perbandingan daya dukung pondasi tiang pancang …
Post on 23-Oct-2021
93 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PERBANDINGAN DAYA DUKUNG PONDASI TIANG PANCANG METODE ANALITIS
DAN LOADING TEST TERHADAP METODE ELEMEN HINGGA MENGGUNAKAN
MODEL MOHR-COULOMB DAN SOFT SOIL PADA BORE-HOLE I (STUDI KASUS PEMBANGUNAN RUSUNAWA JATINEGARA BARAT JAKARTA TIMUR)
Ary Pardomuan Silitonga1, Rudi Iskandar2 1Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan
Email: ary.pardo@gmail.com 2Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jalan Perpustakaan No. 1
Kampus USU Medan
Email: sipil_s2_usu@yahoo.com
ABSTRAK
Perencanaan pondasi yang benar adalah apabila beban yang diteruskan pondasi ke tanah tidak
melewati kekuatan tanah yang ada. Penelitian pada Proyek Rusunawa Jatinegara Barat ini dilakukan
perhitungan nilai daya dukung aksial pondasi tiang pancang berdasarkan data SPT dan uji laboratorium. Analisis
juga dilakukan pada loading test yang akan dibandingkan dengan perhitungan metode elemen hingga (MEH)
menggunakan pemodelan Soft Soil dan Mohr-Coulomb.
Hasil perhitungan menunjukkan daya dukung ultimate secara analitis berdasarkan SPT sebesar
331,730 Ton dan uji laboratorium sebesar 631,770 Ton. Berdasarkan data loading test menggunakan 3 metode
menghasilkan daya dukung ultimate, diantaranya Metode Davisson (250 Ton), Metode Mazurkiewicz (350
Ton), dan Metode Chin (312,7 Ton). Sementara pada analisis menggunakan MEH menghasilkan daya dukung
ultimate sebesar 493,82 Ton untuk pemodelan tanah Mohr-Coulomb dan 477,47 Ton untuk pemodelan Soft
Soil+Mohr-Coulomb. Nilai efisiensi kelompok tiang menggunakan 4 metode, diantaranya Metode Converse-
Labarre (69,275%), Metode Los Angeles Group (59,066%), Metode Sheiler-Keeney (62,427%) dan Metode
Feld (54,167%). Daya dukung ultimate lateral tiang menggunakan metode Broms sebesar 27,199 Ton secara
analitis, dan 25,488 Ton secara grafis. Pada MEH, Pemodelan Soft Soil+Mohr-Coulomb menghasilkan besar
penurunan yang lebih kecil yaitu 18,650 mm dibandingkan Mohr-Coulomb sebesar 18,770 mm. Berdasarkan
analisis yang dilakukan, tiang pondasi aman karena telah memenuhi syarat dalam perhitungan daya dukung
pondasi berdasarkan beban rencana. Besar penurunan yang terjadi lebih kecil dari penurunan yang diijinkan
sebesar 25,400 mm sesuai ASTM D.1143-81.
Kata Kunci: Kapasitas Daya dukung, Tiang Pancang, SPT, Laboratorium, Loading Test, Metode Elemen
Hingga
ABSTRACT
The decent foundation design is when the load that transmitted by the foundation to the soil layer
does not pass through the strength of the soil layer. This research on Rusunawa Jatinegara Barat Project
calculated the axial capacity of pile foundation based on SPT and laboratory test data. The analysis also
calculated on loading test which will compared by Finite Element Method (FEM) that used Soft Soil and Mohr-
Coulomb model.
Result of calculation show the ultimate load-bearing based on SPT is 331.730 Ton and laboratory
test is 631.770 Ton. Based on loading test data using 3 (three) methods produce ultimate load-bearing,
including Davisson Method (250 Ton), Mazurkiewicz Method (350 Ton), and Chin Method (312.700 Ton).
Meanwhile the FEM analysis produce ultimate load-bearing of 493.820 Ton for Mohr-Coulomb model and
477.470 Ton for Soft Soil model. The efficiency of pile groups uses 4 (four) methods, including Converse-
Labarre Method (69.275%), Los Angeles Group Method (59.066%), Sheiler-Keeney Method (62.427%) and
Feld Method (54.167%). The lateral ultimate load-bearing of the pile using Broms method is 27.199 Ton
analytically, and 25.488 Ton graphically. In FEM, Soft Soil modelling produce smaller settlements value of
18.650 mm compared to Mohr-Coulomb of 18.770 mm. Based on the analysis conducted, the pile foundation is
safe because has qualify the requirements in the calculation of carrying capacity of the pile based on the load
plan. The settlements that occurs is smaller than the allowable settlement of 25.400 mm according to ASTM
D.1143-81.
Keywords : Bearing Capacity, Pile, SPT, Laboratory, Loading Test, Finite Element Method.
1. PENDAHULUAN
Suatu struktur bangunan dapat berdiri kokoh karena
didukung oleh pondasi yang kuat. Pondasi merupakan
bagian paling penting pada konstruksi bangunan.
Pondasi berfungsi untuk menahan seluruh beban yang
ada pada bangunan serta meneruskannya ke dalam
tanah. Pada konstruksi bangunan, pondasi yang
merupakan struktur bawah (sub-structure) yang
mendukung struktur atas (upper structure).
Perencanaan pondasi yang benar adalah apabila beban
yang diteruskan pondasi ke tanah tidak melewati
kekuatan tanah yang ada. Penurunan dan keruntuhan
dapat terjadi apabila kekuatan tanah tidak sanggup
menahan beban bangunan. Maka diperlukan ketelitian
pada perencanaan pondasi agar tidak terjadi kerusakan
pada konstruksi bagian atas.
Jenis pondasi yang dipakai pada proyek Rusunawa
Jatinegara adalah pondasi tiang pancang kotak
(square pile) 40 x 40 cm produksi Wika Beton dan
mutu beton K-450.
Pondasi tiang pancang adalah salah satu jenis pondasi
yang menyalurkan beban pondasi melewati lapisan
tanah dengan daya dukung yang rendah ke lapisan
tanah keras dengan kapasitas daya dukung relatif
cukup tinggi. Daya dukung tiang pancang diperoleh
dari daya dukung ujung (end bearing capacity).
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kapasitas Daya dukung Tiang Pancang
Aksial menggunakan data sondir (Meyerhoff)
a. Daya dukung ultimate pondasi tiang pancang: )()( KJHLAqQ pcult
b. Daya dukung ultimate pondasi tiang pancang:
53
KJHLAqQ
pc
izin
Dimana:
Qult = Daya dukung ultimate (kg)
Qizin = Kapasitas daya dukung ijin (kg)
qc = Tahanan ujung sondir (kg/cm2)
Ap = Luas penampang tiang (cm2)
K = Keliling tiang pancang (cm)
JHL = Jumlah hambatan lekat (kg/cm)
2.2. Kapasitas Daya dukung Tiang Pancang
Aksial menggunakan data SPT (Meyerhoff)
a. Daya dukung ujung pondasi tiang pancang:
Untuk tanah non-kohesif:
60ap60app Np 4AD
LNp0,4AQ
Untuk tanah kohesif:
ppp qAQ
qp = N60* Cu
Cu = N-SPT × 2/3 × 10
Dimana:
Qp = Tahanan ujung ultimate (kN)
N60 = Nilai N rata-rata dari 10D sampai 4D di
atas ujung tiang
pa = Tekanan atmosfir (100 kN/m2)
b. Tahanan geser selimut pondasi tiang pancang:
Untuk tanah non-kohesif:
Qs = ∑0.02 pa (N60) p ∆L
Untuk tanah kohesif:
bus LpCQ
Dimana:
Lb = Tebal lapisan tanah (m)
∆L = Tebal lapisan tanah (m)
Cu = Kohesi undrained (kN/m2)
α = Koefisien adhesi antara tanah dan tiang
p = Keliling tiang (m)
2.3. Kapasitas Daya dukung Tiang Pancang
Aksial menggunakan data uji laboratorium
a. Daya dukung ujung pondasi tiang pancang:
Untuk tanah non-kohesif:
Qp = Ap × q × (Nq* - 1)
Untuk tanah kohesif:
Qp = Ap × Cu × Nc*
Dimana:
Qp = Tahanan ujung per satuan luas (ton).
q = Tekanan vertikal efektif (ton/m2)
Nq* = Faktor daya dukung tanah.
Nc* = Faktor daya dukung tanah, untuk
pondasi tiang pancang. Nc* = 9.
Gambar 2.1. Faktor Nq* (Meyerhoff, 1967)
b. Daya dukung selimut pondasi tiang pancang:
Qs = fi × Li × p
Untuk tanah non-kohesif:
tan'0 vKf
Untuk tanah kohesif:
ui Cf
Dimana:
α = Faktor adhesi
Cu = Kohesi tanah (ton/m2)
K0 = Koefisien tekanan tanah (K0 = 1 – sin
Ø). σv’ = Tegangan vertikal efektif tanah (ton/m2)
= γ. L’
L’ = 15 D
δ = 0,8 × Ø
Gambar 2.2. Grafik hubungan antara kuat geser (Cu)
dengan faktor adhesi (α)
2.4. Daya dukung Tiang Pancang Lateral
Broms, 1964, mengemukakan beberapa anggapan
dalam metode ini bahwa tanah adalah salah satu dari
non-kohesif saja (c = 0) atau kohesif saja (f = 0), oleh
karena itu, tiang pada setiap tipe tanah dianalisis
secara terpisah. Broms juga menyatakan bahwa tiang
pendek kaku (short rigid pile) dan tiang panjang
lentur (long flexible pile) dianggap terpisah.
Pondasi tiang pancang sendiri harus menahan beban
lain selain beban aksial seperti beban angin, gempa,
dan tekanan lateral. Terjadi deformasi lateral akibat
beban-beban yang bekerja pada ujung atas kepala
tiang. Tiang-tiang ini dibedakan menjadi dua jenis,
yaitu tiang ujung jepit dan tiang ujung bebas.
2.5. Kapasitas Daya dukung Tiang Pancang
menggunakan data Loading Test
Tiang pondasi dapat diuji kekuatan daya dukungnya
dengan diberi pembebanan. Cara paling tepat yang
dapat kita gunakan adalah dengan menggunakan
loading test atau disebut dengan uji pembebanan
statik.
Hasil data loading test dapat kita interpretasikan untuk
mendapatkan daya dukung pondasi tiang pancang.
Metode yang dapat kita gunakan untuk menghitung
daya dukung berdasarkan data loading test yaitu:
a. Metode Davisson
Prosedur penentuan beban ultimit dari pondasi tiang
dengan menggunakan metode ini adalah sebagai
berikut:
1. Gambarkan kurva beban terhadap penurunan
2. Penurunan elastik dapat dihitung dengan
menggunakan rumus:
pp
e
EA
L
Q
S
Dimana:
Se = Penurunan elastis tiang (mm)
Q = Beban yang diberikan (kN/m)
L = Panjang tiang (m)
Ap = Luas penampang tiang (m2)
Ep = Modulus elastisitas tiang (ton/mm2)
3. Tarik garis OA seperti gambar berdasarkan
penurunan elastik (Se)
4. Tarik garis BC yang sejajar dengan garis OA
dengan jarak X, dimana X adalah:
120
D15,0X
Dimana:
D = Diameter atau sisi tiang (mm)
5. Perpotongan antara kurva beban – penurunan
dengan garis lurus merupakan daya dukung
ultimit.
Gambar 2.3. Interpretasi daya dukung ultimit dengan
metode Davisson
b. Metode Mazurkiewicz
Prosedur penentuan beban ultimate dari pondasi tiang
pancang metode Mazurkiewicz adalah sebagai
berikut:
1. Plot kurva beban uji yang diberikan terhadap
penurunan, berdasarkan hasil loading test di
lokasi yang ditinjau.
2. Menarik garis dari beberapa titik penurunan
yang dipilih sampai memotong kurva.
3. Kemudian ditarik garis vertikal hingga
memotong sumbu beban. Dari perpotongan
beban tersebut, dibuat garis bersudut 45º sampai
memotong garis selanjutnya.
4. Titik-titik yang terbentuk ini dihubungkan
hingga terbentuk sebuah garis yang lurus.
Perpotongan garis lurus dengan sumbu beban
merupakan beban ultimate-nya.
5. Metode ini memberikan asumsi bahwa
pergerakan kurva beban kira-kira membentuk
parabola. Oleh sebab itu nilai beban runtuh
diperoleh melalui metode Mazurkiewicz harus
mendekati 80% dari kriteria yang ditetapkannya.
Gambar 2.4. Grafik hubungan beban dengan penurunan
metode Mazurkiewicz
c. Metode Chin
Prosedur penentuan beban ultimate dari pondasi tiang
dengan menggunakan metode Chin adalah sebagai
berikut :
1. Gambarkan kurva antara rasio penurunan
terhadap beban (S/ Q), dimana S adalah
penurunan dan Q adalah beban seperti yang
terlihat pada Gambar 2.5.
2. Tarik garis lurus yang mewakili titik-titik yang
telah digambarkan, Persamaan garis tersebut
adalah:
Sba
SQ
Dimana:
S = Penurunan tiang (mm)
Q = Beban yang diberikan (ton)
a, b = Konstanta
Hitung nilai b dari Persamaan garis atau dari
kemiringan garis lurus yang telah ditentukan
(Qult = 1/b).
3. Perhitungan persaman garis dengan analisa
regresi:
22
2
)(n
)()()()(A
XX
XYXXY
22 )(n
)()()(B
XX
YXYX
4. Daya dukung ultimate diperoleh dengan
persamaan Qult = 1/b.
5. Metode ini umumnya menghasilkan beban
ultimate yang tinggi, hingga harus dikoreksi atau
dibagi dengan nilai faktor sebesar 1,2 – 1,4.
Gambar 2.5. Grafik daya dukung ultimate dengan metode
Chin
2.6. Penurunan Tiang Pancang
Penurunan tiang pancang dibagi menjadi 2 (dua),
yaitu penurunan tiang tunggal dan penurunan tiang
kelompok.
a. Penurunan tiang tunggal menggunakan metode
Poulos dan Davis
b. Penurunan tiang kelompok menggunakan
Metode Meyerhoff
2.7. Efisiensi Tiang Pancang Kelompok
a. Metode Converse - Labarre Equation
'90
'11'1
nm
nmmnEg
s
darctan
b. Metode Los Angeles Group
112111
nmmnnmnmp
DEg
c. Metode Sheiler-Keeney
nmnm
nm
s
sEg
3,0
1
2
17
111
2
d. Metode Feld
Tiang yang ditinjau =
ngjumlah tia
gimengelilin yang ngjumlah tia1
Tabel 2.1. Daya dukung tiang kelompok dengan
metode Feld
Pile
Type
No.
of
Piles
No. of
Adjacent
piles/pile
Reduction
Factor for
Each Pile
Ultimate
Capacity
A 1 8 16
81 0,5 Qu
B 4 5 16
51 2,75 Qu
C 4 3 16
31 3,25 Qu
∑ 6,5 Qu
= Qg(u) (Sumber: Feld, 1943)
u
g(u)
gnQ
QE
Dimana:
Eg = Efisiensi kelompok tiang.
Qg = Beban maksimum kelompok tiang yang
mengakibatkan keruntuhan.
Qu = Beban maksimum tiang tunggal yang
mengakibatkan keruntuhan.
n = Jumlah tiang pancang.
Kapasitas kelompok ijin tiang (Qg) rumusnya:
Qg = Eg. n . Qa
Dimana:
Qg = Kapasitas kelompok ijin tiang (ton).
n = Jumlah tiang.
Qa = Daya dukung ultimit (ton).
2.8. Pemodelan MEH
MEH merupakan suatu prosedur perhitungan yang
dipakai untuk mendapat pendekatan lebih dalam dari
suatu permasalahan matematis pada rekayasa teknik
dengan persamaan aljabar yang melibatkan nilai-nilai
pada titik-titik diskrit bagian yang dievaluasi. MEH
pada rekayasa geoteknik memiliki perbedaan
tersendiri dibandingkan pada rekayasa struktur.
Contohnya pondasi, analisis dengan MEH
menggunakan kekakuan antara dua elemen, yaitu
elemen struktur pondasi dan elemen tanah.
Dalam menggunakan program MEH, pengguna harus
mengetahui konsep pemodelan yang akan dipilih.
Sebelum melakukan perhitungan secara numerik,
maka terlebih dahulu dibuat model dari pondasi tiang
pancang yang akan dianalisis. Pada program ini,
perhitungan dilakukan dengan dua pemodelan tanah
yaitu pemodelan Mohr-Coulomb dan Soft Soil.
Parameter Mohr-Coulomb diantaranya yaitu: modulus
Young (E), Poisson’s ratio (Μ), sudut geser dalam
tanah (Ø), kohesi (C), permeabilitas (K), dan berat isi
tanah. Parameter Soft Soil diantaranya yaitu: indeks
kompresi termodifikasi (λ*) dan indeks muai
termodifikasi (κ*), kohesi (c), sudut geser dalam tanah
(Ø), sudut dilatansi (ψ), dan angka Poisson (νur).
Untuk parameter tiang pancang, yaitu: diameter,
panjang tiang, modulus elastisitas, momen inersia,
berat tiang.
3. METODOLOGI PENELITIAN
Diagram alir dalam proses pelaksanakan penulisan
ini:
1. Menentukan latar belakang masalah
2. Melakukan studi literatur dari beberapa jenis
sumber baik buku, jurnal, makalah yang
mendukung terhadap penelitian
3. Melakukan pengumpulan data dari proyek
4. Mengolah data dan menganalisa hasil
perhitungan
5. Menyimpulkan hasil analisa yang telah
dilakukan
4. ANALISA PERHITUNGAN
4.1. Perhitungan kapasitas daya dukung aksial
tiang pancang menggunakan data sondir
Data sondir titik S-2
Perlawanan penetrasi konus (PPK), qc = 145 kg/cm2
Jumlah hambatan lekat (JHL) = 1367 kg/cm
Luas penampang tiang (Ap) = 0,160 cm2
Keliling tiang (K) = 160 cm
Daya dukung ultimate tiang:
Qu = (1600 × 145) + (160 × 1367)
= 4507,200 kN
Daya dukung ijin tiang:
Qijin = 5
)1367160(
3
)1451600(
= 1210,770 kN
Daya dukung terhadap kekuatan tanah untuk tiang
tarik:
Tult = 1367 × 160
= 218720 kg = 2187,200 kN
Daya dukung ijin tarik:
Qijin = 3
200,2187
= 729,067 kN
Daya dukung terhadap kekuatan bahan:
Ptiang = 450 kg/cm2 × 1600
= 720000 kg = 7200 kN
Tabel 4.1. Daya dukung ultimate dan daya dukung
ijin tiang pada uji sondir titik S-2 dengan metode
Meyerhoff
Kedalaman
(m)
PPK
(qc)
(kg/cm2)
Ap
(cm2)
JHL
(kg/cm) K11
Qult
(kN)
Qijin
(kN)
1 28 1600 101,30 160 610,08 181,75
2 30 1600 182,67 160 772,27 218,45
3 47 1600 306,67 160 1242,67 348,80
4 55 1600 441,33 160 1586,13 434,56
5 32 1600 538,67 160 1373,87 343,04
6 25 1600 585,33 160 1336,53 320,64
7 21 1600 632,00 160 1347,20 314,24
8 27 1600 694,67 160 1543,47 366,29
9 40 1600 792,00 160 1907,20 466,77
10 42 1600 897,33 160 2107,73 511,15
11 60 1600 1024,00 160 2598,40 647,68
12 45 1600 1138,67 160 2541,87 604,37
13 90 1600 1309,33 160 3534,93 898,99
13,2 145 1600 1367,00 160 4507,20 1210,77
4.2. Perhitungan kapasitas daya dukung aksial
tiang pancang menggunakan data SPT
a. Daya Dukung Ultimate Pondasi Tiang pada
Tanah Non-Kohesif (Pasir)
Kedalaman 15,400 m; D 40 cm.
Jenis tanah : Silty Sand
N60 : 33,750
Tebal lapisan (Lb) : 1,400 m
Tahanan gesek (fav) : 67,500
Luasan tiang (Ap) : 0,160 m2
Keliling tiang (P) : 1,600 m
Qp = 0,160 × 4 × 100 × 33,750
= 2160,000 kN
Qs = 1,600 × 67,500 × 0,400
= 43,200 kN
b. Daya Dukung Ultimate Pondasi Tiang pada
Tanah Kohesif (Lempung)
Kedalaman 10 m; D 40 cm:
Jenis tanah : Clayey Silt
Luasan tiang (Ap) : 0,1600 m
Keliling tiang (P) : 1,600 m
Tebal lapisan (Lb) : 1 m
N-SPT : 5
Faktor adhesi (α) : 0,690
Cu = 5 × 2/3 × 10
= 33,330 kN/m2
qp = 9 × 33,330
= 300 kN/m2
Qp = 0,16 × 300
= 48 kN
Untuk perhitungan daya dukung selimut tiang
pancang:
Cu = 5 × 2/3 × 10
= 33,330 kN/m2
Qs = 0,92 × 33,330 × 1,600 × 1
= 49,060 kN
Tabel 4.2 Perhitungan daya dukung ultimate tiang dengan menggunakan data SPT pada BH-1 (metode
Meyerhoff)
Depth Soil Layer N-SPT ɤsat ɤunsat Cu
(kN/m2) fav α
Skin Friction End
Bearing
(kN)
Qult (kN) Local Cumm
1
Silty Clay
15 11,99 17,36 100,00 - 0,50 80,00 80,00 14,40 94,40
2 15 11,99 17,36 100,00 - 0,50 80,00 160,00 14,40 174,40
3 16 11,99 17,36 106,67 - 0,50 85,33 245,33 15,36 260,69
4 17 11,99 17,36 113,33 - 0,50 90,67 336,00 16,32 352,32
5 16 11,99 17,36 106,67 - 0,50 85,33 421,33 15,36 436,69
6
Silty Clay
14 11,65 16,73 93,33 - 0,50 74,67 496,00 13,44 509,44
6.2 14 11,65 16,73 93,33 - 0,50 14,93 510,93 13,44 524,37
6.7 13 11,65 16,73 86,67 - 0,50 117,87 628,80 12,48 641,28
7
Clayey Silt
10 9,99 17,13 66,67 - 0,54 57,60 686,40 9,60 696,00
8 9 9,99 17,13 60,00 - 0,56 53,76 740,16 8,64 748,80
9 5 9,99 17,13 33,33 - 0,92 49,07 789,23 4,80 794,03
10 5 9,99 17,13 33,33 - 0,92 49,07 838,29 4,80 843,09
11 8 9,99 17,13 53,33 - 0,69 58,88 897,17 7,68 904,85
12
Sandy Silt
13 14,55 8,59 1,00 - 1,00 1,60 898,77 0,14 898,92
13 23 14,55 8,59 1,00 - 1,00 1,92 900,69 0,14 900,84
14 33 14,55 8,59 1,00 38,50 1,00 84,48 985,17 1232,00 2217,17
15 Silty Sand
37 14,55 8,59 1,00 53,00 1,00 118,40 1103,57 1696,00 2799,57
15.4 42 14,55 8,59 1,00 67,50 1,00 53,76 1157,33 2160,00 3317,33
4.3. Perhitungan kapasitas daya dukung aksial
tiang pancang menggunakan data uji
laboratorium
Kedalaman 8 m dengan data sebagai berikut:
Luasan tiang (Ap) : 0,160 m2
Keliling tiang (P) : 1,600 m
Faktor adhesi (α) : 1
N-SPT : 9
a. Daya dukung ujung Pondasi Tiang Pancang (Qp)
Cu = 9 × 2/3 × 10
= 60 kN/m2
Qp = 0,1600 × 60 x 9
= 86,400 kN
b. Daya Dukung Selimut Tiang Pancang (Qs)
fi = 0,560 × 60
= 33,600 kN/m2
Qs = 1,600 × 33,600 x 1
= 53,760 kN
Tabel 4.3 Perhitungan daya dukung ultimate tiang pancang dengan data hasil laboratorium pada BH-1 (metode
Meyerhoff)
Depth
(m)
Jenis
Tanah E
Cu
(kN/m2)
ᵞ
(kN/m3) Ko tanδ
q'
(kN/m2)
σ0'
(kN/m2)
f
(kN/m2) Nq* α
Skin Friction End
Bearing
(kN)
Qult
(kN) Qall
Local Cumm
1
Silty Clay
15,18 100,00 11,99 0,74 0,22 57,55 47,51 50,00 6,50 0,50 80,00 80,00 144,00 224,00 64
2 15,18 100,00 11,99 0,74 0,22 57,55 47,51 50,00 6,50 0,50 80,00 160,00 144,00 304,00 86,8571
3 15,18 106,67 11,99 0,74 0,22 57,55 47,51 53,33 6,50 0,50 85,33 245,33 153,60 398,93 113,981
4 15,18 113,33 11,99 0,74 0,22 57,55 47,51 56,67 6,50 0,50 90,67 336,00 163,20 499,20 142,629
5 15,18 106,67 11,99 0,74 0,22 57,55 47,51 53,33 6,50 0,50 85,33 421,33 153,60 574,93 164,267
6
Silty Clay
14,22 93,33 11,65 0,75 0,20 71,53 59,82 46,67 5,70 0,50 74,67 496,00 134,40 630,40 180,114
6,2 14,22 93,33 11,65 0,75 0,20 72,45 60,59 46,67 5,70 0,50 14,93 510,93 134,40 645,33 184,381
6,7 14,22 86,67 11,65 0,75 0,20 72,45 60,59 43,33 5,70 0,50 34,67 545,60 124,80 670,40 191,543
7
Clayey Silt
9,22 66,67 9,99 0,84 0,13 73,23 65,40 36,00 2,80 0,54 57,60 603,20 96,00 699,20 199,771
8 9,22 60,00 9,99 0,84 0,13 73,23 65,40 33,60 2,80 0,56 53,76 656,96 86,40 743,36 212,389
9 9,22 33,33 9,99 0,84 0,13 73,23 65,40 30,67 2,80 0,92 49,07 706,03 48,00 754,03 215,436
10 9,22 33,33 9,99 0,84 0,13 73,23 65,40 30,67 2,80 0,92 49,07 755,09 48,00 803,09 229,455
11 9,22 53,33 9,99 0,84 0,13 73,23 65,40 36,80 2,80 0,69 17,66 772,76 76,80 849,56 242,731
12
Sandy Silt
38,00 1,00 14,55 0,38 0,59 87,45 51,55 19,72 231,00 1,00 31,55 804,31 1084,22 1888,52 539,578
13 38,00 1,00 14,55 0,38 0,59 87,45 51,55 19,72 231,00 1,00 31,55 835,86 1084,22 1920,07 548,592
14 38,00 1,00 14,55 0,38 0,59 87,45 51,55 19,72 231,00 1,00 31,55 867,40 1084,22 1951,62 557,606
15 Silty Sand
45,00 1,00 14,55 0,29 0,73 94,08 49,73 20,02 930,00 1,00 32,03 899,44 5405,48 6304,91 1801,4
15,4 45,00 1,00 14,55 0,29 0,73 94,08 49,73 20,02 930,00 1,00 12,81 912,25 5405,48 6317,73 1805,06
4.4. Perhitungan kapasitas daya dukung tiang
pancang Lateral
• Secara analitis
1. Cek kekakuan tiang akibat beban lateral
pada tiang:
Ep = 4700 × 42
= 30459,480 Mpa
= 30459480 kN/m2
I = 44,0
12
1
= 0,002 m4
Faktor kekakuan untuk modulus tanah
lempung:
R = 4
27000
0,00230459480
= 1,245 m
4R = 4,980 m
Dari perhitungan di atas, L (15,4 m) ≥ 4R
(4,980 m). Maka dikategorikan tiang
panjang/elastic pile.
2. Keruntuhan tanah akibat beban lateral
My = Mmax
My = 367 kNm
f = 0,4189
H u
Hu =
0,4189
H0,50,41,5
3672
u
Hu = 271,990 kN
Hu = 27,199 ton
Dari hasil penyelesaian persamaan di atas,
diperoleh nilai Hu = 271,990 kN.
Dengan menggunakan faktor keamanan 2,5
maka nilai beban ijin lateral adalah sebagai
berikut:
Hijin = 5,2
99,271
Hijin = 108,796 kN
Hijin = 10,879 ton
• Secara grafis
Yield moment = 3DC
M
u
y
= 32 m) (0,4 kN/m 18
kNm 367
= 318,576
Nilai tersebut diplot pada grafik di bawah. Hasil
tahanan ultimit sebesar 88,500.
Gambar 4.1. Grafik Ultimate Lateral Resistance dan Yield
Moment
88,5 = 2DC
H
u
u
88,5 = 2)4,0(18
uH
Hu = 254,880 kN
Hu = 25,4880 ton
Maka, beban ijin lateral yang didapat yaitu:
Hijin = 5,2
880,254
Hijin = 101,952 kN = 10,195 ton
4.5. Perhitungan kapasitas daya dukung aksial
tiang pancang menggunakan data loading test
Tabel 4.4. Hasil pembacaan loading test pada TP-321
Holding
Time
(minutes)
Cycle Day Load % Of
Design
Load
Settlement
(mm) Ton kN
0
I
0,000 0,00 0,00 0% 0,000
60 0,042 35,00 350,00 25% 1,330
60 0,042 70,00 700,00 50% 3,120
20 0,014 35,00 350,00 25% 2,230
60 0,042 0,00 0,00 0% 0,290
0
II
0,000 0,00 0,00 0% 0,000
20 0,014 70,00 700,00 50% 3,030
60 0,042 105,00 1050,00 75% 4,750
60 0,042 140,00 1400,00 100% 6,560
20 0,014 105,00 1050,00 75% 6,020
20 0,014 70,00 700,00 50% 4,690
60 0,042 0,00 0,00 0% 0,930
0
III
0,000 0,00 0,00 0% 0,000
20 0,014 70,00 700,00 50% 3,410
20 0,014 140,00 1400,00 100% 6,760
70 0,049 175,00 1750,00 125% 9,050
60 0,042 210,00 2100,00 150% 11,430
20 0,014 175,00 1750,00 125% 10,790
20 0,014 140,00 1400,00 100% 9,610
20 0,014 70,00 700,00 50% 6,660
60 0,042 0,00 0,00 0% 2,220
0
IV
0,000 0,00 0,00 0% 0,000
20 0,014 70,00 700,00 50% 4,910
20 0,014 140,00 1400,00 100% 6,490
20 0,014 210,00 2100,00 150% 11,780
90 0,063 245,00 2450,00 175% 14,870
720 0,500 280,00 2800,00 200% 18,740
60 0,042 210,00 2100,00 150% 17,800
60 0,042 140,00 1400,00 100% 14,870
60 0,042 70,00 700,00 50% 11,690
120 0,083 0,00 0,00 0% 6,720
a. Metode Davisson
Tabel 4.5. Hasil perhitungan penurunan uji beban
statis pada TP-321
Beban
(Ton)
Penurunan
(mm)
Penurunan
Elastis
(mm)
X
(mm)
0,000 0,000 0,000 7,140
70,000 4,910 2,210 9,350
140,000 6,490 4,420 11,570
210,000 11,780 6,640 13,780
245,000 14,870 7,740 14,880
280,000 18,740 8,850 15,990
210,000 17,800 6,640 13,780
140,000 14,870 4,420 11,570
70,000 11,690 2,210 9,350
0,000 6,720 0,000 7,140
Berdasarkan perhitungan penurunan tiang pancang
akibat uji beban statis pada Tabel 4.5, diperoleh grafik
sebagai berikut:
Gambar 4.2. Grafik metode Davisson
Setelah melewati proses perhitungan dan melakukan
plot grafik, dari metode Davisson diperoleh nilai
beban ultimate (Qult) sebesar 250 ton.
b. Metode Mazurkiewicz
Gambar 4.3. Grafik metode Mazurkiewicz
Daya dukung ultimate (Qult) yang diperoleh
menggunakan metode Mazurkiewicz (1973) adalah
sebesar 350 ton.
c. Metode Chin
Tabel 4.6. Hasil perhitungan analisa regresi pada TP-
321
n Beban
(ton)
S
(x)
S/Q
(y) x2 xy
1 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
2 35,000 1,330 0,038 1,769 0,051
3 70,000 3,120 0,045 9,734 0,139
4 105,000 4,750 0,045 22,563 0,215
5 140,000 6,560 0,047 43,034 0,307
6 175,000 9,050 0,052 81,903 0,468
7 210,000 11,430 0,054 130,645 0,622
8 245,000 14,870 0,061 221,117 0,903
9 280,000 18,740 0,067 351,188 1,254
∑ 69,850 0,408 861,951 3,959
Dari analisa regresi diperoleh nilai a = 0,026,
dan b = 0,002. Grafik dengan Metode Chin
menunjukkan hubungan beban dan penurunan tiang
Gambar 4.4. Grafik Metode Chin
Qult = 0,00246
1
= 406,504 ton
Karena menghasilkan beban ultimate tinggi,
maka dikoreksi dengan nilai faktor sebesar 1,3.
Qult = 1,3
406,504
= 312,695 ton
4.6. Menghitung Penurunan Tiang Pancang
a. Penurunan Tiang Tunggal
Data tiang pancang:
Panjang tiang (L) = 15,400 m
Diameter tiang (D) = 0,400 m
Beban uji = 140 ton
Tahanan ujung (qc) = 125 kg/cm2
Mutu beton tiang (fc’) = 42 Mpa
- Modulus elastisitas di sekitar tiang
Es = 3 × 125 kg/cm2
= 375 kg/cm2
= 37,500 Mpa
- Modulus elastisitas tanah dasar tiang
Eb = 10 × 37,500 Mpa
= 375 Mpa
- Modulus elastisitas tiang pancang
Eb = 4700 × 42
= 30459,480 Mpa
- Faktor kekakuan tiang:
RA = 20,400π1/4
0,160
= 1,273
K = 37,500
1,27330459,480
= 1033,990
Untuk, 140
40
d
db
Untuk, 38,50040
1540
d
L
Dengan menggunakan grafik diperoleh:
I0 = 0,051
Rk = 1,200
Rh = 0,400
Rμ = 0,870
Rb = 0,300
Gambar 4.5. Faktor penurunan Io
Gambar 4.6. Faktor penurunan Rk
Gambar 4.7. Faktor penurunan Rh
Gambar 4.8. Faktor penurunan Rµ
Gambar 4.9. Faktor penurunan Rb
- Penurunan untuk tiang friksi
I = 0,051 x 1,2 x 0,4 x 0,87
= 0,0213
S = 405,37
100213,0140 2
= 0,476 cm
- Penurunan untuk tiang ujung
I = 0,051 x 1,2 x 0,3 x 0,87
= 0,016
S = 405,37
10016,0140 2
= 0,149 cm
Tabel 4.7. Perkiraan penurunan tiang tunggal
Jenis Penurunan Penurunan
(cm)
Untuk tiang friksi 0,4760
Untuk tiang ujung 0,1491
Perkiraan penurunan maksimum 0,6251
Berdasarkan Tabel 4.7, besar penurunan tiang
yang diijinkan adalah 0,6251 < 2,54 cm (OK).
b. Penurunan Tiang Kelompok
Gambar 4.10. Tiang Pancang P321
Data tiang pancang:
Panjang tiang (L) = 15,400 m
Diameter tiang (D) = 0,400 m
Beban uji = 140 ton
Penurunan tunggal = 0,625 cm
Dengan melihat Gambar 4.10, diperoleh
penurunan tiang kelompok adalah sebagai berikut:
Sg = 400,0
200,3625,0
= 1,768 cm
4.7. Menghitung Efisiensi Tiang Pancang
Kelompok
Gambar 4.11. Susunan tiang secara kelompok
- Metode Converse-Labarre
n = 3, m = 6
Ø = 18,435º
Efisiensi kelompok tiang adalah:
236
634057,1120
120 ≤ 161,485 (OK)
Eg = 1- 18,435
3690
3)16(6)13(
= 69,275%
- Metode Los Angeles Group
Diameter tiang (D) = 40 cm
Keliling tiang (P) = 160 cm
Efisiensi kelompok tiang adalah:
Eg = )13)(16(2)16(3)13(636160
401
Eg = 59,066%
- Metode Sheiler-Keeney
Jarak antar tiang (s) = 120 cm = 3,636 ft
Efisiensi kelompok tiang adalah:
Eg = 36
3,0
136
236
1363,37
636,3111
2
= 62,427 %
- Metode Feld
Jumlah tiang (n) = 18 tiang
Efisiensi tiang A = 1 - 16
4
= 0,750
Efisiensi tiang B = 1 – 16
10
= 0,375
Efisiensi tiang C = 1 - 16
4
= 0,750
Tabel 4.8. Daya dukung tiang kelompok dengan
Metode Feld
Pile
Type
No. of
Piles
No. of
Adjacent
piles/pile
Reduction
Factor for
Each Pile
Ultimate
Capacity
A 4 8 1 - (16
4 ) 3 Qu
B 10 5 2 – (16
10 ) 3,750 Qu
C 4 3 3 - (16
4 ) 3 Qu
∑ 18 16 9,750 Qu
Sehingga diperoleh nilai efisiensi kelompok tiang
sebagai berikut:
Eg = %10018
750,9
U
U
Q
Q
= 54,167%
Tabel 4.9 Efisiensi kelompok tiang
No Metode Efisiensi Efisiensi
Kelompok Tiang
1 Metode Converse-Labarre 69,275%
2 Metode Los Angeles Group 59,066%
3 Metode Seiler-Keeney 62,427%
4 Metode Feld 54,167%
Berdasarkan hasil perhitungan efisiensi kelompok
tiang maka dapat diperoleh kapasitas daya dukung
kelompok tiang seperti yang ditunjukkan pada Tabel
berikut:
Tabel 4.10 Kapasitas daya dukung kelompok tiang
(pile group)
Daya Dukung
Qult
Tiang
Tunggal
(ton)
Metode Efisiensi
Efisiensi
Kelompok
tiang
n Qgroup
(ton)
Data SPT 331,733
Converse-Labarre 0,692
18
1652,826
Los Angeles
Group 0,591 1411,590
Seiler-Keeney 0,624 1490,410
Feld 0,541 1292,166
Data Sondir 460,587
Converse-Labarre 0,692
18
2294,829
Los Angeles
Group 0,591 1959,890
Seiler-Keeney 0,624 2069,325
Feld 0,541 1794,078
Data
Laboratorium 451,848
Converse-Labarre 0,692
18
2251,287
Los Angeles
Group 0,591 1922,704
Seiler-Keeney 0,624 2030,063
Feld 0,541 1760,038
Loading Test
(Metode
Davisson)
250,000
Converse-Labarre 0,692
18
1245,600
Los Angeles
Group 0,591 1063,800
Seiler-Keeney 0,624 1123,200
Feld 0,541 973,800
Loading Test (Metode
Mazurkiewicz) 350,000
Converse-Labarre 0,692
18
1743,840
Los Angeles
Group 0,591 1489,320
Seiler-Keeney 0,624 1572,480
Feld 0,541 1363,320
Loading Test
(Metode Chin) 406,504
Converse-Labarre 0,692
18
2025,366
Los Angeles
Group 0,591 1729,756
Seiler-Keeney 0,624 1826,341
Feld 0,541 1583,414
4.8. Pemodelan Elemen Hingga
Tabel 4.11. Data tiang pancang No. Keterangan Nilai
1 Lokasi Bore Hole -1
2 Jenis Pondasi Tiang Beton
3 Ukuran Tiang 0,4 m
4 Panjang Tiang 15,4 m
5 Luas Penampang Tiang 0,16 m2
6 Modulus Elastisitas f’c 42 Mpa
7 Momen Inersia 2,133 x 10-3 m4
8 EA 4,874 x 106 kN
9 EI 6,498 x 104 kNm2
10 Poisson's Ratio 0,2
Tabel 4.12. Input parameter tanah untuk pemodelan elemen hingga pada Bore Hole-I N
o. L
ap
isa
n
Jen
is T
an
ah
N-S
PT
Su
bsu
rfa
ce
Co
mp
ress
ion
Sw
ell
ing
(C
s)
Co
mp
ress
ion
Ind
ex (
Cc)
Void
Ra
tio (
e)
ɣw
et (
kN
/cm
3)
ɣd
ry (
kN
/cm
3)
Kx
(m
/hari)
Ky
(m
/hari)
c (
kN
/cm
2)
Ø
(°)
Mohr-
Coulomb
Model
Soft Soil +
Mohr-
Coulomb
Model
Es υ λ* κ*
1
Silty
Clay
15
Stiff 0,060 0,300 1,174 11,99 17,36 0,00094 0,00084 13 15,18 0,056 0,022
2
3
4 17
5
6 Silty Clay
14 Stiff 0,056 0,280 1,241 11,65 16,73 0,00094 0,00084 12 14,22 0,052 0,021 6,2
6,7
7
Clayey
Silt
5 Medium
Stiff 0,156 0,780 1,616 9,99 17,13 0,00440 0,00440 2 9,22
0,110 0,004
8
9
10 5
11
12 Sandy
Silt 14 Stiff
14,55 8,59 0,00440 0,00440 20 35,00 10000 0,3 - - 13
14
15 Silty
Sand
35 Dense
14,55 8,59 0,00440 0,00440 25 38,00 85000 0,3 - -
15,4 50
Siklus uji beban statis yang dilakukan yaitu
sebagai berikut: a. Cycle I
1. Besar beban = 25 %, Konsolidasi 1 jam= 350 kN
2. Besar beban = 50 %, Konsolidasi 1 jam= 700 kN
3. Besar beban = 25 %, Konsolidasi 20 menit= 350 kN
4. Besar beban = 0 %, Konsolidasi 1 jam= 0 kN
b. Cycle II
1. Besar beban = 50 %, Konsolidasi 20 menit= 700 kN
2. Besar beban = 75 %, Konsolidasi 1 jam= 1050 kN
3. Besar beban = 100 %, Konsolidasi 1 jam= 1400 kN
4. Besar beban = 75 %, Konsolidasi 20 menit= 1050 kN
5. Besar beban = 50 %, Konsolidasi 20 menit= 700 kN
6. Besar beban = 0 %, Konsolidasi 1 jam= 0 kN
c. Cycle III
1. Besar beban = 50 %, Konsolidasi 20 menit= 700 kN
2. Besar beban = 100 %, Konsolidasi 20 menit= 1400 kN
3. Besar beban = 125 %, Konsolidasi 1 jam= 1750 kN
4. Besar beban = 150 %, Konsolidasi 1 jam= 1400 kN
5. Besar beban = 125 %, Konsolidasi 20 menit= 1750 kN
6. Besar beban = 100 %, Konsolidasi 20 menit= 1400 kN
7. Besar beban = 50 %, Konsolidasi 20 menit= 700 kN
8. Besar beban = 0 %, Konsolidasi 1 jam= 0 kN
d. Cycle IV
1. Besar beban = 50 %, Konsolidasi 20 menit= 700 kN
2. Besar beban = 100 %, Konsolidasi 20 menit= 1400 kN
3. Besar beban = 150 %, Konsolidasi 20 menit= 2100 kN
4. Besar beban = 175 %, Konsolidasi 1 jam= 2450 kN
5. Besar beban = 200 %, Konsolidasi 12 jam= 2800 kN
6. Besar beban = 150 %, Konsolidasi 1 jam= 2100 kN
7. Besar beban = 100 %, Konsolidasi 1 jam= 1400 kN
8. Besar beban = 50 %, Konsolidasi 1 jam= 700 kN
9. Besar beban = 0 %, Konsolidasi 1 jam= 0 kN
Proses perhitungan program elemen hingga:
1) Mengatur General settings dengan menggunakan
model axisimmetry.
2) Menentukan pemodelan tanah, pada kasus ini
menggunakan dua pemodelan, yaitu Soft Soil
dan Mohr-Coulomb.
3) Memasukkan parameter tiang pancang dan
parameter tanah.
4) Melakukan perhitungan.
5) Meninjau hasil Output program.
Gambar 4.12. Hubungan pembebanan dengan penurunan
berdasarkan MEH
Pada analisis ini, dilakukan perbandingan antara
dua pemodelan tanah, yaitu model Soft Soil+Mohr
Coulomb dan juga Mohr-Coulomb. Hasil besaran
penurunan akibat pembebanan memperlihatkan
perbedaan hasil keluaran antara kedua pemodelan
tanah tersebut.
Tabel 4.13. Perbandingan hubungan beban dengan
penurunan menggunakan pemodelan tanah Soft
Soil+Mohr Coulomb dan Mohr-Coulomb
Holding
Time
(minutes)
Cycle Day Load
(Ton)
Settlement (mm)
Soft Soil +
Mohr-
Coulomb
Mohr-
Coulomb
0
I
0,000 0,000 0,000 0,000
60 0,042 35,000 1,720 1,730
60 0,042 70,000 3,460 3,480
20 0,014 35,000 1,810 1,770
60 0,042 0,000 0,150 0,060
0
II
0,000 0,000 0,000 0,000
20 0,014 70,000 3,470 3,480
60 0,042 105,000 5,290 5,420
60 0,042 140,000 7,820 7,640
20 0,014 105,000 6,140 5,930
20 0,014 70,000 4,480 4,220
60 0,042 0,000 1,140 0,770
0
III
0,000 0,000 0,000 0,000
20 0,014 70,000 4,450 4,190
20 0,014 140,000 7,780 7,680
70 0,049 175,000 9,910 10,110
60 0,042 210,000 12,400 12,890
20 0,014 175,000 10,800 11,180
20 0,014 140,000 9,140 9,470
20 0,014 70,000 5,820 6,020
60 0,042 0,000 2,390 2,460
0
IV
0,000 0,000 0,000 0,000
20 0,014 70,000 5,710 5,880
20 0,014 140,000 9,030 9,300
20 0,014 210,000 12,550 13,090
90 0,063 245,000 15,760 15,7500
720 0,500 280,000 18,650 18,770
60 0,042 210,000 15,370 15,360
60 0,042 140,000 12,050 11,940
60 0,042 70,000 8,660 8,420
120 0,083 0,000 5,140 4,760
Perhitungan secara MEH dengan menggunakan
dua pemodelan tanah yaitu Soft Soil+Mohr Coulomb
dan Mohr Coulomb menampilkan hasil yang berbeda
tetapi tidak terlalu signifikan.
Gambar 4.13. Grafik hubungan beban dan penurunan
dengan pemodelan Soft Soil+Mohr Coulomb dan Mohr-
Coulomb
Setelah melihat hasil perbandingan antara
pemodelan tanah Soft Soil+Mohr Coulomb dan Mohr-
Coulomb pada MEH. Maka dilakukan kembali
perbandingannya dengan loading test di lapangan.
Dari perbandingan ini akan ditinjau pemodelan tanah
mana yang lebih mendekati hasil data di lapangan.
Tabel 4.14. Perbandingan hubungan beban dengan
penurunan loading test lapangan dan menggunakan
pemodelan tanah Soft Soil+Mohr Coulomb dan Mohr-
Coulomb
Holding
Time
(mins)
Cycle Day Load (Ton)
Settlement (mm)
Soft Soil +
Mohr-
Coulomb
Mohr-
Coulomb
Loading
Test
0
I
0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
60 0,042 35,000 1,720 1,730 1,330
60 0,042 70,000 3,460 3,480 3,120
20 0,014 35,000 1,810 1,770 2,230
60 0,042 0,000 0,150 0,060 0,290
0
II
0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
20 0,014 70,000 3,470 3,480 3,030
60 0,042 105,000 5,290 5,420 4,750
60 0,042 140,000 7,820 7,640 6,560
20 0,014 105,000 6,140 5,930 6,020
20 0,014 70,000 4,480 4,220 4,690
60 0,042 0,000 1,140 0,770 0,930
0
II
I
0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
20 0,014 70,000 4,450 4,190 3,410
20 0,014 140,000 7,780 7,680 6,760
70 0,049 175,000 9,910 10,110 9,050
60 0,042 210,000 12,400 12,890 11,430
20 0,014 175,000 10,800 11,180 10,790
20 0,014 140,000 9,140 9,470 9,610
20 0,014 70,000 5,820 6,020 6,660
60 0,042 0,000 2,390 2,460 2,220
0
I
V
0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
20 0,014 70,000 5,710 5,880 4,910
20 0,014 140,000 9,030 9,300 6,490
20 0,014 210,000 12,550 13,090 11,780
90 0,063 245,000 15,760 15,7500 14,870
720 0,500 280,000 18,650 18,770 18,740
60 0,042 210,000 15,370 15,360 17,800
60 0,042 140,000 12,050 11,940 14,870
60 0,042 70,000 8,660 8,420 11,690
120 0,083 0,000 5,140 4,760 6,720
Disimpulkan penggunaan Soft Soil+Mohr
Coulomb menunjukkan penurunan (pada beban 200%)
lebih mendekati hasil loading test di lapangan.
• Perbandingan Daya Dukung Ultimate
menggunakan Pemodelan Tanah Soft
Soil+Mohr Coulomb dengan Mohr-Coulomb
Untuk pemodelan Soft Soil+Mohr-Coulomb,
diperoleh nilai ∑Msf sebesar 3,4105, sehingga daya
dukung ultimate tiang adalah:
Qu = ∑Msf x 1400 kN
= 3,410 x 1400 kN
= 4774,700 kN = 477,470 ton
Untuk pemodelan Mohr-Coulomb, diperoleh nilai
∑Msf sebesar 3,527, sehingga daya dukung ultimate
tiang adalah:
Qu = ∑Msf x 1400 kN
= 3,527 x 1400 kN
= 4938,220 kN = 493,820 ton
• Perbandingan Tekanan Air Pori Sebelum
Konsolidasi dan Setelah Konsolidasi
Tabel 4.15. Excess pore pressure dengan program
elemen hingga
Model
Sebelum
Konsolidasi
(kN/m2)
Setelah
Konsolidasi
(kN/m2)
Mohr-Coulomb 0,102 0,067
Soft Soil+
Mohr-Coulomb 0,496 0,281
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
0 50 100 150 200 250 300
PE
NU
RU
NA
N (
MM
)
BEBAN (TON)
HUBUNGAN BEBAN DAN PENURUNAN
Soft Soil
Mohr-Coulomb
+Mohr-Coulomb
(a) (b) Gambar 4.14. Excess pore pressures pemodelan Mohr-
Coulomb (a) sebelum konsolidasi (b) setelah konsolidasi
(a) (b)
Gambar 4.15. Excess pore pressures pemodelan Soft Soil+
Mohr-Coulomb (a) sebelum konsolidasi (d) setelah
konsolidasi
• Perbandingan Daya Dukung Aksial pada Bore
Hole-I dengan Bore Hole-III
Tabel 4.16. Perbandingan hasil analisis daya dukung
tiang tunggal pada Bore Hole-I dengan Bore Hole-III
Hasil Perhitungan
Qult (kN)
Bore
Hole-I
Bore
Hole-III
Data SPT 3317,330 3562,773
Data Laboratorium 6317,730 4518,482
Pemodelan
Elemen
Hingga
Soft-Soil+ Mohr-
Coulomb
4938,200 4579,400
Mohr-
Coulomb 4774,700 4506,600
Tabel 4.17. Perbandingan efisiensi daya dukung
kelompok tiang pada Bore Hole-I dengan Bore Hole-
III Perhitungan
Daya
Dukung
Berdasarkan
Metode Efisiensi
Qgroup (ton)
Bore Hole-I Bore Hole-
III
Data SPT
Converse-Labarre 1411,590 1775,115
Los Angeles Group 1490,410 1516,030
Seiler-Keeney 1292,166 1600,681
Feld 1652,826 1387,770
Data
laboratorium
Converse-Labarre 1922,704 2251,287
Los Angeles Group 2030,063 1922,704 Seiler-Keeney 1760,038 2030,063
Feld 2251,287 1760,038
Loading test
(Metode
Davisson)
Converse-Labarre 1063,800 1245,600
Los Angeles Group 1123,200 1063,800
Seiler-Keeney 973,800 1123,200
Feld 1245,600 973,800
Loading test (Metode
Mazurkiewicz)
Converse-Labarre 1489,320 1743,840
Los Angeles Group 1572,480 1489,320 Seiler-Keeney 1363,320 1572,480
Feld 1743,840 1363,320
Loading test
(Metode Chin)
Converse-Labarre 1729,756 2025,366
Los Angeles Group 1826,341 1729,756
Seiler-Keeney 1583,414 1826,341
Feld 2025,366 1583,414
Perhitungan daya dukung tiang pancang pada Bore
Hole-I dan Bore Hole-III menunjukkan hasil dengan
perbedaan nilai yang tidak terlalu signifikan.
5. KESIMPULAN
1. Hasil perhitungan dengan menggunakan data
SPT, uji laboratorium, loading test, dan MEH:
Tabel 4.18. Perbandingan hasil perhitungan daya
dukung ultimate (Qu)
Metode Perhitungan Qu
(kN)
SPT 3317,300
Data Laboratorium 6317,700
Loading test
Metode
Davisson 2500,000
Metode
Mazurkiewicz 3500,000
Metode Chin 3126,900
MEH
Mohr-Coulomb 4938,200
Soft Soil+
Mohr-Coulomb 4774,700
2. Hasil perhitungan nilai efisiensi kelompok tiang
(Eg) Metode Converse-Labarre, Metode Los
Angeles, Metode Seiler – Keeney, dan Metode
Feld:
Tabel 4.19. Efisiensi kelompok tiang
No Metode Efisiensi Efisiensi
Kelompok Tiang
1 Metode Converse-Labarre 69,275%
2 Metode Los Angeles Group 59,066%
3 Metode Seiler-Keeney 62,427%
4 Metode Feld 54,167%
3. Hasil perhitungan daya dukung kelompok tiang:
Tabel 4.20. Kapasitas daya dukung kelompok tiang
(pile group) Daya Dukung
Berdasarkan Metode Efisiensi
Qgroup
(ton)
Data SPT
Converse-Labarre 1652,826
Los Angeles Group 1411,590
Seiler-Keeney 1490,410
Feld 1292,166
Data Sondir
Converse-Labarre 2294,829
Los Angeles Group 1959,890
Seiler-Keeney 2069,325
Feld 1794,078
Data
Laboratorium
Converse-Labarre 2251,287
Los Angeles Group 1922,704
Seiler-Keeney 2030,063
Feld 1760,038
Loading Test
(Metode
Davisson)
Converse-Labarre 1245,600
Los Angeles Group 1063,800
Seiler-Keeney 1123,200
Feld 973,800
Loading Test
(Metode
Mazurkiewicz)
Converse-Labarre 1743,840
Los Angeles Group 1489,320
Seiler-Keeney 1572,480
Feld 1363,320
Loading Test
(Metode Chin)
Converse-Labarre 2025,366
Los Angeles Group 1729,756
Seiler-Keeney 1826,341
Feld 1583,414
4. Hasil perhitungan kapasitas daya dukung
ultimate lateral
Tabel 4.21. Hasil Perhitungan Nilai Daya Dukung
Ultimit Lateral
Metode perhitungan
Bore Hole I
Qult
(ton)
Qijin
(ton)
Secara Analitis 27,199 10,880
Secara Grafis 25,488 10,195
5. Hasil perhitungan penurunan tiang pancang
Tabel 4.22. Penurunan tiang tunggal
Jenis Penurunan Penurunan
(cm)
Kontrol
Penurunan
(cm)
Untuk tiang friksi 0,476
Untuk tiang ujung 0,149
Perkiraan penurunan
maksimum 0,625 < 2,500
6. Berdasarkan analisis perhitungan penurunan
kelompok tiang, besar penurunan sebesar 17,680
mm lebih kecil dari penurunan yang diijinkan
sebesar 25,400 mm sesuai ASTM D.1143-81,
sehingga memenuhi persyaratan dan aman.
7. Penurunan Tiang Pancang
Tabel 4.23. Penurunan tiang pancang
Model Cycle Penurunan
(mm)
Loading test IV 18,740
MEH
Soft Soil+Mohr
Coulomb IV 18,650
Mohr-Coulomb IV 18,770
8. Nilai tekanan air pori sebelum konsolidasi
menunjukkan nilai yang besar dibanding setelah
konsolidasi.
Tabel 4.24. Excess Pore Pressure MEH
Model
Sebelum
Konsolidasi
(kN/m2)
Setelah
Konsolidasi
(kN/m2)
Mohr-Coulomb 0,102 0,067
Soft Soil+Mohr
Coulomb 0,496 0,281
6. SARAN
1. Pengujian laboratorium pada proyek dapat
menunjang data-data teknis untuk melakukan
analisis daya dukung pondasi, sehingga lebih
baik apabila proyek melakukan pengujian
laboratorium.
2. Pengujian menggunakan loading test sangat
dianjurkan untuk mendapatkan daya dukung
tiang yang lebih tepat dan pasti.
3. Dalam menganalisa menggunakan MEH
diperlukan data-data yang lebih lengkap dan
valid agar mendapatkan hasil yang lebih akurat
untuk dibandingkan dengan hasil di lapangan.
4. Penggunaan pemodelan soft soil cukup tepat
digunakan pada kondisi tanah lunak atau
lempung, karena tanah lunak bersifat undrained
dimana pada sifat ini terjadi excess pore
pressure.
7. DAFTAR PUSTAKA
ASTM D1143/81, 1994, Annual Book of ASTM
Standard, Section Four Construction. Barr
Harbor.
Bowles, Joseph E., 1982, Foundation Analysis and
Design, Terjemahan oleh Pantur Silaban.
Jilid I,Penerbit Erlangga, Jakarta
Das, B. M., 1995, Mekanika Tanah I (Prinsip-prinsip
Rekayasa Geoteknis), Penerbit Erlangga,
Jakarta.
Das, B. M., 1999, Principles of Foundation
Engineering Fourth Edition, PWS – KENT,
Publishing Company, Boston.
Das, B. M., 2010, Principles of Geotechnical
Engineering, Seventh Edition, Cengage
Learning, Stamford.
Fellenius, B. H., 1980, The analysis of results from
routine pile load tests. Ground Engineering,
London: Vol. 13, No. 6, pp. 19 – 31.
Harasid, Harun, 2017, Analisis Uji Beban Statik Tiang
Pancang Tunggal 40 × 40 cm2 dengan MEH
pada Proyek Rusunawa Jatinegara Jakarta.
Tesis. Program Pasca Sarjana, Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Hardiyatmo, H. C., 2010, Teknik Fondasi 2, Edisi
Keempat, Beta Offset, Yogyakarta.
Hulu, Henry Beteholi, 2015, Analisa Daya Dukung
Pondasi Bore Pile Dengan Menggunakan
Metode Analitis (Studi Kasus Proyek
Manhattan Mall dan Condominium), Medan:
Jurnal Teknik Sipil USU. Vol. 4, No. 1.
Iskandar, R., 1999, Analisis Tegangan – Regangan –
Waktu Pada Konsolidasi Biot dengan
Menggunakan Pemodelan Tanah Drucker –
Prager, ITB, Bandung
Iskandar, R., 2002, Beberapa Kendala Aplikasi Teori
Perhitungan Daya Dukung Aksial Pondasi
Dalam, Fakultas Teknik Jurusan Sipil
Universitas Sumatera Utara, Medan.
Karya, Arby Wira, 2015, Perbandingan Analisa Besar
Daya Dukung Pondasi Bore Pile
Menggunakan MEH Terhadap Metode
Analitik dan Metode Loading Test (Studi
Kasus Proyek Pembangunan Manhattan
Mall dan Condominium), Medan: Jurnal
Teknik Sipil USU. Vol. 4, No. 1.
Lambe, W.T., Whitemann R.V., 1969, Soil
Mechanics, John Willey & Sons, Inc., New
York.
Limas, V. V., Rahardjo, Paulus P. 2015, Comparative
Study of Large Diameter Bored Pile Under
Conventional Static Load Test and Bi-
Directional Load Test. Malaysian Journal of
Civil Engineering 27 Special Issue: Vol. 1,
No. 6, pp. 1 – 18.
Livneh, Ben, El Naggar, M. Hesham, 2008, Axial
Testing and numerical modeling of square
shaft helical piles under compressive and
tensile loading, Can. Geotech. J.: Vol. 45, pp.
1142 – 1155.
Sardjono, H. S., 1988, Pondasi Tiang Pancang, Edisi
Pertama Jilid 2, Sinar Wijaya, Surabaya.
Sosrodarsono, S. & Nakazawa K., 1988, Mekanika
Tanah dan Teknik Pondasi, Penerbit PT.
Pradnya Paramita, Jakarta.
Tampubolon B. A., 2014, Analisis Perbandingan
Daya Dukung dan Penurunan Pondasi Bored
Diameter 600 mm dengan Metode Empiris,
Uji Beban Statis dan Elemen Hingga pada
Proyek Medan Focal Point, Tesis, Sekolah
Pascasarjana Universitas Sumatera Utara,
Medan.
Wijaya, Shendy, 2015, Pemodelan Elemen Hingga
menggunakan Model Tanah Soft Soil dan
Mohr Coulumb dalam Evaluasi Penurunan
dan Daya Dukung Tiang Bored Pile
Diameter 0,6 m’ dan Perbandingan
Pemodelan Elemen Hingga dalam Evaluasi
Penurunan Metode Slow Maintained
Loading Test dan Quick Load Test pada
Project Sapadia Hotel Grup Medan. Tesis.
Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera
Utara, Medan.
top related