non displacement) bisa
dilakukan.
- Biasanya tiang bor (bored & Cast in Situ Piles) merupakan alternatif yang lebihmurah. Diameter tiang bor bisa dibuat cukup besar. Untuk mendapatkan daya
dukung ujung yang lebih besar, bisa dilakukan pembesaran pada ujung bawahtiang. Tiang jenis ini sangat cocok untuk daerah perkotaan, karena bisa
mengurangi kemungkinan terangkatnya tanah (ground heave), kebisingan dan
getaran.
- Untuk beban upper structure yang cukup berat bisa digunakan driven & cast insitu piles. Meskipun demikian tiang pancang mempunyai harga lebih mahal
daripada tiang bored & cast in situ piles.
- Tiang pancang kayu dipergunakan untuk upper structure yang relatif ringan.
-
7/22/2019 07 BAB 1
7/8
Bab 1
BUKU AJAR REKAYASA PONDASI II Modul 1: D III Konstruksi Gedung Hal. 1 - 7
- Tiang baja dan beton yang dimasukkan dengan cara ditekan biasanyadipergunakan untuk pekerjaan penompangan (under pinning work).
1.9 FAKTOR KEADAAN LAPISAN TANAH
- Bored pile biasanya digunakan untuk tanah liat yang keras sampai sangat keras.Bored pile tidak digunakan pada tanah liat lunak atau pada tanah berbutir lepas
(pasir). Tiang dengan dasar yang membesar hanya bisa diletakkan pada tanah
liat keras atau pada lapis batuan lunak.
- Tiang pancang tidak bisa digunakan pada tanah berbatu atau pada lapisandimana terdapat lensa tanah keras
- Cast in situ piles tidak bisa digunakan untuk penetrasi yang dalam, karenaketerbatasan dari penyambungan dan penarikan (pengangkatan) casing.
- Pemancangan tiang pada tanah berbutir kasar atau yang banyak mengandungbongkahan batu akan lebih cocok dengan menggunakan tiang dengan dinding
tipis atau profil H dibandingkan dengan penggunaan tiang pancang beton massif.
1.10 FAKTOR KETAHANAN TIANG
- Tiang kayuPerlu diperhatikan masalah pembusukan, terutama untuk tiang yang terletak diatas muka air tanah
- Tiang Pancang BetonTidak terserang korosi dan dapat tahan terhadap konsentrasi sulfat tinggi yang
terdapat dalam tanah.
- Cast in situ concrete piles
-
7/22/2019 07 BAB 1
8/8
Bab 1
BUKU AJAR REKAYASA PONDASI II Modul 1: D III Konstruksi Gedung Hal. 1 - 8
Apabila kurang padat dapat diserang zat-zat agresif yang dapat merusak beton.
Meskipun demikian untuk mengurangi ekses di atas bisa dibuat selimut (lining)
sebagai perlindungan terhadap korosi.
- Tiang BajaAkan dapat memberikan pelayanan yang lama pada tanah biasa, tetapi akan
sangat modah terkorosi apabila berhubungan dengan air laut. Untuk itu
diperlukan perlindungan dengan ystem Cathodic Protection atau Anoda
System-Impressed Current.